CN103628146B - 一种化纤色纺的平衡式注色方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种化纤色纺的平衡式注色方法及装置，该种化纤色纺的平衡式注色装置包括主原料计量仓、色料计量仓、混合料仓、料位计、转动装置、PLC控制器和搅拌机，所述混合料仓分别连接所述主原料计量仓和色料计量仓；该种化纤色纺的平衡式注色方法及装置，是一种无污染的生产方式，所生产的化纤色纺耐紫外线照射、高耐磨性、颜色衰减小，解决了化纤色纺生产中的配色精度、产品色差大且不稳定等问题，能够保证生产的化纤色纺的配色精度由0.25％左右提高到0.02％以上，并使化纤色纺的色差级别由4.5标准灰度提高到4.8级以上，还使化纤色纺的稳定性由原来连续生产优等品时长4～7天左右，提高到连续生产2～3月。

Description

一种化纤色纺的平衡式注色方法及装置

技术领域

本发明涉及一种注色方法及装置，尤其涉及一种化纤色纺的平衡式注色方法及装置。

背景技术

化纤色纺纤维的面料所具有的高色劳度是一般印染面料难以达到的。这些特点使色纺化纤产品在一些要求较高的领域得到了充分应用。近年国家发展战略的转变，节能、减排控制能耗和高污染行业的发展，使得化纤色纺有了较快发展。可色纺生产中色差等级不高，产品颜色稳定性不理想成为化纤色纺急需解决的技术难题。

化纤色纺目前常用的注色方法及装置有两种，一种是称重计量配色，另一种为体积计量配色。称重方式由于控制系统易受到干扰，稳定性差而逐步被弃用。国内大多数色纺均采用体积计量方式。化纤色纺的体积计量配比生产工艺中，大部分企业采用的是只对配料中的色料组份计量，此种方式设备简单、操作简易，但产品颜色稳定性差。另一类体积计量配色采取对生产的各组份进行计量，设备相应较复杂并且配色精度低、设备运行稳定性差故障率较高，产品色差控制只能达到标准灰度等级的4.5级左右，并在连续生产中时常产生色差超标的等外级废品，严重影响生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种化纤色纺的平衡式注色方法，解决化纤色纺过程中物料配比精度不高，颜色稳定性和均匀性差的问题，同时还提供一种用于化纤色纺的平衡式注色方法的装置，解决现有设备配色精度低、设备复杂运行稳定性差故障率较高的问题。

本发明的技术解决方案是：

一种化纤色纺的平衡式注色方法，包括以下生产步骤：

步骤一：将色料与主原料分别添入色料计量仓与主原料计量仓；

步骤二：将色料计量仓与主原料计量仓下的色料计量盘、主原料计量盘开启并进行转动，色料计量盘、主原料计量盘分别设有若干色料计量孔、主原料计量孔，色料计量盘、主原料计量盘的转动速度依据一个配料周期需要生产的产量数值进行色料计量孔和主原料计量孔加注次数的计算，通过色料计量仓与主原料计量仓上的色料刮板与主原料刮板刮去色料计量孔和主原料计量孔的溢出料后，使分别注满色料、主原料的色料计量孔、主原料计量孔按转动速度将其中的色料与主原料逐个注入混合料仓；

步骤三：开启搅拌机对混合料仓中的色料与主原料进行混合搅拌；

步骤四：通过设置的PLC控制器对转动速度、混合料仓料位和一个配料周期需要生产的产量数值进行主原料和色料混合时间的平衡控制，设置色料计量盘、主原料计量盘的运行速度和启动的延时时间，使混合料仓料位高度依据不同的产量数值高低调整，保证料位高度下的主原料和色料在不同产量数值需求时，在混合料仓内具有相同的混合时间；

步骤五：色料与主原料搅拌均匀结束，注色完成。

进一步改进在于：一个配料周期需要生产的产量数值进行色料计量孔和主原料计量孔加注次数的计算方法为：

设主原料计量盘在一个配料周期的主原料计量孔数为N，每孔主原料的重量为a，色料计量盘在一个配料周期的色料计量孔数为M，每孔色料的重量为b，所需色料的质量百分比为L₀，则*100％，

色料计量孔数M取一大于0的整数，则主原料计量盘在一个配料周期的所需主原料计量孔数量为，取计算结果N的整数部分为实际主原料计量孔数N₀,由实际主原料计量孔数N₀计算出实际添加色料的质量百分比*100％,则所需色料与实际添加色料的质量百分比误差为△L=L₀-L=-，则实际主原料计量孔数N₀、色料计量孔数M取满足△L=L₀-L＜0.1％的一对整数值。

上述配料过程在生产中是连续进行过程，通过色料计量盘、主原料计量盘的运行频率和启动延时的调节，保证了在不同产量的连续生产中色料和主原料都具有基本相同的混合时间，从而得到混合均匀的混合料供下一道工序使用。

