定型这道关,谁都要过

东嘉宏纺织科技张大龙

<p class="ql-block">布从染缸里出来,颜色对了,状态未必对——手感不对、幅宽不对、缩率不对。要让这块布达到客户要求的规格,就必须过定型机。</p><p class="ql-block">定型,简单说就是把面料在受控的张力和温度下进行热处理,消除前道工序积累的内应力,让尺寸和形态稳定下来。同时,它也是施加功能助剂的主要环节——柔软剂、树脂、防水剂、抗静电剂,大多是在定型车上完成的。</p> <p class="ql-block">01 定义与目的</p><p class="ql-block">02 基本构成</p><p class="ql-block">03 方式选择</p><p class="ql-block">04 要素:温度 · 时间 · 张力</p><p class="ql-block">05 超喂</p><p class="ql-block">06 九项物理指标</p><p class="ql-block">07 指标与原料、工艺的关系</p><p class="ql-block">08 门幅与超喂的确定</p><p class="ql-block">09 常见品质问题与对策</p><p class="ql-block">一、定型的定义与目的</p><p class="ql-block">1. 定义</p><p class="ql-block">定型是后整理的主要工序。针织物通过定型机的机械作用,以及化学试剂的防缩、增软、增硬等作用,使织物达到一定的缩水率、密度和手感,并获得门幅整齐划一、线条平整、纹路清晰的外观效果。</p><p class="ql-block">从工艺本质上看,定型包含两个动作:</p> <p class="ql-block">热定型的目的,主要有以下四个方面:</p><p class="ql-block">1. 消除纤维在拉伸过程中产生的内应力,使大分子发生一定程度的松弛,提高纤维的形状稳定性(尺寸稳定性)。形状稳定性可用纤维在沸水中的剩余收缩率来衡量——沸水收缩率越小,纤维在加工和服用中遇到湿热处理(染色、洗涤)时尺寸越不容易变动。</p><p class="ql-block">2. 进一步改善纤维的物理机械性能,如提高结晶度、弹性、打结强度、耐磨性等,并固定卷曲度(短纤维)或固定捻度(长丝)。</p><p class="ql-block">3. 改善纤维的染色性能2C</p><p class="ql-block">4f去除纤维在拉伸、上油过程中带入的水分,使纤维达到成品所需的含湿要求,同时避免油剂不干、长期存放导致发黄。💰🈚</p><p class="ql-block">经过拉幅定型处理之后,还可以去除织物上原有的皱痕,并防止其再产生新的褶皱。</p><p class="ql-block">二、定型机的基本构成</p><p class="ql-block">一台定型机由进布装置、轧车、烘干区、热定型区、冷却区和落布装置组成。</p><p class="ql-block">▪ 进布装置:控制面料进入定型机的张力和对中位置。</p><p class="ql-block">▪ 轧车:把面料上多余的液体挤掉,同时把助剂均匀压入面料。</p><p class="ql-block">▪ 烘干区:用热风把面料的含水率降到一定水平。</p><p class="ql-block">▪ 热定型区:核心区段。面料在高温下经过一定时间,完成分子层面的结构调整。</p><p class="ql-block">▪ 冷却区:让面料降温到室温,防止后续卷布时产生压痕。</p><p class="ql-block">▪ 落布装置:把定型好的面料打成卷或折叠码放。</p> <p class="ql-block">四、定型的要素</p><p class="ql-block">定型工艺控制的核心参数有三个:温度、时间、张力。</p><p class="ql-block">1. 温度</p><p class="ql-block">温度是影响热定型质量最主要的因素。织物经过热定型后,原有皱痕被消除的程度、表面平整性的提高、织物的尺寸热稳定性和其他服用性能,都与热定型温度的高低密切相关。</p><p class="ql-block">从机理上说,定型温度决定了面料中纤维分子链的运动能力:</p><p class="ql-block">▪ 温度不够:分子链动不了,内应力释放不充分,定型效果差,缩率容易超标。</p><p class="ql-block">▪ 温度太高:纤维热损伤,面料发黄、发硬,强力下降。</p><p class="ql-block">2. 时间</p><p class="ql-block">定型时间是热定型的另一个主要工艺条件。织物进入加热区后,加热定型所需要的时间大约可分为四个部分:</p> <p class="ql-block">通常所指的定型时间,往往是指前三项,不包括冷却时间;如果把加热时间看作一种预热作用,那么定型时间仅指第二、三项,即热渗透和分子调整所需要的时间。