機械手感整理—氣流柔軟處理體系

近年來,機械手感整理在紡織品整理中的應(yīng)用逐漸增多,其原理是利用機械方式松弛織物結(jié)構(gòu),經(jīng)多次拍打、軋壓降低織物剛度,以增加織物表面的豐滿度和蓬松度。與傳統(tǒng)機械整理不同的是,在整理手段的應(yīng)用上,由以往單一的技術(shù)手段變?yōu)槎喾N技術(shù)結(jié)合的方式,使整理效果更全面;在材料應(yīng)用方面,使用了目前先進的材料,從而避免在劇烈的加工條件下對織物造成損傷;在控制方式方面,采用日益成熟的計算機控制技術(shù),使加工過程完全程序化、可控化,如再輔以適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)整理劑,則更可凸顯整理品的優(yōu)良品質(zhì)。

氣流柔軟整理是一種典型的物理手感整理方法。意大利白卡拉尼(Biancalani)紡織機械有限公司推出的Airo系列柔軟織物處理機[1]即屬此類。該機器可用于繩狀針織物和機織物的間歇式水洗、柔軟及烘干加工。其根據(jù)文丘里管的風(fēng)動原理,將熱氣流充進文丘里管,利用管內(nèi)產(chǎn)生的負壓吸進織物,然后再噴出文丘里管,撞擊到用聚四氟乙烯制成的格柵上。在這一過程中,織物首先在文丘里管中受到加速度作用發(fā)生劇烈的揉搓,然后在被噴出文丘里管時因處于失壓狀態(tài)而得以膨化,在撞擊到柵板時又受到適度的撞擊摔打,使織物中的紗線及纖維間隙得以增大,織物的應(yīng)力得到松弛(以上三步柔軟作用于瞬間完成)。面料的運轉(zhuǎn)完全靠氣流動力,避免了機械傳動造成的擠壓與摩擦。文丘里管內(nèi)壁形成的氣流邊界層對面料起到充分的氣墊保護作用,使面料得到有力但又柔和的處理。在

作者簡介:王建慶,男,(1956-),江蘇常州市人,副教授,國家染整工程技術(shù)研究中心副主任,主要從事紡織化學(xué)與染整工程技術(shù)的研究和應(yīng)用開發(fā)。

處理過程中,織物與氣流、織物與管壁、織物與織物、織物與柵格之間不斷摩擦、揉搓、拍打,并輔以助劑作用,使紗線及纖維產(chǎn)生蠕動、蓬松,甚至微纖化,織物的內(nèi)應(yīng)力徹底消除,從而使織物獲得活絡(luò)、柔軟、蓬松的手感。

Spyra整理機

[1]

是一種新型的轉(zhuǎn)籠式柔軟烘干整理機械。

該機器采用了Biancalani的若干項專利技術(shù),能連續(xù)加工繩狀織物,產(chǎn)量較高。連續(xù)式轉(zhuǎn)籠烘燥機中6～10只滾筒通過順序排列,解決了傳統(tǒng)非連續(xù)式烘燥滾筒中的有關(guān)技術(shù)問題。織物在進入機器前可先行浸軋整理劑,用絞盤提升,并由噴出的大量高壓空氣帶入轉(zhuǎn)籠。在前6個單元處向織物噴射蒸汽可增強整理效果,織物喂入最后兩個轉(zhuǎn)籠時通過噴入冷風(fēng)可起固定整理效果的作用。Spyra整理機的多孔轉(zhuǎn)籠有足夠大的空間,可避免織物打結(jié),各部分配備的載荷傳感器收集盤可指示下一部分的車速。根據(jù)加工工藝,織物可進行膨松、烘干和柔軟整理,從而改善針織物和裝飾材料的手感,提高其附加值。

在繩狀加工基礎(chǔ)上推出的AIRO24[2],是一臺新型、功能強大的連續(xù)式平幅轉(zhuǎn)籠烘干柔軟整理機,不僅保證整理織物具有間歇式繩狀整理的效果,而且極大地提高了生產(chǎn)效率。其適用于各種機織物的柔軟整理;絲絨、天鵝絨、麂皮絨、起毛織物、刷毛織物等的柔軟和豐滿度整理;彈性織物的松弛、柔軟整理;針織物的預(yù)縮、松弛和豐滿整理;涂層面料的機械柔軟整理,且無需添加化學(xué)助劑。

