纺织工程毕业论文 .doc

摘要纺织印染业是我国的主要传统产业，也是深加工，精加工以及提高其附加值的关键行业，是我国出口创汇的重要组成部分。但是由于我国纺织品的染整生产工艺水平落后，虽然近年来国产设备也采用了一些数字化技术，但是工艺参数在线检测，控制系统水平仍然不高，这就造成了我们的产品制造精度不高，染整设备稳定性，可靠性差，跑，冒，滴，漏等问题难以解决，生产效率相对较低。只能是制造大国而非制造强国，特别是在生产中时常产生色度不准或符样达不到要求的情况，造成需要返货才能出厂，不但耽误交货期，而且浪费人力和物力，造成生产成本大幅增加。虽然国外有成熟产品问世，但是其昂贵的价格使很多小纺织企业望而却步，同时，国外的测量系统也存在也国内企业的兼容问题，因此，研发具有自主知识产权而且适合我国国情的染整设备工艺参数在线检测系统已是迫在眉睫，所以本课题有很高的实用价值和市场价值。近年来，我国在这方面也取得了明显的进展。国产印染设备速度可闭环控制，实现高精度同步传动和温度、湿度、浓度、液位、张力、容布量、PH值等参数的在线检测和控制，这些技术即可用于新设备配套也可用于老设备改造。它们提供的在线检测和控制，可以提高织物平衡含水率，符合最佳给色量，符合优质，低成本的标准。因此，在线检测和控制工艺的结合提高印染设备自动化水平将是未来染整设备改造的发展方向，发展染整设备工艺参数在线检测系统刻不容缓。关键字：纺织印染，印染设备，闭环控制，在线检测AbstractThemaintextileprintinganddyeingisChina'straditionalindustries,butalsoimprovetheprecisionprocessing,aswellasthekeyindustries,isaddedintheexportofimportantcomponent.Butbecauseourcountrytextiledyeingproductioncraftlevelisbackward,althoughinrecentyearsthedomesticequipmentisusedindigitaltechnology,butsomeprocessparameters,controlsystem,on-linedetectionlevelisnothigh,itwillstillcausedourproductsmanufacturingprecision,stabilityandreliabilityoffinishingequipment,runintoproblems,leakage,difficulttosolve,theproductionefficiencyisrelativelylow.Onlymanufacturingpowerratherthanmanufacturingpowers,especiallyintheproductionprocesstoproduceoroperatoroftencolorsampletoreachtherequirement,cancausetoreturngoodsfactory,notonlydelaydelivery,andwasteofmanpowerandmaterialresources,productioncostgreatlyincreased.Althoughforeignmatureproductappearance,buttheexpensivepricemakemanysmalltextileenterprises,andatthesametime,foreignus1,400formeasuringsystemhasalsodomesticenterprisesofcompatibleproblems,therefore,developmentwithindependentintellectualpropertyrightsandsuitableforChina'snationalconditionsofdyeingequipmenton-linedetectionsystemparametersisimminent,sothistopichashighpracticalvalueandmarketvalue.Inrecentyears,ourcountryinthisaspectalsomadesignificantprogress.Domesticprintingspeedclosed-loopcontrolequipment,realizehighprecisionsimultaneoustransmissionandtemperature,humidity,concentration,liquidlevel,tension,letthecloth,PHvalueoftheparameterssuchastheon-linedetectionandcontrolcanbeusedforthenewtechnology,theequipmentcanalsobeusedforreconstructionofoldequipment.Theyprovideon-linedetectionandcontrol,canbalancemoisturecontent,improvingfabricwithbestquality,tocolorwithlowcost,andthestandardTherefore,theon-linedetectionandcontroltechnologytoimprovethelevelofautomationequipmentwithdyeingandfinishingequipmentwillbethefuturedevelopmentdirectionofreformanddevelopmentofdyeingprocessequipmentparametersdetectionsystemisurgentlyneeded.Keywords:textileprintinganddyeing,printingequipment,closed-loopcontrol,on-linedetection目录第1章绪论11.1染整设备工艺参数在线检测的概念11.2染整设备工艺参数在线检测的发展现状和趋势11.2.1染整设备瓶颈问题亟待解决11.2.2国内外染整设备检测与自动控制开发情况21.2.3缩小差距加大开发力度3第2章染整工艺流程52.1练漂52.2染色72.3印花102.4整理.11第3章染整设备工艺参数在线检测方法概述123.1温度的在线检测123.1.1多样而廉价的热电偶123.1.2RTD绝对是个好的替代品153.1.3使用热敏电阻获取极大的精度163.1.4选择便于使用的集成硅温度传感器183.1.5选择合适的温度传感器183.1.6染整工艺温度的在线测控213.1.7红外辐射测量布面及预缩承压辊表面温度223.1.8导热油加热系统的温控243.2织物含水率的在线检测253.2.1直接法253.2.2间接法253.3浓度的在线检测273.3.1折射法283.3.2电导法303.3.3比重法323.4张力的在线检测343.4.1变频器的控制原理及特点343.4.2伺服控制原理及特点343.4.3磁粉离合器控制的原理及特点353.4.4结论363.5同步传动的在线检测363.5.1同步控制方案373.5.2基于变频调速的同步控制系统分析383.5.3总结39第5章结语41参考文献48致谢50第1章 绪论1.1染整设备工艺参数在线检测的概念在染整前处理、丝光、染色、蒸化、定型的过程中，某些工艺参数（如温度，液位，丝光机和练漂联合机的双氧水浓度和碱浓度，染色机的色差，定型机的织物表面温度等）的在线检测转换和及时控制处理。研制出能够检测色差、碱浓度、双氧水浓度等参数的传感器件，改善染整质量，降低消耗，达到较高的重演性和工艺稳定性。1.2染整设备工艺参数在线检测的发展现状和趋势为推动行业技术进步，转变增长方式，中国纺织工业协会提出，全行业重点突破10项新型成套关键装备及28项关键技术的目标，其中染整设备工艺参数在线检测系统是作为待攻关的十项成套关键装备之一。为何要将这项系统作为“十一五”待攻关的重点，目前我国在这方面的发展情况如何，与国外的差距有多大？1.2.1染整设备瓶颈问题亟待解决我国是纺织大国，但每年需进口几百亿美元的高档服装面料用于出口服装的加工。