泰安康平納機械有限公司——

基于筒子紗智能染色精準(zhǔn)計量工業(yè)示范項目

泰安康平納機械有限公司成立于2009年，是專業(yè)從事智能化印染裝備、后整理裝備及智能物流裝備開發(fā)制造的國家高新技術(shù)企業(yè)、國家第三批綠色工廠、兩化融合管理體系貫標(biāo)試點企業(yè)、知識產(chǎn)權(quán)貫標(biāo)企業(yè)、山東省智能制造標(biāo)桿企業(yè)、山東省首批物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范基地。

公司先后承擔(dān)完成國家“863”計劃、科技支撐計劃、國際科技合作計劃等國家、省部級科研項目，榮獲國家、省部級科技進步一等獎11項。

【項目實施背景】

我國筒子紗染色企業(yè)年染紗1000多萬噸，85%以上的色織用紗線通過筒子紗染色制造。印染企業(yè)廢水排放占紡織行業(yè)80%以上，是我國工業(yè)污水的主要來源之一。歐洲已進行臥式染色機生產(chǎn)流程的自動化研究，染色一次合格率達到90%以上。我國國內(nèi)普遍采用立式染色機僅實現(xiàn)單機自動化，染色一次合格率為80%左右。

針對上述行業(yè)技術(shù)難題和國家紡織工業(yè)轉(zhuǎn)型升級急需，公司創(chuàng)新地研究出筒子紗數(shù)字化自動染色成套技術(shù)及裝備，建成國內(nèi)外首條立式染色機筒子紗全流程數(shù)字化自動染色生產(chǎn)線，從而實現(xiàn)了筒子紗數(shù)字化染色車間現(xiàn)場無人化操作。該裝備榮獲2014年國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎，這也是我國紡織機械歷史上第一個國家科技進步一等獎。

【計量技術(shù)創(chuàng)新】

（一）基于精準(zhǔn)計量的筒子紗低浴比節(jié)水染色工藝研究

在染色過程中，染缸的性能參數(shù)對水耗及熱能耗有明顯影響。染缸浴比的大小直接影響著染色過程中水的消耗量。同時，提高筒子紗染色質(zhì)量，減少回染次數(shù)，在節(jié)約染化料及助劑的消耗量的同時，可節(jié)約大量水資源及熱能資源。

針對傳統(tǒng)染色生產(chǎn)過程中用水量大、能耗大等現(xiàn)狀，開展筒子紗低浴比節(jié)水染色工藝研究；通過建立筒子紗低浴比節(jié)水染色模型，開展低浴比節(jié)水染色工藝參數(shù)優(yōu)化，開發(fā)出筒子紗浸堆染色工藝；開發(fā)出全過程百萬組工藝數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)工藝參數(shù)精準(zhǔn)制定與自動生成，為筒子紗染色全流程綠色化生產(chǎn)提供重要工藝基礎(chǔ)。

（二）基于中央控制的精準(zhǔn)計量節(jié)水低能耗染色成套設(shè)備

針對筒子紗綠色化生產(chǎn)流程及生產(chǎn)工藝需求，開展適合于筒子紗綠色染整流程的筒子紗成套染色裝備研制，重點對關(guān)鍵工藝裝備、自動物流裝備兩方面開展綠色節(jié)能方面研究，減少單位產(chǎn)品生產(chǎn)過程的能源消耗，提高資源利用效率，提高染色一次合格率，降低復(fù)染幾率，提高生產(chǎn)效率，綜合減少資源使用量及污染物排放量。

在綠色成套裝備研制過程中，主要開展低浴比立式節(jié)水染色機、染料助劑精確自動配送系統(tǒng)、筒子紗高效脫水/烘干技術(shù)及裝備等關(guān)鍵工藝裝備以及紗線無損自動裝卸、大噸位紗籠自動轉(zhuǎn)運等自動物流裝備進行結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化及設(shè)備研制開發(fā)，為筒子紗染色全流程的綠色化生產(chǎn)提供重要裝備支撐。

（三）創(chuàng)新研發(fā)出筒子紗數(shù)字化染色生產(chǎn)全過程的中央自動化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)在線檢測、集中管控

為實現(xiàn)筒子紗染色全流程生產(chǎn)任務(wù)的自動控制，解決控制點多、信息量大、在線檢測、實時反饋閉環(huán)控制、自動化運行可靠性等難題，創(chuàng)新開發(fā)出中央控制的筒子紗生產(chǎn)全過程自動化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了染色工藝過程的智能化控制，為筒子紗全流程數(shù)字化自動染色提供了重要的系統(tǒng)保障。

【項目取得成效】

康平納智能染色工廠以筒子紗數(shù)字化自動染色成套技術(shù)與裝備為技術(shù)基礎(chǔ)，實現(xiàn)生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)自動數(shù)采率達到95%以上、主機設(shè)備數(shù)控化率達到92%，染色一次合格率達到98%以上，節(jié)約用工80%，生產(chǎn)效率提高28%，噸紗節(jié)水70%、污水減排68%、綜合能耗降低45%。智能染色工廠通過集中染色、集中處理、集中排放，淘汰印染產(chǎn)業(yè)落后產(chǎn)能，實現(xiàn)行業(yè)智能綠色制造和高質(zhì)量發(fā)展。

（本報記者 史玉成 整理）  

《中國質(zhì)量報》【2020 年能源資源計量服務(wù)示范項目展示（三）】