氣流柔軟烘干整理技術(shù)已經(jīng)在許多國家得到應(yīng)用,已進入市場的有瑞士桑德森(SANTEX)集團的SANTASOFT平幅柔軟整理機、意大利SALVADE公司的平幅柔軟整理機、我國邵陽二紡機的SLMA1132W1平幅氣流柔軟烘聯(lián)合燥機、沈陽東寶紡織印染機械有限公司的SMH92024型氣流式柔軟整理機等。

紡織品機械整理技術(shù)和裝備的發(fā)展

2 機械外觀整理

機械外觀整理采用機械方式改變織物表面形態(tài)和光澤,以及纖維在織物表面的排列狀態(tài)等,以賦予織物特殊的外觀。其加工方法包括軋光、軋紋、起絨、磨毛、激光刻蝕和噴砂等。在實際生產(chǎn)中,往往采用多種方法組合以獲得特殊的風(fēng)格,或是使織物符合特定的使用要求。

2.1 磨毛整理

磨毛整理用于生產(chǎn)具有時尚風(fēng)格的休閑類面料。通過磨毛整理可改變纖維在織物表面的排列狀態(tài),形成短而濃密的茸毛,得到類似麂皮、桃皮的絨面效果,也可得到仿舊整理效果。

近年來出現(xiàn)的以碳纖維磨料絲(也稱含磨料尼龍絲)制成的磨毛輥更適合加工具短而細密絨面效果的面料,如麂皮絨、桃皮絨織物。碳纖維磨毛輥大多采用杜邦公司生產(chǎn)的碳纖維磨料絲,適用于各種機織物和針織物的磨毛,具有對織物布身損傷小,磨毛織物手感柔軟,絨毛細密、均勻的特點,磨毛效果較傳統(tǒng)的金剛砂皮輥具有質(zhì)的飛躍。意大利的卡魯(Caru)、拉發(fā)(Lafer)、Lisa、克勞斯特(MarioCrosta)公司,以及我國連云港鷹游、江陰五福公司都應(yīng)用了這類磨毛輥。

Lisa公司和Lafer公司在起毛機原理上開發(fā)出了行星式碳

素纖維磨毛機。用碳素纖維輥替代行星磨毛機中的部分砂皮輥,并加裝了切線刷毛系統(tǒng)和拍打裝置制成的磨毛機,其三重刷毛加拍打的作用,可使織物表面更加清潔,適合化纖長絲織物和針織物的磨毛。

Lisa公司和MarioCrosta公司近期又推出了陶瓷纖維磨毛

機[3],這種纖維更具耐磨性,在高速運轉(zhuǎn)下依然具有很長的使用壽命。Lisa磨毛機中所配置的碳素纖維輥較少,一般只有兩只或四只,在使用過程中對織物的損傷很小,同時又能帶給織物輕柔的手感,因此更適用于織物的柔軟刷毛,不僅使織物表面的紋路更加清晰,還可遮蓋織物上的部分瑕疵,可廣泛應(yīng)用于麂皮絨和超細旦燈芯絨的刷毛。

Lafer公司還開發(fā)了適用于機織布加工的麂皮起絨機

,采用特耐磨的合成金剛石砂紙Carbosint起絨。這類超細研磨機采用24只羅拉組成磨砂輥,包覆特制的Carbosint金剛砂,采用雙轉(zhuǎn)鼓及大圓鼓結(jié)構(gòu)使織物與磨砂輥的接觸面積大大增加,得到的磨毛效果更均一,手感更自然柔和,近似于濕磨毛的效果。

Carbosint砂紙的另一個優(yōu)點是壽命長,運行1000000m以上,

仍可正常工作。相對于傳統(tǒng)的砂紙,它可在很長時間內(nèi)保證恒定的起絨效果,無需經(jīng)常更換。該機器通過多種工藝參數(shù)的組合設(shè)計可獲得不同的磨毛效果:

?圓鼓轉(zhuǎn)向 可與織物運行方向相同或相反,速度可調(diào)。?磨毛輥 所有24條磨毛輥順著或逆著織物的運動方向,或12條一組順著織物方向,而另12條一組逆著織物方向。

?程序控制張力 可精確地控制織物(特別是針織物)張力,LoadCell(負載元)張力控制系統(tǒng)能通過工業(yè)電腦觸摸屏,程序化地選擇最適宜的織物張力。

?操作參數(shù) 能針對不同的產(chǎn)品設(shè)定和儲存上百萬種磨毛工藝參數(shù)和配方。

目前,先進的磨毛機都配有縫頭跳躍裝置。其清潔毛刷分

離系統(tǒng)可在磨毛過程中快速地將刷毛器從工作羅拉上分離,抽氣盤打開系統(tǒng)迅速將清潔刷和工作羅拉暴露于機器外部,這兩個裝置對清潔機器時的人員安全及對機器的維護起到很重要的作用。

利用特殊研磨材料對織物表面磨刷,可使其表面的纖維末端翹起或被部分削除,使織物表面呈現(xiàn)出均勻、連續(xù)的仿石洗、仿舊效果。

Petra織物滑爽整理機

是意大利白卡拉尼公司新近研制的外觀整理設(shè)備,主要用于改善織物的外觀、手感和懸垂性。在一些資料中也有人稱之為

Petra仿麂皮起絨機。Petra織物滑爽整理機采用高技術(shù)研磨

輥,表面涂有高細度合成研磨材料,可干濕磨。濕磨時,織物進入處理區(qū)后,可浸漬在水槽中,研磨輥以600～800次/min的速度高速往復(fù)運動。由于采用尖端技術(shù)的往復(fù)回轉(zhuǎn)羅拉系統(tǒng),因此只要簡單調(diào)節(jié)平幅穿布的輥數(shù)就能控制布面的消光程度。

Petra織物滑爽整理可用于很多紡織品的后整理,如牛仔、

各種棉織物、Lyocell、亞麻、粘膠、蠶絲、羊毛及其混紡交織物。其加工產(chǎn)品外觀可呈仿舊、褪色、桃皮絨和光滑狀,手感柔軟。服裝面料用該機預(yù)處理,可簡化甚至省去成衣的酶處理工藝,能將面料表面疵點降至最少。在家用裝飾品市場方面,Petra織物滑爽整理機更帶來了新的外觀和與眾不同的手感。

2.2 激光刻蝕整理

意大利的托尼路(Tonello)公司[6]推出了用于成衣整理的自動激光機(LaserRobot),可用于牛仔服的仿舊處理。設(shè)備上配有1～3個激光頭,通過激光對織物表面進行灼燒、刻蝕,以獲得不同亮度的紋理或花紋圖案。激光刻蝕整理技術(shù)無需使用化學(xué)品,織物干態(tài)加工,無污染排放,是一種清潔生產(chǎn)技術(shù)。

2.3 成衣表面整理

近年來,隨著休閑服裝的走俏,圍繞成衣仿舊整理的技術(shù)開發(fā)也成為一個亮點,其中尤以牛仔服裝的仿舊整理最為多見。意大利的Tonello公司[6]推出了自動刷磨機(BrushRo2

bot)、自動噴彩系統(tǒng)(EcosprayRobot)、自動激光機(LaserRo2bot)等系列設(shè)備,應(yīng)用于靛藍和一些硫化染料染色成衣的仿舊

整理。這類設(shè)備通常將待處理服裝置于模擬人體的人胎模特

(上身或雙腿)上,然后對特定部位采用磨刷、噴彩、噴砂、化學(xué)

品局部褪色或漂白、激光刻蝕、起皺等方法,以獲得各種特殊的仿舊、著色、褪色、漂白、磨破等效果。

在這類設(shè)備中,電腦人體活動的真實模擬程度及程序控制水平對整理效果有十分重要的影響。

3 機械防縮整理

纖維在潤濕條件下會發(fā)生異向溶脹現(xiàn)象,紡織染整加工過程中受外力拉伸形成的熱力學(xué)不穩(wěn)定形變是織物發(fā)生“縮水”的根本原因。

