計算機在染色技術(shù)中的應用

朱砂

摘 要：計算機在染色技術(shù)中主要應用于測配色系統(tǒng)、染化料的自動稱量和配制、染色工序的計算機中央控制及生產(chǎn)、技術(shù)資料、質(zhì)量的計算機管理.測配色系統(tǒng)可快捷的確定客戶來樣顏色，并可根據(jù)計算機內(nèi)儲存的數(shù)據(jù)，給出相應的染色配方。提高了生產(chǎn)效率，縮短了時間。本文對計算機在染色技術(shù)中的應用進行了探討分析。

隨著計算機測配色系統(tǒng)的廣泛應用，各種與計算機測配色系統(tǒng)相連的自動稱量和配制系統(tǒng)相繼在市場上出現(xiàn)。中央計算機控制系統(tǒng)是染色生產(chǎn)線計算機管理和操作的核心，它與計算機測配色系統(tǒng)、染化料自動稱量和配制系統(tǒng)以及染廠生產(chǎn)、技術(shù)、業(yè)務(wù)計算機管理互聯(lián)網(wǎng)，成為染色生產(chǎn)線一體化計算機管理系統(tǒng)。染色工藝過程中的顏料染液自動測試和控制是世界級的重大課題，傳統(tǒng)做法只能通過手工檢測實施控制，極易造成染色過程的不穩(wěn)定和產(chǎn)品的色差。

一、計算機在測色配色系統(tǒng)中的應用

目前，電腦測色配色技術(shù)發(fā)展迅速，并在印染行業(yè)已得到廣泛應用，該系統(tǒng)主要由具有雙光束光學結(jié)構(gòu)的高精度光譜光度計：先進的電腦測色、配色色彩管理軟件和品質(zhì)管理軟件；較先進的計算機三部分組成。系統(tǒng)不僅具有色彩測量、色差計算、配色、糾色、色號庫、色澤分類、染料基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫以及染料強度K/S值的管理，同時對印染產(chǎn)品的白度、泛黃指數(shù)、各種染色牢度的灰卡評級以及對染色產(chǎn)品的邊中差、批間色差在色光的明度、飽和度和色調(diào)上進行有效的質(zhì)量控制。

對于染料染色而言，由于染料相對于被著物數(shù)量很小，故可認為散射作用全由被著色物所致，公式可簡化為：

K/ S =（k/ s）1 C1 +（k/ s）2 C2 +（k/ s）3 C3 + …+（k/ s）nCn +（k/ s）0 （1）

式中K、S分別為拼色后材料的總吸收和總散射；k0，s0 分別為介質(zhì)的吸收系數(shù)和散射系數(shù)；k1，k2，k3，…，kn為各組分著色劑的吸收系數(shù)；s1，s2，s3，…，sn 為各組分著色劑的散射系數(shù)；C1，C2，C3，…，Cn為各組分著色劑的濃度。

在日常染色中，在比較色樣與標樣時，由于光源不同，色差效果也不同，在CIE顏色表示體系中，把這種現(xiàn)象叫做“同色異譜”效應。用一個通俗的公式表示：

顏色=光源×物體光學特性×人的視覺 （2）

CIE標準色度學系統(tǒng)規(guī)定：任何物體的顏色都可以用X、Y、Z三個數(shù)值即三刺 λ激值表示：

X=K S（λ）R（λ）X（λ）d（λ） （3）

Y=K S（λ）R（λ）Y（λ）d（λ） （4）

Z=K S（λ）R（λ）z（λ）d（λ） （5）

式中K為歸一化常數(shù)，S（λ）是CIE標準照明體的相對光譜功率分布，X（λ）、Y（λ）、Z（λ）是CIE標準色度觀察者的顏色匹配函數(shù)，均可查表而得，剩下的只有分光反射率R（λ）需要實際測量。

二、計算機在染化料自動稱量和配制中的應用

電腦稱料配液系統(tǒng)是集機械、電子、精密稱量、數(shù)據(jù)庫管理于一體的高新技術(shù)產(chǎn)品，主要用于染料的分配和自動稱料。該系統(tǒng)由儲料罐、自動稱料系統(tǒng)、管理功能模塊3大部分組成。此外，為了提高染色精度，對于稱量衡器，防止染料吸濕的措施，輸送染液的自動調(diào)節(jié)裝置，染機的自控系統(tǒng)，水的軟化，染物的批量等都要特別注意，否則染色就會產(chǎn)生錯誤。

三、在染色工序中計算機中央控制的應用

目前市場上已有許多中央計算機控制系統(tǒng)以及與其對應的染色設(shè)備控制器，我們可以用染色控制計算機對染色工廠或車間的染色設(shè)備進行改進，然后再由染色機中央監(jiān)控管理系統(tǒng)對多臺染色機進行計算機監(jiān)控，中央計算機控制系統(tǒng)對染色過程進行全面的控制，并紀錄下染色全過程的各種數(shù)據(jù)，從而大大提高了染色高科技的含量，提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動強度，減少了染色控制過程中人為因素造成的缸差、色差，防止了因設(shè)備故障引起的質(zhì)量事故。

四、計算機在生產(chǎn)資料和質(zhì)量管理中的應用

利用此系統(tǒng)可以進行定量的統(tǒng)計分析，總結(jié)出影響公司產(chǎn)品質(zhì)量水平的主要因素、跟蹤，分析產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的質(zhì)量問題，實現(xiàn)產(chǎn)品問題的逐級溯源。此系統(tǒng)可以提供靈活的物測點及物測項目的設(shè)置功能，能快速的幫助企業(yè)組織建立符合企業(yè)自身需求的質(zhì)量控制體系。此系統(tǒng)還可以完整、高效率的紀錄訂單原棉的質(zhì)量、染色質(zhì)量、小樣配方的質(zhì)量情況，完全改變了原有陳舊、落后、復雜的質(zhì)量數(shù)據(jù)的保存和查詢方式，大大提高了管理的效率。