而加热与热渗透所需时间,取决于热源性能、织物单位面积重量、纤维导热性和织物含湿量。</p><p class="ql-block"><span style="color:rgb(237, 35, 8);">在实际生产中,定型室长度是固定的,车速决定了定型时间:厚面料需要更长的定型时间,车速加快则定型时间缩短。一般来说,针织面料车速在 20~40 m/min,梭织面料在 30~50 m/min。</span></p> <p class="ql-block">3. 张力</p><p class="ql-block">热定型过程中织物所受到的张力,对定型质量有多方面的影响,包括织物的尺寸热稳定性、强力和断裂延伸度:</p><p class="ql-block">▪ 经向尺寸热稳定性随着定型时经向超喂的增大而提高,而纬向尺寸热稳定性则随着门幅拉伸程度的增大而降低;</p><p class="ql-block">▪ 定型后织物的平均单纱强力比未定型的略有提高,纬向的变化比经向明显;</p><p class="ql-block">▪ 定型后织物的断裂延伸度,纬向随着伸幅程度增大而降低,而经向则随着超喂的增大而变大。</p><p class="ql-block">定型时面料的纵向张力和横向幅宽决定了成品面料的尺寸,直接影响成品的克重、幅宽和缩率。纵向张力主要由超喂量控制:超喂量加大,面料纵向松弛,成品克重增加、缩率变小;超喂量减小,面料被拉紧,成品克重减轻、缩率变大。针织定型超喂通常控制在 5%~15%,梭织通常控制在 2%~5%。</p> <p class="ql-block">五、超喂</p><p class="ql-block">1. 超喂的概念</p><p class="ql-block">纺织品在染整加工中,经向受到较大的拉力,导致匹长伸长和幅宽变窄。为了克服这种不稳定状态、保证尺寸稳定,在拉幅或定型时调整进布的速度,这就是超喂。</p><p class="ql-block">概括地说,超喂是按下一道工序的要求,提供特定比例需要量的动作过程:</p><p class="ql-block">▪ 特定比例:有正、有负或为零,即正超喂、负超喂或零超喂;</p><p class="ql-block">▪ 需要量:可以体现为速度、流量、数量、质量等;</p><p class="ql-block">▪ 下一道工序的要求:根据其要达到的处理目的确定;</p><p class="ql-block">▪ 超喂量:通过测控前后机构的数据关系、进而由超喂机构完成。完成处理目的的是主功能机构,完成超喂的是辅助机构,测控仪器是必要的匹配装置。</p> <p class="ql-block">3. 超喂在生产中的应用</p><p class="ql-block">(1)定型机</p><p class="ql-block">为消除织物在定型前漂染工序中积累的纵向拉伸量,需要把更多的织物预先喂入并固定在针板上。比方说:喂入机构每分钟喂入 120 米,针板每分钟行进 100 米,这样 100 米的位置挤进了 120 米织物(正超喂 +20%),高温定型后下机织物为 100 米,纵向拉伸量被消除;同时针板距离加大可以控制幅宽,消除横向收缩量。反之,假如只喂入 95 米,织物会被拉长到 100 米定型(负超喂 −5%),出布米数增加,但成品的缩率和克重会被牺牲。因此买方通常以纵横向缩率和平米克重(针织)作为验收指标加以约束。</p><p class="ql-block">(2)纺纱、络筒与织造</p><p class="ql-block">▪ 并股花式纱的纺纱要正超喂,使其中一股结圈;</p><p class="ql-block">▪ 粗纱、细纱过程是负超喂(喂入几百米的棉毛条,纺成千万米的纱);</p><p class="ql-block">▪ (精密)络筒机采用正超喂,以控制较低且恒定的卷绕密度;</p><p class="ql-block">▪ 织机送纬器控制纱线尤其是弹力纱的张力,保证不出现负超喂。</p><p class="ql-block">(3)其他连续式处理设备:众多连续式处理设备也常有这种机构。如染色机的张力器就是协调前后车速的机构,控制前面机构输送织物的负超喂量,织物才不会被过度拉幅。</p><p class="ql-block">4. 超喂使用的注意点</p><p class="ql-block">▪ 一般克重偏轻的布,定型时就靠加大超喂把克重做到客人要求;但超喂过大布面会起波浪,制衣厂无法裁布,只能重新定型。</p><p class="ql-block">▪ 纬向门幅确定以后,经向张力的调整主要通过超喂体现,这也是超喂成为控制克重、循环和缩率首选手段的原因。</p><p class="ql-block">▪ 超喂补偿有一定局限:当靠超喂仍无法把克重或循环做到要求时,应回到前道检查纱长、织造密度或染洗工艺,而不是一味加大超喂。</p><p class="ql-block">六、定型需要控制的九项物理指标</p><p class="ql-block">1. 