自动滴液连续打板方式与传统打板方式的 比较分析与研究.docx
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自动滴液连续打板方式与传统打板方式的比较分析与研究
毕业论文
(“卓越计划”学生用)
题目:
自动滴液连续打板方式与传统打板方式的
比较分析与研究
学院:
化学化工学院
学生姓名:
田瑜学号:
201206029110
专业:
轻化工程班级:
1291
学习企业:
东莞超盈纺织有限公司
企业指导教师:
刘卫江
学校指导教师:
陈镇
完成日期:
2016年6月8日
诚信声明
本人声明:
1、本人所呈交的毕业设计(论文)是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果;
2、据查证,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,毕业设计(论文)中不包含其他人已经公开发表过的科研成果,也不包括获得其他教育机构的学位而使用过的材料;
3、我承诺,本人提交的毕业设计(论文)中的所有内容均真实、可信。
作者签名:
日期:
年月日
毕业设计(论文)任务书
设计(论文)题目:
自动滴液连续打板方式与传统打板方式的比较分析与研究
姓名田瑜院部化学化工专业轻化工程班级1291学号201206029110
学习企业名称东莞超盈纺织有限公司企业指导教师姓名刘卫江
学校指导教师陈镇教研室主任陈镇
一、基本任务及要求:
1、课题内容:
结合工作需求,分析自动滴液打板方式与传统打板方式的区别,找到两种打板方式各自的优势,以便实用于工厂打板,从而提高工厂效益。
课题内容主要是进行多组自动滴液式打板、同样的织物与染料的条件下进行多组传统式打板以及两种方式打板得到的数据配方用于做大货机台打板三个步骤。
通过假设、实验、总结分析达到提高工厂打板效率的提高以及配方准确度更高的可行性。
2、任务要求:
a、完成2000字以上的文献综述一篇;11000—13000字毕业论文一篇;并作好毕业论文开题报告和实验记录。
b、毕业论文资料含以下几个部分:
毕业论文工作手册、开题报告(含开题报告、文献综述合订)、毕业论文(毕业论文及任务书合订、科学论文实验记录本、电子文档)。
具体格式与规范,详见教务处相关资料。
二、进度安排及完成时间:
1.第1—2周查阅资料、撰写文献综述、开题报告
2.第3周检查、修改并提交文献综述、开题报告
3.第4周实验准备;
4.第5—11周实验、测试;
5.第12—13周实验数据整理、补充实验、撰写毕业论文初稿;
6.第14—15周修改并提交毕业论文、工作手册,原始记录
7第16周毕业论文答辩
目录
摘要:
I
Abstract:
II
Keywords:
II
1前言1
1.1印染行业的发展趋势1
1.2织带行业发展趋势2
1.3实验室打样2
1.3.1实验室打样的重要性2
1.3.2传统打样所存在的问题3
1.4自动滴液式仿色打样与电脑测色3
1.4.1自动滴液式仿色打样3
1.4.2电脑测色的发展4
1.5本课题研究的主要内容4
2实验部分5
2.1实验材料5
2.1.1实验材料5
2.1.2实验药品5
2.1.3实验仪器及设备5
2.2实验方法5
2.2.1双6涤纶酸性染色5
2.2.2连续轧染机的改装6
2.3分析与测试7
2.3.1电脑测色7
2.3.2结果判定8
2.3.3色差测试8
3结果与讨论10
4结论17
参考文献18
致谢19
附录20
自动滴液连续打板方式与传统打板方式的比较分析与研究
摘要:
本文主要对自动滴液式打板与传统人工打板进行了对比研究。
在工厂实际运作上,传统打板主要给予客户一个OK色样板,以及对大货生产颜色方向性,以达到更快速的做大货。
而自动滴液式打板,在配方准确性上要远远高于传统打板方式。
本文中采用了各类色系的实物打板,以及数据分析,涉及了改装自动滴液式打板的染色机,还采用的电脑测色表示各颜色的色差△E进行比较,大大提高了配方的准确性。
关键词:
色差;自动滴液机;打板;染色洗水机;电脑测色。
Comparativeanalysisandresearchonautomaticdripcontinuoussheetmodeandthetraditionalwayofplayingboard
Abstract:
Thisarticlemainlydiscussestheautomaticdriptypesheethavebeencomparedwithtraditionalmanualsheet.Actualworkinthefactory,givetothetraditionalplateisthecustomeraOKcolormodel,aswellastothebiggoodsproductioncolordirection,inordertoachievefastertodobiggoods.Traditionalplayingboard,however,becausemanytimesadddyeanddiluteconcentration,theaccuracyoftheformula.Andautomaticdriptypeplate,ontheformulaofaccuracythantraditionalwayplayingboard.Physicalplayofallkindsofcolorplateisadoptedinthispaper,andtheanalysisofthedata.Involvesamodifiedautomaticdriptypeplateofthedyeingmachine.AlsousedthecomputercolormeasurementofeachcolorchromatismdeltaEcomparison.Greatlyimprovetheaccuracyoftheformula.
