[摘 要>文中系統(tǒng)介紹了圓筒針織物預(yù)縮機的機械、電氣性能，詳細(xì)說明了預(yù)縮機的工作原理和整臺設(shè)備的生產(chǎn)工藝全流程，并對進布、超喂、汽蒸、預(yù)縮、溫控、操作等不同階段的作用和特點作了分析和介紹。

　　前言
　　圓筒針織物是由線圈相互鉤織而成的，紗線經(jīng)過前處理、染色、水洗等工藝過程后，線圈徑向被拉伸，尺寸變長，緯向線圈收縮尺寸縮短。如果維持這種狀態(tài)，用松式烘干機處理后，恢復(fù)了部分形變，導(dǎo)致“干燥定型”形變，織物內(nèi)部仍然殘存部分內(nèi)應(yīng)力。當(dāng)針織物再度潤濕時，由于內(nèi)應(yīng)松馳，使纖維和紗（線）的長度縮短，而構(gòu)成織物縮水。若用老式呢毯定型處理，由于呢毯薄（10mm左右），難以達(dá)到預(yù)縮的有效目的，只能作為一種定型處理。若用阻尼式預(yù)縮機處理，其柔軟豐滿性又難以達(dá)到高擋內(nèi)衣的要求。上世紀(jì)九十年代起，國外針對圓筒針織物的預(yù)縮有了專用的雙面筒狀針織物呢毯預(yù)縮設(shè)備。我廠在上世紀(jì)九十年代中期就引進了意大利FERRARO公司的圓筒針織物預(yù)縮機，經(jīng)考察對比，現(xiàn)在看來，其工藝流程、機械、電氣原理還是比較先進合理的，其徑向預(yù)縮率最大可達(dá)18％，縮水率可控制在2％以內(nèi)。隨著新技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，預(yù)縮機也有了創(chuàng)新和提高。目前，國內(nèi)不少廠家也能生產(chǎn)，其工藝流程和機械原理基本相同，一些自控裝置和設(shè)計手段則緊跟著國際最新發(fā)展潮流。
　　1 圓筒針織物預(yù)縮工藝流程
　　圓筒針織物預(yù)縮機是一種雙面呢毯機械預(yù)縮定型設(shè)備，經(jīng)其處理后的針織物，可實現(xiàn)織物豐滿、柔軟、爽滑的特點，廣泛用于天然纖維及其合纖針織物預(yù)縮定型整理。
　　筒狀針織物的預(yù)縮工藝流程：
　　折疊狀圓筒針織物（松式烘干后）→自動松式喂布→超喂擴幅→汽蒸復(fù)原→雙面預(yù)縮定型→冷風(fēng)消光定型→自動疊布和打卷。
　　2 自動松式進布
　　自動松式進布裝置的作用是將已折疊圓筒針織物變?yōu)樗神Y式平幅并以定量方式不間斷給預(yù)縮機喂布，保持進布張力均勻一致。它由機架、表面粗糙的橡膠導(dǎo)布輥、J型存布箱、滑板及光電控制系統(tǒng)組成。
　　粗糙面導(dǎo)布輥帶動織物落人J型存布箱并以小S型堆布形式存于滑板上，同時釋放折疊層間擠壓形成的應(yīng)力，光電開關(guān)自動控制存布量，要求自動喂布處理后，進布張力始終保持均勻一致，針織物的各點克重相同。
　　3 自動超喂與汽蒸
　　超喂是預(yù)縮的關(guān)鍵工序之一，必須根據(jù)針織物的結(jié)構(gòu)、紗線纖維類型、針織物顏色、布面干濕程度等諸多因素加以考慮。如預(yù)縮量過大，容易造成“樹皮皺”，預(yù)縮量過小，手感不夠豐滿，難以達(dá)到預(yù)縮效果。因此，要根據(jù)各廠實際情況不斷積累經(jīng)驗數(shù)據(jù)，儲存到微機中。最好烘干的針織物不要過24小時，即開始預(yù)縮處理，否則織物太干預(yù)縮效果不夠理想。