这主要是因为我国印染工艺和装备落后，尤其是自动化水平低，染整设备工艺参数在线检测跟不上，从而导致产品整体水平低，档次和附加值不高。为此国家明确指出，用先进技术提升、改造纺织等传统产业，提升印染后整理技术势在必行。在染整前处理、丝光、染色、蒸化、定型和预缩的过程中，某些工艺参数的在线检测一直是印染及后整理的关键技术问题，如温度、液位、丝光机和练漂联合机和双氧水浓度和碱浓度在线检测、染色机的色差在线检测、定型机的织物表面温度在线检测等，其主要要求是染整加工时，在参数快速变化过程中对参数信号的检测、转化能及时控制处理，并且能稳定可靠地工作。在线检测和自动控制对我国印染业有极大的推动和促进，采用温湿度在线检测和自动控制系统的活性染料湿短蒸染色工艺可节约能源3040，染色固色率提高1030，染色织物的鲜艳度还很高。目前我国亟待解决的关键问题是要研制出能够检测色差、碱浓度、双氧水浓度等参数的传感器件，这需要物理、化工、电子等跨行业的技术合作。及时得到这些参数，可以对生产过程进行调节和控制，大大改善染整质量，降低消耗，提高制成率，达到较高的重现性和工艺稳定性。通过印染机械和工艺技术的有机结合，广泛应用自动控制和在线检测技术，满足快速反应和印染企业信息化要求，进一步提升印染产品的附加值。1.2.2国内外染整设备检测与自动控制开发情况近年来我国染整工艺技术与设备有了新的发展，机电一体化程度有了一定的提高，电子技术的应用范围不断扩大。在产品设计中强调模块化、积木化，突出环境保护，电气拖动稳定可靠，张力可调，使人机环境得以充分协调，开发了一批新技术和新设备。常州宏大电气有限公司以“恒张力”为基础的同步传动系统来取代现有“恒线速”同步系统，研制出一种基于张力监控的同步传动控制系统，解决了恒张力同步问题。这套装置攻克了张力和速度波动的难点，解决了张力可调范围小、品种适应性差等问题，适应印染工业所需的小批量、多品种、快交货的形势要求。另外，宏大公司的织物门幅在线监控装置属国际领先水平的装置，该系统由光学系统、标准光电源及线阵CCD数据采集及处理系统等部分组成，具有高灵敏度、高精度（达到1mm以下）、高速、低噪声、低功耗、长寿命和体积小、高可靠性的特点，并且易于和计算机接口。碱浓度在线监控系统借鉴贝宁格浓碱度在线监控系统研发而成，采用光电技术来检测，节约最少25的碱用量，既节约成本又保护环境。杭州开源电脑技术有限公司自主开发的自动调浆技术和系统，可准确控制调浆工艺参数，调色系统可用母色达28种以上，全电脑控制。小样调浆量为53000克，生产调浆每分钟可调浆料25公斤，显著提高调浆速度和印染产品的质量，实现节能降耗，减轻印染污染物的排放，国内20多家印染厂使用，并出口到伊朗、巴基斯坦和印度尼西亚等国家。在碱浓度在线监控方面，西安德高佳美印染有限公司开发的碱浓度计算机在线监控系统具有良好的人机界面，整机控制采用大尺寸彩色液晶触摸屏，显示直观，操作方便，状态一目了然，通过PID调节，实现不过量的最佳控制，具有高精度、高稳定性。染整机械上根据不同的工艺要求需要监控的工艺参数很多，除了一些常规的参数如速度、温度、长度外，针对织物在加工过程中最容易出现的几大质量问题：纬斜（纬弧）、色差、起皱、缩水，国际上已研制出了许多专用的在线张力监控装置等。在光电自动整纬方面，德国玛诺（MAHLO）、意大利编可（BIANCD）、日本赛练（SEL-REN）的技术在世界上属于先进技术，特别是意大利编可公司的光电整纬采用了进布和出布同时监控，形成一个完整的闭环光电整纬控制系统。日本赛练的光电整纬采用智能传感，每个检测头都有独立的CPU处理。在线色差监控装置方面，以色列EVS公司的SVALITE在线色差分析仪采用视频信息处理技术，多角度在线检测织物左、中、右色度并进行色差分析，可适应的车速为150m/min，最大门幅达1950mm；德国Mahlo（玛诺）公司的ColorscanCms匹（轧）染色差控制系统，通过在整个布面上进行横向移动的分光光度仪，无接触地连续测量织物出轧车后整个幅面的带液量，并进行监控。在染化料自动计量方面，贝宁格的计量系统会根据实际产量所需用量不断计算和制定各种化学料的流量，通过控制阀根据设定和实际值比较，按比例自动供料。而德国流亚科技有限公司的自动计量系统是一个完整的染整厂自动化整合系统。