湿热预缩机的工作原理和应用

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。