　　老式圓筒針織物定型機的超喂擴幅裝置主要是由撐布架完成，中間有支撐桿連接桿，幅寬調(diào)節(jié)靠改變支撐桿長度來完成。一般每臺機器至少配置三套撐板才可完成各種幅寬操作需要，操作工序繁雜，并且超喂輪與撐板滾輪擠壓力非常大，易使織物形成無法恢復(fù)的壓力痕跡。
　　自動超喂裝置采用具有專利技術(shù)兩對擴幅器，無需手動，無需停機，即可自動調(diào)節(jié)織物的寬度。擴幅器兩邊裝有磁浮裝置，兩邊互不連接。兩邊的擴幅器上的滑輪被擴幅裝置抱合。抱合輪可無級調(diào)節(jié)進布速度，遇針織物破洞自動探測停機。擴幅器上還裝有一條貫穿前后的傳送帶，由超喂輪帶動實現(xiàn)積極送布，消除了傳統(tǒng)撐板難以克服的緯斜，超喂處理后織物紋路平整清晰無軋痕。通過汽蒸后，稍有變形的纖維很容易恢復(fù)原狀，基本上消除了徑向作用力的影響。
　　4 針織物的預(yù)縮
　　預(yù)縮機構(gòu)由呢毯、阻尼板、電加熱烘筒、進出布軸輥和張力糾偏輥組成。呢毯是由合成纖維針刺編織并粘合而成，表面無連接痕跡的圓筒狀織物，厚在20～25mm不等，寬根據(jù)所購機器而定，其中有1500mm、1800mm和2500mm（可雙幅進布）等幅寬可供選擇。手感毛絨富有彈性，耐溫耐磨。理論上呢毯越厚預(yù)縮效果越明顯，但實際上往往由于呢毯的制造和機械的條件限制，目前，實用呢毯厚度僅在20～25mm之間。
　　電熱烘筒（直徑400mm）其內(nèi)部充人了占2／3空間的惰性導(dǎo)熱油介質(zhì)，中間放置一套絕緣電熱管。工作時，電熱管發(fā)出的熱量通過導(dǎo)熱油介質(zhì)傳至烘筒表面，烘筒外表面溫度分布極其均勻，烘筒外表面經(jīng)鏡面拋光處理，光滑耐磨不脫層，織物的熨燙定型過程在此表面完成。
　　阻尼板由聚四氟乙烯材料制成，表面光滑，質(zhì)地硬而富有彈性，厚3mm左右。它是把針織布導(dǎo)入預(yù)縮過程的關(guān)鍵元件，它與呢毯的夾角可視預(yù)縮率要求的大小而進行調(diào)節(jié)。進、出布輥與張力輥組合（共三根輥）可調(diào)節(jié)呢毯的拉伸和彈性恢復(fù)變形，進、出布軸輥直徑的確定，是由機械原理以及呢毯折彎角與使用壽命等因素綜合計算得出的。其中進、出布輥兩端位置固定不變，張力糾偏輥兩端與電熱烘筒兩端的離距視呢毯的偏向大小自動調(diào)節(jié)。張力糾編軸輥是主要保證呢毯始終沿輥筒中央位置運行的調(diào)節(jié)保障。
　　針織物的預(yù)縮定型原理：呢毯運行到進布輥表面時，呢毯外表面被拉伸，當(dāng)織物經(jīng)超喂、擴幅及汽蒸過程后運行至呢毯與阻尼板之間時，由于織物與呢毯之間磨擦力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于與阻尼板之間的磨擦力。此時，阻尼板可起到堆集織物，使織物緊貼呢毯的作用。因而織物緊貼在呢毯表面上運行，當(dāng)呢毯脫離進布輥沿烘筒表面運行時，呢毯表面開始徑向收縮，布面也跟隨呢毯表面開始收縮，脫離阻尼板后布面被夾持在烘筒與呢毯之間，由于烘筒的高溫，織物被熨燙定型，尺寸縮短并被固定下來，預(yù)縮過程完成。同理，第二預(yù)縮單元完成織物另一面的預(yù)縮定型整理。經(jīng)此預(yù)縮處理后，針織物的單位克重增加，殘余內(nèi)應(yīng)力基本消除。