1.2.3缩小差距加大开发力度目前，我国染整设备的自动化控制水平已全面进入一个以交流变频调速、伺服传动、PLC、触摸屏人机界面为代表的数字化控制时代，该水平与国外相比已基本接近，所不足的是国外已普遍采用现场总控制系统，而我国才刚刚开始。现在我国除了一些常规的项目如速度、温度、液位等参数的测控外，专用的在线监控项目国内尚处于初步阶段，比如自动化控制和程序控制较差，在线监控没有真正解决；远程监控和故障诊断技术我国还做不到；定量滴定，自动加料没有配套，这些在很大程度上限制了染整机械机电一体化水平的提高，也影响了织物的最终加工质量。目前我国印染行业应在以下三个方面加大开发力度，具体如下：在前处理方面，开发丝光浓碱液浓度和退浆、煮练的淡碱液浓度、漂白的双氧水浓度在线检测与控制系统。保持碱液和双氧水浓度稳定，节约碱液和双氧水消耗量。并减少含碱废液和双氧水废液的排放量。进一步开发退、煮、漂高效、短流程设备的在线检测与控制系统。在染色方面，开发先进的染色布色差光学和微波轧斜在线检测系统，解决连续染色过程中的色差。并开发湿短蒸连续染色过程中温度、湿度等工艺参数检测与控制，以及染液比例泵、轧车轧液率等控制。在后整理方面，开发定型机对布面的烘房湿度，对烘房废气排放的温度、湿度，对出布回潮率进行实时检测与控制，达到热定型印染产品的优质和稳定，节约能源，减少废气排放。现代化产业的标志是信息化、自动化和数字化，我们应不断用先进技术武装传统印染企业，着力在印染机械有关监控装置和信息化、自动化控制系统上下功夫，为我国纺织工业的发展多做贡献。第2章染 染整工艺流程整工艺流程染整工艺流程的选择，主要是根据织物的品种、规格、成品要求等，可分为练漂、染色、印花、整理等。2.1练漂天然纤维都含有杂质，在纺织加工过程中又加入了各浆料、油剂和沾染的污物等，这些杂质的存在，既妨碍染整加工的顺利进行，也影响织物的服用性能。练漂的目的是应用化学和物理机械作用，除去织物上的杂质，使织物洁白、柔软，具有良好的渗透性能，以满足服用要求，并为染色、印花、整理提供合格的半制品。纯棉织物练漂加工的主要过程有：原布准备、烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光。2.1.1原布准备原布准备包括原布检验、翻布（分批、分箱、打印）和缝头。原布检验的目的是检查坯布质量，发现问题能及时加以解决。检验内容包括物理指标和外观疵点两项。前者包括原布的长度、幅度、重量、经纬纱线密度和密度、强力等，后者如纺疵、织疵、各种班渍及破损等。通常抽查总量的10%左右。原布检验后，必须将原布分批、分箱，并在布头上打印，标明品种、加工工艺、批号、箱号、发布日期和翻布人代号，以便于管理。为了确保连续成批的加工，必须将原布加以缝接。2.1.2烧毛烧毛的目的在于烧去布面上的绒毛，使布面光洁美观，并防止在染色、印花时因绒毛存在而产生染色不匀及印花疵病。织物烧毛是将织物平幅快速通过高温火焰，或擦过赤热的金属表面，这时布面上存在的绒毛很快升温，并发生燃烧，而布身比较紧密，升温较慢，在未升到着火点时，即已离开了火焰或赤热的金属表面，从而达到烧去绒毛，又不操作织物的目的。2.1.3退浆纺织厂为了顺利的织布，往往对经纱上浆以提高强力和耐磨性。坯布上的浆料即影响织物的吸水性能，还影响染整产品的质量，且会增加染化药品的消耗，故在煮练前应先去除浆料，这个过程叫退浆。棉织物上的浆料可采用碱退浆、酶退浆、酸退浆和氧化剂退浆等方法，将其从织物上退除。碱退浆使浆料膨化，与纤维粘着力下降，经水洗从织物上退除。酶、酸、氧化剂使淀粉降解，在水中溶解度增大，经水洗退除。由于酸、氧化剂对棉纤损伤大，很少单独使用，常与酶退浆、碱退浆联合使用。2.1.4煮练棉纤维生长时，有天然杂质（果胶、蜡质、棉籽壳、含氮物质等）一起伴生。棉织物经退浆后，大部分浆料及部分天然杂质已被去除，但还有少量的浆料以及大部分天然杂质还残留在织物上。这些杂质的存在，使绵织布的布面较黄，渗透性差。同时，由于有棉籽壳的存在，大大影响了棉布的外观质量。故需要将织物在高温的浓碱液中进行较长时间的煮练，以去除残留杂质。煮练是利用烧碱和其他煮练助剂与果胶质、蜡状物质、含氮物质、棉籽壳发生化学降解反应或乳化作用、膨化作用等，经水洗后使杂质从织物上退除。