新型茸毛檢驗煮練裝置的設計探索

蘇日娜　湯杭燕　張巧琦

摘要： 絲綢作為中國傳統(tǒng)的出口產(chǎn)品，還停留在產(chǎn)業(yè)鏈前端，遠未實現(xiàn)其應有的經(jīng)濟文化價值。隨著國際市場對高品質絲綢產(chǎn)品需求的增長，茸毛作為影響織物外觀質量和使用價值的重要因素，越來越受到重視。目前，世界各檢測機構大多沿用傳統(tǒng)裝置進行茸毛檢驗，準確性差、檢驗效率低。文章通過改進傳統(tǒng)茸毛檢驗煮練裝置的弊端，探索設計一種能夠自動控溫控時的新型煮練裝置，以增強檢驗裝置安全性、提高檢驗效率。經(jīng)過對比實驗，發(fā)現(xiàn)使用新型茸毛檢驗煮練裝置與傳統(tǒng)檢驗方法得出的數(shù)據(jù)誤差在±2%以內(nèi)，效率遠遠超過傳統(tǒng)檢驗方法。

關鍵詞： 生絲；茸毛檢驗；煮練裝置；脫膠；染色

中圖分類號： TS192.53文獻標志碼： A文章編號： 10017003（2018）04001905引用頁碼： 041104

Abstract： Silk as the Chinas traditional export product， is still in the front end of industrial chain， and its due economic and cultural value is not achieved. However， the international demand for highquality silk products is increasing. As an important factor influencing the appearance quality and the use value of the fabric， exfoliation is becoming more and more important. At present， most of the detection institutions in the world need to rely on exfoliation test with poor accuracy and low testing efficiency. Therefore， a piece of new boilingoff equipment which could automatically control temperature and time was designed and explored in this paper through improving the disadvantages of traditional boilingoff equipment for exfoliation test so as to enhance safety of test device and promote test efficiency. After the contrast experiment， it was found that the data error obtained by the new boilingoff equipment and the traditional method was within ±2%， and the efficiency was far more than that of the traditional detection method.

Key words： raw silk； exfoliation test； boilingoff equipment； degumming； dyeing

據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計，2016年絲綢行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)主營業(yè)務收入1273.91億元，其中出口29.36億美元，延續(xù)了“十二五”時期的下降趨勢，外貿(mào)形勢不樂觀，原料質量“短板”依舊凸顯[1]。然而，以意大利、日本為代表的高端絲綢產(chǎn)品需求量大幅增長，其中關系到后道加工的茸毛檢測指標越來越受到重視。茸毛是生絲經(jīng)精練、染色后，絲條表面上呈現(xiàn)出的白點狀或毛羽狀的微細纖維。茸毛多的生絲，制成織物，經(jīng)染色后會產(chǎn)生較多的白色染疵，特別是染成藍色的織物和緞面織物更為明顯，降低了織物的外觀質量和使用價值[2]。因此，對生絲進行茸毛檢驗十分必要。但是，目前對生絲進行茸毛檢驗仍然沿用傳統(tǒng)方法，檢驗裝置并無改觀，檢驗效率低下。本文在傳統(tǒng)檢驗裝置的基礎上加以改造，通過增加控制箱、排水裝置等，使其能夠實現(xiàn)自動控溫控時。同時，選取不同規(guī)格的生絲試樣，使用該裝置與傳統(tǒng)裝置進行對比實驗，以驗證該裝置的可行性。

1傳統(tǒng)的茸毛檢驗煮練裝置

目前，傳統(tǒng)的茸毛檢驗煮練裝置主要有紫銅制煮練、染色及清洗池。在脫膠過程中，需要將搖好的絲絡連同絡架浸沒在溫度（95±2）℃的精練溶液內(nèi)煮練1h后，再放入約40℃的溫水池中洗滌。洗滌完畢，將已脫膠的絲絡連同絡架移入液溫在40～70℃的染色池內(nèi)，經(jīng)20min后取出，將染色后的絲絡連同絡架放在冷水池中進行清洗[2]。

整個檢驗過程中的加熱裝置為電爐或煤氣，完全依靠檢驗員手動進行加熱與控制溫度，不僅存在很大的安全隱患，而且檢驗溫度區(qū)間與檢驗時長難以掌控，會對檢驗結果的準確性有一定的影響。除此之外，傳統(tǒng)的茸毛檢驗過程非常耗時耗力，不能滿足大量的企業(yè)檢測需求，因此，對新型茸毛檢驗煮練裝置的探索十分必要。

2新型茸毛檢驗煮練裝置設計

為了克服現(xiàn)有的人工控溫控時煮練的不足，本文擬設計一種新型茸毛檢驗煮練裝置，該煮練裝置可以代替人工進行自動控溫控時，實現(xiàn)自動恒溫定時加熱。

2.1選用材料

不銹鋼板、加熱管、金屬墊、排水閥、具有報警功能的溫度控制器、電感交流器、交流接觸器、中間繼電器、控制開關、指示燈等[3]。

2.2設計方法

2.2.1熱水箱設計

在研究了紫銅制煮練、染色及清洗池后，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的水箱沒有排水裝置，換水十分不便，于是探索設計如圖1所示水箱。

根據(jù)圖1設計，在熱水箱內(nèi)底部裝有加熱管2，熱水箱外四個底角處各設有一只水箱腳5，將熱水箱加高，熱水箱內(nèi)四個底角高于加熱管的位置各安裝一個金屬墊4，以架高絡架，避免絡架與加熱管直接接觸，在熱水箱底部低于水箱底面的位置處加裝一個排水閥3，便于換水。

