印染业自动调浆技术和系统
　

一、所属行业  纺织印染

二、技术名称  印染业自动调浆技术和系统

三、技术类型  节能降耗，减轻印染污染物的排放

四、适用领域  纺织印染企业

五、技术内容

1、 基本原理

本项目产品研究计算机技术、自动控制技术、色彩技术、精密称量技术，结合染整工艺，主要研究色彩空间理论、范例推理、色光-粘度数学模型、数据库、全闭环控制及精密称量技术，应用于印染调浆， N种母色（比如20种,数量可根据客户的需要制定）分别储存与N只储罐中。根据确定的处方要求（如颜色、黏度、碱含量、尿素、防染盐等），项目产品通过计算和自动配比，来得到所需的物料及相应的用量，启动浆泵给料，同时开启大流量喷头，实现称料。当选中某种色浆时，工业控制机会自动将对应的阀门定位到电子称上，此时，工业控制机会按处方要求来控制阀门加料。当选中的物料分配量达到预定切换值时，立即关闭大流量喷头，打开小流量喷头。考虑到料液的冲击和落差，小流量喷头在开启与关闭间切换，以达到高精度配比。小样（中试）工作原理同上。处方数据可以根据客户定单要求通过网络在配方库管理系统中建立，并待分配系统调用。

（1）色彩空间理论和范例推理制定工艺配方

纺织印染企业获得颜色配方的传统做法是得到一个布样或颜色后，依靠工艺员的经验来判断应该由哪些染料来组合生成原色，然后测试，若不行再调整调色或改色，再测试……。在这一过程中人为因素和经验非常重要，可能需要来回多次才得到满意的配方。传统的配色方法严重依赖于工艺员的经验，造成产品质量不稳定，且没有依据，并无法确保配方能在规定时间内完成。

在纺织印染自动调浆软件及系统中，将色彩空间理论应用于印染调浆的颜色分析，利用测色仪（如分光光度仪）将样品的颜色转化为LAB颜色数据，通过LAB颜色空间与CYMK颜色空间之间的相互转换，从光颜色系统转换到染料颜色系统；并利用范例推理、比较等算法，对每种颜色的历史配方数据进行自动化筛选，从而辅助人工准确、快速地制订工艺和染料配方方案。

（2）研究影响配方关键因素，提高配方的准确度

在纺织印染业中，由于影响颜色变化的因素太多，使得颜色失真问题一直成为困扰企业的老大难问题。纺织印染自动调浆软件及系统根据染料的发色理论，研究了影响配方的多种因素，包括染料上染特性、坯布组织状态、退煮漂后坯布特性变化、后整理过程对颜色发色、染液、糊料、碱、增稠剂、尿素、防染盐的组分等。根据这些影响因素调整配方，使配方的准确度有显著提高。这既提高了作业的工作效率，也大幅度提高配方生成算法的收敛速度，减少上机试生产的次数。

（3）利用数据库技术、颜色理论、CBR技术（基于范例的推理）、.NET技术开发了功能齐备的配方库管理系统

根据国内纺织印染企业工艺条件和染化料特性多变的现状，本项目产品采用小样（中试）与生产系统相配套的工艺思路，将小样（中试）与生产的数据库通过网络实现共享，保证打样与生产的一致性，提高配方的附样率。

该项目通过利用数据库（SQL）技术，在线记录每次实发配方，并保存到历史数据库中，作用于实时改色、重复补浆、辅助新配方的调制等；项目产品具有染化料的消耗统计和成本核算功能，可对配方按定单、面料、颜色处方等指标进行管理；具有残浆回用功能，对由于过程消耗多配的浆料或者对印网等残浆实行了管理，在制作下一定单时对残浆进行查找并优先选用；利用数据库系统进行配方库的管理，采用网络技术实现数据库的管理与数据资源的共享。

（4）利用精确称量技术保证分配精度

色浆的精确称量直接决定调浆配方的颜色的准确性，但传统手工调浆工艺中使用人工称量方法，色浆配方的准确性较低。本项目产品采用了自主研发的分配系统和高精度的电子称，实现精确称量、高速调浆。

（5）利用通讯技术、设备驱动技术、.NET技术开发了系统控制软件

控制软件对上连接数据库服务器，对下连接电气控制部件。从数据库读取订单、配方数据、工艺参数、环境参数进行计算，根据计算结果通过电气控制元件来控制硬件系统完成相应功能。控制软件可执行数据库操作、配方计算、关键工艺辅助参数设置、经验参数修正、机器控制、电子秤数据处理等功能，从而实现高精度、快速的调浆。