　　調(diào)整呢毯與阻尼板之間的夾角可改變織物預(yù)縮量的大小。當(dāng)夾角變小預(yù)縮率增大。反之夾角增大預(yù)縮率減小。實際生產(chǎn)操作中可通過檢驗織物克重來控制縮水率的大小?？酥卦黾右馕吨s水率的減小。反之，克重減小，縮水率增大?？酥卦黾犹嗌踔量赡軙霈F(xiàn)負(fù)縮水率。
　　生產(chǎn)實踐中，織物縮水率的大小還與前道處理工序密切相關(guān)，特別是烘干處理工序。
　　多層松式烘干機由于烘干路徑長，所需風(fēng)量均勻柔和，烘干過程中織物所受張力小，可以充分地自然回縮，殘余應(yīng)力最小，需要的預(yù)縮量最也小。圓網(wǎng)烘干機是一種比較落后的設(shè)備，它采用吸風(fēng)式烘干，烘干過程中針織物受風(fēng)力作用緊貼不銹鋼制圓網(wǎng)，難以自然回縮，內(nèi)應(yīng)力被保存下來，所需要的預(yù)縮量也大。
　　5 智能溫控系統(tǒng)
　　溫度是預(yù)縮定型的關(guān)鍵因素之一，不同的纖維，預(yù)縮溫度也不同。可根據(jù)纖維的定型溫度來確定預(yù)縮溫度。同時還必須考慮車速對預(yù)縮的影響，預(yù)縮機的設(shè)計車速為，0~40m／min，一般預(yù)縮機的實際車速控制在20m／min以內(nèi)為宜，如要二次預(yù)縮車速可以快些。溫度準(zhǔn)確均勻、穩(wěn)定是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。近年來，智能溫控系統(tǒng)在圓筒針織物預(yù)縮機上的應(yīng)用，大大提高了烘筒的溫控精度。
　　老式溫控系統(tǒng)采用溫度探頭在烘筒表面磨擦，得出表面實際溫度后傳送給溫控儀，由溫控儀根據(jù)設(shè)定來作出送電加熱和停電降溫的指令。由于電熱管加熱惰性導(dǎo)熱油有一定的傳導(dǎo)時間，使得烘筒表面溫度和電熱管實際溫度有一定的時間差距。當(dāng)烘筒表面到達(dá)設(shè)定溫度把信號傳給溫控儀時，電熱管實際溫度早已超越設(shè)定溫度。當(dāng)電熱管停止加熱時，烘筒表面溫度已超過設(shè)定溫度。當(dāng)表面溫度回落到低于設(shè)定溫度時，烘筒電熱管又會自動控制通電加熱升溫，電熱管實際溫度與烘筒表面實際溫度始終存在溫差，隨著時間的延長溫差變小。如此循環(huán)往復(fù)，溫度始終在設(shè)定點附近上下波動，有時波動范圍達(dá)±6℃。為了達(dá)到150℃以上的溫度，還需分階段升溫，時間、電能被毫無意義的消耗浪費，預(yù)縮質(zhì)量得不到保障。
　　智能溫控系統(tǒng)由可控硅功率模塊，熱電偶、電熱管、移相觸發(fā)器、智能溫控儀組成，溫控儀采用PID（光離子檢測）模糊控制技術(shù)，參數(shù)自整定，并具有儲存記憶功能，溫控儀自動測算系統(tǒng)平衡時所需功率大小，并發(fā)出指令信號給移相觸發(fā)器，移相觸發(fā)器發(fā)出脈沖信號控制可控硅導(dǎo)通角實現(xiàn)功率調(diào)節(jié)以維持系統(tǒng)平衡，這樣電熱管始終持續(xù)工作在低電壓、低功率狀態(tài)，溫度自動維系在設(shè)定點上，無波動現(xiàn)象，織物預(yù)縮定型質(zhì)量均勻一致，電熱管始終持續(xù)工作在功率狀態(tài)，保證了系統(tǒng)的節(jié)能和電熱管壽命的延長。