一种用于化纤色纺的平衡式注色方法的装置，包括主原料计量仓、色料计量仓、混合料仓、料位计、转动装置、PLC控制器和搅拌机，所述混合料仓分别连接所述主原料计量仓和色料计量仓，所述混合料仓设有料位计，所述混合料仓内设有搅拌机，主原料计量仓的内部设置主原料计量盘，所述主原料计量盘设有若干主原料计量孔，在所述色料计量仓内部设置色料计量盘，所述色料计量盘设有若干色料计量孔，色料通过色料计量孔进入混合料仓对混合料仓中的主原料进行注色，转动装置分别连接色料计量盘和主原料计量盘，PLC控制器分别控制转动装置、搅拌机和料位计。

进一步改进在于：所述转动装置为主原料变频电机和色料变频电机，每个色料计量孔和主原料计量孔的体积分别相同。

进一步改进在于：所述主原料计量仓内设有主原料刮板，所述色料计量仓内设有色料刮板，所述主原料刮板与所述色料刮板均为不锈钢刮板。

进一步改进在于：所述PLC控制器还连接有显示界面。

本发明的有益效果是一种无污染的生产方式，所生产的化纤色纺耐紫外线照射、高耐磨性、颜色衰减小，解决了化纤色纺生产中的配色精度、产品色差大且不稳定等问题，能够保证生产的化纤色纺的配色精度由0.25％左右提高到0.02％以上，并使化纤色纺的色差级别由4.5标准灰度提高到4.8级以上，还使化纤色纺的稳定性由原来连续生产优等品时长4～7天左右，提高到连续生产2～3月。

附图说明

图1是本发明一种化纤色纺的平衡式注色装置的结构示意图；

其中：1-主原料计量仓，2-色料计量仓，3-混合料仓，4-料位计，5-搅拌机，6-主原料刮板，7-色料刮板，8-主原料计量盘，9-色料计量盘。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例一种化纤色纺的平衡式注色方法，包括以下生产步骤：

步骤一：将色料与主原料分别添入色料计量仓与主原料计量仓；

步骤二：将色料计量仓与主原料计量仓下的色料计量盘、主原料计量盘开启并进行转动，色料计量盘、主原料计量盘分别设有若干色料计量孔、主原料计量孔，色料计量盘、主原料计量盘的转动速度依据一个配料周期需要生产的产量数值进行色料计量孔和主原料计量孔加注次数的计算，通过色料计量仓与主原料计量仓上的色料刮板与主原料刮板刮去色料计量孔和主原料计量孔的溢出料后，使分别注满色料、主原料的色料计量孔、主原料计量孔按转动速度将其中的色料与主原料逐个注入混合料仓；

步骤三：开启搅拌机对混合料仓中的色料与主原料进行混合搅拌；

步骤四：通过设置的PLC控制器对转动速度、混合料仓料位和一个配料周期需要生产的产量数值进行主原料和色料混合时间的平衡控制，设置色料计量盘、主原料计量盘的运行速度和启动的延时时间，使混合料仓料位高度依据不同的产量数值高低调整，保证料位高度下的主原料和色料在不同产量数值需求时，在混合料仓内具有相同的混合时间；

步骤五：色料与主原料搅拌均匀结束，注色完成。

例如，本实施例需要色料添加量的质量百分比L₀为3.50％，标定得出每个主原料计量孔主原料的重量为a＝33.3克/孔，每个色料计量孔色料的重量为b＝12.6克/孔，以Mb:Na配料方式方式进行生产，

如果将色料计量孔数M初始为1，即令M=1，由所需色料添加量的质量百分比L₀为3.5％＝[Mb/(Na+Mb)]*100％，得出N＝b/a(100/3.5-1)＝10.4324孔，此计算结果不为整数取整数部分后，主原料计量孔数量N₀为10孔，则实际添加量L:

L=[Mb/(N₀a+Mb)]*100％＝[1*12.6/(10*33.3+1*12.6)]*100％＝3.6458％，

控制误差为△L=L₀-L=3.6458％－3.5％＝0.1458％，

由于M＝0.1458％>0.1％，则令M加1，即M=2。

本实施例当把色料计量孔数量设为M=2时，由所需色料添加量的质量百分比L为3.5％＝[Mb/(Na+Mb)]*100％，得出N＝Mb/ax(100/3.5-1)＝20.8648孔，此计算结果不为整数只取整数部分后，主原料计量孔数量N₀为21孔，则实际添加量L:

L=[Mb/(N₀a+Mb)]*100％＝[2*12.6/(33.3*21+[2*12.6)]*100％＝3.4783％，

控制误差为△L=L₀-L=3.4783％-3.5％＝-0.0217％<0.1％,则可取实际主原料计量孔数N₀为21,色料计量孔数M为2。

很显然随着主原料计量孔和色料计量孔的数量以相应比例的增加，控制精度也随着得到相应幅度的提高，以此，根据生产控制需要还可选用Mb:Na（M为大于2的整数）的配比算法使进一步提高控制精度，即实际主原料计量孔数N₀、色料计量孔数M可优选为其他一对满足△L=L₀-L＜0.1％的整数值。

