機(jī)械手感整理—氣流柔軟處理體系

近年來(lái),機(jī)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(jī)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(jī)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(jìn)的材料,從而避免在劇烈的加工條件下對(duì)織物造成損傷;在控制方式方面,采用日益成熟的計(jì)算機(jī)控制技術(shù),使加工過(guò)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(jī)械有限公司推出的Airo系列柔軟織物處理機(jī)[1]即屬此類。該機(jī)器可用于繩狀針織物和機(jī)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(dòng)原理,將熱氣流充進(jìn)文丘里管,利用管內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)壓吸進(jìn)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(guò)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(shí)因處于失壓狀態(tài)而得以膨化,在撞擊到柵板時(shí)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(yùn)轉(zhuǎn)完全靠氣流動(dòng)力,避免了機(jī)械傳動(dòng)造成的擠壓與摩擦。文丘里管內(nèi)壁形成的氣流邊界層對(duì)面料起到充分的氣墊保護(hù)作用,使面料得到有力但又柔和的處理。在

作者簡(jiǎn)介:王建慶,男,(1956-),江蘇常州市人,副教授,國(guó)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(guò)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(dòng)、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(jī)

[1]

是一種新型的轉(zhuǎn)籠式柔軟烘干整理機(jī)械。

該機(jī)器采用了Biancalani的若干項(xiàng)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(jī)中6～10只滾筒通過(guò)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(wèn)題?？椢镌谶M(jìn)入機(jī)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(gè)單元處向織物噴射蒸汽可增強(qiáng)整理效果,織物喂入最后兩個(gè)轉(zhuǎn)籠時(shí)通過(guò)噴入冷風(fēng)可起固定整理效果的作用。Spyra整理機(jī)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(jìn)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(tái)新型、功能強(qiáng)大的連續(xù)式平幅轉(zhuǎn)籠烘干柔軟整理機(jī),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(jī)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(jī)械柔軟整理,且無(wú)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(guó)家得到應(yīng)用,已進(jìn)入市場(chǎng)的有瑞士桑德森(SANTEX)集團(tuán)的SANTASOFT平幅柔軟整理機(jī)、意大利SALVADE公司的平幅柔軟整理機(jī)、我國(guó)邵陽(yáng)二紡機(jī)的SLMA1132W1平幅氣流柔軟烘聯(lián)合燥機(jī)、沈陽(yáng)東寶紡織印染機(jī)械有限公司的SMH92024型氣流式柔軟整理機(jī)等。

紡織品機(jī)械整理技術(shù)和裝備的發(fā)展

2 機(jī)械外觀整理

機(jī)械外觀整理采用機(jī)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(shí)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(shí)尚風(fēng)格的休閑類面料。通過(guò)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(lái)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(xì)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(jī)織物和針織物的磨毛,具有對(duì)織物布身?yè)p傷小,磨毛織物手感柔軟,絨毛細(xì)密、均勻的特點(diǎn),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(guó)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(jī)原理上開發(fā)出了行星式碳

素纖維磨毛機(jī)。用碳素纖維輥替代行星磨毛機(jī)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(jī),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(zhǎng)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(jī)[3],這種纖維更具耐磨性,在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下依然具有很長(zhǎng)的使用壽命。Lisa磨毛機(jī)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(guò)程中對(duì)織物的損傷很小,同時(shí)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(xì)旦燈芯絨的刷毛。

Lafer公司還開發(fā)了適用于機(jī)織布加工的麂皮起絨機(jī)

,采用特耐磨的合成金剛石砂紙Carbosint起絨。這類超細(xì)研磨機(jī)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(gè)優(yōu)點(diǎn)是壽命長(zhǎng),運(yùn)行1000000m以上,

仍可正常工作。相對(duì)于傳統(tǒng)的砂紙,它可在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保證恒定的起絨效果,無(wú)需經(jīng)常更換。該機(jī)器通過(guò)多種工藝參數(shù)的組合設(shè)計(jì)可獲得不同的磨毛效果:

?圓鼓轉(zhuǎn)向 可與織物運(yùn)行方向相同或相反,速度可調(diào)。?磨毛輥 所有24條磨毛輥?lái)樦蚰嬷椢锏倪\(yùn)動(dòng)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(fù)載元)張力控制系統(tǒng)能通過(guò)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(duì)不同的產(chǎn)品設(shè)定和儲(chǔ)存上百萬(wàn)種磨毛工藝參數(shù)和配方。

目前,先進(jìn)的磨毛機(jī)都配有縫頭跳躍裝置。其清潔毛刷分

離系統(tǒng)可在磨毛過(guò)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(jī)器外部,這兩個(gè)裝置對(duì)清潔機(jī)器時(shí)的人員安全及對(duì)機(jī)器的維護(hù)起到很重要的作用。

