牛仔布等離子塗料固色裝置的製作方法

2023-07-09 06:52:11

專利名稱：牛仔布等離子塗料固色裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及牛仔布的綠色染整裝置，尤其是涉及一種採用常壓低 溫冷等離子體技術處理牛仔布的塗料固色自動控制裝置。
背景技術：
由於在牛仔布染整生產加工過程中，大量使用了對環境有影響和 妨礙健康的染化料助劑，其生物降解性差，毒性大，游離甲醛含量高， 重金屬離子的含量超標。這些助劑，以氣體、液體、固體的形態排放 而汙染環境，危害人們的健康。據國家環保總局統計，印染行業排放 廢水總量位於全國製造業排放總量的第5位，印染廢水佔全國紡織廢 水排放量的80%，印染企業的單位產品耗水量一般是發達國家的3 倍左右，而水的重複利用率卻落後於製造業平均水平，僅為7%。且汙染物超標排放現象依然嚴峻。所以，綠色染整使人們對環保的重要 性有了充分認識。其中牛仔布採用塗料染色具有環境汙染小、工藝簡單、節能省水 等優點，在印染行業中得到廣泛應用。但是目前塗料染色是將塗料制 成分散液，通過挎壓使牛仔布均勻帶液，然後經高溫處理，藉助於粘 合劑的作用，在牛仔布上形成一層透明而堅韌的樹脂薄膜，從而將塗 料機械地固著於纖維上，塗料本身對纖維沒有親和力。所以塗料染色 存在溼摩擦牢度差、染深色困難和織物手感較硬等缺點。低溫等離子體的反應與傳統染整加工的化學反應完全不同，它是 藉助於能量轉換以不同的形式使周圍氣體放電、進而使物質的分子或 原子離解成具有高能量的正負帶電粒子或中性粒子和光子。通過等離子體獨特的作用機理和過程，使牛仔布纖維表面主要發生刻蝕、交聯 和化學改性等變化。現有的等離子處理設備以中國專利03207769.6為例，該處理機是 在真空條件下對織物進行處理，這不僅增加了設備的造價成本而且還 增加設備的運行成本。並且不適合於牛仔布的塗料染整工序。

發明內容
本發明的目的是提供一種牛仔布等離子塗料固色裝置，它是一種 利用新型的常壓低溫冷等離子體技術處理牛仔布的塗料染色自動控 制裝置，其能夠實現低能耗、無汙染、高性能、全自動等特點。為了解決背景技術所存在的問題，本發明是採用以下技術方案 它由導軌1~2、滑塊位置檢測用限位傳感器3~6、滑塊7 8、脈衝發 生器9、布面張力傳感器IO、塗料刮刀ll、擋板12、託布板13、塗 料添加槽14、常壓低溫冷等離子體發生器16 17、等離子發生器噴頭 上下位置調節用步進電機18~19、滑塊用步進電機20 21、塗料刮刀 上下位置調節用步進電機22、擋板位置調節用步進電機23、可編程 控制器(PLC) 24、變頻器25、步進電機驅動器26~31、變頻電機32 及支架33組成，常壓低溫冷等離子體發生器16、 17、等離子發生器 噴頭上下位置調節用步進電機18、 19、滑塊用步進電機20、 21分別 安裝在滑塊7、 8內，滑塊7、 8分別安放在導軌1、 2上，導軌l、 2 固定在支架33上；滑塊位置檢測用限位傳感器3~6分別安放在導軌 1、 2的兩個端面上，布面張力傳感器10安裝在布面15的下表面上， 塗料刮刀11安裝在託布板13的上方，擋板12安裝在塗料刮刀11的 兩側面，脈衝發生器9安裝在滑塊7、 8內，塗料添加槽14固定在支 架33的上方，並在布面15的上面，可編程控制器(PLC) 24、變頻 器25、步進電機驅動器26 31、變頻電機32均安裝在支架33的外側;滑塊位置檢測用限位傳感器3 6、布面張力傳感器10的信號輸出端 與可編程控制器(PLC) 24的輸入端相連，脈衝發生器9的信號輸出 端與可編程控制器(PLC) 24的輸入端的COMl、 COM2相連，步進 電機驅動器26、 27、 28、 29、 30、 31的驅動信號輸入端分別於可編 程控制器(PLC) 24的輸出端的Y000、 YOOl、 Y002、 Y003、 Y004、 Y005、 YOIO、 YOll、 Y012、 Y013、 Y014、 Y015相連，步進電機驅 動器26、 27、 28、 29、 30、 31的輸出端分別與步進電機18、 19、 20、 21 、22、 23相連，變頻器25的控制信號輸入端與可編程控制器(PLC) 24的輸出端Y020、 Y021、 Y022、 Y023相連，變頻器25的輸出端與 電機32的控制端相連接。