服装熨烫机械温度控制技术研究与应用

发布时间：2011-07-21 作者：孙磊，丹纳赫西特传感工业控制（天津）有限公司

　　熨烫机械发明于18世纪，到了19世纪末期，蒸汽引擎被引入到了洗涤机械的设计中，于是用于工业的蒸汽熨烫机出现了。20世纪40年代，电力熨烫机被发明。此时，电力的应用、设计的改进使得熨烫机的效率有了很大的提高，从而，在工业应用上，熨烫机彻底取代了熨斗和熨板而成为主流的熨烫工具。我国有12亿人口的服装消费市场，同时又是服装出口大国，随着近年来成衣市场的需求不断增加，小型的服装生产企业发展非常迅速，对小型熨烫系统的需求量越来越多，如图1所示国内一款高端的熨烫机械。

图1  国内一款高端的熨烫机械

　　熨烫机械主要部件一般是单个、两个辊（现代的熨烫机可能含有三个辊），辊通过手摇或通过电力使之转动。辊筒由蒸汽或者电加热，达到一定温度后，当潮湿的衣物经过两个辊之间被轧过之后，可以除去大量的水分，且达到烫平的效果，用于床单、桌布、布料等等的轧平过程。每一熨烫工序大致分为如下几步：合模、热压、上喷汽、抽风、下喷汽、开模等。有时一个工序中有可能一个工步的执行次数不同，系统应该灵活地调整各工步执行的起始时间和长短。系统对温度控制是十分重要，按要求控制熨烫温度，温度的高低会直接影响产品质量，温度过高会烫坏面料，温度过低，都会造成产品的缺陷，影响产品的美观。

　　熨烫过程中的温度控制
　　温度是熨烫工艺中最为重要的一个因素，辊筒由电加热温度控制过程，如图2所示构成闭环温度控制，检测装置检测模头单元的实际温度，温度控制器比较模头单元的实际温度和设定温度的差值，通过PID或模糊等理论计算需要输出的加热功率大小，由加热装置对模头单元进行加热，温度控制主要包括加热装置、检测装置、加热单元和温度控制器等。

图2 熨烫过程闭环温度控制过程示意图

　　熨烫工艺实际工作中，中间熨烫（小烫）大多是进行的分缝、成褶、成型熨烫，这种熨烫通常是改变织物的形态，因此往往需要较高的温度。而整烫（大烫）多为消除服装制作过程中的皱折，属于恢复性熨烫，这些皱折多在常温下形成，所以对熨烫温度较低。服装通过成形过程，达到所需要的新的形状，如果此时使服装缓慢的冷却干燥，又会恢复到熨烫前的形状，达不到熨烫的目的，如图3所示实际测量的压烫温度时间变化曲线。

图3 实际测量的压烫温度时间变化曲线

　　服装熨烫的过程基本遵循这条曲线变化，图中OA区为升温加湿过程，AB区为成型过程，BC为去湿冷却过程。从图中可以看出服装熨烫的过程中“蒸汽加湿升温——成型——抽湿冷却”的关系。相互衔接、相辅相成、缺一不可的连续过程，必须严格按工艺要求执行。

　　适用于多种服装熨烫机械温度数字控制器
　　丹纳赫公司将旗下全球领先的温度控制器生产厂商英国 West Control Solutions 公司全球同步发布了在其CAL Controls品牌下的一个全新温度控制器系列：eCAL系列。Ecal数字温度控制器PID控制性能优异，外观精巧紧凑，是一款性价比极佳的温控产品，非常适合于熨烫机械设备中的应用。Ecal数字温度控制器在成本优化的同时提供了通常在高端产品才具备的一些指标与功能。
　　除了易学易用的操作界面外，前面板的F功能键可以自由定义为手动/自动控制切换、程序控制、以及自整定等快捷键功能，方便操作人员的使用。如图4所示具有欧洲设计风格的Ecal数字温度控制器，其安装深度仅为70mm，非常适合空间要求紧凑的设备配套场合，同时也适合对现有设备进行改造的项目。

图4 具有欧洲设计风格的Ecal数字温度控制器

　　Ecal同时也是一款程序控制器，其内置2条程序曲线，每条程序可以支持16段程序段。程序段可以定义为斜坡时间、斜坡速率、保持、阶跃、结束等多种类型，如图5所示某温度控制程序曲线。Ecal还具备程序延时启动、自动跟随、断电恢复等通常在高级程序控制器上才具有的功能。

图5 某温度控制程序曲线

　　Ecal控制器不仅延续了公司多年积累的优秀的PID控制算法和性能品质，同时充分考虑了客户针对设备或应用的一些特别需求。eCAL 独创的执行机构动作寿命检测，以及环境超温报警等诊断功能，可以帮助客户更好地监控设备运行状态，对潜在的设备或器件故障预先进行维护警示，而不用等到设备故障后再作紧急处理。大大降低了设备的停机时间。

　　结束语
　　Ecal数字温度控制器非常适合于熨烫机械设备中熨烫工艺，保障服装材料变形与定型的关键温度控制，避免温度太低，纤维的变形能力小，达不到热定型的目的；温度过高时，又会使服装材料变黄烫焦，破坏织物的服用性能。从而提升熨烫机械整机性能，达到节能减材的效果，为企业带来更多的附加利益，推动熨烫机械行业的发展。