纺织生产过程中,织物缩水的影响因素和改进探讨

本文主要探讨生产加工过程中,影响织物缩水的因素,并探讨相关的改进措施。

织物缩水的影响因素

织物经水洗后尺寸变小,一般有如下几个原因:

第一种是热收缩,这主要表现在涤纶锦纶这类热塑性化学纤维上面,改善的方法就要染整时要做好热定型,通过高温定型使其获得良好的尺寸稳定性。

第二种是羊毛等具有鳞片结构的纤维织物发生毡缩,在水中的机械作用下,羊毛鳞片单向不可逆的相向卡位使羊毛织物发生持续毡缩,改善的方法有加法(封闭鳞片层)和减法(用化学方法去除鳞片层)两种。

第三类就是纤维素纤维织物的缩水,这个原因相对复杂。通常有个误解就是认为缩水的原因是因为纤维或纱线被拉伸拉长后遇水回复长度导致的,但对于棉麻类织物来说这个原因导致织物缩水通常不会超过2%,但棉麻织物的缩水率有时候远超这个数值,因而它必定有其他更为重要的原因。

如下图,由于存在交织结构以及纱线本身是圆柱体结构,纱线在织物中并不完全是直线,而是有一定弯曲的曲线,我们把这个弯曲程度称为织缩,而把纱线在织物交织结构中所要延展的长度称为绕程。

棉麻人棉等纤维素纤维遇水后,都会发生溶胀,而且这个溶胀是各向异性的,即直径溶胀的大,长度方向伸长的少,纱线变粗了但并没有怎么变长,纱线变粗导致绕程要增大,但纱线又不能伸长多少,因此只有织缩变大纱线变得更弯曲才可以,从而导致了织物尺寸的变小。这个是棉麻织物缩水的最主要原因。

而人棉纤维的溶胀比棉麻纤维更大,因而在这个层面缩水率也会越大。另一个导致人棉缩水率更大的原因是人棉的湿模量很小,在湿态下很容易被拉伸伸长,导致缩水率比棉麻要大很多。

改善棉麻类织物的经向缩水率主要是通过机械预缩的方法,比如橡胶毯预缩和定型机超喂,而纬向缩水率的控制主要在丝光,通过丝光消除其内应力并达致稳定的门幅。

还有一类方法是化学方法,就是树脂交联,树脂交联使得纤维溶胀性能下降,并且对于湿模量低的人棉纤维,有使其产生交联不易被拉伸的效果,从而改善了织物缩水率。这是目前明显改善人棉缩水率最为成熟可靠的方法,而且比机械预缩的方法具有更高的尺寸稳定性以及久穿不易伸长的优点。

 

织物缩水的改进措施探讨

 

1 棉麻类无弹梭织物,其纬向缩水率的控制工序在丝光门幅的控制,而非热定型。棉麻纤维没有像涤纶锦纶纤维一样的热塑性(或者换句话说棉麻纤维的玻璃化温度太高,目前定型机达不到,即使能达到也会先焦化了而不是软化了,所以毫无意义),因此热定型并不能使它像化纤织物一样获得尺寸稳定性,只有通过丝光的内应力消除,才能获得良好的尺寸稳定性。

2 在实际操作中,对于一些纤维素纤维无弹织物先纬向拉到极致,然后再次过水回缩门幅,也可能部分改善其纬向缩水率,猜测原因有两个:
一是纬向拉到极致的情况下,纬向纱线有部分解捻,导致纬向缩水率得到改善。从这个层面讲,这种方法只对轻薄织物有效,因为定型机提供的拉力不足以使厚重织物纬向纱线解捻;对捻度低的粗硬纱支会更有效,因为这类纱线更容易发生解捻。

另一个原因可能是因为纤维本身的刚性,类似于在衣服上高温烫个褶子,不会轻易消除的。在高温拉纬向的时候,纱线在当下的弯曲状态下被熨烫,其刚性愈强,愈有可能获得一种“机械定型”效果(区别于化纤的玻璃化温度的定型),从这个角度讲,麻大于棉,棉大于人棉,因为从纤维刚性上来讲,麻大于棉,棉大于人棉。

这类改善只是部分改善,缩水率改善的数据也通常只有1-3%,而且对织物有适应性,是一种不得已的救急方法。正常的做法应该是改善丝光工艺。

3 棉涤或棉锦交织物的经向缩水率通常没有纯棉织物那么大,原因就是8.1中所述的,它只有“干燥定型”形变而产生的缩水,而没有纬向纤维溶胀导致其绕程增大的缩水。棉长车工厂的人通常诧异于交织物染厂从不做预缩机预缩,是其必要性不似纯棉织物那样强。

4 含氨纶的弹力布,必须通过热定型使其获得好的缩水率,这里有一个时温等效效应,更高的温度x更短的定型时间和较低的温度x较长的定型时间在织物获得良好的缩水率上是等效的,但经济性上前者更佳,织物的回弹效果后者更佳。

5 缩水率和缩率是两个不同的概念,缩水率是指织物经水洗后尺寸的变化率,而缩率是指织物在染整过程中由于纬密的变化发生的经向伸长或缩短。缩率=(坯布纬密-成品纬密)/坯布纬密,织物染整缩率大并不代表织物的缩水率大。织物的染整缩率是该织物在特定的染整工艺下的为了获得特定风格的“耗料”情况,而缩水率是织物本身的一个物理性能。举例来说,经弹布,我们可以通过不同的热定型工艺,使其有多种缩率,但其缩水率都可以保持在5%左右。

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