门幅</p><p class="ql-block">门幅可在生产时直接在定型机上调节。定型机上可调节的门幅以厘米为单位。</p><p class="ql-block">2. 克重</p><p class="ql-block">一般情况下,克重通过调整超喂来控制。其余张力不变时,在一定范围内超喂越大克重越重,超喂越小克重越轻。门幅及其他张力的变化也会引起克重变化,但一般不用这些方法调整。此外,幅宽拉大会使面料横向变宽、克重减轻,因此客户要求克重偏高时可通过加大超喂调整,但超喂过大时手感会变松软,可能影响风格。</p><p class="ql-block">3. 循环</p><p class="ql-block">循环与克重密切相关,指花型从起点到终点的重复尺寸,控制方法与克重一样:其余张力不变时,在一定范围内超喂越大循环越短,超喂越小循环越长。</p><p class="ql-block">4. 缩水</p><p class="ql-block">缩水是定型需控制的最主要物理指标之一,一定要做到平均、合理才算合格。</p><p class="ql-block">▪ 缩水平均:一般指经纬向缩水的偏差不超过 3%。布类结构特别松散的布种,偏差最大可做到 7%,但大货生产前必须经销售或客户确认。</p><p class="ql-block">▪ 缩水合理:新布种指根据缩水测试结果定出的标准要能体现工厂实际生产水平;旧布种指成品缩水测试结果必须在客户标准允许的偏差范围内。</p><p class="ql-block">影响缩水的因素很多:原料、针织工艺、染洗工艺、定型工艺、丝光工艺、抓/磨/刷毛工艺及各工序操作都可能影响。对定型来说,主要通过两种方式控制:</p> <p class="ql-block">缩水的内在规律 在一定范围内,门幅越宽纬向缩水越大,反之越小;克重越重经向缩水越小,反之越大,所以在一定程度上可通过调整超喂和门幅改善缩水。理想情况下,某织物在某一状态的经纬向缩水之和为定值:只要不加外来张力,一个方向缩水变小时,另一个方向必然变大。这是把缩水做平均的指导思想。实际生产中不可能完全不加张力,所以必须提前采取措施(返洗水、过树脂等)。</p><p class="ql-block">5. 扭曲</p><p class="ql-block">由于给纱线加捻,纱线织成织物后有一定的回捻趋势,形成扭曲,在单面结构织物中表现更明显。扭曲大小与纱本身的捻度、织物结构及针织工艺有关。</p><p class="ql-block">扭曲一般采用斜定型或分步定型控制,很多时候两者结合。不过树脂的布种,改善扭曲只能采取斜定型;过树脂的布种可采用分步定型。当因强力原因树脂用量不能太大,或织物本身扭曲过大、超过定型机可调节范围时,可采用斜定型与分步定型相结合的方法。</p><p class="ql-block">6. 起球</p><p class="ql-block">起球与原料质量、布类结构、树脂反应程度及前处理工艺有关。目前改善起球的方法主要有三种:① 酶洗;② 过树脂;③ 用料中加适量硬浆。</p><p class="ql-block">7. 强力</p><p class="ql-block">强力是不可回修的物理指标(使用强力提升助剂除外),生产过程中要小心控制。其大小与原料质量、布类结构、针织工艺、树脂反应程度及前处理工艺有关。对定型来说,在保证缩水、起球、扭曲等指标的前提下,应当尽量减少对强力的损伤;当这些指标不能兼顾时,优先保强力。</p><p class="ql-block">8. 甲醛含量</p><p class="ql-block">一般情况下,甲醛含量偏高都是树脂反应不完全引起的。一般成人装要求 &lt; 75 ppm,部分童装和内衣单要求 &lt; 20 ppm。只要树脂反应充分,成人装一般能达到要求。对于要求严格的童装和内衣单,尽可能不过树脂整理;如为了达到其他物理指标必须过树脂,则只能安排在过树脂后返洗甲醛,然后再湿定型。</p><p class="ql-block">9. pH 值</p><p class="ql-block">客户要求布面 pH 值为弱酸性或中性,一般成品 pH 值不能超过 8。</p><p class="ql-block">七、物理指标与原料、工艺的关系</p><p class="ql-block">▪ 原料质量:影响克重、门幅、强力、起球、扭曲。其它条件相同时,原料越粗,克重越重、门幅越宽、强力越好;抱合性越好、表面越光滑,起球越好(花灰纱织物上更明显);捻度越高,扭曲越大。</p><p class="ql-block">▪ 针织工艺:在一定范围内,纱长越密,克重越重(拉架布除外)、门幅越窄、强力越好、扭曲越小;反之纱长越疏,克重越轻(拉架布除外)、门幅越宽、强力越差、扭曲越大。</p><p class="ql-block">▪ 染洗方式:其它条件相同时,PD(匹染)的布比 YD(纱染)或 HD(缸染)的布门幅偏窄、克重偏重。