Keywords:
Thecolordifference.Automaticdripmachine;Playingboard;Dyeingwashingmachine;Computercolormeasurement.
1前言
1.1印染行业的发展趋势
纺织业在我国是国民经济的重要产业之一。
长期以来,纺织企业在满足了国土内的衣着消费、提高了出口的创汇、积累了主要的建设资金以及为相关产业配套等这些方面发挥了重要作用。
而染整业一直以来在纺织业中具有主要的位置,在纺织与服装这些最终产品中有着桥梁作用[1]。
21世纪年来,我国国内的业内人士比喻染整业有着制约纺织行业进行发展地瓶颈行业[1]。
伴随着经济高区域化、全球化与贸易自由化趋势的扩散,世界纺织业的格局也正在发生大变化,有些发达国家正在逐步将劳动密集型产业向着发展中国家转移,而有些集中发展化纤、印染等这些资金、技术密集型的产业。
发达国家和地区对着纺织品印染加工进行了智能科技改造,而且把加大高档次纺织品的出口作为其纺织产业经济调整的大方向[1]。
这些年来,而随着大家生活水平的提高与服装的高档化、时髦化的需要,加上亚洲金融危机对我国的影响和国外资本家贸易保护主义的抬头,导致我国纺织品的出口增速变得缓慢。
纺织品出口的增量趋缓虽然有很多外部原因,但是其主要原因因是在纺织业的本身。
当前我国印染产品仍然是以中、低档与大路货为主,绝大部分设备处于落后状态,耗能高、低性能、智能化程度低,开发能力差,难以适应市场小批量、多品种、高质量、快交货的要求。
伴随着世界纺织品取消了配额制,因此我国纺织品有了更大的市场空间;与此同时,世界竞争也变得更趋激烈。
所以,为了提高我国纺织产品在国际上的竞争力,我们应该重视和支持纺织业的发展和提高,为了提高纺织业的生产工艺与技术设备水准,正视与鼎力支持我国的染整行业实力改造和产品开发[1]。
促进印染整理技术和设备的应用与发展趋势,达到提高产品质量和档次的目的,能够深加工、精加工、高档次附加值产品的产量。
发展纺织业由劳动密集型向智能化密集型转型。
印染工艺是整个染整工艺的前期环节,织物的印染质量也直接影响到后期整理加工的效果,以及织物的成品质量。
现情况我国的印染企业高低不一,规模偏小,技术装备落后,有些企业还是很多年前的老设备和工艺,智能程度低,产品质量低下,市场竞争能力不强,也影响了整个纺织工业的提高。
从企业的工作行程来看,化验室不但是新技术的研究、新产品工艺开发和大货生产的指挥中心,而且也属于企业经营活动中客户首先就要接触的部门。
我国国内的印染行业主要是依赖着手工操作来配比助剂的浓度,配完的染液是由人力输送进入印染现场,这种方法不仅仅是劳动强度高、生产效率不足、原材料浪费严重,而且配制的助剂浓度与实际浓度存在着误差,没法保证产品的质量[2]。
在助剂配送的自动化控制研究的方面,国内起步比较晚,为了缩短我国与国外染整设备自动化水准的距离,很多大企业以国外染整生产自动化方案作为技术研发的向导,提升助剂的配送设备整体水准[2],在某些环节达到了国内纺织品染整加工的需求。
为了提高染整生产设备的自动化水平,杭州开发源、江苏宏大等部门和浙江理工大学等科研基地也致力于助剂自动配送系统的研发实业。
1.2织带行业发展趋势
织带在我国消费市场巨大,因此我国的织带业前景明朗,也充满了竞争和机遇。