利用特殊研磨材料對(duì)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(jī)

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(jī)。Petra織物滑爽整理機(jī)采用高技術(shù)研磨

輥,表面涂有高細(xì)度合成研磨材料,可干濕磨。濕磨時(shí),織物進(jìn)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(yùn)動(dòng)。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(jiǎn)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(jī)預(yù)處理,可簡(jiǎn)化甚至省去成衣的酶處理工藝,能將面料表面疵點(diǎn)降至最少。在家用裝飾品市場(chǎng)方面,Petra織物滑爽整理機(jī)更帶來(lái)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(dòng)激光機(jī)(LaserRobot),可用于牛仔服的仿舊處理。設(shè)備上配有1～3個(gè)激光頭,通過(guò)激光對(duì)織物表面進(jìn)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(wú)需使用化學(xué)品,織物干態(tài)加工,無(wú)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(lái),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(gè)亮點(diǎn),其中尤以牛仔服裝的仿舊整理最為多見(jiàn)。意大利的Tonello公司[6]推出了自動(dòng)刷磨機(jī)(BrushRo2

bot)、自動(dòng)噴彩系統(tǒng)(EcosprayRobot)、自動(dòng)激光機(jī)(LaserRo2bot)等系列設(shè)備,應(yīng)用于靛藍(lán)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(duì)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(dòng)的真實(shí)模擬程度及程序控制水平對(duì)整理效果有十分重要的影響。

3 機(jī)械防縮整理

纖維在潤(rùn)濕條件下會(huì)發(fā)生異向溶脹現(xiàn)象,紡織染整加工過(guò)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(jī)械預(yù)縮法是常用的防縮整理方法,其基本原理是通過(guò)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(qiáng)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(rùn)濕時(shí),由于經(jīng)緯紗間接觸壓力減少不致發(fā)生收縮,從而達(dá)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(duì)象的不同,預(yù)縮機(jī)械分機(jī)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(chǎng)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(guó)杜布德(TUBE-TEX);韓國(guó)豐光;香港中加拉發(fā),以

及國(guó)內(nèi)的香港立信、邵陽(yáng)紡機(jī)、山東德州亞星紡機(jī)、德州大河紡機(jī)、江西利群紡機(jī)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(jī)

[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(jī)為連續(xù)加工設(shè)備,主要包括展幅、對(duì)中、超喂裝置,針鋏拉幅裝置和呢毯預(yù)縮裝置。加工時(shí),織物在松弛干燥狀態(tài)下經(jīng)展幅和對(duì)中裝置進(jìn)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(shí)脫針柔和,無(wú)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(jí)預(yù)縮裝置間產(chǎn)生任何張力?？椢锝?jīng)呢毯與加熱輥筒的阻尼擠壓,可同時(shí)得到預(yù)縮和軋光雙重效果。

該機(jī)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(dòng)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(yǔ)言(英文、中文等)存儲(chǔ)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(jī)

[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(jī)對(duì)織物的對(duì)中、退卷、上針、超喂、漸進(jìn)擴(kuò)幅、整緯定幅、預(yù)縮、軋光、尺寸穩(wěn)定,以及自動(dòng)對(duì)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(rùn)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(zhǎng)毛絨織物、染色印花織物和交織物等。

德國(guó)布魯克納(Bruckner)公司Opti-shrink系列預(yù)縮機(jī)可用于機(jī)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(yùn)行過(guò)程中發(fā)生反復(fù)劇烈振蕩,從而達(dá)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(lái)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(jī)

[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。織物在烘燥過(guò)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(qiáng)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(yùn)行過(guò)程中呈波浪式振動(dòng),這種有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)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(dá)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(jì)算機(jī)控制。

4 復(fù)合及涂層整理

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

LFC)

[10]

通過(guò)組合,可對(duì)織物進(jìn)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(qiáng)材料的強(qiáng)度和硬挺度,制成的材料質(zhì)地輕、耐腐蝕、維護(hù)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(jī)部件,歐洲空客A380飛機(jī)的機(jī)翼即是在LFC131/131/

2000上生產(chǎn)出來(lái)的。

LaminatingCalenderLFC與粉點(diǎn)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(wú)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(kuò)幅裝置、軋光機(jī)、儲(chǔ)布箱、剪邊機(jī)、焊接機(jī)等組成。根據(jù)不同的用途,可對(duì)織物采用粉噴涂層復(fù)合、粉點(diǎn)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(wú)紡布、薄膜類、襯墊材料和人造革等。粉點(diǎn)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(jī)織布、針織布、無(wú)紡布、人造革的復(fù)合,可單面或雙面同時(shí)復(fù)合。

隨著人們消費(fèi)水平的提高和環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng),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(kuò)大。可以預(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(shí)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。