</p><p class="ql-block">▪ 染洗机型:高温缸生产的布通常比常温缸的布门幅偏窄、克重偏重。影响大的布种有 1×1、2×2 RIB、WAFFLE、抽针布、结构疏松布种等。</p><p class="ql-block">▪ 整理方法:丝光对成品结果影响很大——同一缸布做与不做丝光,成品质量没有可比性;做丝光后除获得较好布面光泽外,结构比原来稳定很多,强力也有一定提高。抓/磨/刷毛及酶洗都会在一定程度上损伤强力,克重也可能下降。含拉架及化纤的布,预定型在很大程度上决定成品质量,温度、速度、下机纹路、克重、循环等都必须严格控制。</p><p class="ql-block">八、定型门幅与超喂的确定</p><p class="ql-block">对于旧布种,不需预缩的布,按定单要求的最大门幅(区分全幅和有效门幅)直接设定即可;需预缩的布在此基础上拉宽 5~6 厘米。</p><p class="ql-block">超喂主要根据布的松紧程度及以往生产经验决定,不同布种相差较大。当按设定的超喂生产,下机克重、循环达不到定单要求时,要及时予以调整。经验参考:</p><p class="ql-block">▪ 有丝光要求的布的超喂,一般比不做丝光的布的超喂小;</p><p class="ql-block">▪ 定型前有抓毛的布,一般用较大的超喂生产。</p><p class="ql-block">九、定型常见的品质问题与对策</p><p class="ql-block">1. 定型黄变</p><p class="ql-block">定型温度过高或时间过长导致面料泛黄,在白色和浅色面料上最明显。定型机内部热风循环不均也会导致局部黄变。</p><p class="ql-block">2. 左中右色差</p><p class="ql-block">定型机左右两侧温度不一致,或者轧车左右压力不均匀,导致定型后的面料左右两侧颜色不一致。定期校准温度传感器和轧车压力是必要的预防措施。</p><p class="ql-block">3. 手感不一致</p><p class="ql-block">定型车速波动导致定型时间变化,或者匹与匹之间工艺参数不同。通过工艺标准化和首件确认来控制。</p><p class="ql-block">4. 缩率超标</p><p class="ql-block">定型温度或时间不足、超喂不够,面料内应力没有充分释放。缩率超标在后续裁片和成衣洗涤中才会暴露,属于需要提前测试验证的问题。</p><p class="ql-block">5. 纬斜与弓纬</p><p class="ql-block">纬斜是定型工序中最容易出问题、也最难补救的指标。面料在染整过程中受力和释放不均匀,纬纱发生倾斜或弯曲,定型时通过针板或整纬装置可以部分校正。</p><p class="ql-block">▪ 纬斜超标的面料做成成衣后,穿着和水洗后会产生扭曲变形;</p><p class="ql-block">▪ 梭织布国家标准 GB/T 5326 要求纬斜不超过 3%,针织面料标准通常宽一些,约 5%~7%;</p><p class="ql-block">▪ 定型校正纬斜的能力有限,校正量一般在 2%~3% 以内,超过这个范围很难校直。最好的办法是在前道工序控制好张力均匀性。弓纬则是定型机中间和两边温度不一致造成的。定期检查和校准各温区的温度与风量,是控制纬斜和弓纬的基础工作。</p><p class="ql-block">6. 跑边</p><p class="ql-block">一旦拉幅定型机出现跑边,后果往往非常严重,应从以下几方面控制:</p><p class="ql-block">1. 操作时注意观察设备的运转状态;</p><p class="ql-block">2. 提前检查并调整好待加工布匹的堆叠状态,确保堆放整齐,保证进布平稳;</p><p class="ql-block">3. 结合实际加工情况,适当调整门幅和吸边器之间的距离,同时调整好压力大小;</p><p class="ql-block">4. 提前把有缺陷的布挑出来,防止因烂边而产生跑边;</p><p class="ql-block">5. 在进布端的横杆上设置挡板或尺标轮,减少布面的横向移动,防止其左右摇摆;</p><p class="ql-block">6. 根据布料组织结构的松紧度适当调整机器张力,切记不可使用过大的张力,否则会出现烂边或跑边;如设备配有超喂装置,应注意控制好超喂,以免脱针引起跑边;</p><p class="ql-block">7. 注意周边环境状况,例如用较大的屏风解决骤风干扰;同时定期查看和维护设备,及时更换损坏的零部件。</p><p class="ql-block">7. 拉痕</p><p class="ql-block">拉幅定型机的工艺可分成拉幅和定型两部分。对于一部分织物来说,在染色、印花之前往往需要使用拉幅定型机进行预定型处理,以减少拉痕等不良现象。比如处理拉架布时,由于其氨纶成分较高,氨纶跟丝的收缩不一致、丝比其它原料硬,如果不做预定型,后期印染过程中很可能出现印痕。</p>