沈愛華

（浙江美欣達(dá)紡織印染科技有限公司，浙江湖州 313000）

印染工藝對堿質(zhì)量濃度控制有著嚴(yán)格的要求，如絲光機(jī)堿質(zhì)量濃度的控制，對織物著色、光澤、手感等諸多方面都有關(guān)鍵性的影響。而從環(huán)保及節(jié)省成本等角度看，其意義也是顯而易見的。堿質(zhì)量濃度在線檢測及加堿系統(tǒng)適用于印染前處理和絲光機(jī)工藝過程，對濃堿質(zhì)量濃度進(jìn)行在線檢測及連續(xù)控制，使?jié)鈮A質(zhì)量濃度穩(wěn)定在工藝要求的范圍內(nèi)，可使后續(xù)染色均勻，工藝重現(xiàn)性好，產(chǎn)品檔次提高。

在印染工業(yè)的絲光工藝過程中，經(jīng)常要配制較高質(zhì)量濃度的NaOH 溶液，而且希望溶液的配制和濃度檢測與生產(chǎn)工藝同步進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)自動化。以前的做法：先取出一定體積的NaOH溶液，然后采用人工滴定的方法測定NaOH 溶液的質(zhì)量濃度，與實(shí)際所需工藝濃度比較，再由人工加補(bǔ)堿。這種做法既慢又易產(chǎn)生誤差，且明顯滯后于生產(chǎn)過程，常常影響到工藝質(zhì)量，不能滿足連續(xù)生產(chǎn)的要求。

目前，浙江美欣達(dá)自主開發(fā)了一套堿質(zhì)量濃度自動控制裝置，安裝在國產(chǎn)高速布鋏絲光機(jī)上。該系統(tǒng)的主要原理是通過對堿溶液密度和溫度的檢測，自動進(jìn)行參數(shù)的精確補(bǔ)償，確保高精度的檢測結(jié)果。該裝置采用先進(jìn)的PLC控制、觸摸屏技術(shù)以及數(shù)據(jù)通訊技術(shù)；通過數(shù)字化參數(shù)設(shè)定，實(shí)現(xiàn)自動配堿、加補(bǔ)堿，并具有自動清洗維護(hù)功能。

1 系統(tǒng)原理

FL600-AC 堿質(zhì)量濃度自動控制系統(tǒng)（見圖1）綜合了國內(nèi)外堿質(zhì)量濃度控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，采用先進(jìn)的Fuzzy PID 控制方式，連續(xù)采集堿質(zhì)量濃度信息，實(shí)時加堿、補(bǔ)水或者補(bǔ)淡堿，使堿質(zhì)量濃度控制在工藝要求的范圍內(nèi)，使絲光效果達(dá)到最佳，增加后續(xù)工藝的穩(wěn)定性。

圖1 堿質(zhì)量濃度控制系統(tǒng)示意圖

該系統(tǒng)主要由測量傳感器、變送器、控制器、連續(xù)調(diào)節(jié)閥、開關(guān)電磁閥、電源模塊以及流體管路等組成。工作液經(jīng)過傳感器進(jìn)行測量，由微電腦控制濃堿供應(yīng)量。淡堿使用液位控制閥門開關(guān)，當(dāng)液位降低時，自動補(bǔ)給淡堿溶液。堿質(zhì)量濃度偏低時控制系統(tǒng)適量加入濃堿。整個系統(tǒng)濃堿、淡堿雙變量調(diào)節(jié)，簡單、實(shí)用。

2 技術(shù)指標(biāo)及配置

堿質(zhì)量濃度控制系統(tǒng)配置如表1所示。

表1 堿質(zhì)量濃度控制系統(tǒng)配置

技術(shù)指標(biāo)：質(zhì)量濃度測量范圍180～330 g/L；質(zhì)量濃度檢測精度±0.1 g/L；質(zhì)量濃度控制精度±2.0 g/L；溫度測量范圍5～65 ℃；溫度測量精度0.5 ℃；電源380 VAC，50/60 Hz。

設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)：獨(dú)特的淡堿雙向分流設(shè)計(jì)，淡堿自動循環(huán)利用；采用稱重法測量堿質(zhì)量濃度，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，維修、校準(zhǔn)簡便；文本方式輸入設(shè)定值（可選觸摸屏輸入）；全自動控制濃堿、淡堿的加入，自動控制液位，機(jī)械設(shè)計(jì)簡潔高效，大大提高了系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性。