本發明的常壓低溫冷等離子體技術處理牛 仔布的塗料染色自動控制設備，其能夠實現低能耗、無汙染、高性能、 全自動等特點。


圖1是本發明的結構示意圖，圖2是本發明的電路控制關係圖，圖3是本發明的部分電氣連接圖。
具體實施例方式參看圖1-3，本具體實施方式
採用以下技術方案它由導軌1 2、滑塊位置檢測用限位傳感器3~6、滑塊7~8、脈衝發生器9、布面張 力傳感器10、塗料刮刀11、擋板12、託布板13、塗料添加槽14、 常壓低溫冷等離子體發生器16~17、等離子發生器噴頭上下位置調節 用步進電機18 19、滑塊用步進電機20 21、塗料刮刀上下位置調節 用步進電機22、擋板位置調節用步進電機23、可編程控制器(PLC) 24、變頻器25、步進電機驅動器26~31、變頻電機32及支架33組成， 常壓低溫冷等離子體發生器16、 17、等離子發生器噴頭上下位置調 節用步進電機18、 19、滑塊用步進電機20、 21分別安裝在滑塊7、 8內，滑塊7、 8分別安放在導軌1、2上，導軌l、 2固定在支架33上; 滑塊位置檢測用限位傳感器3~6分別安放在導軌1、 2的兩個端面上, 布面張力傳感器IO安裝在布面15的下表面上用以檢測布面的張緊程 度，塗料刮刀11安裝在託布板13的上方，塗料刮刀11可通過塗料 刮刀上下位置調節用步進電機22來調節其於布面的進刀量，擋板12 安裝在塗料刮刀11的兩側面，擋板12可以通過擋板位置調節用步進 電機23調節其寬度，脈衝發生器9安裝在滑塊7、 8內，塗料添加槽 14固定在支架33的上方，並在布面15的上面，可編程控制器(PLC) 24、變頻器25、步進電機驅動器26 31、變頻電機32均安裝在支架 33的外側；滑塊位置檢測用限位傳感器3~6、布面張力傳感器10的 信號輸出端與可編程控制器(PLC) 24的輸入端相連，脈衝發生器9 的信號輸出端與可編程控制器(PLC) 24的輸入端的COMl、 COM2 相連，步進電機驅動器26、 27、 28、 29、 30、 31的驅動信號輸入端 分別於可編程控制器(PLC) 24的輸出端的YOOO、 YOOl、 Y002、 Y003、 Y004、 Y005、 YOIO、 YOll、 Y012、 Y013、 Y014、 Y015相 連，步進電機驅動器26、 27、 28、 29、 30、 31的輸出端分別與步進 電機18、 19、 20、 21、 22、 23相連，變頻器25的控制信號輸入端與 可編程控制器(PLC) 24的輸出端Y020、 Y021、 Y022、 Y023相連， 變頻器25的輸出端與電機32的控制端相連接。布面15經過常壓低溫冷等離子16、 17的噴射後牛仔布的布面發 生改性，在其表面分子鏈中引入了含氮、氧的基團(羰基、醛基、羧 基、氨基等)，使牛仔布表面極性和親水性增加，也帶來粘合、染色、 吸溼等性能增強，同時還可以改善牛仔布的反射光線、摩擦、手感、 抗靜電等性能。經過常壓低溫冷等離子體處理後的牛仔布再經過塗料 添加槽14，給牛仔布上塗抹上了均勻的塗料，抹上塗料的牛仔布經過託布板13與塗料刮刀11的挎壓作用使塗料緊密的附著在牛仔布 上。本發明裝置有兩個工作過程首先牛仔布經過等離子發生器16、 17 的表面改性處理後再經過塗料添加槽14、託布板13與塗料刮刀11 等完成塗料挎壓染色。