防缩处理

防缩整理第一节引言经过染整加工后已干燥的织物，如果在松弛状态下再被水润湿时，往往会发生比较明显的收缩，这种现象称为缩水。

通常以织物按规定方法洗涤前后的经向或纬向的长度差，占洗涤前长度的百分率，来表示该织物的经向或纬向缩水率。

若用尺寸尚未稳定(也称为具有潜在收缩)的织物做成服装，经过洗涤，由于发生一定程度的收缩，会导致服装变形和走样，给使用者带来不少的困难和损失。

因此，织物的缩水现象早已受到人们的注意。

有些织物，除了有一般的缩水现象外，在一定的条件下洗涤时，由于机械作用，纤维会产生特殊的蠕动而相互纠缠，并使织物缩成紧密状态，这种收缩称为毡缩，通常可以面积变化的百分率来表示。

不同纤维制成的织物，它们的收缩情况不完全相同。

例如，某些毛织物不但在初次洗涤中，具有较大的收缩(称为初次收缩)，而且，经过多次洗涤后，还会继续发生很大的收缩(称为后续收缩)。

棉和麻纤维织物的初次收缩虽然有时较大，但它们的后续收缩都不很高。

这些现象反映了不同纤维织物的收缩机理是不完全相同的。

有的可能是由于缩水和毡缩这两方面的因素所造成，也有的可能是其中之一。

羊毛织物除了具有一般的缩水现象外，还容易生毡缩，粘胶纤维织物也发现有类似的现象，纤维素纤维与合成纤维的混纺织物，经过热定型后，其缩水问题远不如纯纤维素纤维织物严重，这是由于大部分合成纤维的吸湿性较低的缘故。

此外，即使是由相同的纤维制成的织物，它们的收缩情况还与纱和织物的结构以及织物经过的加工过程有关。

本章主要讨论纤维素纤维织物缩水的机理和防缩整理方法以及毛织物的防毡缩整理。

第二节织物缩水机理织物的缩水问题，通常是经向缩水较为严重。

这主要与它们在染整加工过程中，经向经常处于紧张状态有关。

棉织物在加工过程中，由于纤维和纱(线)受到拉伸，特别在潮湿条件下，更易发生伸长，如果维持这种拉伸状态进行干燥，该状态就会被暂时定型，导致“干燥定型”形变，而存在着内应力。

当这种织物再度润湿时，由于内应力松弛，使纤维和纱(线)的长度缩短，而构成织物缩水。

但是根据对棉织物的伸长率和缩水率的测定，发现它们之间并无一一对应的关系，同时发现织物中具有正常捻度纱的缩水率很少超过2％，而棉布的缩水率有时却可高达10％。

显然，仅从纤维和纱的内应力松弛并不能说明棉布的缩水现象。

为了进一步弄清楚棉布的缩水机理，就有必要分析纤维、纱和织物在水中尺寸变化的情况。

棉纤维吸湿以后的溶胀异向性，已为大家所熟知，如果纤维中无内应力，即不具有“干燥定型”形变时，长度非但不会缩短，相反还要增长一些。

那么，如果纤维中存在着“干燥定型"形变，润湿后，长度将发生怎样的变化？表2—2列举了具有不同“干燥定型”形变的棉纤维，在再度润湿和干燥后的长度收缩情况。

可以看出“干燥定型”形变大的纤维，在再度润湿后的长度收缩也较多，但形变并不能全部消失。

因此，可以认为，纤维长度的收缩可能是引起织物和纱(线)收缩的部分原因。

同时必须指出，当棉纤维被拉伸7～8％时，实际上已接近其断裂延伸度，所以，只有当织物被拉伸到近乎断裂时，纤维才能产生如表2-2所示的收缩。

通常认为织物被拉伸时，首先是织物受到拉伸，其次是纱，最后在近乎断裂负荷的情况下，才会出现纤维被拉伸的现象。

因此，棉织物缩水率中，由于这种纤维内应力松弛而引起的收缩部分，通常不超过l～2％。

纱(线)是由纤维通过加捻绕纱轴排列而成，它在水中的尺寸变化，除了与纤维的本性有关外，还与其结构如捻度、紧密程度等有关。

当织物润湿时棉纤维发生溶胀，直径增大很多，而长度变化不大，因而可以认为，由于棉纤维长度变化引起的棉纱长度变化也是小的，但棉纱的直径，如果纱的结构不是太松的话，必然会因纤维横向溶胀而发生相应的增大。