我国有丰富的劳动力和原材料,织带企业有着强大的竞争力,也因此有许多国外企业在大陆设立工厂。
我国在织带生产方面要明确织带业以后的发展趋势,在打开国内市场的时候,也要进一步加强进军欧美市场的入侵。
织带设备是以成品多样的纱线为原料织成条带状或圆形状织物的机器[3]。
织带设备的种类很多,我所实习的企业有一些,包括有梭织带机、高速无梭织带机、电脑提花织带机、针织织带机、编织机、电脑商标机等等。
目前我国的织带行业发展速度客观,通过不断缩短新产品的市场周期循环、加快市场流通发展以及不断的提升服装行业对织带行业要求竞争,现在市场上的普通织带的价格极低,普通织带能够带给那些小的织带企业的利润空间也越来越小,因此产品的档次应该放在功能化这一面[3]。
由于我国市场供求关系网的改变,对织带企业功能化的产品份额不断提高。
将对行业的发展造成以下两个方面的影响:
1.织带行业产品构成开始整合,多功能产品比率在逐步提升;2.织带企业的产能扩张很困难,企业的生存更艰难。
而功能化对织带机设备、技术、管理有更高的要求,而且要有较大的资金支持,以及人才的需求也很重要。
虽然我国织带产能比较大,但我国纺织品在世界产业链中依然还处于中低端,出口的货物越来越少,多以加工为主,利润很少[3]。
而客户对产品品质要求越来越高,特别是现在国内企业融入了国际化市场,国外的客户需要更多的高端产品,我国的技术贸易壁垒面临着挑战,所以我国企业必须加快技术革新,创造自我品牌,拉大产品附加价值,这是首要解决的关键问题。
1.3实验室打样
1.3.1实验室打样的重要性
纺织经济在我国占很大的比率,纺织业仍然是我国的主要产业之一,纺织业中印染业是整个组成中十分重要的一部分。
在印染企业程序中,化验室工序是很重要的一部分,它的重要性关系到产品质量、企业竞争力。
配助剂是化验室工作流程中一种不断重复的工序,人工配助剂劳动强度巨大、误差比较大[4]。
目前我国进口的自动化系统几乎完全依靠国外技术、设备,成本非常高。
因此急需研制适合于中国情况的自动滴液试设备。
仿色打样是企业化验室打样技术员必备的一项最基本的职业能力。
目前,染厂出品加工以小批量、多品种为重点,这需要打样员不但要对颜色色光非常敏感,还要了解打样的织物规格、织物特点、染剂、化学助剂、工艺需求和对比色差要求。
用“塔形图”色卡进行多种打样方法来仿色打样,这可以提高打样员的打样熟练度,能够为客户提供更加优质的服务。
打样技术员要根据客户来的样板,在塔形图中找到与它最接近的一个颜色,并凭经验给出最初的打样配方。
染出第一样板后,比较此色样与客户的样板有多大区别,来进行第二次的打样。
经过多次反复打样比色,打出的颜色会逐渐接近客户来样。
打样板数越少,打样效率就越高。
生产中通常采用的方法有中点法、中线法和中心法。
1.3.2传统打样所存在的问题
技术员手工打样存在着较大的操作误差、大样与小样之间差距也比较大、一次成功率也不高、员工劳动强度巨大等这些缺点,自动滴液式打样具有打板精度高,打样助剂的用量和染色的浴比能更准确的控制,打样重现性比较高,是提高打样技术的高效途径。
在我国印染纺织行业中,染液的配制是先经过电脑控制滴液机快速进行滴定,获得一定比例的染料,再进行融合拼色,因此我们对滴液机所采取的速率和位移速度的控制非常重要,它们影响着滴定的精度,而影响到染色剂的成色品质和生产效率,PLC是运动控制单元,具有着应用广泛、设计简单准确、维护便利等这些优势[5]。