等離子表面處理階段當設備通電工作時可編程控制器(PLC) 24初始內部程序，檢測各個傳感器3、 4、 5、 6、 IO的位置信號，並 復位各部件位置，其中滑塊7移到導軌1的右位，滑塊8移到導軌2 的左位，塗料刮刀ll進入合適張力位置，復位之後進入工作階段。 首先等離子放生器工作，等離子發生器噴頭16-1、 17-1在可編程控制 器(PLC) 24控制的滑塊用步進電機20、 21的帶動下在導軌l、 2 上左右運動對布面進行等離子表面處理；當滑塊7運動到導軌1的右 位，滑塊8運動到導軌2的左位時分別觸發滑塊位置檢測用限位傳感 器4和滑塊位置檢測用限位傳感器6;此傳感器信號送至可編程控制 器(PLC) 24的輸入端的X001、 X003上，經可編程控制器(PLC) 24內部程序處理後驅動變頻器25工作，使電機32拖動牛仔布15運 動一距離；等離子發生器再次工作，等離子發生器噴頭16-1、 17-1 在可編程控制器(PLC) 24控制的滑塊用步進電機20、 21的帶動下 在導軌l、 2上迴旋運動對布面進行等離子表面處理，當滑塊7運動 到導軌1的左位，滑塊8運動到導軌2的右位時分別觸發滑塊位置檢 測用限位傳感器5和滑塊位置檢測用限位傳感器3;此傳感器信號送 至可編程控制器(PLC) 24輸入端的X002、 XOOO上，經可編程控制 器(PLC) 24內部程序處理後驅動變頻器25工作，使電機32拖動牛 仔布15運動一距離；此過程周而復始連續工作。塗料挎壓染色經過等離子表面處理後的牛仔布運動至塗料添加槽14中的塗料均勻的塗抹在牛仔布上，其中所用 的塗料是由塗料色漿(如優壁色藍G-E)、陽離子改性劑(如環氧丙 基三甲基氯化鈉)、表面活性劑(如平平加OP-10等)、PH調節劑、 粘合劑、潤溼劑(如甘油等)、保護膠體(如乳化劑EL等)及少量水 組成。塗抹上塗料的牛仔布再經過託布板13與塗料刮刀11的挎壓作 用使塗料緊密的附著在牛仔布上，再經過後續烘乾完成整個牛仔布的 染色過程。參看圖3，為部分電氣連接圖，其中只畫出了一路步進電機控制 電路其它五路於此相同。如圖可編程控制器(PLC) 24的輸出端 Y000 Y005通過限流電阻分別接步進電機驅動器26、 27、 28、 29、 30、 31的CP端，由於步進電機控制器需要有脈衝信號來工作，所以 脈衝發生器的信號輸出端與可編程控制器(PLC)24的輸出端COMl、 C0M2相連，公共端與步進電機驅動器的OPTO端相連，由於選用的 可編程控制器(PLC) 24是繼電器輸出型所以脈衝信號不會受到可編 程控制器(PLC)24本身因素的幹擾，保證了運行的可靠性；可編程 控制器(PLC) 24的輸出端Y010 Y015用來控制步進電機的旋轉方 向其通過限流電阻分別接步進電機控制器的DIR端。可編程控制器 (PLC) 24的輸出端的Y020~Y023用於控制變頻器25的頻率，其中 Y020通過限流電阻Rl接變頻器25的RH端(為高速端)，Y021通 過限流電阻R2接變頻器25的RM端(為中速端)，Y022通過限流 電阻R3接變頻器25的RL端(為低速端)，Y023通過限流電阻R4 接變頻器25的STF端(為正轉啟動端)，通過變頻器的內部設定可 以設定輸出頻率在0~400HZ以內的任意數值；其控制信號源由24V 開關電源提供。上述的可編程控制器(PLC) 24由日本三菱公司生產的FX2N-48MR可編程控制器。步進電機18、 19、 20、 21均由金壇市 四海電機廠生產的86BYG102永磁感應子式步進電機，其步進角1.8'， 靜轉矩1.2N *M，其所用步進電機驅動器為金壇市四海電機廠生產的 SH2046M驅動器。步進電機22由金壇市四海電機廠生產的 110BYG450B-01永磁感應子式步進電機，其步進角1.8'，靜轉矩 12N，M，其所用步進電機驅動器為金壇市四海電機廠生產的 SH2046A驅動器。步進電機23由金壇市四海電機廠生產的86BYG402 永磁感應子式步進電機，其步進角1.8°，靜轉矩4.0N，M，其所用步 進電機驅動器為金壇市四海電機廠生產的SH2046M驅動器。變頻器 25由日本三菱公司生產的FR-E540-7.5K-CH變頻器，其輸出功率為 7.5KW 。變頻電機32由台州市滬振起重電機廠生產的 YZR160L-8-7.5KW電機。等離子發生器16、 17由南京蘇曼電子有限 公司生產的CTD-2000F等離子發生器。