2.2.2控制箱設計

為了能夠自動檢測熱水箱中水溫、控制加熱管啟停和發(fā)出警報聲，本文設計了如圖2所示的控制箱電路圖。該控制箱主要包括溫度控制器TC、電感交流器L、交流接觸器KM、中間繼電器KA、控制開關SA1和SA2[4]。

根據(jù)圖2設計，當熱水箱中注入水后，先閉合控制開關SA1，再閉合控制開關SA2，此時指示燈HL1亮，溫度傳感器TE將信號傳送到溫度控制器TC，溫度控制器TC本身帶有定時控制功能與報警功能，溫度控制器TC發(fā)出的控制信號通過控制交流接觸器KM，來控制加熱管的供電。待熱水箱中的水溫上升到所需溫度，通過溫度控制器TC設定加熱時長。到達設定的時間之后（加熱完成），溫度控制器TC發(fā)出的控制信號通過控制指示燈HL2亮，進行加熱完成指示，同時溫度控制器TC自身報警功能觸發(fā)，發(fā)出聲音對檢驗員進行提示。

3實驗

為測試新型茸毛檢驗煮練裝置的脫膠染色效率和成功率，通過已定的設計方案制作出實體設備，如圖3和圖4所示。

3.1試樣準備

準備5組不同規(guī)格的樣絲，每組設置對照組和實驗組。對照組使用傳統(tǒng)方法進行茸毛檢驗，實驗組使用新型茸毛檢驗煮練裝置進行茸毛檢驗。通過切斷機分別將受驗的樣絲卷繞在絲錠上，卷繞時間和絲錠數(shù)按表1所示[5]，然后按表2所示根據(jù)不同目的纖度搖取不同的線數(shù)。

3.2絲片脫膠和染色

3.2.1控制箱設定方法

控制箱界面如圖5所示，由“溫度3定時”面板、“加熱啟動”按鈕、“加熱停止”按鈕、“加熱完成”警報燈組成[6]。加熱時打開電源開關，設定加熱溫度和加熱時長，按下“加熱啟動”按鈕，開始加熱。

3.2.2脫膠

將搖好的絲框放在藥液中進行脫膠（圖6）。在第一臺裝置的熱水箱中加入60L自來水，把預先配定的300g肥皂切成皂片，溶成皂液后注入熱水箱，并用玻璃棒充分攪拌使其均勻。打開電源開關，通過控制箱控制加熱管進行加熱，可通過加蓋頂蓋縮短加熱時間，待溫度上升至（95±2）℃內(nèi)，將絲絡連同絡架放在熱水箱中的四個金屬墊上，使絲絡連同絡架完全浸沒在溶液中。通過控制箱設定恒溫加熱60min。煮練時注意保持水量，將脫膠后的絲絡連同絡架放入約40℃的溫水池中洗滌，洗去膠皂殘余[7]。廢棄的膠皂水可通過旋轉排水閥排出。

3.2.3染色

經(jīng)過脫膠后的絲框需進行染色（圖7）。在第二臺裝置的熱水箱中加入60L自來水，把預先稱定的24g甲基藍染料注入熱水箱，并用玻璃棒充分攪拌使其溶解。打開電源開關，通過控制箱控制加熱管進行加熱，可通過加蓋頂蓋縮短加熱時間，待溫度上升至40℃以上時，將絲絡連同絡架放在熱水箱中的四個金屬墊上，使絲絡連同絡架完全浸沒在溶液中[8]。通過控制箱設定在40～70℃內(nèi)恒溫加熱20min后取出，將染色后的絲絡連同絡架放在冷水池中進行清洗，洗去過量的染料。廢棄的染料水可通過旋轉排水閥排出。

3.3干燥

經(jīng)脫膠、染色后的絲片，放在流動的空氣中進行干燥（圖8）。受驗的絲片經(jīng)過干燥后，會發(fā)生少數(shù)絲條并在一起，檢驗前需進行整理，使之恢復原來排列的狀態(tài)[9]。

3.4成績評定

檢驗時，把絲框和框架放在茸毛檢驗室的托架上，檢驗員站在絲框前方約50cm處，在燈光下逐片進行觀察，檢驗絲框的任何一面上所顯現(xiàn)的白色絨毛茸狀的疵點（圖9）。根據(jù)疵點對照5個標準照片（圖10）逐一進行評分。50分以上以5分為一級，50分以下的以10分為一級。檢驗結果取20片的平均數(shù)即為茸毛的最低成績[10]。

組樣絲對照組和實驗組茸毛檢驗數(shù)據(jù)如表3所示，其中13/15 D規(guī)格實驗組茸毛證書如圖11所示。

4結論

1）通過對比5組樣絲對照組和實驗組茸毛檢驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)使用新型茸毛檢驗煮練裝置與傳統(tǒng)檢驗方法得出的數(shù)據(jù)誤差在±2%以內(nèi)，檢測結果準確，檢測效率由原來的2人共同操作耗時大于36h/批提高到1人操作小于7h/批。

2）新型茸毛檢驗煮練裝置不再使用電爐或煤氣等具有很大安全隱患的加熱源，而是使用加熱管直接對水進行加熱，同時能夠避免人工直接接觸煮練爐換水，以防止燙傷事故的發(fā)生，大大提高了加熱裝置的安全性。

3）能夠代替人工進行自動控溫控時，實現(xiàn)自動恒溫定時加熱，同時也大大增強了檢驗結果的準確性。能夠節(jié)約檢驗時間，提高檢驗效率，滿足企業(yè)的大量檢驗需求，經(jīng)查閱相關文檔和實地考察，目前市場上并無類似茸毛檢驗煮練裝置設計，具有較強的市場推廣前景。

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