在目前为止的情况下,我国印染厂大部分都还是使用传统方式的打板,打出的配方都不能直接用于大货生产,还需大货生产机台的机长进行再次打板调色,这造成生产部门效益的得不到提高,我觉得应该进行技术改造[8]。
我们要能够更加精准的配方,更加简洁又有效的打板方式。
1.4自动滴液式仿色打样与电脑测色
1.4.1自动滴液式仿色打样
采用染液自动滴液系统,快速准确进行化验室试色作业,替代传统人工的方法,就可争取较多的接单机会,同时提供现场所需的准确小样配方,就可避免微小误差造成现场生产的严重损失。
当前传统之化验室仍以人工称重、量筒、量瓶、吸管等落后方式进行试色操作,其中人员稳定性、手法差异及偶发性之疏忽实难避免。
所以提高试色作业的效率,彻底改变传统管理之顽疾,应为染厂急欲提高改进的关键所在。
本文以增益公司推出的COWPER(自动滴液)及DS(自动计量系统)为例,就其硬件构造、软件操作和应用特点作简要介绍。
1.4.2电脑测色的发展
电脑测配色技术已基本成熟,已经逐渐应用于各类合成、天然纤维织物,尤其是涤纶织物、锦纶织物等生产量大、生产工艺稳定的这类织物,但对一些改性织物、生产工艺相对不够成熟的织物涉及电脑测配色应用则较少,本课题则是专门探究尼龙单6织带染色,电脑测配色在企业实际生产的应用,它将弥补了行业在酸性染料改性尼龙织带电脑测配色在实践生产中的空白。
随着消费者对内衣织带颜色、花式、混纺款式的要求不断提高,实现内衣织带染色的高效生产,这给企业生产带来了一定的难度和挑战[8]。
内衣织带电脑测配色的应用将大大提高内衣织带染色在生产中的效率,通过大量的实验验证和小样生产,从人工配色、修色逐渐过渡到电脑测配色,通过人工打样的经验分析从而过渡到电脑自动滴液式打板从而提高成功率,跨越式的提高企业效益[9]。
1.5本课题研究的主要内容
本课题主要研究了自动滴液式打样对于生产过程的优化提高生产效益,降低劳力成本,简化操作程序有哪些优势,在工艺过程中采用最简洁能够达到要求的工艺,在过程优化中,主要寻找最佳的工艺,以获得最大的经济效益,这称之为稳态优化。
我司所用大部分染料为酸性染料,所使用工艺为浸轧一汽蒸的方式进行染色。
浸轧液内一般含有染料、助剂。
由于酸性染料对织物的直接上染性比较好,织物在浸轧的过程中会对织物发生吸附,使轧余回流回来的染液浓度降低,轧槽里的浓度也会随之下降,从而造成织物首尾色差。
染色加工不仅要获得尽可能的上染百分率,而且还应获得均匀和坚牢的颜色,在一定条件下产品颜色的均匀性好坏是衡量生产质量优劣的重要指标。
我们在实验工艺过程优化中,对于如何互工艺设计及控制的整体方案,使实施的可行性最高,消除可能影响控制最优值的困难因素,这一整合工作极为重要。
2实验部分
2.1实验材料
2.1.1实验材料
坏带:
锦纶-66织带(规格:
宽10mm,长任意)以下所有实验的织物布重为10g
2.1.2实验药品
表1.实验药品及生产公司
实验药品
生产企业
酸性染料
广州和颜悦色贸易有限公司
匀染剂ESN
苏州工业园区科信化工有限公司
分散剂
苏州工业园区科信化工有限公司
冰醋酸
固色剂
广州步思化工有限公司
