馮學(xué)本，無錫嘉元非織造技術(shù)研究所總工程師(已退休)，“863”國家項(xiàng)目及省部級(jí)項(xiàng)目鑒定專家，數(shù)屆ITMA亞洲紡機(jī)展評(píng)估專家、中國紡織工程學(xué)會(huì)專家委員、中國非織造機(jī)械分會(huì)專家顧問、中國產(chǎn)業(yè)用紡織品專家委員，參與編寫“十三五”非織造機(jī)械發(fā)展規(guī)劃，主編《針刺非織造布工藝技術(shù)與產(chǎn)品控制》教材;發(fā)表《非織造布后整理設(shè)備》、《發(fā)展非織造布后整理設(shè)備迫在眉睫》、《后整理設(shè)備分類及工藝設(shè)備》等文章。

　　拉幅熱定形是通過對(duì)流傳熱方式使非織造布內(nèi)外溫度一致，同時(shí)利用冷卻輥使非織造布迅速冷卻定形。冷卻輥利用非織造布的熱量提高織物表面光潔度，并通過調(diào)節(jié)兩只軋輥間隙使非織造布達(dá)到客戶要求的厚度值。

　　對(duì)于產(chǎn)業(yè)用紡織品，拉幅熱定形機(jī)主要適用于車用地毯背膠、覆底、發(fā)泡涂層，酒店數(shù)碼印花發(fā)色、水洗、烘干，紡粘非織造布的功能性后整理。

　　拉幅熱定形是通過對(duì)流傳熱方式使非織造布內(nèi)外溫度一致，同時(shí)利用冷卻輥使非織造布迅速冷卻定形。冷卻輥利用非織造布的熱量提高織物表面光潔度，并通過調(diào)節(jié)兩只軋輥間隙使非織造布達(dá)到客戶要求的厚度值。拉幅熱定形過程中，非織造布整個(gè)幅寬要受熱均勻，溫度一致，定形速度可以按需要調(diào)速控制，烘箱出口能迅速均勻地冷卻，加熱能耗盡可能低，以達(dá)到降低成本的目的。

依據(jù)產(chǎn)品需求完善定形流程

　　拉幅熱定形其實(shí)是熱在基布中吸收、平衡和轉(zhuǎn)移的過程。采用對(duì)流形式對(duì)基布加熱定形，其過程由鼓風(fēng)機(jī)以強(qiáng)制對(duì)流的方式使加熱過的空氣在烘房內(nèi)，將熱能轉(zhuǎn)移到基布上，起到平衡收縮作用，并用軋輥統(tǒng)一定形厚度。

　　拉幅熱定形加熱方式分為分間接加熱和直接加熱兩種;內(nèi)循環(huán)空氣與補(bǔ)充新空氣比為10∶1;并以分區(qū)的形式分別控制烘燥溫度;基布輸送形式采用的是布鋏式拉幅。烘干熱源有蒸汽加熱、導(dǎo)熱油加熱、燃油熱風(fēng)爐加熱、天然氣熱風(fēng)爐加熱、電熱管加熱多種形式。一般情況下，蒸汽加熱溫度范圍為120℃~160℃; 導(dǎo)熱油加熱溫度范圍為120℃~220℃; 燃油熱風(fēng)爐加熱溫度范圍為120℃~250℃;天然氣熱風(fēng)爐加熱溫度范圍為120℃~250℃;電熱管加熱溫度范圍控制在50℃~300℃。

　　以合成纖維為原料制備針刺非織造布，經(jīng)過拉幅熱定形后，其尺寸穩(wěn)定性得到了明顯提高，雖然與針刺的工藝有關(guān)，但本質(zhì)上還是取決于纖維的性能。熱定形的過程就是使纖維先發(fā)生應(yīng)力松弛現(xiàn)象，并隨后發(fā)生某種穩(wěn)定形態(tài)的加工過程。