当纱的直径因溶胀而增大时，则纱中纤维绕纱轴行程和沿纱轴行程将发生改变。

当纱的直径增大时，如果纤维还要保持原来的沿纱轴行程的话，绕纱轴行程必然要增大，也就是说，纤维必须受拉伸而伸长后才能满足这一要求。

但是，实际上，溶胀时并不存在对纤维的拉力，因此，为了适应纱直径增大的要求，只能通过退捻以维持纤维原来的绕纱轴行程，或者纱长度缩短以减少纤维沿纱轴行程。

对自由存在的纱来说，润湿以后，会发生退捻现象，但是，织物中的纱，由于交织的关系，通常不可能自由退捻，因此，将导致纱的长度缩短。

至于纱缩短的程度，则与纱的捻度有关，捻度越高，纱的长度缩短得也越多；同时，纱的捻度越高，其紧密程度也必然增高，润湿后，纱的直径增大也越显著。

因此，捻度对纱在水中溶胀而发生长度收缩的影响，具有双重的作用。

捻系数为3．7的棉纱溶胀后直径将增大14％，而长度的缩短一般不超过2％。

总之，中等捻系数的棉纱在水中的收缩，多半是比较小的，很少超过2％，最大为3％，一般在l～2％左右。

因此，缩水率比较大的织物的收缩，不可能仅由其中纤维和纱的较小收缩所构成，而必然与织物的结构有关。

织物是由经、纬纱交织而成，经、纬纱起伏越大，表明它们的织缩越大。

当织物润湿时，其结构将会发生变化导致织物收缩，如图2一l所示。

图2一l(1)所示为织物未经缩水前的纬向截面。

当织物在水中润湿后，纱的直径变大，如果纬纱仍要保持润湿前的间距，那么，经纱势必要发生一定的伸长才能满足要求。

这与前面讨论的纱润湿后纤维需伸长才能保持原状的道理相似。

由于经纱在染整加工中不断受到张力，润湿后本来就有缩短的倾向，因此实际上经纱不可能在润湿后发生自然的伸长来满足要求的，并且由于织物中的纱是互相挤压着的，经纱也不可能通过退捻而增加其长度，唯一可能的是纬纱间的距离减小(即密度增大)，如图2—l(2)所示，只有这样才能保持经纱绕纬纱所经过的路程基本不变，结果经纱的织缩增加，从而导致宏观上织物经向长度的缩短。

图2-1织物润湿时织缩变化示意反过来从织物的经向截面来看也是一样。

如果织物织缩的改变确实是织物缩水的原因，那么织物的缩水率与纱的缩水率和织缩之间应该有下列的关系：设：布样缩水前的长度为L1，其中纱的长度为l1；布样缩水后的长度为L2，其中纱的长度为l2。

则：纱的缩水率（y n）=l1—l2/l1，l2=l1（1—y n）（1）缩水前纱的织缩（n1）=l1—L1/L1，L1=l1/1+n1 （2）缩水后纱的织缩（n2）=l2—L2，L2=l2/1+n2 （3）布的缩水率（y m）=L1—L2/L1=[y n（1+n1）+（n2—n1）]/1+n2 （4）从试验中可测得yn、n1和n2，然后根据（4)式计算出的ym与实测布的缩水率极为接近，因此足以说明上述见解是可信的。

根据以上的讨论，可以知道，对棉织物的缩水影响最大的是织物织缩的改变，其次是纱(线)长度的收缩，至于纤维长度收缩影响更小，一般认为可以忽略不计。

对一般棉织物来说，由于在染整加工中，经向常受张力面拉伸、织缩减小，、因此，经向缩水率较大是容易理解的。

当经纱由于拉仲而处于比较挺直的状态时，迫使纬纱增加弯曲程度来围绕经纱，造成纬纱织缩增大，假定纬纱长度不变，则门幅就要变狭，如果仅靠定幅时将其拉至成品宽度，这种幅度也是不稳定的，将会造成严重的纬向缩水现象。