五、計算機在染色聯(lián)合機設(shè)備上的應用

在此染色聯(lián)合機中，織物從左上角開始進入，通過預濕浸軋，或經(jīng)噴霧并通過回潮筒，保證織物的含濕量均勻，然后進入染色浸軋槽。在先給織物加水時必須保證織物到達染色浸軋槽之前，它的含濕量應均勻一致，否則會造成染色不均勻。

染色浸軋槽是此染色聯(lián)合機的關(guān)鍵設(shè)備，需要有一定數(shù)量的控制點，包括控制浸軋槽內(nèi)液體的溫度、液位（保證接觸時間相等）、染料流量以及與浸軋槽軋液率密切有關(guān)的軋輥壓力。織物經(jīng)過軋液后，要立即進行預烘干處理，盡可能迅速大量的蒸發(fā)水分，把染色泳移減小到最低程度。

化學浸軋槽是十分關(guān)鍵的一個裝置，共有9個控制點，在化學浸軋槽上可安裝一臺調(diào)節(jié)裝置———氧化—還原電位調(diào)節(jié)儀（ORP），以適合要求事先溶解的染料需要。還原體染料必須以化學方法還原得到電子，使它可以溶解。接著，織物立即穿過除氧蒸箱，防止染料滲入纖維前發(fā)生氧化作用。還原體染料先滲入纖維，再進入下一道氧化工序，使它在纖維內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢扇芙獾摹?/p>

六、計算機對間歇式染色的控制與應用

間歇式染色工藝從早期的人工操作已發(fā)展到使用復雜的計算機控制操作，而今是用計算機定序來控制閥門，用數(shù)字計算機系統(tǒng)實現(xiàn)間歇式染色順序控制，其中最重要的是要控制好生產(chǎn)過程，但其最終的目標是要獲得一個提高生產(chǎn)過程管理和控制的硬件和軟件系統(tǒng)。

間歇式染色的過程，這種生產(chǎn)過程作為一個整體是由一系列單元操作所組成的。只有在每一操作完成后，才可以開始下一個操作。于是每一項單獨操作可按工序來定義，這些工序?qū)嶋H上操縱生產(chǎn)過程中的各個單元部件（泵或閥等）。對特定的產(chǎn)品完成特定染色任務(wù)的許多操作的組合叫做工藝規(guī)程。工藝規(guī)程先分解成操作，這些操作再分解成工序。在產(chǎn)品的染色中，最簡單的加工步驟可用單個染缸來完成。這一染色規(guī)程是由如下一系列操作所組成的：初始狀態(tài)預置、加水、投入坯布、加染料、加化學藥品、加熱，使溫度線性上升到染色溫度。恒溫一段時間，線性降溫到取布溫度。產(chǎn)品取樣、鑒別顏色、漂洗、取出色布，于是循環(huán)結(jié)束。在此規(guī)程中的每一項獨立任務(wù)就是操作。最后，系統(tǒng)應該查一下情況是否符合結(jié)束這項操作的條件，如果是就進行下一操作。從而，即可完成染色的各個操作。

七、分批染色中噴射染色的計算機控制與應用

在高壓繩狀染色機中的分批染色過程，這種染色機在商業(yè)上叫做噴射染色機。它的噴嘴是按照美國機械工程師學會的技術(shù)規(guī)范制造的，并能在148攝氏度的高壓下工作，可分為管道和倉室兩部分，每一臺噴射染色機大約有一到六個倉室，它是在整個加工設(shè)備中最貴的一套。

在染色的循環(huán)中，此設(shè)備可以控制加水量及其水溫、加料的速度、加熱的溫度，可以維持預定的時間，還可以控制冷卻的溫度、染色的正色差、清理機器時進水的流度及其溫度等。此外，在每臺染色機附近都裝有機器操作臺，在操作臺上都設(shè)有工作方式的轉(zhuǎn)換開關(guān)。

八、計算機在批量染色中的應用

批量染色是計算機在濕處理應用中研究最多的工藝過程。最早在數(shù)字直接控制技術(shù)年代已經(jīng)開始在卷染染色、染缸、噴射染色、經(jīng)軸染色和卷染機中應用。批量染色的典型的重復性規(guī)定操作過程，或?qū)儆诓竭M式的順序操作過程。在這類過程中，用計算機取代操作工是很自然的，它可以在最佳的時刻去完成要求的工藝操作。目前，許多染色過程多采用控制管理集中在染色車間辦公室附近的控制技術(shù)，這樣既可靠，而且價格低廉，此控制的進一步發(fā)展就是在中央控制室中安裝順序控制器，控制整個操作周期。

在染色中加入了計算機的應用明顯增加了染色工藝的可靠性，提高了勻染性，減少了調(diào)整色光的操作和生產(chǎn)的時間，從而降低了能量的消耗和助劑的消耗?？梢娪嬎銠C在染色加工中所起的作用是非常的重要，是現(xiàn)在發(fā)展計算機在染整事業(yè)應用中的必然趨勢。希望在未來普及計算機技術(shù)的過程中大量采用的各種計算機技術(shù)和化學應用軟件，不僅可以大大提高工作效率，而且還可以使我們進一步了解計算機、了解軟件工作原理，為開發(fā)研究我們自己的應用軟件積累更多的知識！

（作者單位：鞍山市紡織產(chǎn)品質(zhì)量檢測檢驗中心）