3.1 彈性體阻尼預(yù)縮整理

機械預(yù)縮法是常用的防縮整理方法,其基本原理是通過物理作用松弛織物中紗線及纖維的結(jié)構(gòu),減少織物的內(nèi)應(yīng)力,消除潛在的收縮傾向。預(yù)縮后,織物被強制屈曲回縮,為纖維的

6

4印 染(2008No.24)

吸濕變形留下足夠的空間,再潤濕時,由于經(jīng)緯紗間接觸壓力減少不致發(fā)生收縮,從而達到防縮的目的。迄今使用較為普遍的是彈性毯阻尼預(yù)縮法,如橡膠毯預(yù)縮和毛毯預(yù)縮整理裝置。前述的氣流柔軟整理也具有防縮作用。按加工對象的不同,預(yù)縮機械分機織物預(yù)縮和針織物預(yù)縮兩大類。

針織物的預(yù)縮整理是近期市場上推廣力度較大的一類設(shè)備,該類設(shè)備的生產(chǎn)廠商主要有意大利斯帕羅托(SPEROTTO),法拉絡(luò)(FERRAR0),林巴迪(LAMPERTI);瑞士桑德森(SAN2

TEX);美國杜布德(TUBE-TEX);韓國豐光;香港中加拉發(fā),以

及國內(nèi)的香港立信、邵陽紡機、山東德州亞星紡機、德州大河紡機、江西利群紡機等。

經(jīng)瑞士桑德森公司的SANTACOMPKCTCK開幅針織物呢毯汽蒸預(yù)縮機

[7]

處理后的織物,布面勻整,具有極低的剩余縮

水率及柔軟豐厚的手感。該機為連續(xù)加工設(shè)備,主要包括展幅、對中、超喂裝置,針鋏拉幅裝置和呢毯預(yù)縮裝置。加工時,織物在松弛干燥狀態(tài)下經(jīng)展幅和對中裝置進入針板拉幅裝置,根據(jù)預(yù)縮要求及最終幅寬設(shè)定拉幅寬度和超喂率,織物離開針鋏時脫針柔和,無扭曲、折痕。預(yù)縮部分包括兩套呢毯預(yù)縮裝置,均裝有特殊的彈性毛氈呢毯,避免兩級預(yù)縮裝置間產(chǎn)生任何張力。織物經(jīng)呢毯與加熱輥筒的阻尼擠壓,可同時得到預(yù)縮和軋光雙重效果。

該機配備的張力傳感器可方便地控制織物張力,并確保各部分傳動與設(shè)定的工藝速度同步;觸摸屏控制面板MP370(西門子)可用不同語言(英文、中文等)存儲各種工藝參數(shù)。

意大利法拉路(FERRARO)COMPTEX-RE針織物開幅式預(yù)縮機

[8]

的組成包括鏈條拉幅、蒸箱加濕、呢毯預(yù)縮軋光和連

續(xù)打卷出布等裝置。該機對織物的對中、退卷、上針、超喂、漸進擴幅、整緯定幅、預(yù)縮、軋光、尺寸穩(wěn)定,以及自動對齊布邊的打卷等,均可一次連續(xù)完成,生產(chǎn)效率高,預(yù)縮效果均勻,尺寸形態(tài)穩(wěn)定,手感柔軟。

COMPTEX-RE能在預(yù)縮前以大量的蒸汽使織物得到充分

潤濕,尤其適應(yīng)于處理全棉針織物,如平針織物、羅紋織物、雙羅紋織物、長毛絨織物、染色印花織物和交織物等。

德國布魯克納(Bruckner)公司Opti-shrink系列預(yù)縮機可用于機織物和針織物處理,由于采用了PLC工藝控制,能確保剩余縮水精確再現(xiàn),還能使織物具有特殊的手感。