2、 工艺流程图（示意图）

3、 技术评审情况

产品通过了浙江省技术监督检测研究院的检验，《检验报告》结论是：“依据企业标准Q/KYP03-2002，对样品进行检验，所检项目的检验结果均符合标准要求。”，产品并于2003年6月通过浙江省科技厅的科技成果鉴定，《科学技术成果鉴定证书》的鉴定意见认为：“整体性能处于国内领先水平，达到国际同类系统先进水平”。项目产品获中国纺织总会的2004年科技进步一等奖。

目前样机已经用户试用，并出口到伊朗、巴基斯坦、印度尼西亚用户试用后认为产品的性能达到了设计要求，可以很好地满足用户的需要。 

4、 技术专利和知识产权情况

拥有自主知识产权，目前已获得3项计算机软件著作权：爱丽调浆产品数据库管理系统V2000、爱丽调浆系统控制软件V1.0.0、曼赛龙印染调浆系统软件V1.0；2项实用新型专利：印染调浆机、印染调浆分配头。 

六、技术适用条件

适用进口和国产染化料的自动调浆配液，适用于任何类型的印花机、染色机和其他前后工序的生产设备。 

七、主要技术经济指标

1、 小样分配精度：±0.01g

2、 生产分配精度：±0.1g

3、 生产分配速度：34升/分钟

4、 配方修正次数：≤2次

5、 具备染化料消耗统计、成本核算，印花残浆、染色残液的回用功能。 

八、投资与效益

项目产品的每套价格150万元，生产成本98万元，预计随着项目进一步研究开发、技术改进和规模化生产，项目产品的单位成本将下降20%以上，随着系统销售量的上升，该项目产品的净利润将稳定或略有增长。

从已经使用项目产品的印染企业看，使用染整自动调浆系统后，可以明显提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量，并明显减少调浆对环境造成的影响。

        提高机台开机效率。按传统方式进行调色配方时，由于调浆效率较低，致使后续的生产设备处于待机状态，使用本系统后，由于调色配方都通过调浆配方数据库管理软件进行配方库管理，可提高机台生产效率30%左右。

        提高生产效率。使用本项目产品后，与传统手工方式相比，每打1个小样，至少可以减少1次打样过程；传统手工方式打500kg的浆料需3个小时，使用本系统后则即调即用，极大提高了企业生产效率，使企业更适合于小批量多品种的生产模式。

        降低打样成本。国内1家中等规模的纺织印染企业年加工品种在2000个左右，使用本项目产品后，可节省水、能源、染化料等消耗，降低打样成本500元/次，则每年可为企业节约成本100万元左右。

        降低残浆损耗成本。国内1家中等规模的纺织印染企业年产量2000万米左右，使用本项目产品后，由于调浆配色的准确度大幅度提高，可节省残浆损耗约200元/万米，即可节省成本40万元/年。

        新增产值。国内1家中等规模的纺织印染企业年产量2000万米左右，使用本项目产品后，由于机台开台效率及产品质量的大幅度提高，有能力承接以前无法完成的订单

        提高产品品质和竞争力。本项目产品保证颜色在小样、中试与生产过程中的一致性，极大提高了纺织印染产品品质和档次，扩大了加工品种，增强了国内纺织印染产品的国际竞争力。 

九、技术应用情况

已在国内一些大中型印染企业使用，并出口到伊朗、巴基斯坦、印度尼西亚用户试用后认为产品的性能达到了设计要求，可以良好地满足用户的需要。 

十、已成功应用该技术的主要用户

主要用户包括：海城中新印染有限公司、深圳海润实业有限公司、湖州美欣达印染集团股份有限公司、永新印染厂（深圳）有限公司、佛山南方纺织印染股份有限公司、无锡洛社印染有限公司、绍兴海神印染制衣有限公司、普宁丽达纺织有限公司、山东魏联印染有限公司、杭州一棉有限公司、江阴市被单厂、浙江富润印染有限公司、开平奔达纺织有限公司、辽宁华福印染股份有限公司、通州华润印染有限公司、福建协盛协丰印染实业有限公司、华纺股份有限公司、山东嘉达纺织有限公司、大升（赤壁）印染有限公司、山东孚日家纺股份有限公司、无锡市天幕特阔印染有限公司等。 

十一、推广应用的建议

     此项技术可用于印花、染色，可明显提高产品质量和生产效率，同时节水、节能并降低了染化料消耗量，改善生产环境，具有推广应用价值。