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2023-08-21 18:53湿热预缩机的工作原理和应用
湿热预缩机的预缩的目的就是获得稳定的面料尺寸，一般要求收缩效应达到经纬向缩水率都低于3％；，除了获得稳定的外形尺寸外；，还可改善织物的手感和目感，使面料达到一定的重量和硬挺度要求。
湿热预缩机主要对棉、麻、蚕丝及粘胶等纤维素纤维的面料进行预缩，这类面料吸湿性大，纤维易发生溶胀使纤维长度缩短，进而影响以其为原料的面料及其混纺织物的尺寸稳定性。湿热预缩机的基本流程是喷湿—挤压—烘干，根据包覆材料的不同，可以分为橡胶毯预缩机和呢毯预缩机两种代表性的设备，它们的工作原理都是采用了“弯曲变形挤压”原理。下面以橡胶毯预缩机说明它的工作原理。
1.橡胶毯预缩机的工作原理
图1。橡胶毯预缩机的工作原理是：充分给湿的面料在给布辊1和加热承压辊5之间通过橡胶毯2的包覆，进入预缩机的加热承压辊5表面，橡胶毯2在给布辊1和加热承压辊5之间被弯曲，发生外层拉伸内层挤压的变形，利用橡胶毯良好的弹性形变面料被紧紧挤压包覆在橡胶毯和加热承压辊5之间，一边挤压收缩，一边烘干，达到经向收缩的目的。
1- 给布辊 2-橡胶毯 3-橡胶毯张力辊 4-出布辊 5-加热承压辊 6-织物
图1 橡胶毯机械预缩机工作机构示意图
图2 橡胶毯拉伸压缩原理图
橡胶毯“弯曲变形挤压”原理如图2。设加热承压辊半径为R，橡胶毯厚度为h，取一单元段ab，包覆角为α，面料厚度不计，理论上可以认为，面料的挤压变形产生的收缩等于橡胶毯上的内圈ab处的压缩变形量。橡胶毯的内圈压缩变形量Δ为橡胶毯中心层长度和内圈ab处长度之差，可以表示为：
因此，橡胶毯的内圈ab处的最大理论收缩率ε（也是最大理论预缩率）可以写成：
从以上分析可以看出湿热预缩机理论收缩率主要与包覆带（橡胶毯等）的厚度h及加热承压辊半径R两个因素有关。
应该指出：实际生产中烘燥筒的温度、喷湿量、烘燥速度、包覆带的张力大小、承压辊压力、弹性模量和包角大小、织物的组织结构等众多因素对预缩率也是有影响的，上述公式中并没有反映出来，湿热预缩机的研发人员应对此作深入的研究。
例如，织物的组织结构中，纱支、捻度、密度三个参数对预缩率就有很大的关系。经纬密度大的织物纱线间的空隙较经纬密度小的织物小，因此经纬密度大的织物较经纬密度小的织物难收缩；同样，纱支粗的也较纱支细的织物难收缩。
当经纱密度大于纬纱密度时（如卡其、华达呢），经向缩水率就大于纬向缩水率；反之，经向缩水率就大于纬向缩水率；当经纬纱密度相近（如平布类）时，经、纬纱缩水率较接近。
捻度高的纱、线密度大，润湿溶胀后纱、线直径增加幅度大，导致在长度方向的缩水加重，下机缩水率高。
所以，不同组织的面料预缩前的给湿量有一定的要求，给湿量的控制直接影响到预缩效果，给湿量一般控制在10%-20%之间，厚密织物为15%-20%左右。
这些情况都是服装厂在使用预缩机应该预以注意的。
2.湿热预缩机的应用
湿热预缩机主要有三种结构形式：1、橡胶毯式预缩机（图1）；2、呢毯式预缩机（图3（a ）和（b））；3、橡胶毯和呢毯混合式（图4）。
图中可知，呢毯式预缩机若预缩效果不理想，可采用第二次预缩或双次型呢毯式预缩机；橡胶毯预缩机的预缩率是较大的；呢毯和橡胶毯联合预缩的整理效果比较好。
图中也可以看出，呢毯式或橡胶毯式预缩机的工作原理和流程基本上是一致的。它们的工作流程可以概述为：进布—给湿—整幅—烘燥（三辊“弯曲变形挤压”）—冷却—卷装整理（圆柱形或折叠形包装）出布。
湿热预缩机研发时，有三个问题应该重视:
(1)橡胶毯或呢毯的质量。橡胶毯或呢毯的弹性、硬度、摩擦系数、抗疲劳性和耐磨性等都直接影响预缩效果，如发生鱼鳞斑等疵病。在研发过程中要综合考虑织物缩水率的要求及使用过程中的耐磨性等情况，确定不同品质的橡胶毯或呢毯以适用于不同的场合。
(2)预缩机各单元动作的同步性控制。预缩机同步控制不理想，会引起面料在预缩时发生 “伸长或褶皱”，如发生经向折皱、轧皱和纬斜等疵病，大大影响预缩效果。设计中强调各单元的同步自动控制，可提高预缩机作业的稳定性，最终提高产品的预缩质量。
（3）预缩机的在线实时检测和监控装置。预缩过程中必须保持工艺参数的稳定，如给湿率、温度、恒定的车速和稳定的张力等。在线实时检测和监控工艺参数，才能保证每一段面料上预缩效果的一致性。否则易产生落布湿、缩率不足和门幅窄等疵病。
三 汽蒸预缩机工作原理和应用
应该指出，在服装厂里经常使用的预缩机是汽蒸预缩机。
1、汽蒸预缩机工作原理
汽蒸预缩机是根据纤维的热收缩原理来设计的。
根据毛纤维的收缩机理，毛纤维的吸湿性较强，由于毛纤维鳞片的方向性，使得毛纤维在一定温度、湿度、挤压力等条件下会产生缩绒现象，温度过高或挤压力过大，都会造成尺寸上的严重过缩，因此用橡胶毯或呢毯预缩机对毛织物进行预缩是行不通的。毛织物在预缩过程中需要实施所谓“无张力预缩”条件。
汽蒸预缩机对毛织物实施的是“低温汽蒸”。毛织物经过低温汽蒸后，其内部各种基团间的作用力会降低使得毛纤维具有一定的可塑性，此时面料会在“无张力的状态下”，“自由地”进行内应力（或称残余变形）的释放，也称自由回缩，收缩的面料经过冷却区后就会迅速地稳定下来，完成预缩作业。
汽蒸预缩机的“汽蒸”方式一样可用于具有热收缩性质的合成纤维，汽蒸预缩机对合成纤维面料实施的是定幅状态下（基本上是无张力）的“高温汽蒸”。
2、汽蒸预缩机的应用
汽蒸式预缩机工作特点是在不加压和不拉伸面料的状态下进行预缩。汽蒸预缩机也称预缩定型机。它分两种类型：适宜毛织物的连续型汽蒸预缩机；适宜合成纤维面料物的热定型预缩机。其它面料在汽蒸式预缩机上也可获得某种预缩效果。
1）连续型汽蒸预缩机（图5）。
基本流程是给湿—汽蒸—保温热收缩—冷却稳定—出布。
需要注意的是：面料在进入汽蒸装置前的给湿操作，给湿一定要均匀，否则会导致预缩后的面料布面不平整。
要获得“无张力状态下”喂布，送布装置应有变频器无级调速控制
2）热风式定型预缩机（图6）
基本流程是：蒸汽给湿—定幅（针铗式超喂拉幅）—保温汽蒸（循环恒温热风）—冷却定型—出布。
热风式定型预缩机中，定幅是靠超喂和扩幅两个装置来完成，“超喂”是指面料喂入速度大于针铗本身的运行速度形成超量喂布，它可确保纬向的定幅在张力尽可能小的情况下完成；定型是将面料在“无张力”的高温环境中放置一定的时间，然后迅速冷却降温，使面料保持需要的尺寸和形态。在某些热风式定型预缩机中，还设计了振动拍打装置，更的利于残余应变力的释放。
汽蒸预缩机应用时性能的上优劣表现可归为两点：干蒸汽形成热风的温度稳定性和无张力面料传输的可靠性。
从研发上看，建立在纤维热收缩原理上的汽蒸预缩机完全可以设计成一组系列产品，在热风汽蒸等结构上可以是通用部件。
四、结论
服装厂强调的面料的预缩处理和面料整理厂对面料的“预缩整理”在工艺概念上是有差异的。服装厂对面料进行预缩的主要想法是：将面料在“自然时效”条件下容易产生的收缩变形效应，在服装加工前预先用人工的方法强制消除。
其目的有：
⑴稳定面料的缩水率；
⑵进一步提高面料品质和尺寸稳定性；
⑶改善面料物理性能或保护面料表面质量，如有手感和目感、色彩和光泽、消除折痕、提高丰满度、表面光洁度、改善经纬密度的均匀性和纬斜等；
⑷化纤面料的定型处理；
⑸改善缝制性能；
⑹面料升档和提高服装产品附加值。
转自：中国品牌服装网
