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国产纺机设备:后发者满足本土化需求
Θ中国服装款式网  科技前沿栏目  添加时间:2010-11-01

  印染工艺参数在线检测与控制技术与产品在国外有几十年的发展史,德国的Mahlo公司、PLEVA公司和Erhardt+ Leimer(EL)等公司在这个领域占据着领导地位,他们生产有残余含水率检测、轧余率检测、烘房空气湿度检测以及定形机热控系统等系列产品,瑞士贝宁格(Benninger)公司还有碱液分配系统等,这些产品代表了该技术的世界水平和行业的发展方向。

  我国的印染工艺参数在线检测与控制技术、设备尽管起步较晚,但发展很快,在不足10年的时间里,我们已经使很多印染工艺参数都可以得到监测,部分机台的闭环控制系统已经形成。而且与进口设备相比,国产印染工艺参数在线检测与控制设备更适合国内复杂的印染环境。

  解决哪些问题?

  印染工艺参数在线检测与控制技术是印染工业自动化技术的组成部分,是现代化管理的技术基础。所谓“在线”,就是将受到主机控制的测量装置联接在生产流程中,在不影响设备运行的情况下,对设备和被加工物的状况自动地、连续或定时地进行监测。“在线检测”方式与“离线”方式相对。在印染生产中,可以使用在线测量装置对生产线设备、被加工织物以及液体、气体的物理、化学参数进行不停机测量,如对温度、液位、浓度、织物张力、车速等参数进行连续的检测,而过去印染生产中的一些参数是通过离线方式测量的,如对碱液浓度的检测是将碱液从碱槽中取出送入试验室,用滴定的方法检测,这种方法沿用至今。离线检测有很长的检测周期,测量出的工艺数值反映了“以前”的情况,而在线检测能够及时反映“当前”的生产情况。离线检测与在线检测相比,检测精度因易受人为因素的影响而不稳定。检测的目的是为了控制,在线检测如果离开了自动闭环控制就没有多大的意义了。

  在印染流程中使用在线检测与控制技术能解决如下问题:

  一是可以提高并稳定纺织品质量。保证被加工织物的质量是印染工艺参数在线检测与控制技术的基本能力,连续检测和自动控制可使织物时时处于高精度的监控之中。例如,在圆网印花机高速运行时,自动对花装置可以对图案进行连续不断的检测与控制,使印花过程始终保持行业标准规定的“相邻圆网对花误差不大于0.1毫米”的精度。

  二是可以有效减少资源消耗和污染水排放问题,将资源消耗控制在较低的合理水平上,使印染工业实现精确的清洁生产。例如,碱液浓度检测与配送系统可以将丝光浓碱液浓度控制在±3.0克/升以内,并使浓度始终保持稳定,使织物全布长均匀带碱,既保证了前处理和染色的质量,也杜绝了因化学品浪费与流失造成的污染。

  三是可以提高生产效率。印染工艺参数在线检测与控制系统的使用让印染生产告别了简单而粗放的生产方式,进入了精确而高效的时代。

  此外,随着印染工艺参数在线检测与控制技术的发展,对工艺点、对机台的控制将会扩展到车间和全厂,进入管理自动化阶段,系统将为生产管理者提供最优的能耗、质量指标和最及时的生产信息,解决企业信息沟通不畅和管理决策难的问题。

  为何应用缓慢?

  我国不少印染企业在自动化技术的应用方面还停留在基础自动化阶段,在生产中虽然对一些工艺参数进行了监测,但还无法形成闭环控制,一些印染流程仍由人工控制,比如挡车工依据仪表的读数或实验室的测量数据手工加减速度、调整阀门开度或加入染化料,造成数据的不准确和不稳定;此外,多数企业的自动化技术仅应用在机台层面,还无法形成全流程或车间级的信息系统,更谈不上厂级的ERP管理系统。

  在计算机技术、互联网和无线3G技术已经很发达的今天,为什么我国印染企业在应用印染工艺参数在线检测与控制技术时犹豫不决?是什么因素使这项技术应用缓慢?

  一是认识因素。很多人习惯于粗放生产,尚未认识到印染工艺参数在线检测与控制技术的“精确”所带来的优势,新技术、新产品还未被广泛接受。

  二是价格因素。新技术需要长时间的经验积累和持续不断的开发,需要大量资金和人力资源的投入。另外,印染现场环境相当恶劣,温度高、湿度大,工艺介质常带有腐蚀性,对传感器、数据采集器、控制器等电气设备有较高的质量要求,而且印染现场有很多大功率变频器等电气设备,在线检测与控制系统的线路必须要有很强的抗干扰能力;很多印染机台是长时间连续作业,中间停机对产品的质量是致命的,所以系统的高稳定性和高寿命很重要。由此看来,自动化产品的确不是便宜货。

  三是印染工艺复杂因素。印染生产流程长,工序多,工艺复杂,织物要经过数千米加工才能走完全部流程,因此在流程上检测点多,控制过程复杂,有些质量指标(如色差)受多种工艺的影响,不易找到控制点,这也是让印染企业驻足观望的原因。

  未来如何发展?

  如今,国产印染设备已经普遍采用了先进的高精度同步传动技术,传动方案已经成熟;温度、湿度、浓度、液位、张力、容布量、PH值、含潮率和门幅等在线检测与控制装置已经研发成功并批量供应市场;退煮漂、丝光、连续染色、印花、热定形和预缩等设备都已经有了在线检测与控制的解决方案;国产浓碱浓度自动检测与配碱系统与进口同类产品的水平接近;印花/染色调浆配液系统已经进入约1/3的国内印染厂,而进口的同类设备则鲜有使用;国产的圆网印花机自动对花系统大量装备新设备和用于老机改造。

  不过,我国的印染工艺参数在线检测与控制技术与国际先进水平尚有差距,关键传感器和控制器还要进口,系统精度、工艺适应性、可靠性和稳定性还有提高的空间,一些关键技术还没有完全掌握,品牌还需做强。

  未来国产印染在线检测与控制技术将由线扩展到面,开发印染车间级的控制系统,并实现远程监控与故障诊断,对印染全流程的生产成本、质量等进行综合监控,这将能够完全适合中国普通印染企业的使用要求和习惯。

  我国印染设备的工艺参数在线检测与控制设备的产业化前景十分广阔,新产品的研发速度很快,除用于新机配套外,老机改造也有大量需求。与进口设备相比,国产印染在线检测与控制设备产品拥有价格优势,且服务到位。据估计,目前我国约5000条印染生产线在运行,而配备先进在线检测与控制设备的生产线不足15%。近两年,我国各类印染在线检测与控制设备产量约700套,由于产品品种多,每种产品的销量并不大。

  随着在线检测与控制系统产品应用面的扩大,其在生产中的独特作用和经济效益已经显现,被加工织物的质量得到了稳定,工艺的重现性大为提高,返修率可从通常的20%~30%降到10%以下,水、蒸汽、热能等资源得到合理使用,水耗和热耗可分别下降20%和25%,还减少了染料与助剂的消耗与浪费,节能减排效果十分明显。

  在认识到新技术会给印染业带来竞争优势后,未来几年,企业对数字化的检测与控制系统将会有很大的需求。进口产品仍将具有高可靠性的优势,是高端用户的理想选择;而国产产品正在快速追赶,并将占领大面积的市场,是普通用户的合理选择

来源:中国纺织报
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