　　在定形過程中，由于纖維分子鏈段進(jìn)行了重排，因此纖維的微結(jié)構(gòu)也發(fā)生了相應(yīng)的變化。要想達(dá)到預(yù)期的定形效果，除施以張力外，熱定形溫度必須在纖維的玻璃化溫度以上，軟化點(diǎn)溫度以下。

　　除此之外，針刺非織造布的熱定形溫度應(yīng)比使用溫度高30℃左右。熱定形過程中所需時(shí)間大約可分為四個(gè)階段：加熱時(shí)間，將表面加熱到定形溫度所需時(shí)間;熱滲透時(shí)間，內(nèi)外各部分的纖維具有相同的溫度所需時(shí)間，針刺非織造布一般比較致密，所需時(shí)間會(huì)更長;分子調(diào)整時(shí)間，纖維內(nèi)大分子按熱定形條件進(jìn)行調(diào)整重排所需時(shí)間;冷卻時(shí)間，出烘房后，使形態(tài)、尺寸固定下來進(jìn)行冷卻所需時(shí)間。通常所指的熱定形時(shí)間是前三項(xiàng)之和，大約需要3~4分鐘。一般以熱收縮率的檢測(cè)結(jié)果來確定，若熱收縮率不能達(dá)到要求，可適當(dāng)延長定形時(shí)間。

　　在針刺非織造布后整理加工中，應(yīng)當(dāng)依據(jù)產(chǎn)品的不同要求來配置設(shè)備與制定相應(yīng)合理的生產(chǎn)工藝。例如，超細(xì)高仿真人工皮革生產(chǎn)線是以聚酰胺與水溶聚酯組合為代表的定島海島短纖維針刺非織造布，將PVA/PU作為樹脂，形成的海島超細(xì)纖維，其纖維細(xì)膩、纖度均勻而成為目前最高檔次針刺合成革基布的代表。為了使針刺合成革基布的密度、尺寸保持穩(wěn)定，首先要對(duì)基布通過拉幅熱定形加以收縮定形，并用壓光機(jī)固定厚度尺寸;為使針刺基布在彎折時(shí)不產(chǎn)生皺痕，并在纖維與樹脂之間形成多空質(zhì)空隙，便于透氣，應(yīng)作PVA與PU的浸漬處理，再作堿減量處理而成為“貝斯”;最后根據(jù)客戶的具體要求作磨毛、貼膜、染色整理。

　　在超細(xì)高仿真人工皮革各個(gè)工序中，特別應(yīng)注意以下5項(xiàng)技術(shù)點(diǎn)。一是海島纖維的纖維斷面要清晰不粘島、纖維的卷曲數(shù)與卷曲度要穩(wěn)定、相應(yīng)的油劑要得當(dāng)。二是針刺非織造布梳理機(jī)前喂棉箱的結(jié)構(gòu)要確保纖維落棉通暢均勻、梳理針布與針刺機(jī)刺針的合理選用、針刺胚布外觀，密度，克重與厚度的均一性。三是PU樹脂加工過程應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制設(shè)備的走布張力、樹脂的正確選擇、PVA與PU的合理處理。四進(jìn)行是堿減量處理時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)調(diào)整設(shè)備的無張力、減量工藝中的溫度與時(shí)間。五是染色過程中要加強(qiáng)染料的選用以保證色牢度。

調(diào)整工藝參數(shù)消除設(shè)備故障

　　由于針刺非織造布材料普遍比較厚重、拉伸強(qiáng)度大、熱定形溫度又很高，所以，該種設(shè)備很容易發(fā)生故障，此時(shí)應(yīng)該及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)。

　　由于被烘干定形的產(chǎn)品克重高，特別需要進(jìn)行拒油拒水處理的針刺非織造布，因化學(xué)助劑的重量增加故針夾的負(fù)荷很大，加上鏈條的幅寬設(shè)置與實(shí)際產(chǎn)品的幅寬相差較大時(shí)，很容易發(fā)生調(diào)幅小車?yán)瓑牡氖鹿剩坏┠硞€(gè)或某幾個(gè)調(diào)幅小車被拉壞，生產(chǎn)將無法正常進(jìn)行。為防止該類事故的發(fā)生，生產(chǎn)前一定要確定好鏈條幅寬，實(shí)際操作以布料不下垂為宜，并嚴(yán)禁用鏈條來拉伸布料的幅寬。

