CN1211732A - 在线流体强化测定技术 - Google Patents
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Abstract
测定在织物中达到流体强化程度的技术和装置。流体强化的程度与织物的渗透度有关。在真空源上拉出流体强化织物,并测量通过织物的空气流量。然后计算织物每单位面积的空气流量,定义为渗透度。另外,通过保持固定的空气流量并测量被处理的织物相关的真空落差也可计算渗透度。测量可以直接在“湿”织物上进行,测量的渗透度用作处理过程的控制信号。另外该测量也可在干的织物上进行,用于监控工艺,估计成品质量。
Description
本发明涉及在线流体强化测定技术，特别涉及，正在被流体强化的织物的渗透度的测量技术。
在常规流体缠结处理过程中，未纺织纤维的丝带被支撑在一个“缠结”的垫底线上，由高压流体处理。通常，垫底线形成在一个转鼓，或连续的平面输送器上，它横向经过一系列加压的流体喷射器，将丝带缠结成内聚的有序的纤维组，和与该筛网中开孔区域一致的轮廓。缠结是通过一系列流体喷射器的作用实现的，喷射器使得丝带中的各个纤维移动到该筛网中的开口区域，缠结并缠绕。
流体强化一词用于表述专门用于纺织物的流体缠结处理。在流体强化中，通过将所述织物暴露在一系列的高压水喷射器之下，在组成该织物的所述纺织线纤维上起作用，变更(“强化”)纺织物的性能。在强化处理过程中，相同的或相邻的线的纤维被缠结，减少纬和经线间的开放空间。
当流体强化处理时，上述的织物的松散度(openness)的减少，造成织物渗透度降低。在此渗透度被定义为在一个已知的受控制的压降下，流过织物单位面积的空气。在流体强化时测量织物的渗透度(“湿”渗透度)的可能性，会是提供给定织物强化程度指示的一个有用的工具，使得能够将处理过程加以变化，按照要求，提高或降低流体强化程度。就产品本身和生产织物的机械效率而言，在干燥过程的终点测量织物渗透度(“干”渗透度)的可能性，作为监控成品的质量的措施是有用的。
本发明涉及在线流体强化测定技术，特别涉及，对正在流体强化处理的织物测量渗透度的技术。
在本发明的优选的实施例中，织物首先进行任何适当的流体强化处理，接着，用本发明的渗透度检测，监视织物，测定织物流体强化达到的程度。特别是，例如，织物在使用真空辊的一个真空区，一个移动线的系统上，或一个无盖的平滑抛光真空槽上通过。用一个真空控制器保持测量区域(在织物下)的恒定真空。一个流量测量装置测量通过织物的空气流量，然后计算单位面积的空气流量(即“渗透度”)。然后产生的渗透度的测量可用作流体强化处理的反馈信号。在一个典型的装置中，在检测装置中，可包括一个附加的抽吸槽，并位于真空槽前。抽吸槽用于确保在流体强化处理后织物上残留的所有表面水，在织物渗透度测量前，被除去。另外，将控制系统设计成，可通过保持一个固定的空气流量和测量由于被处理织物流体强化程度造成的真空压降，计算渗透度。
在一个实施例中，真空控制器可包括一个真空辊，真空源，控制阀和流量计。真空辊包括一个“渗透度”槽，并通过使用一个阀保持在渗透度槽处的真空处于一恒定值。通过测量通过槽的空气流量(或另外，在固定空气流量时测量真空压降)计算渗透度。在“干”渗透度检测时，测量信号用作成品流体强化的测量尺度。在“湿”渗透度检测时，渗透度的测量信号，可在动态方式中，用作反馈信号控制(自动，或手动调节)向处理中的织物施加的流体强化喷射能量，流体强化处理的线速度，或这两者。“湿”渗透度检测结果也可以用作流体强化处理的静态测量尺度。
本发明测定技术的优点是测量和记录被处理织物的渗透度的能力提供了统计过程控制。其结果，通过了解与处理有关的变量(如线速度，流体强化能)的关系，流体强化的产品线质量显著地被改进，由于防止过强化，可提高产品的生产率。另外，记录机器的工作过程可用于存储。
本发明的各个方面在下面参照附图的讨论中将会明了。附图中：
图1是包括本发明用于测量织物“湿“渗透度的，在线流体强化处理测定技术的典型的真空辊流体强化处理过程图；
图2是包括本发明用于测量织物“湿“渗透度的，在线流体强化处理测定技术的典型的真空箱流体强化处理过程图；
图3是测定成品织物流体强化的典型“干”渗透度检测装置；