3.2 氣流振蕩松弛整理

利用高速紊流使織物以松弛狀態(tài)在運行過程中發(fā)生反復(fù)劇烈振蕩,從而達到松弛紗線結(jié)構(gòu),穩(wěn)定織物形態(tài),降低縮水率的目的,這也是近年來針織物松弛整理的一種有效方法。

瑞士桑德森生產(chǎn)的SANTASHRINK松式烘干機

[9]

,預(yù)縮效

果顯著,可用于圓筒或開幅針織物的烘干、預(yù)縮和松弛整理?？椢镌诤嬖镞^程中處于完全松式狀態(tài),烘箱中帶有上下交替排列懸掛的強烈蒸汽噴嘴。噴嘴可噴射出高速熱風(fēng)循環(huán)氣流,使織物在烘燥運行過程中呈波浪式振動,這種有規(guī)律的運動不僅有助于織物的烘干,還可使織物的結(jié)構(gòu)松弛,從而達到一定的預(yù)縮效果。熱風(fēng)循環(huán)氣流速度為18m/s或更高,烘箱空間緊湊,溫度分配均勻。箱體內(nèi)濕空氣的排出和新鮮空氣的輸入均

由計算機控制。

4 復(fù)合及涂層整理

荷蘭Klieverik公司的復(fù)合軋光機(LaminatingCalender

LFC)

[10]

通過組合,可對織物進行化學(xué)品預(yù)浸漬、熱熔固化復(fù)合

和軋光等加工。該設(shè)備的雙鼓結(jié)構(gòu)可保證將熱量有效傳遞給二層特殊的膜材料,使之與第三層基材,如碳布、玻璃布、芳綸和聚乙烯膜等形成特殊的復(fù)合材料。該設(shè)備可增強材料的強度和硬挺度,制成的材料質(zhì)地輕、耐腐蝕、維護要求低、能耗小,可用于生產(chǎn)具有特殊用途的層壓材料,其產(chǎn)品范圍包括電子線路板、防爆、防彈材料,以及用于取代汽車和航空器等領(lǐng)域使用的鋼材和鋁材料制品。荷蘭TENCATE公司采用該技術(shù)用于生產(chǎn)飛機部件,歐洲空客A380飛機的機翼即是在LFC131/131/

2000上生產(chǎn)出來的。

LaminatingCalenderLFC與粉點噴灑裝置PSD2750組合使

用,可用于生產(chǎn)特殊要求的鞋服類、醫(yī)用工作服、無紡布、飾帶、家用紡織品、汽車內(nèi)飾等產(chǎn)品。

意大利MPEngineering公司開發(fā)的涂層復(fù)合設(shè)備[11]由涂層裝置、紅外線烘箱、擴幅裝置、軋光機、儲布箱、剪邊機、焊接機等組成。根據(jù)不同的用途,可對織物采用粉噴涂層復(fù)合、粉點涂層復(fù)合、圓網(wǎng)涂層復(fù)合、刮刀涂層復(fù)合和火焰復(fù)合等加工。粉噴涂層熱熔復(fù)合適用于多種領(lǐng)域,如汽車工業(yè)、鞋類、服裝、家具等。被復(fù)合的基布包括紡織品、無紡布、薄膜類、襯墊材料和人造革等。粉點涂層復(fù)合可用于生產(chǎn)服裝內(nèi)襯、透氣內(nèi)襯;篩網(wǎng)涂層可用于布面要求較高或熱敏感織物的涂層;刮刀式涂層可用于自粘合制品、熱熔粘合制品涂層、防水布等;火焰復(fù)合可用于PU泡沫材料與機織布、針織布、無紡布、人造革的復(fù)合,可單面或雙面同時復(fù)合。

隨著人們消費水平的提高和環(huán)境意識的增強,物理整理技術(shù)以低能耗、低污染的清潔生產(chǎn)特征,在紡織品整理中的應(yīng)用必將日益擴大?？梢灶A(yù)期,若干目前尚處于研發(fā)階段的物理加工技術(shù),如等離子體技術(shù)、高能電磁輻射加工技術(shù)等,距實際應(yīng)用也正日行漸近。印染行業(yè)將以環(huán)境友好、清潔生產(chǎn)的新面目“可持續(xù)”地造福人類。