(2)Lyocell[天丝]原纤化处理它是一种具有环保特性的新型纤维,分为普通型和交联型。其中普通型的Lyocell纤维具有原纤化特性,它是在纤维纵向表面分叉出来的短纤绒,长短不均匀。如果将这些短纤绒进行一定程度的酶处理,然后再通过一定的织物相对运动,即可产生二次原纤化,这时得到的是长短一致的,布面可产生“桃皮绒”的效果,具有较高的商用价值。
Lyocell纤维原纤化的产生需要具备一个很重要的条件,这就是织物之间在一定湿态下,要有相互摩擦运动。大量的应用表明,采用空气流牵引织物运动,能够给织物之间的相互摩擦运动带来非常有利的条件。
1.3 环保要求
织物的化学法整理工艺是,通过化学助剂减少纤维之间的摩擦系数,削弱纤维抵抗变形的能力,在一定程度上提高织物的柔软度。由于化学助剂或多或少对人体和环境有一定的危害,有的通过使用后已经发现对人的健康有影响,而有的暂时还没有发现,但还需要一定的时间或者方法才能够验证。所以,开发和采用机械的整理方法,已成为满足环保要求的首要任务。欧洲对纺织品进口的环保要求是非常严格,一些绿色壁垒也是为了环保而设置的。
2 织物机械整理的基本条件
2.1 湿度
提供一定的湿度[尤其是湿热]条件,可以使亲水性纤维得到溶胀,有利于减少纤维在揉搓中的阻力。天然纤维素纤维在湿热自由松弛状态下,还可得到一定的预收缩。羊毛纤维因干燥时的纤维鳞片对纤维抱合很紧,无弹性,缺少定向摩擦,即使在外力作用下,也很难伸长或回缩,无法进行缩绒。而在湿润条件下,毛纤维鳞片会膨胀而张开,这时在外力作用下就能够伸长或回缩,可产生缩绒。
2.2 外力
外力的作用形式很多,有轧辊的挤压作用、栅栏的撞击作用、气流的振动和拍击作用等等。在不同的整理过程中,应该以什么形式的外力作用,才能获得所要求的效果,有一个侧重点问题。从气流柔软作用的原理来看,最重要的是气流的振动和拍击作用。因为它比任何其它机械作用都来得柔和、均匀,能够被绝大部分需要外力作用的织物整理所接受。棉纤维在气流的振动和拍击作用下,不会出现擦伤现象。至于麻类织物因其纤维的刚性较大,所以还要附加栅栏撞击作用。在湿润条件下,羊毛在受到反复挤压和揉搓时,会产生定向摩擦效应,形成相互交错缠结,产生缩绒。
2.3 温度
提高处理温度,对任何纤维都可以加快分子链段运动,降低纤维刚性。纤维容易伸长或回缩,有利于揉搓效果。温度可根据工艺要求确定,干整理采用空气加热,湿整理可以采用喷直接饱和蒸汽。
3 气流柔软整理原理分析
机械柔软整理是利用机械方法,在一定的张力状态下,将织物多次揉搓以降低织物纤维的刚性,使之恢复到适当的柔软度。机械柔软整理是以挤压、搓揉等机械方法,让纤维发生应力松弛,释放掉在加工过程中因为受拉伸而产生的内应力,使纤维、纱线本身柔顺、松弛,进而表现为织物柔顺、松软,从而获得柔软效果。从以上的几种织物整理过程来看,都有一个重要的条件,那就是对织物要有一定的机械作用。
3.1 工作原理
高压风机产生高压气流,通过文丘里管转换为高速气流,牵引绳状织物作循环运动。织物纤维周期性地经历拍打、变化作用力和撞击过程,可获得特殊的整理效果。完成这种效果整理,需要实现以下三个基本过程。
(1)在一定的区域内[气流喷嘴和导布管],高速气流对织物进行剧烈抖动,织物之间相互产生摩擦,气流与织物接触处的边界层内,气流对织物产生的相对滑动摩擦。空气温度的增加,或者提高气流速度,都可能增加织物运动的激烈程度。
(2)当完成一定区域内的气流与织物的相互作用后,织物在突然失压状态下,产生急剧蓬松,自由向四周撒开,织物纤维的状态会发生变化。织物弯曲或受挤压的纤维迅速展开,释放内应力。在这种周期性的作用下,织物的暂时性折痕能够得到消除,纤维分子的刚性也会不断减弱。
(3)失压状态下的织物以一定速度撞击栅栏,将动能全部转换为织物纤维的变形能,然后自由落入储布槽。织物沿斜滑槽[通常底部垫聚四氟乙烯板]滑到储布槽前部,经提布辊重新进入气流喷嘴进行下一个循环。
值得注意的是,织物在整个动程循环中,气流喷嘴前的提布辊,并不起到牵引织物运行的主要作用,而是作为改变织物运行方向,减少阻力之用。织物在高速运行条件下,虽然提布辊有速度调节[变频调速],但很难做到与气流牵引织物的速度同步。这种速度差是客观存在的。如果将该速度差控制在一定的范围内,让提布辊的线速度低于气流牵引织物的速度,那么就如同旗杆拉住在风中飘扬的旗帜一样,能够产生剧烈的抖动。这恰恰为气流对织物的作用,以及织物之间的揉搓提供来了有利条件。
图1 原理示意图
由图1得知,提布辊并不设计成具有很大牵引力的结构(如采用增加摩擦力的橡胶条),而是采用齿形条,对织物的握持力非常小。在不大的线速度下,织物就会与提布辊面产生相对滑动。正是这种带有牵制作用的提布结构,可以使织物在高速气流的牵引下产生剧烈的抖动。为了保证这一功能的实现,电气控制对提布辊电机变频采取了保护措施。
3.2 织物的受力状况
相对其它机械柔软整理而言,绳状气流柔软整理对织物的作用条件有所不同。首先,由气流喷嘴与气流导布管构成的织物牵引系统,不仅是织物循环运动的主要动力源,而且更重要的是它为织物与气流提供了一个相互作用的环境,同时也是织物之间进行相互揉搓过程的区域。由于高速气流在这个区域内处于紊流状态,对自由松弛状态的织物实际上是产生一个三维方向的作用,所以无论是哪种整理过程,对整个织物都能够获得均匀的作用效果。
根据不同织物纤维的特性,可以提供湿热或干热环境,让织物纤维大分子链段松动,以及纤维的膨润。这样更加有利于纤维之间位置的变动,加大纤维的揉搓力度。在湿热处理条件下,纯棉针织汗布可产生良好的预缩效果;而聚酯类纤维在干热处理条件下,能够获得非常均匀的摇粒绒效果。有应用表明,经绳状气流柔软整理机做出的摇粒绒的品质,比传统滚筒式摇粒机更佳。
3.3 织物的受力时间和程度
织物在一段足够长的导布管中,受到高速紊流状态的气流作用,能够产生非常高的震荡频率,可在较短的时间内完成织物的揉搓次数,有效地降低织物纤维的刚度,其作用的强度远大于平幅或者连续式机械柔软。对于麻类、毛圈类织物,还提供一个栅栏撞击过程。麻类织物纤维受到瞬间剧烈撞击,可增加柔软度;毛圈类织物受到适度撞击可以蓬松毛圈,使倒下的毛圈恢复原状。对织物的作用的时间和程度,可以根据不同的织物特性和工艺要求进行调整。
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