图4是用于测量织物渗透度的交替的盖上的或未盖上的真空槽的一部分的放大图。
在下面的讨论中，将说明形成织物流体强化的不同制造过程。应理解，任何这样的过程都仅是示范性的，本发明的在线测量技术用于结合能够在织物上进行流体强化的任何装置。另外，“渗透度”可定义为在固定压力情况下，流过单位面积的织物的空气流量，或在固定空气流量的情况下织物的单位面积的真空落差。本发明的各种实施例可容易地构成或保持固定的空气流量，测量压降，或保持一恒定真空度，测量空气流量。关于图1-4的下面讨论说明一个图示的实施例，它利用恒定的真空度，测量通过织物的空气流量，这仅应理解为示范。现在见图1，织物10首先通过一个典型的流体强化过程，它利用一个真空辊12支撑织物10，多个加压的喷射器14位于在辊12上通过的织物10上。从喷射器14出来的多个加压的水流股16通过织物10，如所示，缠结相邻的线，从而减少在经纬线间的开放空间，这个减少被定义为流体强化。如所知，存在着各种因素关系影响达到的流体强化的程度。这些因素包括在过程中用的喷射器的数目，从喷射器出来的水的压力(称为施加到织物上的能量)和通过处理的织物的速度。在图1所示的典型的实施例中，线速度由一个驱动电机18控制，它装在传动皮带19上，传动皮带19的位置围绕真空辊12的转鼓部分。如图1箭头所示，驱动电机18顺时针旋转真空辊12，这里驱动电机18的速度(以及传动皮带19的速度)控制流体强化处理过程的的线速度。根据本发明的在线渗透度测量技术，各种这些因素可以被控制，使得达到任何希望的流体强化程度。
图1的装置特别适于测量织物10的“湿”渗透度。即，在流体强化处理完成后立即以连续的方式测量渗透度。如图所示，织物10在包括真空槽22的第二真空辊20上通过。真空辊20也可包括一个抽吸槽21。它位于真空槽22前，在此抽吸槽21的作用是除去留在织物10的表面上的任何滞留的水，因此确保一个可再现的渗透度读数。与真空槽22配套的是一个流量计24，真空控制阀26和真空源28。真空控制器装置30图示中与流量计24接合。如在控制器30和阀26间虚线连接所示，控制器30的功能是例如通过节流阀26保持槽22中的恒定真空度。另外，控制器30可以利用与真空源28配套的变速电机32，控制槽22处的真空。(如图1虚线所示)。流量计24功能是测量在真空槽22上通过织物10的空气流量，并提供作为到控制器30的输入信号的被测量的空气流量值。控制器30随后用这个空气流量测量值，与已知的参数(如真空槽张开的尺寸)结合计算织物10每单位面积的空气流量。在恒定真空度下的“每单位面积的空气流量”定义为织物的“渗透度”。如上所述，图1的装置可改变结构，保持通过槽22固定的空气流量，测量在槽22上的真空落差，计算渗透度。
在本发明特定的“湿”渗透度的测量装置中，从控制器30的“渗透度输出”可用在至少两方面。第一，所述输出被操作者作为质量控制措施，用于监视处理作业线。如果操作者确定渗透度太高或太低，操作者可以变更流体强化处理过程，改变一个处理变量(如线速度，喷射器数目，喷射器水压等)，直到由控制器30产生一个正确的渗透度输出。另外，控制器30的输出也可以用于反馈信号，自动控制流体强化处理过程。如图1虚线所示，控制器30的输出可与驱动电机18配合控制流体强化处理作业线，或与喷射器控制器34配合，或与两者都配合。喷射器控制器34可起各种形式的功能，包括但并不限于，与反馈信号响应，开关成系列中的喷射器，增加或降低与喷射器配套的水压，或同时既控制起作用的喷射器，又控制水压(即，以任何可接受的方式控制施加到织物上的能量)。如上所述，喷射器的控制可单独使用，或与线速度结合取得希望的渗透度读数。
图2示出本发明“湿”渗透度测量装置的另一个实施例。在此例中，用一个运动线系统达到流体强化处理。织物10沿一个输送带40沿直线通过。多个加压喷射器42位于输送带40上，用于对织物10给予希望的流体强化处理质量。在从流体强化处理出来后，织物10进入本发明的在线的流体强化处理测量装置，并特别地在一个线支撑底板40下的真空槽44上通过。在图4中放大示出另外一个真空槽装置。图4示出的装置利用一个真空槽45，它与槽44相似，但不需要织物10放在上面的线支撑结构。如所知，某些织物具有足够的内部强度，使得不需要线底板。在此时，在图2详细示出的渗透度检测装置中，一个盖上的或打开的光滑抛光的真空槽45可与槽44交替使用。一般，真空槽可以用一个筛网，一个带孔件盖上，或如上所述，处于不盖状态。