　　由于部分產(chǎn)品的定形溫度很高，例如聚苯硫醚的定形溫度高達(dá)220℃、聚酰亞胺高達(dá)280℃，因此，烘箱的保溫顯得特別重要。這時(shí)烘箱內(nèi)和烘箱外(即室內(nèi))的溫度相差巨大，烘箱熱量的損失非常大。有研究人員曾經(jīng)做過實(shí)驗(yàn)，在烘箱內(nèi)的溫度達(dá)到了200℃以上時(shí)，將烘箱保溫門板的密封條去除10公分~20公分，這時(shí)再開啟散熱器風(fēng)機(jī)，烘箱的溫度不升反降。查找原因，發(fā)現(xiàn)散熱器風(fēng)機(jī)吸入了烘箱外的冷空氣導(dǎo)致烘箱內(nèi)的溫度不升反而下降。

密封正常烘箱側(cè)視圖

　　拉幅熱定形后產(chǎn)品還容易出現(xiàn)手感發(fā)硬、豐滿感差的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象往往是由于分區(qū)烘燥溫度控制不當(dāng)所致，應(yīng)該對(duì)照纖維的各臨界溫度，再分析各區(qū)溫度的設(shè)定值的合理性。

　　此外，若拉幅熱定形后產(chǎn)品幅寬有波動(dòng)，首先應(yīng)查看成卷走布路線的張力是否有波動(dòng);再復(fù)查針刺胚布的密度CV值，它將影響后道熱定形出來的基布張力。出現(xiàn)產(chǎn)品厚度偏差時(shí)，及時(shí)查看兩只軋輥間隙調(diào)節(jié)是否得當(dāng)，針刺胚布密度CV值是否偏大。拉幅熱定形出來后成卷走偏時(shí)，及時(shí)檢查看成卷機(jī)安裝是否有松動(dòng)，對(duì)中裝置是否失靈。

　　總體來說，對(duì)于拉幅熱定形生產(chǎn)線的機(jī)臺(tái)，要經(jīng)常巡回檢查有無異響、抖動(dòng);電機(jī)有無溫升發(fā)熱;機(jī)臺(tái)有無漏油漏水;手感張力是否穩(wěn)定一致;各分區(qū)烘燥溫度是否穩(wěn)定;前后聯(lián)絡(luò)信號(hào)是否同步一致。

定形機(jī)不停車儲(chǔ)布裝置

　　目前，國內(nèi)拉幅熱定形機(jī)具備進(jìn)出布根據(jù)工藝需要帶不停車儲(chǔ)布裝置;背膠、覆底、發(fā)泡涂層后應(yīng)盡可能快的進(jìn)烘房。傳統(tǒng)拉幅熱定形機(jī)追求的高效蒸發(fā)，還應(yīng)同時(shí)調(diào)整以滿足涂層的要求。

江蘇海大紡織機(jī)械股份公司研發(fā)的拉幅定形機(jī)

　　隨著環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，在非織造后整理領(lǐng)域都紛紛在考慮如何解決環(huán)保污染問題。舉例來說，江蘇海大紡織機(jī)械股份有限公司開發(fā)出的新型節(jié)能環(huán)保加熱方式，涉及天然氣的間接加熱方式等一系列很有前瞻性的課題，為業(yè)內(nèi)拉幅熱定形機(jī)的提升帶來了諸多亮點(diǎn)，為國內(nèi)外非織造布及產(chǎn)業(yè)用紡織品的高溫拉幅定形產(chǎn)品提供了更有競(jìng)爭力的選擇依據(jù)。