上述配料过程在生产中是连续进行的过程，通过色料计量盘9、主原料计量盘8的运行频率和启动延时的调节，保证了在不同产量的连续生产中色料和主原料都具有基本相同的混合时间，从而得到混合均匀的混合料供下一道工序使用。

实施例一种用于化纤色纺的平衡式注色方法的装置，如图1所示，包括主原料计量仓1、色料计量仓2、混合料仓3、料位计4、转动装置、PLC控制器和搅拌机5，所述混合料仓3分别连接所述主原料计量仓1和色料计量仓2，所述混合料仓3设有料位计4，所述混合料仓3内设有搅拌机5，主原料计量仓1的内部设置主原料计量盘8，所述主原料计量盘8设有若干主原料计量孔，在所述色料计量仓2内部设置色料计量盘9，所述色料计量盘9设有若干色料计量孔，色料通过色料计量孔进入混合料仓3对混合料仓3中的主原料进行注色，转动装置分别连接色料计量盘和主原料计量盘，PLC控制器分别控制转动装置、搅拌机的搅拌电机和料位计，所述转动装置为主原料变频电机和色料变频电机，每个色料计量孔和主原料计量孔的体积分别相同，所述主原料计量仓1内设有主原料刮板6，所述色料计量仓2内设有色料刮板7，所述主原料刮板6与所述色料刮板7均为不锈钢刮板，所述PLC控制器还连接有显示界面，便于控制和操作。

通过PLC控制器对主原料和色料混合时间的平衡控制，即通过混合料仓3料位在不同的产量下具有基本相同的料位，并设置配料系统起动的延时时间，使该装置在不同产量时，色料和主原料在混合料仓3内具有相同的混合时间，从而进一步提高颜色的均匀性和稳定性。由于刮板6的磨损会造成计量孔内的原料量发生变化，造成颜色渐变而超出4.8级色差标准，该种化纤色纺的平衡式注色装置，通过采用耐磨的不锈钢刮板6很好的解决了上述的磨损问题。该种化纤色纺的平衡式注色装置的控制系统抛弃了单元仪表加继电控制的模式，采用可编程PLC控制器、交流调速变频电机和彩色液晶操作显示界面，大大提高了整套配料系统的稳定性和可靠性，减少人员的误操作。

本实施例的有益效果是一种无污染的生产方式，所生产的化纤色纺耐紫外线照射、高耐磨性、颜色衰减小，解决了化纤色纺生产中的配色精度、产品色差大且不稳定等问题，能够保证生产的化纤色纺的配色精度由0.25％左右提高到0.02％以上，并使化纤色纺的色差级别由4.5标准灰度提高到4.8级以上，还使化纤色纺的稳定性由原来连续生产优等品时长4～7天左右，提高到连续生产2～3月。

Claims (1)

1.一种化纤色纺的平衡式注色方法，其特征在于，包括以下生产步骤：

步骤一：将色料与主原料分别添入色料计量仓与主原料计量仓；

步骤二：将色料计量仓与主原料计量仓下的色料计量盘、主原料计量盘开启并进行转动，色料计量盘、主原料计量盘分别设有若干色料计量孔、主原料计量孔，色料计量盘、主原料计量盘的转动速度依据一个配料周期需要生产的产量数值进行色料计量孔和主原料计量孔加注次数的计算，具体为：

设主原料计量盘在一个配料周期的主原料计量孔数为N，每孔主原料的重量为a，色料计量盘在一个配料周期的色料计量孔数为M，每孔色料的重量为b，所需色料的质量百分比为L₀，则色料计量孔数M取一大于0的整数，则主原料计量盘在一个配料周期的所需主原料计量孔数量为取计算结果N的整数部分为实际主原料计量孔数N₀,由实际主原料计量孔数N₀计算出实际添加色料的质量百分比则所需色料与实际添加色料的质量百分比误差为 $\mathrm{\&Delta;}L=L_0-L=(\frac{Mb}{Na+Mb}-\frac{Mb}{(N_{0}a+Mb)})*100\%,$ 则实际主原料计量孔数N₀、色料计量孔数M取满足△L＝L₀-L＜0.1％的一对整数值；

通过色料计量仓与主原料计量仓上的色料刮板与主原料刮板刮去色料计量孔和主原料计量孔的溢出料后，使分别注满色料、主原料的色料计量孔、主原料计量孔按转动速度将其中的色料与主原料逐个注入混合料仓；

步骤三：开启搅拌机对混合料仓中的色料与主原料进行混合搅拌；

步骤四：通过设置的PLC控制器对转动速度、混合料仓料位和一个配料周期需要生产的产量数值进行主原料和色料混合时间的平衡控制，设置色料计量盘、主原料计量盘的运行速度和启动的延时时间，使混合料仓料位高度依据不同的产量数值高低调整，保证料位高度下的主原料和色料在不同产量数值需求时，在混合料仓内具有相同的混合时间；

步骤五：色料与主原料搅拌均匀结束，注色完成。