2.1.5漂白棉织物经煮练后，由于纤维上还有天然色素存在，其外观不够洁白，用以染色或印花，会影响色泽的鲜艳度。漂白的目的就在于去除色素，赋于织物必要的和稳定的白度，而纤维本身则不受显著的损伤。棉织物常用的漂白方法有次氯酸钠法、双氧水法和亚氯酸钠法。次氯酸钠漂白的漂液PH值为10左右，在常温下进行，设备简单，操作方便、成本低，但对织物强度损伤大，白度较低。双氧水漂白的漂液PH值为10，在高温下进行漂白，漂白织物白度高而稳定，手感好，还能去除浆料及天然杂质。缺点是对设备要求高，成本较高。在适当条件下，与烧碱联合，能使退浆、煮练、漂白一次完成。亚氯酸钠漂白的漂液PH值为44.5，在高温下进行，具有白度好，对纤维损伤小的优点，但漂白时易产生有毒气体，污染环境，腐蚀设备，设备需要特殊的金属材料制成，故在应用上受到一定限制。次氯酸钠和亚氯酸钠漂白后都要进行脱氯，以防织物在存在过程中因残氯存在而受损。2.1.6丝光丝光是指棉织物在室温或低温下，在经纬方向上都受到张力的情况下，用浓的烧碱溶液处理，以改善织物性能的加工过程。棉织物经过丝光后，由于纤维膨化，纤维纵向天然扭转消失，横截面成椭圆形，对光的反向更有规律，因而增进了光泽。纤维无形定区的增加，使染色时染料的上染率增加。取向度的提高，使织物强力增加，同时还有定形作用。丝光后，一定要采用冲吸去碱或蒸箱去碱，或平洗地去碱等方法充分去碱，直至织物呈中性。2.2染色2.2.1传统染色方法染色是借染料与纤维发生物理或化学的结合，或用化学方法在纤维上生成颜料，使整个纺织品具有一定色泽的加工过程。染色是在一定温度、时间、PH值和所需染色助剂等条件下进行的。染色产品应色泽均匀，还需要具有良好的染色牢度。织物的染色方法主要分浸染和轧染。浸染是将织物浸渍于染液中，而使染料逐渐上染织物的方法。它适用于小批量多品种染色。绳状染色、卷染都属于此范畴。轧染是先把织物浸渍于染液中，然后使织物通过轧辊，把染液均匀轧入织物内部，再经汽蒸或热熔等处理的染色方法。它适用于大批量织物的染色。2.2.2生物酶在染整工艺的应用随全球对环保的日益重视及人们对纺织品要求的提高，纺织染整工业受到很大的挑战。传统的染整工艺需要耗用大量的水和化学物质：如强酸、强碱、氧化剂、还原剂等，不仅消耗资源，损伤纤维材料，而且产生严重污染。解决这一问题的根本途径在于寻找对纤维和环保不具有侵犯性的工业过程，即发展环境友好型染整工艺，实施绿色染整加工。生物酶是一种无毒、对环境友好的生物催化剂，其化学本质为蛋白质。酶的生产和应用，在国内外已具有80多年历史，进入20世纪80年代，生物工程作为一门新兴高新术在我国得到了迅速发展，酶的制造和应用领域逐渐扩大，酶在纺织工业中的应用也日臻成熟，由过去主要用于棉织物的退浆和蚕丝的脱胶，至现在在纺织染整的各领域的广泛应用，体现了生物酶在染整工业中的优越性。现在酶处理工艺已被公认为是一种符合环保要求的绿色生产工艺，它不仅使纺织品的服用性能得到改善和提高，又因无毒无害，用量少，可生物降解废水，无污染而有利于生态环保的保护。本文从酶的特性及作用机理，阐述了生物酶在常见纤维品种上的应用，展望了生物酶在染整工业中的应用前景。2.2.3绞缬浸染精致主义的写实风格绞缬浸染，是将预先设定的图案形态描红，再以传统扎染技艺的缝、绞、包、夹等“绞缬”手法“扎花”，形成的物理性防染功能使服装、面料、家纺和工艺美术品通过浸染产生出精致、写实的图形（织物被缝扎、绞、包等手法处理的部位因染料无法渗入而形成“底色”图形的方法）。如图示和服图案和艺术壁挂，运用“鱼子缬”、“鹿胎绞”等精典扎染工艺将传统花草、水纹等图案表现得栩栩如生，远看似线描写真一般流畅、自然，近观却有着更为细微、精致的“手工感”和耐人寻味的高技艺含量。这种精致、写实的“绞缬”工艺被广泛地应用在高档工艺时装、日本和服、真丝面料、高档家纺和工艺品中，形成了“华艺扎染”产品“大同小异、件件不同”的个性化特色，直追中国传统“工笔画”慎密写实之风。近年来，江苏华艺主动引入绿色生态概念和染整科技最新成果，在现代设计理念的支撑下，自主研发、生产的“艺术染整”产品在弘扬东方传统工艺文化精神的同时，更散发出迷人的现代时尚的艺术魅力。