　　6 精密疊布與自動打卷
　　正常情況下圓筒針織物的門幅通過自動擴幅器作用，以及預(yù)縮定型過程，門幅大小基本穩(wěn)定。但為使圓筒針織物在降溫過程和搬運過程中的門幅穩(wěn)定和產(chǎn)品的美觀，精密疊布和自動打卷裝置可輕松滿足人們的需要。
　　精密疊布裝置由機架、自動壓布桿、導(dǎo)布輥、自動升降臺以及感應(yīng)探頭、油壓機械系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)組成。
　　自動打卷可保證筒狀針織物以卷繞方式成卷筒狀方便搬運，但打卷過程也有一定的徑向拉力。所以多數(shù)情況下都采用精密疊布方式。兩個羊角導(dǎo)布輥以一定的速度把預(yù)縮定型并冷卻好的圓筒針織物自上而下送到疊布臺。與此同時，由變頻器控制的馬達(dá)以一定速度使兩個羊角導(dǎo)布輥左右往復(fù)擺動。兩邊的壓布桿有規(guī)律地把卷曲的布邊壓平并固定好。壓布桿上裝有微動感應(yīng)器，每壓一次則疊布臺下降一級。當(dāng)筒狀針織物需斷開時，疊布臺下的微電動機帶動臺面上的橡膠帶把已折疊好的一匹布轉(zhuǎn)移到疊布臺的另一側(cè)供操作人員處置。除靜電裝置還可保證人身安全，避免靜電干擾，整個疊布過程自動完成。
　　7 觸摸屏式操作系統(tǒng)
　　圓筒針織物預(yù)縮機的自動化程度較高一般只需兩人操作。不同的幅寬、不同的預(yù)縮率要求、不同克重的織物，不同的纖維處理溫度、速度參數(shù)均可在觸摸屏式操作系統(tǒng)中設(shè)定。圓筒針織物預(yù)縮機控制系統(tǒng)較為復(fù)雜。老式的控制系統(tǒng)，電器的機械裝置、連接點過多，系統(tǒng)工作安全性能差。
　　當(dāng)前紡織染整設(shè)備采用彩色液晶觸摸屏式操作控制已成為時尚，大大提升了染整設(shè)備的自動化水平和安全性能。最新產(chǎn)品的圓筒針織物預(yù)縮機觸摸屏式控制操作系統(tǒng)由觸摸屏、可編程控制器（PLC），傳感器、專用程序軟件組成。集成化程度高，大大降低了因電氣元件質(zhì)量問題而引發(fā)安全事故的可能。機上的所需工藝參數(shù)和指令均通過觸摸屏輸入一目了然。工藝參數(shù)和指令信號輸入PLC后，專用可編程序控制器把信號處理并交給氣動開關(guān)、變頻器等執(zhí)行元件，使機器按給定命令運轉(zhuǎn)。每組最佳工藝參數(shù)均可作為樣式保存，所有工藝參數(shù)均有中英文對照顯示，前屏可顯示預(yù)縮率、緊急鬧鐘等，后屏可顯示計碼和時間。基本實現(xiàn)了數(shù)字化操作管理。
　　8 結(jié)束語
　　圓筒針織物預(yù)縮機作為高擋內(nèi)衣不可缺少的加工設(shè)備之一，其產(chǎn)品質(zhì)量如軸承、輥筒、氣動、電氣等零件還有待于提高。另外，呢毯的國產(chǎn)化、使用壽命和價格等問題，也應(yīng)引起國內(nèi)制造商和用戶的高度重視。