上海佳和化工有限公司
2.1.3实验仪器及设备
表2.实验设备及生产公司
实验仪器
生产企业
电子天平
东莞超盈纺织有限公司
Copower自动滴液机
宏益科技股份有限公司
全能灯箱
东莞超盈纺织有限公司
Sedo系统计算机测色配色仪
东莞超盈纺织有限公司
洗水机
东莞超盈纺织有限公司
2.2实验方法
2.2.1双6涤纶酸性染色
工艺流程:
染色槽→蒸箱升温上染→洗水槽洗去浮色→(如果颜色比较深,则须在固色槽加固色剂)→干桶烫干
工艺配方:
表3.实验配方
染料及助剂
体积用量/%(o.w.f)
染液体积
1L
匀染剂
5g/L
分散剂
5g/L
冰醋酸
0.5~2.5g/L
固色剂
25g/L(只在做深色时需要)
工艺曲线:
120℃3min
入染水洗烫干
常温
图1
2.2.2连续轧染机的改装
图2.染槽平面示意图
上图为改装染槽平面示意图,上部分为二浸二轧式轧辊,上轴棍可上下移动,本公司所用工艺为二浸一轧式,故为起轴。
下部分为染槽,原型为5L容量的染槽。
经改装后为1L容量的金属染杯。
染杯规格如下:
图3.金属染杯平面示意图
金属染杯规格为直径90mm,高为90mm的圆柱形金属杯。
金属杯下为载杯平台,平台为一块长方形的金属底板,可前后抽出,以便放置染杯。
下面为内径100mm的气压室,可通过气压使底座上下移动。
其原理与轧辊装置类似。
2.3分析与测试
2.3.1电脑测色
首先打开Sedo电脑测配色仪预热3~5min,然后选择大孔径进行测色。
测色条件选择完成后,按步骤流程进行一般校正,后点击系统栏按钮“仪器”选择“白度设定”子菜单里的“UV校正”,检查白板值是否正确;将底面为红色的白板正立放在测色处,按下“自动校正器”,出现的对话框点击“确定”进行自动校正,校正完后,重新选择测色条件进行一般校正。
利用各浓度基础色样原反射率值,由计算机反算其浓度分配,计算机计算出的浓度配方应与建立基础资料时存入计算机的浓度相同。
误差在3%—4%时,其基础资料算正确,超出此限值,原则上以重新建立基础色样为宜。
点击Colortools→孔径处放置标准样→点击上栏按扭“标准样:
仪器平均”→点击“接受目前资料”→孔径处放置批次样→输入批次样名称(否则系统将默认为“批次样1”)→点击“测色”(单次或多次测色)→点击“接受目前资料”。
附:
所测试样不止局限于实物试样,也可以输入颜色样的数据资料,例如:
可输入“L、A、B值”、“L、C、H值”、“R%16点”等数据。
合格与否是由系统根据设定的允差值评判的,不同的允差公式(该系统设定有7个允差公式)其允差值也不同,常用的允差公式有CIEL*A*B(1994)、CMC,最新推出的允差公式是CIEL*A*B(2000),其中CMC允差公式是公众所认可且最接近人眼,CIEL*A*B(1994)将被逐渐淘汰。
我所用打板方式只在前半部分考虑pass值,而在配方出来之后。
所适用于做大货机台时,其合格与否不做要求,只做△E*的差距评判进行说明。
2.3.2结果判定
1.DL*表示深浅度,“+”表示浅,“-”表示深;
2.DA*表示红绿,“+”表示红,“-”表示绿;
3.DB*表示黄蓝,“+”表示黄,“-”表示蓝;
4.DC*表示彩度(明暗度),“+”表示鲜艳,“-”表示灰暗;
5.DH*表示色相(色光);