權利要求
1、牛仔布等離子塗料固色裝置，其特徵在於它由導軌(1～2)、滑塊位置檢測用限位傳感器(3～6)、滑塊(7～8)、脈衝發生器(9)、布面張力傳感器(10)、塗料刮刀(11)、擋板(12)、託布板(13)、塗料添加槽(14)、常壓低溫冷等離子體發生器(16～17)、等離子發生器噴頭上下位置調節用步進電機(18～19)、滑塊用步進電機(20～21)、塗料刮刀上下位置調節用步進電機(22)、擋板位置調節用步進電機(23)、可編程控制器PLC(24)、變頻器(25)、步進電機驅動器(26～31)、變頻電機(32)及支架(33)組成，常壓低溫冷等離子體發生器(16、17)、等離子發生器噴頭上下位置調節用步進電機(18、19)、滑塊用步進電機(20、21)分別安裝在滑塊(7、8)內，滑塊(7、8)分別安放在導軌(1、2)上，導軌(1、2)固定在支架(33)上；滑塊位置檢測用限位傳感器(3～6)分別安放在導軌(1、2)的兩個端面上，布面張力傳感器(10)安裝在布面(15)的下表面上，塗料刮刀(11)安裝在託布板(13)的上方，擋板(12)安裝在塗料刮刀(11)的兩側面，脈衝發生器(9)安裝在滑塊(7、8)內，塗料添加槽(14固定在支架(33)的上方，並在布面(15)的上面，可編程控制器PLC(24)、變頻器(25)、步進電機驅動器(26～31)、變頻電機(32)均安裝在支架(33)的外側；滑塊位置檢測用限位傳感器(3～6)、布面張力傳感器(10)的信號輸出端與可編程控制器PLC(24)的輸入端相連，脈衝發生器(9)的信號輸出端與可編程控制器PLC(24)的輸入端的(COM1、COM2)相連，步進電機驅動器(26、27、28、29、30、31)的驅動信號輸入端分別於可編程控制器PLC(24)的輸出端的(Y000、Y001、Y002、Y003、Y004、Y005、Y010、Y011、Y012、Y013、Y014、Y015)相連，步進電機驅動器(26、27、28、29、30、31)的輸出端分別與步進電機步進電機(18、19、20、21、22、23)相連，變頻器(25)的控制信號輸入端與可編程控制器PLC(24)的輸出端(Y020、Y021、Y022、Y023)相連，變頻器(25)的輸出端與電機(32)的控制端相連接。
全文摘要
牛仔布等離子塗料固色裝置，它涉及牛仔布的綠色染整裝置，尤其是涉及一種採用常壓低溫冷等離子體技術處理牛仔布的塗料固色自動控制裝置。常壓低溫冷等離子體發生器(16、17)、等離子發生器噴頭上下位置調節用步進電機(18、19)、滑塊用步進電機(20、21)分別安裝在滑塊(7、8)內，滑塊(7、8)分別安放在導軌(1、2)上，導軌(1、2)固定在支架(33)上；滑塊位置檢測用限位傳感器(3～6)分別安放在導軌(1、2)的兩個端面上。本發明的常壓低溫冷等離子體技術處理牛仔布的塗料染色自動控制設備，其能夠實現低能耗、無汙染、高性能、全自動等特點。
文檔編號D06P5/20GK101255660SQ20081008431
公開日2008年9月3日 申請日期2008年3月18日 優先權日2008年3月18日
發明者明 姜, 姜宜寬, 宋桂玲, 張立勇, 盛文中, 胡紅梅, 魏建華 申請人:淄博蘭雁集團有限責任公司