见图2，真空槽44(或图4所示的的槽45)直接与流量计46，真空控制阀48和真空源50等一系列装置配合。还直接与流量计46配合的是真空控制装置52。与上述的装置一样，通过控制阀48或真空源50(在此与控制器52的控制信号相响应，用一个变速电机54驱动真空源50)用控制器52在槽44处保持恒定的真空。与上述关于图1说明的装置相似，流量计46测量在真空槽44上通过织物10的空气流量，并把这个测量作为一个输入信号输入到控制器52。然后织物10的渗透度由控制器52计算，在此渗透度定义为单位面积的空气流量。如上所述，计算的渗透度然后可由操作者控制业线(或仅记录)，或用作反馈信号控制流体强化过程。图2示出，在控制器52和线速度控制器56和喷射器控制器58间的典型的反馈信号线路。因此，渗透度测量信号可用于改变线速度、喷射器压力和起作用的喷射器，以便达到希望的渗透度。
如上所述，本发明在线的流体强化测量技术，也可用于在干燥过程的终点，进行“干”渗透度测量。一般来说，在织物干燥后渗透度的测量，与线速度和各种过程计算结合可用于监测产品质量、机器的效率、以及计算实际的产品率和各种其他的性能测量。见图3，织物10进行典型的流体强化处理，此时，该过程如上就图1所述的一样。如图的元件60表示的织物10然后干燥。对于本发明的目的来说，干燥织物10用的各种工艺是无关的。在干燥的终点，进行“干”渗透度测量。对于图3的典型实施例，使用一个真空辊进行这个测量。应理解任何适当的真空槽装置可以用(例如，图2所示的移动线结构的，或图4所示没有盖的槽)。如图所示，织物10在包括一个真空槽64的真空辊62上通过。一个流量计66，真空控制阀66和真空源70与真空槽64顺序配合。真空控制器72也与真空槽64配合。与上述实施例一样，控制器72的功能是，通过控制阀68或真空源70(例如用一个变速电机74控制真空源70)保持在真空槽64中的恒定真空度。流量计66用于测量空气通过真空槽64上时通过织物10的实际空气流量，并提供作为输入到控制器72的输入信号的空气流量的流量值。如上所述，控制器72然后用这个测量值计算织物每单位面积的空气流量，因此提供织物10的“干”渗透度的测量值。干渗透度读数可作为整个质量控制过程的部分，表示在成品中接受流体强化的程度。另外，干渗透度的测量和产生的流体强化处理的估计可用于变更与流体强化处理相关的各参数中的任何一个。
应理解，上述估计织物流体强化处理的方法可包括上面未提到的各种变更，并且这些都在本发明的精神和范围内。例如，虽然已讨论了种种流体强化处理过程，它们仅是例示，上述的由权利要求定义的渗透度的检测可用于与任何适宜的流体强化处理过程结合。另外，如上所述，渗透度的测量可以通过测量在固定压力下的织物每单位面积的空气流量，或测量通过单位织物面积的固定空气流量下的真空度落差。每种测量技术将提供渗透度计算，限定给予被处理织物的流体强化程度。
Claims (28)
1．通过测量流体强化处理的织物渗透度，确定所述织物流体强化程度的方法，该方法包括下述步骤：
a〕提供经流体强化处理的织物；
b〕使流体强化的织物在一个真空槽上通过；
c〕确定通过在所述真空槽上的所述流体强化织物的空气流量；
d〕将所述织物的渗透度，作为真空度和空气流量的函数计算，在此所述织物的渗透度与流体强化程度成反比。
2．根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行步骤b〕中，在所述真空槽上的真空度保持固定值，并在进行步骤d〕中，测量通过处于固定真空度的所述织物的空气流量，计算渗透度。
3．根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行步骤c)中，保持空气流量在固定值，并在进行步骤d〕中，测量通过处于固定空气流量下的所述织物的真空落差计算渗透度。
4．根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行步骤b〕中，使用真空辊，并且真空辊中包括真空槽。
