本发明专利技术公开了一种筒子纱染色pH值在线可控性改善工艺。本发明专利技术中，筒子纱染色过程中前处理中液加入的目的是进入纱线纤维内部，溶解纤维内部的油脂类物质、蜡状物等。精炼酶的加入，一方面有利于碱液(或其它精炼液)渗透到纤维内部，促进纤维内部的油脂类物质、蜡状物的分散、乳化；从而提高了面料的柔软程度，增加了后续穿着过程中的舒适性。通过PLC对筒子纱染色过程pH值控制规律进行监控操作，不仅能够提高筒子纱染色机的自动化水平，提高控制的精度，保证小浴比纱线染色的质量，而且能满足“小批量、多品种、高质量、快交货”的市场需求，减少染助剂、水的使用，降低了生产成本，同时也降低了工作人员的劳动负担，提高了生产效率。提高了生产效率。
【技术实现步骤摘要】
一种筒子纱染色pH值在线可控性改善工艺
[0001]本专利技术属于筒子纱染色
，具体为一种筒子纱染色pH值在线可控性改善工艺。
技术介绍
[0002]筒子纱，属于纱线领域，包括纱筒、纱线，纱筒包括聚氨酯筒体和固定在聚氨酯筒体内的骨架，骨架水平截面为圆形且直径从中间向两端逐渐变大，骨架两端固定在聚氨酯筒体内上下两端，纱线缠绕在聚氨酯筒体外表面上，纱线在所述纱筒上的厚度从中间到两端逐渐变小。
[0003]筒子纱在生产过程中，需要对ph值进行调节，但是常见的调节方式不够便利。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于：为了解决上述提出的问题，提供一种筒子纱染色pH值在线可控性改善工艺。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：一种筒子纱染色pH值在线可控性改善工艺，所述筒子纱染色pH值在线可控性改善工艺包括以下步骤：
[0006]S1:先进行pH值在线监控系统的安装，第一层是由计算机和实时监控软件组成的上位机监控管理系统，完成对染色机的运行参数设置(如pH控制设定值、温度控制设定值等)，并能够监控染色机的运行状态(如系统警报、机械状态总览等)；第二层为现场控制层，由PLC、下位机控制软件及其外围部件组成的下位机控制系统，实现现场数据的采集、控制算法的执行、控制命令的传达以及控制信号的连锁等功能；第三层为执行层，包括现场的各种电磁阀、传感器、变送器等，完成上层下达的控制命令，并进行现场数据的采集；
[0007]S2:进行HMI通讯协议及其上位机的安装，
[0008]S3:当接受设备接收到正确的数据帧时会做出相应的回应，并将数据按照特定的帧格式进行返回；
[0009]S4:称取筒子纱1000～～1500份，之后继续对筒子纱进行染色前处理，前处理的主要过程如下：在常温下，加入软水剂100～150份和碱液，通过其对重金属离子的螯合能力，来减少水中重金属离子与洗涤剂分子结合成不溶性盐的几率；同时，加入洗涤剂可以除去纱线上的油污、浆料；
[0010]S5:使用活性染料进行染色，染色过程中，筒子纱吸附染料，染料与纤维之间发生键合反应，使染料上染到纱线上，同时染料在染液中发生水解反应；
[0011]S6:当染液温度由室温以(1.6～2.5)℃/min的速率升温到45℃时，分别向染液中加入除氧酶、染料、硫酸钠；然后，进行温度控制，温度从45℃开始，以(1～1.5)℃/min的速率升温；为了保证匀染，在40℃条件下，分两次向染液中加入硫酸钠酸钠，在60℃条件下，分两次向染液中加入碳酸钠，直到pH值变送器、现场传感器测得溶液的PH值为11～12时，停止加入碳酸钠；保温时间到后，以3～5℃/min的速度降温至常温，然后水洗、排水；至此染色阶
段结束；
[0012]S7:对筒子纱进行后处理，通过PLC将染好的筒子纱pH值调整到中性或接近中性的弱酸性，此时调整筒子纱pH值为6.5～7的纺织品安全水平；
[0013]S8:称取98％的乙酰水杨酸10～～30份、浓硫酸4～～10份、37％的氢氧化钠10～～30份、冰醋酸35～～50份、甲醛10～～30份，混合之后得到固色剂；
[0014]S9:将步骤S8中的固色剂加入到步骤S7中的染色机的内部，之后将步骤S4中烘干好的尼龙织物加入到装有筒子纱的容器内部，保温30
‑
40min，以实现染色液体对筒子纱的固色；
[0015]S10:步骤S8中固色结束的筒子纱经过室温清水冲洗30min后，再用55℃的清水冲洗15min；对清洗好的筒子纱进行烘干，即可结束整个染色改善工艺。
[0016]在一优选的实施方式中，所述步骤S1中，PLC通过RS485与pH变送器相连，pH变送器支持标准的MODBUS通讯协议；增强型H2u系列PLC具有RS485(主站)通讯功能，使用通讯协议前，需要使用一些特殊寄存器对通讯的模式、通讯数据格式、通讯超时判断等进行初始化设置；通过梯形图编程实现PLC与pH变送器的MODBUS通讯：使用MODBUS2指令读取现场的相关测量参数，并对数据进行相应的数学处理、控制算法处理。
[0017]在一优选的实施方式中，所述步骤S5的染色过程中，需要实时监视主泵转速、内外流时间、主缸温度、主缸压力、主副缸的水位等参数，其数据要实时更新并显示在机械状态总图中，工艺参数在设定时均已经给出了范围(最大值、最小值两个参数决定)，当染色过程中有参数超越出范围，则会产生对应的警报；这些警报信息要存入相应的数据库保存下来；对于一些特别重要的工艺参数，如主缸温度、主缸水位、染液pH值等，需要显示它们动态变化的趋势，并且要将历史数据存入相应数据库以备查询及工艺改善时参考。