为了降低织物的纬向缩水率，必须适当控制织物的丝光加工过程，使丝光后织物的门幅能与成品门幅相适应，当然尽可能降低织物在加工过程中所受的经向张力，也是很重要的。

以上的讨论虽然仅是棉织物的缩水机理，其实其他各类纤维如毛、丝等的织物也具有类似的缩水现象，因此在毛、丝织物加工时，多采用松式设备。

但某些纤维织物的缩水机理，又有它特殊之处，例如粘胶纤维，由于分子链较短，无定形部分含量又多，因此湿模量较小，在潮湿时很易被拉长，如果保持伸长状态干燥，则纤维中便存在着较高的“干燥定型，，形变，重新润湿时，由于内应力松弛便会发生较大的收缩。

因此，在粘胶织物中，由于纤维内应力松弛而引起的收缩却是织物缩水的一个重要因素。

例如，某种被拉伸的粘胶纱在润湿后可能产生高达9～10％的收缩。

第三节防缩整理方法为了解决织物的缩水问题，出现了许多整理方法，实际上，按整理原理来说，主要是两大类。

一、松弛织物结构的整理属于这一类的整理方法，有机械防(预)缩法，主要是解决经向缩水问题。

其基本原理是在于使织物的纬密和经向织缩增加到一定程度。

使织物具有松弛的结构。

经过整理的织物，不但“干燥定型”形变很小，而且在润湿后，纤维发生溶胀时，由于经、纬纱间还留有足够的余地(即空隙)，这样便不会再引起织物经向长度的缩短。

实际上，也就是使织物中原来存在着的潜在收缩，在成为成品之前让它预先缩回，这样便能显著降低成品的缩水率，这种方法也称做机械预缩整理。

在预缩方法中，最简单的是使织物在无张力或松弛状态下进行最后一次的干燥或定幅，例如采用超速喂布针铁定幅机进行加工。

此法能减少织物中的“干燥定型”形变，但织缩还不够大，因而防缩效果尚不理想。

压缩式防缩机效果良好并获得广泛应用，其中以毛毯压缩式和橡皮毯压缩式防缩机在棉布上的应用较多。

当具有一定厚度的毛毯绕过直径较小的导布辊时，外层扩张，如果织物紧贴在表面扩张的毛毯上，当毛毯离开导布辊或曲率反向时，必将发生收缩，这时织物也就随之发生同步收缩，使纬密和经向织缩增大，织物长度缩短，经向缩水率便相应地降低。

橡皮毯压缩式防缩机如图2—2所示。

当织物进入该机时，橡皮毯在导辊和承压辊间通过时，被压薄伸长，离开后则收缩回复原状，并迫使织物发生同步收缩。

图2—2毛毯压缩式防缩机缩布部分示意通常织物在入机前应先经过适当的(如10～15％)给湿，使纤维变得比较柔软和具有较大的可塑性(图2—2所示设备中的电热靴的作用在于加热含湿的织物，增加其可塑性)，然后经过加热的承压辊(图2—3)或烘筒(图2一2)烘去部分水分，使已收缩织物的结构得到基本稳定。

出机后若再经一无张力的烘干设备将织物进一步烘干，便可获得更加稳定的效果。

一般织物经上述设备加工后，缩水率可降低到l％以下，手感丰满、柔软，具有良好的服用性能。

除了上述两种常用的防缩机外，还有多种形式，其中有一种称为“限制通道”压缩式防缩机(见图2—3)。

图2—3 “限制通道”压缩式防缩机缩布部分示意l，2，3一轧辊4一金属板这种设备的工作原理与上述两种相似，使织物在进布线速度略大干出布线速度的条件下通过一“限制通道”，而达到经向长度缩短的目的。

辊l的下面与一固定的极其光滑的金属板4(可加热至250～350~0)的上表面间形成一“限制通道’’，它的过程是织物从l，3辊间的轧点开始至l，2辊间的轧点为止，由于辊3的线速度略大于辊2的，当适当含湿的织物进入l，3轧点，便被阻滞在“限制通道”里向前移动，从而使织物长度缩短。

辊外面都包以橡胶，辊2较辊l软，带住织物脱离辊1。

这种设备可以使织物长度发生较大收缩，比较适合于棉针织物的预整理。

针织物经预缩整理后，有容易自动伸长的缺点。