6.DE*是根据以上的数据利用允差公式计算而得。
常用光源说明:
F02deg→CWFF11deg→ TL84。
2.3.3色差测试
色差一般是指两个试样在颜色视觉上的差异,即明度差、彩度差、和色相差这三属性的综合效应。
明度差表示物体的颜色明亮程度就是颜色深浅差,色相差表示了颜色色相属性差,即颜色偏蓝偏黄或偏绿偏红的差异,彩度差表示鲜艳度的高低。
色差的评定由国际照明协会(CIE)推出的标准色差公式,并且采用电脑仪器测量计算,达到能够用精确的数字来进行表示[10]。
CIE1976L*a*b*的色差计算公式如下:
△E*=(△L*2+△a*2+△b*2)1/2
CIE1976L*a*b*表色系统是以对立坐标理论为基础建立起来的,其中a*为红绿坐标,a*的正方向为红,a*的负方向为绿;b*表示黄蓝坐标,b*的正方向表示黄,b*的负方向表示蓝。
CIE1976L*a*b*系统为三维直角坐标,也可以转换为柱坐标L*(明度)、C*(饱和度)、艳,C*的负方向为浅色灰暗。
3结果与讨论
以下所有自动滴液式打板所得△E数值以“△E*”表示,而传统打板方式所得△E则以“△E”表示,两种打板方式所得配方在做大货机台实验所得数据,1-1为传统打板方式所得配方,2-2为自动滴液打板方式所得配方在做大货机台所得数据。
经电脑测色仪测出△E,进行比较。
在经过多次打板以及多组颜色打板对比后的结果如下:
表1Sedo系统测自动滴液式打样试样与传统打样试样的色差对比表
所用配方
第一版电脑配方
DL*
DA*
DB*
DC*
DH*
染料及用量/%(o.w.f)
色差
△E
△E
KGLN黄
0.022
3.1
-0.3
0.37
-2.01
1.81
0.94
SGN红
0.014
SBG灰
0.070
△E*
KGLN黄
0.030
2.53
5.58
0.54
-0.72
0.55
0.7
SGN红
0.017
SBG灰
0.115
注:
每组配方所测得的详细数据:
DL*、DA*、DB*、DC*、DH*值见附表1
上表为公司色号代码GP14614灰色打样所得DL*、DA*、DB*、DC*、DH*值,所得出△E=3.1大于△E*=2.35。
由于比较容易打样,差值虽然比较小,但也说明了配方更精确。
表2Sedo系统测自动滴液式打样试样与传统打样试样的色差对比表
所用配方
第一版电脑配方
DL*
DA*
DB*
DC*
DH*
染料及用量/%(o.w.f)
色差
△E
△E
N3RL黄
0.080
5.19
-9.08
-2.42
-4.99
-2.26
-5.07
XLBL红
0.800
MDNL蓝
0.070
△E*
N3RL黄
0.080
1.04
-0.76
-0.184
-0.74
-1.87
-0.68
XLBL红
0.650
MDNL蓝
0.017
注:
每组配方所测得的详细数据:
DL*、DA*、DB*、DC*、DH*值见附表2
上表为公司色号代码AS80194深红打样所得DL*、DA*、DB*、DC*、DH*值,所得出△E=5.19大于△E*=1.04。
这个颜色差值比较大,打样版数比较多,传统式打样燃料流失过多。
表3Sedo系统测自动滴液式打样试样与
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