[0018]在一优选的实施方式中，所述步骤S2中，HMI人机界面协议是H2u系列PLC与上位机通讯的协议；数据通讯格式固定为：9600bps，7E1格式(7位数据位，偶校验，1位停止位)；HMI是一主一从的通讯方式，上位控制机为主，PLC为从，PLC只是被动地返回上位机询问的数据，或执行通讯命令操作。
[0019]在一优选的实施方式中，所述步骤S3中，HMI协议的校验码的计算方法为：将命令段(CMD)至帧尾段(ETX)的所有数据的ASCII码累加起来，然后依次取和的后两位的ASCII码。
[0020]在一优选的实施方式中，所述步骤S4中，前处理的染液温度从室温以3.5℃/min的速率升温到110℃，并保温20min，然后以3～5℃/min的速度降温至常温；室温条件下加入醋酸，以中和染液中多余的碱；同时，启动温度控制，以3.5℃/min的速率升温到75℃，并保温5min，然后进行水洗、排水，至此前处理阶段结束。
[0021]在一优选的实施方式中，所述步骤S6中，保温温度升高到60℃，保温的时间控制为30min。
[0022]在一优选的实施方式中，所述步骤S6中，染液的pH值随着染色助剂(碱性或酸性)的加入而发生变化，为了满足pH值控制规律，需要按照特定的规律向染液中加入酸液或碱液，然后在主泵的循环下(相当于搅拌作用)充分混合，从而将染液的pH值控制在按照工艺要求设定的范围内；加入酸液或碱液的流量是通过控制电磁阀门的开度来调节。
[0023]在一优选的实施方式中，所述步骤S7中，染色pH值监控调节过程为：首先，根据筒
子纱染色工艺的要求，通过上位机设置pH值控制参数，并下载至可编程控制器PLC中；然后，通过将设定值与实测值相比较，当实测值到达设定值范围内时，则可以根据染色工艺的要求，可考虑提前结束当前进行的步骤，进入下一个染色工艺步；这样不仅可以节约染色时间，而且节约洗水用水。
[0024]在一优选的实施方式中，所述步骤S1中，监控系统在pH值调节过程中，PLC与工业电脑之间采用HMI协议实现通讯，pH变送器与PLC之间通过MODBUS协议进行通讯。
[0025]综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0026]1、本专利技术中，筒子纱染色过程中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种筒子纱染色pH值在线可控性改善工艺，其特征在于：所述筒子纱染色pH值在线可控性改善工艺包括以下步骤：S1:先进行pH值在线监控系统的安装，第一层是由计算机和实时监控软件组成的上位机监控管理系统，完成对染色机的运行参数设置(如pH控制设定值、温度控制设定值等)，并能够监控染色机的运行状态(如系统警报、机械状态总览等)；第二层为现场控制层，由PLC、下位机控制软件及其外围部件组成的下位机控制系统，实现现场数据的采集、控制算法的执行、控制命令的传达以及控制信号的连锁等功能；第三层为执行层，包括现场的各种电磁阀、传感器、变送器等，完成上层下达的控制命令，并进行现场数据的采集；S2:进行HMI通讯协议及其上位机的安装，S3:当接受设备接收到正确的数据帧时会做出相应的回应，并将数据按照特定的帧格式进行返回；S4:称取筒子纱1000～～1500份，之后继续对筒子纱进行染色前处理，前处理的主要过程如下：在常温下，加入软水剂100～150份和碱液，通过其对重金属离子的螯合能力，来减少水中重金属离子与洗涤剂分子结合成不溶性盐的几率；同时，加入洗涤剂可以除去纱线上的油污、浆料；S5:使用活性染料进行染色，染色过程中，筒子纱吸附染料，染料与纤维之间发生键合反应，使染料上染到纱线上，同时染料在染液中发生水解反应；S6:当染液温度由室温以(1.6～2.5)℃/min的速率升温到45℃时，分别向染液中加入除氧酶、染料、硫酸钠；然后，进行温度控制，温度从45℃开始，以(1～1.5)℃/min的速率升温；为了保证匀染，在40℃条件下，分两次向染液中加入硫酸钠酸钠，在60℃条件下，分两次向染液中加入碳酸钠，直到pH值变送器、现场传感器测得溶液的PH值为11～12时，停止加入碳酸钠；保温时间到后，以3～5℃/min的速度降温至常温，然后水洗、排水；至此染色阶段结束；S7:对筒子纱进行后处理，通过PLC将染好的筒子纱pH值调整到中性或接近中性的弱酸性，此时调整筒子纱pH值为6.5～7的纺织品安全水平；S8:称取98％的乙酰水杨酸10～～30份、浓硫酸4～～10份、37％的氢氧化钠10～～30份、冰醋酸35～～50份、甲醛10～～30份，混合之后得到固色剂；S9:将步骤S8中的固色剂加入到步骤S7中的染色机的内部，之后将步骤S4中烘干好的尼龙织物加入到装有筒子纱的容器内部，保温30
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40min，以实现染色液体对筒子纱的固色；S10:步骤S8中固色结束的筒子纱经过室温清水冲洗30min后，再用55℃的清水冲洗15min；对清洗好的筒子纱进行烘干，即可结束整个染色改善工艺。2.如权利要求1所述的一种筒子纱染色pH值在线可控性改善工艺，其特征在于：所述步骤S1中，PLC通过RS485与pH变送器相连，pH变送器支持标准的MO...
【专利技术属性】
技术研发人员：王明煜，刘小年，马培训，贾魏江，
申请(专利权)人：浙江新舒纺织有限公司，
类型：发明
国别省市：
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