2.2.4聚集浸染抽象形式的写意风格由于扎染艺术独特的工艺表现，工艺设计运用不同的扎制辅助工具、扎缝方法，通过松紧、面积、部位的控制和变化，可以产生出异彩纷呈的染色渗化效果，其图案造型抽象写意、灵动多变，具有西方现代派艺术的形式美和中国画的大写意风格。“华艺扎染”根据不同面料的特点，创造性地开发出各种“聚集”的物理防染工艺，辅以现代染整新型助剂的应用，通过物理防染与化学防染工艺的整合，催生出各种抽象图案创意和变化莫测的扎染艺术形象，其独树一帜的视觉审美图案风格成为追求时尚个性消费的一种时髦，广泛应用于国内外高档服装、面料、家纺、工艺品的后整理和艺术深加工.2.2.5吊染工艺朦胧渐变的优美风格吊染作为一种特殊防染技法的扎染工艺，可以使面料、服装产生由浅渐深或由深至浅的柔和、渐进、和谐的视觉效果。简洁、优雅、淡然的审美意趣，让人体味到一缕中国传统浅降山水画的墨韵余香。近两年来，吊染工艺随着PARADA、FENDI等意大利著名品牌和时装设计大师在高级时装中的运用和发布，使这种朦胧渐变的特殊防染技法成为现代成衣和家纺设计中的一种不可或缺的“艺术染整”语言。2.2.6段染工艺随意浪漫的乡村风格段染工艺是一种运用辅助材料和“段形”扎法防染，形成单色、多色、自由组合并有着边缘特殊肌理“残缺美”的现代扎染艺术，充满了原始、手工、随意、浪漫的乡村风情。段染工艺图形抽象、朴实、丰富，技法柔性多变，工艺设定也可以根据国际买手对图形风格的选择，与其它工艺语言进行创意、互补和整合，衍生出无数种新的方案，极具艺术表现力。近两年来，段染工艺随着PARADA、FENDI等意大利时装设计大师和世界著名品牌在高级时装中的运用，于全球范围迅速传播，很快便在休闲工艺时装、面料、家纺和工艺美术品后整理中流行，引领着世界时尚潮流。2.2.7注染工艺活力四射的时尚风格注染工艺是在借鉴东西方绘画语言的基础上，与现代染整技术结合创新的一种现代扎染语言，其泼彩注染如国画艺术大师张大千、刘海粟先生之笔底波澜，元气淋漓，生机勃勃，独具艺术魅力。注染图案形态自由、奔放，节奏感强，极具视觉冲击力，能准确地反映当今主流时尚风格。注染工艺变化多，但可控性强，颜色搭配、纹理组合以及部位选择均可灵活控制，因此广泛适用于艺术时装、时尚面料、高档家纺和现代工艺品的创意、设计和生产。注染工艺表现出的这种独特的“艺术染整”视觉审美风格，为传统扎染工艺和现代染整技术无法仿制。在欧美日等发达国家，经注染工艺深加工的时装和面料，都具有较高的附加值和独特的竞争优势。注染工艺，是一种代表着我国纺织服装产业正确发展方向的工艺创新，有着广阔的市场开发前景.2.2.8综合工艺街头艺术的后现代风格随着大众传媒、通俗艺术和街头艺术的影响，现代扎染图形创意接受了这种后现代风格的影响，形成了“自然性”“生活化”“休闲风”等街头风格的流行。在世界著名设计大师三宅一生及其品牌的影响和推动下，这种具有“实验意义”的全新扎染语言，迅速流行于日本、美国和欧洲地区，成为21世纪现代休闲工艺服饰设计创意的新亮点。“华艺扎染”运用高温高压定型原理和物理防染工艺，创造性地在新型服装面料上运用这种“软雕塑”艺术语言（堆砌、折叠、喷、刷、刮、磨、高温、高压、定型）作为“艺术染整”的深加工手段，并根据市场导向研究开发出一批极具后现代风格图案的时装、面料和工艺美术品。“华艺扎染”创造性地将平面扎染形式与面料三维记忆成型技术融合而成的三维肌理创造、三维与二维平面图形交叉的混搭风格，极具前卫时尚的流行特征而倍受欧美主流市场追捧。后现代风格的现代扎染综合工艺与时俱进，引起了国内外时尚业和学术界的关注，并成为欧美新锐设计师进行视觉创意的重要设计语言。2.3印花虽然印花产品均可作朦胧整理，但是要达到满意的朦胧感，采用拔染印花工艺为佳。因为该工艺既能解决平网直接印地色无法开档接版，又能解决直接印花中花叶，尤其是细茎不能与地色重叠的问题。而且还能印制极为精细的花纹和稀密均匀、深浅过渡自然柔和的花点。2.3.1地色染料地色染料的要求及选用拔染印花是通过还原剂的还原作用破坏地色染料中的发色团来完成的。应用于粘胶纤维的染地染料品种较多，如直接、活性和不溶性偶氮染料等。但必须要求其偶氮基对还原剂敏感，而且分裂后的氨基化合物对纤维的亲和力小。选择地色染料时，判断纤维上是否还剩余裂解后的氨基方法如下：经水洗后的拔白印花样品，在5gLNaNO2（亚硝酸钠）溶液中，室温下处理3分钟，再加入10mlL盐酸处理5分钟，然后在拔白部位滴入10纳夫妥溶液，观察其色泽。