5．根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行步骤b〕中，用一个移动线装置，真空槽包括在该运动线装置中。
6．根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行步骤b〕中，用一个不带线的真空槽。
7．根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在计算渗透度时，直接在流体强化处理后，织物仍是湿的状态进行步骤b〕-d〕，流体强化处理过程包括以下步骤：
ⅰ)将织物暴露在由一系列喷射器出来的多个加压的水流股下，喷射器的数目和水压限定流体强化能量；
ⅱ)以预定的线速度在多个加压的水流股下，移动所述织物。
8．根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤d〕中计算的湿渗透度测量值，用作相关流体强化处理过程的反馈控制信号。
9．根据权利要求8所述的方法，其特征在于，控制流体强化处理的能量。
10．根据权利要求9所述的方法，其特征在于，控制用于进行流体强化处理的起作用的喷射器的数目。
11．根据权利要求9所述的方法，其特征在于，控制与喷射器配套的水压。
12．根据权利要求8所述的方法，其特征在于，控制流体强化线速度。
13．根据权利要求8所述的方法，其特征在于，控制流体强化能量和线速度。
14．根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行步骤d〕中，进行“干“渗透度测量，以便在步骤a〕提供的流体强化的织物是成品的干燥的织物。
15．测量织物流体强化程度的装置，所述装置包括：
真空装置，它的设置使得流体强化的织物能够在其上通过；
与所述真空装置配合的流量计，以便测量通过所述真空装置的空气流量；
控制器装置，与所述流量计配合，用于响应于通过所述织物的空气流量和在所述真空槽上的真空，向流体强化过程控制器提供控制信号，计算所述流体强化织物的渗透度，其中，渗透度与织物的流体强化程度成反比。
16．根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述装置用于测量流体强化织物“湿“渗透度，所述装置进一步包括一个抽吸槽，在织物通过真空装置上之前，从所述流体强化织物除去表面水。
17．根据权利要求16所述的装置，与流体强化过程设备一起使用，所述流体强化设备包括多个加压水喷射器和在所述多个加压水喷射器下移动织物的装置，其特征在于，控制器装置还向流体强化处理设备提供作为独立输出的流体强化处理控制信号。
18．根据权利要求17所述的装置，其特征在于，控制器装置向多个加压水喷射器提供处理过程控制信号。
19．根据权利要求18所述的装置，其特征在于，过程处理控制信号用于控制多个喷射器中起作用的喷射器的数目。
20．根据权利要求18所述的装置，其特征在于，处理过程控制信号用于控制与多个加压喷射器配套的水压。
21．根据权利要求17所述的装置，其特征在于，控制器装置向移动装置，提供一个处理过程输出信号，以便控制所述移动装置的线速度。
22．根据权利要求17所述的装置，其特征在于，控制器装置既向多个加压的喷射器也向移动装置，提供处理过程控制信号。
23．根据权利要求17所述的装置，其特征在于，控制器装置提供一个过程控制信号，以便为了记录的目的，显示强化过程的完成。
24．根据权利要求23所述的装置，其特征在于，完成处理过程控制信号包括流体强化织物的最后渗透度的水平。
25．根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述装置用于在制造过程终了，测量流体强化处理织物的“干“渗透度。
26．根据权利要求15所述的装置，其特征在于，真空装置包括在真空辊中的真空槽。
27．根据权利要求15所述的装置，其特征在于，真空装置包括在移动线机器中的真空槽。
28．根据权利要求15所述的装置，其特征在于，真空装置包括与一个移动线一起的光滑的真空槽。
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