饰品之家讯: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。
图1(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1(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(yn)=l1—l2/l1, l2=l1(1—yn) (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(ym)=L1—L2/L1=[yn(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。
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