不显浅红棕色，则表示拔白效果良好，否则，拔白效果欠佳。2.3.2常用土林染料及其助剂的选择印花所用的还原染料要求其粒子细，能充分还原，反应速率快和固着率要高。经实验验证，土林5GK黄、GOK黄、R桃红、GGN大红、红青莲RH、2R青莲、溴靛兰2B、绿FFB、绿4G、棕RRD、大红R、桔黄RF和黑CL等适合拔染印花。但其中粒子较粗的RRD棕、2B蓝、FFB绿、RH莲等，应用时必须充分研磨。雕白粉是最主要的印花助剂，它在汽蒸100时还原能力最强。汽蒸时，放出H，它使地色染料的发色基团被破坏，达到拔除底色的目的，同时使印染中的还原染料还原成隐色体而溶解并上染于纤维。决定雕白粉用量因素有：染地色的染料拔染难易的程度，地色的深度，染料的用量，还原染料还原的难易。雕白粉用量不够，一是雕不尽，另外产生深浅病疵；用量过多，将产生渗圈、搭色病疵。因此，正确合理的用量是拔染印花成败的关键。雕白粉在常温下比较稳定，因而给配制色浆带来方便。当温度上升至70，雕白粉随温度上升逐渐分解，在80左右，分解速率加快。拔染印花中的碱剂主要采用纯碱。因烧碱制成的色浆稳定性较差，雕白粉分解快，基本不采用。2.4整理粘胶织物本身的光泽不为人们所喜欢。采用白涂料消光，可达到改善光泽而呈现出朦胧感的目的。作为颜料使用的二氧化钛，具有较高的不透明能力。但在具体应用中，二氧化钛的颗粒细度、尺寸分布不同，消光作用也随之不同。以粒度为0.20.3微米的为最好。白涂料对纤维没有亲和力，其在织物上固着必须依赖粘合剂。它对粘合剂的要求为：能形成耐水洗、摩擦无色透明的薄膜，使印染产品的花色得以良好的表现；并且手感柔软，富有弹性，不吸附有色物质。柔软整理朦胧整理对织物的手感有不利影响，为此，须对织物进行柔软整理，以提高其实物质量风格。第3章染整设备工艺参数在线检测方法概述3.1温度的在线检测当今最常用的温度传感器包括热电偶、电阻式温度探测器（ResistiveTemperatureDevice，RTD）、热敏电阻以及最新的集成硅传感器技术3.1.1多样而廉价的热电偶热电偶是由两根一端焊接在一起的不同金属导线构成的，如图3-1所示。参考点（也称为冷端补偿点）处的温度用于补偿由铁-铜结点和康铜-铜结点产生的误差。热电偶两种金属的连接点被放置到需要进行温度测量的目标板上。这种配置方式会在两根导线的非焊接端之间产生与所有结点的温度存在函数关系的电压。因此，热电偶不需要电压或电流激励。事实上，提供任何类型的激励都会向系统中引入误差。由于电压是在两种不同导线的开路端产生的，因此热电偶与外界的接口可通过测量导线之间的电压差而直接实现。热电偶的非焊接端不与另一种金属（通常是铜）相连是常见的情况。当它们与另一种金属连接时就构成了另一对热电偶，这样会向系统引入严重的误差。纠正这种误差的惟一方法是检测参考结点盒（图3-1）的温度，然后使用硬件解决方案或软件和硬件的组合解决方案减去由这些结点产生的误差。单纯的硬件校正技术在线性化校正方面相比软硬件组合技术局限性较大。通常，使用RTD、热敏电阻或集成硅传感器来精确测量结点的温度。理论上，热电偶可由任何两种金属构成，但事实上，由于某些金属材料的组合具有理想的线性度及其与温度成函数关系的电压降，而成为了标准。这些常见的热电偶类型有：E、J、T、K、N、S、B和R。热电偶的线性度很差，需要大量的线性化算法，我们将在后面对此进行讨论。表3-1中的Seebeck系数给出了特定热电偶在特定温度下的平均漂移。图3-1：一个热电偶由两种不同的金属构成，比如J类热电偶就是由铁和康铜构成的。参考结点温度补偿（也称为冷端温补偿或等温电路）被用来纠正由铁-铜结点和康铜-铜结点导致的误差表3-1：显示了最常见的热电偶类型及其标准材料和性能参数这些热电偶经过美国材料实验学会（AmericanSocietyforTestingandMaterials，ASTM）的完全认证并根据NIST的专题论文175符合IST-90单元的规定热电偶通常成本低、耐用性好，并且相对其他温度传感器具有更小的体积。由于弯曲、延伸或挤压使材料承受的任何应力都会使温度梯度特性改变。此外，腐蚀性材料会渗入绝热材料，从而导致温度特性发生改变。