印染自動化控制技術的應用
中國現有和新購的印染設備都需要備有自動控制技術，以克服染整過程中仍然存在的色差、縮水率等主要影響合格率的質量問題，提高中國染整行業的整體水平。近年來，國內染整行業在提高印染面料質量、小批量多品種加工和快速市場反應能力方面取得了較大進步，但進口產品比出口產品的平均單價仍高出37.5%，出口增幅仍依賴低勞動力成本，產品仍以中低檔為主。要獲得高質量、高檔次、高性能、高附加值和綠色環保產品，就需要加快應用高新技術，在染整裝備上提高機電一體化水平。新型整緯技術在針織物或梭織物印染加工過程中，常常會產生緯斜、孤斜、花斜、條格歪斜等嚴重影響產品合格率的質量問題，難以滿足一等品緯斜低于3.5%的標準，更低于實際貿易中客戶經常提出緯斜在2%以下的要求。要適應市場要求，就需要在關鍵的加工設備上應用確保成品緯斜達標的整緯技術。
CITME2004中展出的德國瑪諾（Mahlo）RFMC-12型歐特瑪自動緯紗調整器，把自動化整緯技術推上新的層次。瑪諾OrthomatRFMC現有的瑪諾RFMC-10A型已具備了獨特設計的偵測系統：在偵測頭內置有寸動馬達，來回有規律地大范圍掃描偵測織物緯斜狀況；每個偵測頭配置數字訊號處理器（DPS），實時精確地解析偵測到的緯紗訊號，大幅提高偵測效能；偵測頭/投光器位置可依幅寬自動調整；投光器光源采用LED技術，穩定性佳，壽命長，每個投光器輸出亮度可獨立且自動調整；具有穿透式和反射式兩種光源，可適用于各種厚薄織物；矯正系統采用了先進的無級變速油壓系統，操作和顯示系統采用了15"TFT彩色觸摸屏和工業級計算機，配置了人性化人機界面操作系統，各主要操作程序皆以圖標導示，再輔以語音輸出功能使操作更加容易；具有預設定功能，可預防織物經整緯以后受外力作用而產生的緯斜或弧性緯斜；機臺可自我診斷及顯示異常訊息。
RFMC-12型在RFMC-10型基礎上對偵測部分進行了全新的設計，使震蕩透鏡更耐用；探測頭具有測量緯斜和緯密/針織線圈數的雙重功能；可應用“自動功能”自動設定濾波器；將探測頭的移動裝置改進為齒狀皮帶自動調位裝置，無需保養；織物的張力采用氣壓預設定張力羅拉控制，靈敏度高，晃動小；新增的操作邊盤使維修更方便；所有系統均可直接添加拉幅定型機定型時間控制、出布濕度測量控制、廢氣排放濕度控制等監控系統模塊，以降低采用這些系統時的成本。
RFMC-12型緯紗自動調整器幾乎適用于所有織物，增加了染整接單加工能力。獨特的3D計算機測配色系統使印染加工出的產品顏色符合客戶指定的色樣是印染加工的目地，也是長期以來難以解決的課題。一個新的印染布定單首先要求試驗室迅速仿制出小樣，然后盡快完成從小樣到大樣直至批量生產出符合客戶要求的產品。在這個過程中，因色差問題而返修的比率愈小，生產成本愈低，且交貨速度愈快。計算機測配色系統已經在國內得到了一定程度的應用，這是因為計算機測配色系統可以迅速提供合理的配方，因而降低印染成本；能預測不同光源下的顏色變化程度，以避免不同光源變化而造成的產品不合格問題；能快速計算出修正配方，提高對色效率；能進行科學化的配方承檔管理。然而，早期的計算機測配色系統的配置技術水平低，運行速度慢，而采用吸收系數K和散射系數S與著色濃度之間的線性關系進行理論假設有一定的差距，加上生產過程自動化控制能力低而造成半成品差異大等因素，使計算機測配色系統的應用效果并不理想。
近年來，計算機硬件和配色軟件技術有了很大的進步，臺灣 紳公司展出的3D計算機測配色系統就是這方面的代表。在應用3D計算機測配色系統時，染整廠可將每天的染色資料儲存入染色數據庫中，即可形成較完備的數據庫（包含有色樣數據庫、材質數據庫、配方數據庫、染料基礎數據庫及配色作業檔案庫等）。在接到客戶來樣后，計算機測配色系統可準確的測定出客戶布樣的顏色，并與現有數據庫中存儲的數據進行對比，染整廠可根據自動配色結果選擇與布樣顏色最接近且優質價廉的染色配方，直接在染色車間進行染色；也可以指定需采用的染料組合，由計算機自動測算該組合染色結果與布樣間的色差值，并將染色結果在色立體中的位置以三維空間圖顯示在熒光屏上，操作人員可以直觀小樣或生產色樣與標準色樣之間的差異，隨后在計算機界面中更改染料用量，將色差調整至最小值，因而得到準確的配方。該系統可計算出染料上色率等多種影響染色結果的重要參數，從而可快速對色樣進行準確修色，以最大限度減少因修色而帶來的成本增加（實踐表明，修色次數每增加一次，染色成本平均將增加20%）。