3 操作控制

（1）配堿前，根據(jù)工藝確定工作液堿及供應(yīng)濃淡堿溶液的質(zhì)量濃度。（2）開啟堿泵循環(huán)，再啟動自動測配堿控制系統(tǒng)，根椐現(xiàn)場自動實(shí)測堿的質(zhì)量濃度，進(jìn)行自動調(diào)整。（3）正常生產(chǎn)中更換品種需要調(diào)整堿質(zhì)量濃度時，在質(zhì)量濃度梯度變化不大的情況下，只需在自動測配堿控制系統(tǒng)數(shù)顯屏上輸入質(zhì)量濃度工藝參數(shù)即可。（4）若更換品種時堿質(zhì)量濃度梯度調(diào)整太大，需穿入導(dǎo)布停機(jī)，按比例把配堿槽的工作液抽走，加清水降低或加濃堿提高堿質(zhì)量濃度，開啟堿泵循環(huán)15 min 校正準(zhǔn)確后方可繼續(xù)開機(jī)生產(chǎn)。（5）配套過濾系統(tǒng)設(shè)備：FL600-AC 的過濾系統(tǒng)不同于市場上的轉(zhuǎn)桶過濾方式，采用自流式過濾。整機(jī)的過濾部分在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時是靜止不動的，極大地延長了過濾網(wǎng)的使用壽命，并且采用仿生學(xué)設(shè)計(jì)的過濾網(wǎng)可以高效去除液體中的固體、毛屑、漿料等對染色有很大影響的雜質(zhì)。該自流式過濾網(wǎng)不是用旋轉(zhuǎn)毛刷去除雜質(zhì)，而是利用水流的沖擊力將毛屑等雜質(zhì)排出。

整機(jī)的設(shè)計(jì)以簡潔、大方、實(shí)用、方便、堅(jiān)固為最大出發(fā)點(diǎn)，秉執(zhí)簡約不是簡單的理念，制造出最適合中國染廠的設(shè)備；仿生學(xué)設(shè)計(jì)，水阻小，效率高，結(jié)構(gòu)簡單，免維護(hù)，價格低，壽命長，且裝置可用高壓水洗（裝置如圖2）。

圖2 FL600-AC系統(tǒng)裝置圖

4 經(jīng)濟(jì)效益測算

絲光機(jī)采用淡堿循環(huán)利用后可減少濃堿用量的1/5 左右。正常生產(chǎn)時，一般回收淡堿的質(zhì)量濃度為30～50 g/L，改造后一臺絲光機(jī)每天可回收80 g/L 左右的淡堿30 多t，實(shí)際每升多回收50 g/L NaOH，每天可節(jié)省360 g/L的濃堿4 t。按800元/t計(jì)價，每天可節(jié)省資金3 200 元，每月按22 個工作日計(jì)算，可節(jié)省資金70 400 元，一年可節(jié)省資金84 萬元，即每年減少濃堿用量的1/5。此外，該系統(tǒng)保證了絲光工藝的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性，充分利用絲光工藝后的回收淡堿，提高產(chǎn)品的一次成功率，產(chǎn)品利潤大幅提高，大大提升了我國印染裝備的自動化水平。在提高產(chǎn)品質(zhì)量和附加值、快速反應(yīng)能力和環(huán)保、節(jié)能等諸方面有可觀的綜合效益，縮小了與國外同類裝備的差距。

5 結(jié)論

絲光機(jī)濃堿質(zhì)量濃度自動控制系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，即便在印染這樣惡劣的現(xiàn)場環(huán)境中，也能穩(wěn)定可靠地運(yùn)行，并做到操作方便。經(jīng)過一年的現(xiàn)場使用，該系統(tǒng)的成功應(yīng)用使?jié)鈮A的配制和檢測變得快速簡便，不僅實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的自動化，而且避免了人工操作可能帶來的差錯，有效地保證了產(chǎn)品質(zhì)量，改善了勞動條件，降低了生產(chǎn)及管理成本，節(jié)約了可觀的原料堿，節(jié)能減排，使后續(xù)染色工藝的重現(xiàn)性得到保障，直接提高了產(chǎn)品檔次和優(yōu)等品率，減少了做單風(fēng)險，從而大幅度提高了利潤空間。