可以在热电偶引线上套一个保护性套管，比如陶瓷套管，用于高温保护。金属套管还可提供机械保护。热电偶的电压降发生在两种不同金属导线头尾之间温度梯度的各个点上。这并不意味着短导线和长导线势必具有不同的Seebeck系数。较短导线的温度梯度曲线自然很陡，但较长导线却在传导效应方面具有优势。较长导线的温度梯度较低，但传导损耗也低。从不利因素方面分析，这些类型的温度传感器具有非常低的输出信号。这就给后续的信号调理电路提出了更多的要求。除了要处理低电平输出信号外，器件糟糕的线性度还要求大量的校正。这样的校正通常由固件和软件完成。在固件中，需要一个绝对温度基准，用作“冷端”参考。在软件中使用查找表或高阶多项式减去热电偶的线性误差。最后，EMI信号也会很容易得偶合到这一双线系统中。较低线规的导线适用于较高的温度，并且其使用寿命较长。但是，如果灵敏度是关心的重点，那么较大线规的导线将提供较好的测量结果。归根结底，由于具有宽温度范围、坚固耐用和价格低廉等优点，热电偶常常是被选择的对象。但它在要求高精度的系统中很难实现较高的精度和较好的线性度，因此在要求高精度的场合，其他温度传感器可能是较好的选择。3.1.2 RTD绝对是个好的替代品RTD元件技术正在持续地改进，以提高温度测量的质量。要设计出高质量的精密温度测量系统，选择RTD元件是关键。RTD（电阻式温度探测器）是一种由诸如铂、镍或铜等金属材料构成的阻性元件。根据选定的金属，就可以预测出其阻值随温度的变化量。此外，其基本物理属性使其加工装配较为简便。这些金属电阻的温度系数足够大，能够反映出其阻值随温度的变化。诸如热电偶等其他温度检测器件无法向设计人员提供随温度很好线性变化的绝对结果。RTD电阻和温度的线性关系简化了信号调理电路的实现方式。表3-2给出了每种类型的RTD电阻随温度的变化。在表2给出的三种类型中，铂RTD（PRTD）是最精确和可靠的一种。在所有由不同材料构建的类型中，铂RTD最适合绝对精度和可重复性至关重要的精密应用。铂材料受环境污染的影响较小，而铜却很容易被腐蚀，造成长期的稳定性问题。镍RTD能相当好地容忍各种环境条件，但由于其较小的温度范围，在使用上仍存在一些限制。PRTD具有几乎完全线性的温度响应，很好的化学惰性，并且易于以小直径的导线或薄膜形式制造。如表3-2所示，铂的电阻率比其它任何金属都高，从而使用这种材料制成的元件的物理尺寸更小。这一点使其在关心空间的应用中占有优势，此外它还具有较好的温度响应。RTD的温度响应会影响测量的时间。测量时间取决于RTD的封装材料以及RTD元件的尺寸。具有较小尺寸的元件可以采用较小的封装。由于RTD通常较小，它们的温度响应时间比基于硅的温度传感器更短。在一个宽的电阻范围内，可获得元件的绝对0°C值，该值也可以由用户指定。例如，铂RTD（PRTD）的标准电阻值为100。但是，它们也可以用作50、100、200、500、1000或2000元件。如前所陈述的那样，RTD是一个测量绝对温度的器件，这一点正好和热电偶相反，热电偶测量的是相对温度。因此，不需要其他的温度传感器来提高系统的精度。表3-2：RTD温度检测器件可由所种材料制成RTD检测器材料温度响应（0°C时）典型材料电阻率（0°C时）铂0.00385/°C（IEC751）9.81x10-6cm镍0.00672/°C5.91x10-6cm铜0.00427/°C1.53x10-6cm3.1.3使用热敏电阻获取极大的精度如果精度是首要的条件，则可选择热敏电阻作为温度传感器。热敏电阻分为两种：NTC和PTC。NTC（负温度系数）热敏电阻由陶瓷与过渡金属（锰、钴、铜和镍）氧化物组合而成。采用电流激励，NTC具有负温度系数，并且重复性和线性度都很好。这些与温度有关的半导体电阻可在；-18100°C至450°C的范围内工作。采用合适的封装，其电阻会随温度变化持续改变。热敏电阻的阻值随温度的变化程度要大于RTD，因此，热敏电阻在系统中具有较好的灵敏度。图3-2：NTC热敏电阻和RTD的温度响应和电阻的关系典型NTC热敏电阻和100RTD的温度特性如图3-2所示。在图中，可以很明显得看出这两种传感器温度系数之间的差别。热敏电阻具有所期望的负温度系数，并且在可用温度范围内，该传感器的绝对阻值将变化10,000次。与此相对应，RTD具有正温度系数，