主要的预缩机哪几种，性能如何？
1）机织物预缩整理机 （1)德国布鲁克纳Optishrink预缩机 布鲁克纳Optishrink预缩机为当今比较先进的预缩机，可加工100%棉、棉/涤/锦纶、丝绸、羊毛、亚麻、丙纶、纯或混纺合成纤维等各种织物。织物幅宽：1800～3400mm；可处理织物重量：50～800g/m2；最大缩率：20%；织物最大剩余缩率：0%；机械速度：5～100m/min。 （2)郑州纺织机械厂LMA451型预缩机 郑州纺织机械厂研制的LMA451型预缩机采用PLC及人机界面智能控制的多单元交流变频调速技术，实现了单元之间的精确同步，首次在国产预缩机上采用具有国际先进水准的测控技术，三个重要的工艺参数：缩率、湿度、温度实现了在线监测监控。 （3）意大利斯帕罗托·里马尔 意大利斯帕罗托·里马尔FLEXA预缩整理线适用于棉织物、混纺织物和牛仔布的预缩整理。它们包括：FLEXA基本型、FLEXA标准型、FLEXA牛仔布整理线和FLEXA袖珍型。 2）针织物平幅状预缩整理机 （1）德国毛纳·克兰茨KRANTSSYNCRO■针织布收缩烘干机。?湿布在低张力下进入可调超喂（据称可达200%），喂入到传送网带上，进行烘干。根据织物品种的不同，可选择集中式烘干和通透式烘干。通过调节加热空气的各种密度，以加强织物的动态。开幅圆筒针织布筒过烘箱时不卷边。循环空气过滤网可以拉出，无需停机或打开烘箱的门。 （2）香港立信棉针织物预缩处理设备--JetAir5000松式烘干机、SCN24挤缩机。JetAir5000松式烘干机由PLC控制，显示器均为液晶触摸屏，操作异常方便，灵活。JetAir5000系列配套设备及低缩率环保型工艺流程：染色或漂白织物出缸后湿布开幅，再用JetAir5000系列--低轧余率轧车脱水，经拉针区进行超喂湿扩幅（或称：拉针或拉幅），再经JetAir烘箱超喂烘干，然后再经过拉针区（进行蒸汽箱喷湿后）湿超喂扩幅（或称：拉针或拉幅）稳定规格，最后通过SCN24挤缩机机械性强迫回缩，从而达到横直较平均之最佳缩水率以及稳定规格。 JetAir5000系列不止是用在低缩率环保型工艺流程，也可以象一般烘干机一样使用，还可以每个单元单独使用加进所需要的工艺流程中。比如JetAir烘干机可以象一般烘干机一样使用，但较一般烘干机产量高，低轧余率轧车放置在定形机前面，预缩机SCN24可以单独用于布的回修或其他的流程以改善手感、降低缩水率等等。JetAir机干布前拉宽对改善折痕有较明显的作用。 低缩率环保型工艺流程是针对加工针织品和其他弹性织物，可以使织物具有丰满（膨松）柔软滑腻的手感。而且该工艺流程在使用过程中并不需要使用任何化学助剂，如树脂或柔软剂。通过低缩率环保型工艺流程，织物得到较低的残余缩水率，并最大限度降低成本、节约能源。 3）针织物圆筒状预缩整理机 （1）瑞士桑德森SANTEX SANTASTRETCH预缩机适于筒状针织物的脱水，扩幅及湿态预缩；其扩展型则适于脱水，湿-湿浸渍，扩幅及湿态预缩。SANTASPREAD预缩机适于筒状针织物的匀整，汽蒸，轧光，预缩。 （2）美国杜布德最新一代PakNitⅡ圆筒针织物阻尼式预缩机 PakNitⅡ圆筒针织物阻尼式预缩机可以精确地调整机器的预缩率。预缩区域有一对罗拉辊和一对加热的阻尼刀所组成。阻尼刀的功能就象轧光机，即可平整布面，将坯布送入预缩区域。金属进布辊经涂_和喷砂处理，以提供积极的超喂状态。预缩区域位于阻尼刀和一对罗拉辊（阻尼辊和进布辊）的接触点之间。阻尼辊转速较金属辊为慢，两者之间的速度差即为所需控制的预缩量。新的加热系统：进布辊和阻尼刀由一套封闭的液体循环系统加热，液体由蒸汽加热，可以提供迅速和有效的加热过程。
转自：全球纺织论坛