同時，該系統配備了色樣去熒光、配方合成及布匹按色差分級等眾多實用工具，極大方便了染色工廠的生產管理。功能強大且界面友好的3D計算機測配色系統Ezcolor對配色者經驗的要求大大降低，使染色生產流程及人員管理更加高效。準確快捷的配色功能可使印染廠染色過程更加快捷準確，交貨更加及時高效，在提高顧客滿意度的同時，降低了生產成本。
布匹色差在線檢測系統布匹產生色差的原因有很多，如果將產生色差的各種原因控制在允許范圍就能獲得滿意的結果。為了判斷是否真正將產生色差的原因進行了有效的控制，需要進行檢測。根據生產實踐，一般對染色前的坯布或半成品、染色下機的染色布和成品打包裝璜前作為色差重點檢測控制點。現階段，大部分印染加工廠依靠人工對一批布進行局部抽樣檢測，這樣的檢測存在較多的不足：首先是存在很大的誤判，誤將局部視作全部；其次是要投入很多的人力；第三會造成資源的浪費而提高成本等。針對這些問題，現在已經開發出了一些測色儀和連續在線色差檢測儀，瑪諾展出的CIS-10A型顏色檢測系統是突出代表。
CIS-10A型顏色檢測系統依據C1E1ab系統為標準，采用不間斷光束偵測，偵測面積大，穩定性高，不易受布面異常疵點影響；偵測電眼位于幾乎密閉的機組中，偵測效果不受外界影響；偵測電眼移動速率可依織物速度適當調整；運轉中偵測電眼定時自動校正；偵測所得資料永久保存，可視需要隨時調出；提供多種常用色差公式及光源設定，可視需要選擇；采用15"觸控熒屏，搭配完善人機界面操作軟件，使用簡易。
CIS-10A型顏色檢測系統用于前處理完成后、染色以后和成品完成出貨前等生產過程，可安裝為獨立機臺，根據需要對生產中的在制品和成品進行檢測。CIS-10A型顏色檢測系統能很快提供有多少米布的色差在允許的范圍，多少米布色差過大，色差大的在這批布的什麼地方，迅速為管理人員提供對這批布處理的依據。同時，還會提供需要回修的色布在染料配方上造成色差的原因，為修改配方提供參考。隨著國際貿易的擴大和遠程色樣確認技術的使用，可以用該系統檢測出的顏色數值、ΔE和LAB值來確認工藝質量，縮短了從接樣到認樣的時間。
新的縮水率控制技術連續浸軋印染加工生產線容易造成織物經向縮水率過大，進而使服裝嚴重變形而無法穿著，對裝飾用布加工也有同樣的缺陷。對縮水率較大的產品，一般在成品前經過預縮機處理。過程中先將織物經過一個汽蒸箱進行迅速加濕，再經預縮橡膠毯加上一定熱壓，使織物產生經向收縮。實踐證明，需要預縮的織物獲得一定的含水量對預縮效果產生重要影響。采用汽蒸箱，如果容布量小了，布的加濕效果不明顯；容布量大了，反而會使經向拉伸，效果更不好。有的工廠采用噴嘴直接噴霧，但由于噴霧均勻性不好，容易在布面形成水漬，另外噴霧量大小也不易掌握。威可的噴盤工作原理近幾年來，在進口的預縮機上大部分配有瑞士威可(Weko)制造的噴盤式均勻給濕機，對提高預縮效果起到了很大作用。
威可自動化控制程度很高且能獨立運行的噴盤式均勻給濕機采用特殊結構的噴盤、自動化給液系統和控制系統，將液注入噴盤，在噴盤5000rpm的高速作用下形成平整的噴灑面，均勻噴射于織物上，由于形成的極細霧粒有足夠的沖量，因此能確保極細霧粒被噴射于織物纖維間。該機噴量可按工藝要求在小于織物重量40%給液量范圍內設定，運轉中依主機臺速度變化而自動調整給液量，確保左、中、右和前后給液量均勻一致。
目前，威可制造的噴盤式均勻給濕機除用于預縮機之外，還廣泛用于拉幅定型機、軋光機、蒸呢機、蒸化機等工序需要給濕的工藝上。該機可以方便地裝在主機上，也可以自成一臺主機，給下道工序需要一定濕度的織物加濕。在拉幅定型機落布時應用，可以使織物消除靜電，含潮率迅速提升至達標（特別是對平方米克重有要求的織物），布溫迅速下降，門幅快速穩定。另外，減小縮水率的新方式還可以應用瑪諾的PMC緯密檢測控制裝置，對超喂滾筒的超喂量進行自動控制，確保緯密符合產品標準，從而使織物的經向縮水率符合產品標準。現在，印染加工自動化控制技術發展很快，在產品質量控制技術上除了以上技術之外，還有下機織物濕度、門幅、平方米克重和涂層量、定型時間、展邊對中自動控制裝置等等，為傳統印染設備的技術改造和新一代印染設備的技術進步提供了條件。本文作者是湖北省紡織工程學會高級工程師和中國標準協會會員。