[摘 要>文中系统介绍了圆筒针织物预缩机的机械、电气性能，详细说明了预缩机的工作原理和整台设备的生产工艺全流程，并对进布、超喂、汽蒸、预缩、温控、操作等不同阶段的作用和特点作了分析和介绍。
前言
圆筒针织物是由线圈相互钩织而成的，纱线经过前处理、染色、水洗等工艺过程后，线圈径向被拉伸，尺寸变长，纬向线圈收缩尺寸缩短。如果维持这种状态，用松式烘干机处理后，恢复了部分形变，导致“干燥定型”形变，织物内部仍然残存部分内应力。当针织物再度润湿时，由于内应松驰，使纤维和纱（线）的长度缩短，而构成织物缩水。若用老式呢毯定型处理，由于呢毯薄（10mm左右），难以达到预缩的有效目的，只能作为一种定型处理。若用阻尼式预缩机处理，其柔软丰满性又难以达到高挡内衣的要求。上世纪九十年代起，国外针对圆筒针织物的预缩有了专用的双面筒状针织物呢毯预缩设备。我厂在上世纪九十年代中期就引进了意大利FERRARO公司的圆筒针织物预缩机，经考察对比，现在看来，其工艺流程、机械、电气原理还是比较先进合理的，其径向预缩率最大可达18％，缩水率可控制在2％以内。随着新技术的应用和发展，预缩机也有了创新和提高。目前，国内不少厂家也能生产，其工艺流程和机械原理基本相同，一些自控装置和设计手段则紧跟着国际最新发展潮流。
1 圆筒针织物预缩工艺流程
圆筒针织物预缩机是一种双面呢毯机械预缩定型设备，经其处理后的针织物，可实现织物丰满、柔软、爽滑的特点，广泛用于天然纤维及其合纤针织物预缩定型整理。
筒状针织物的预缩工艺流程：
折叠状圆筒针织物（松式烘干后）→自动松式喂布→超喂扩幅→汽蒸复原→双面预缩定型→冷风消光定型→自动叠布和打卷。
2 自动松式进布
自动松式进布装置的作用是将已折叠圆筒针织物变为松驰式平幅并以定量方式不间断给预缩机喂布，保持进布张力均匀一致。它由机架、表面粗糙的橡胶导布辊、J型存布箱、滑板及光电控制系统组成。
粗糙面导布辊带动织物落人J型存布箱并以小S型堆布形式存于滑板上，同时释放折叠层间挤压形成的应力，光电开关自动控制存布量，要求自动喂布处理后，进布张力始终保持均匀一致，针织物的各点克重相同。
3 自动超喂与汽蒸
超喂是预缩的关键工序之一，必须根据针织物的结构、纱线纤维类型、针织物颜色、布面干湿程度等诸多因素加以考虑。如预缩量过大，容易造成“树皮皱”，预缩量过小，手感不够丰满，难以达到预缩效果。因此，要根据各厂实际情况不断积累经验数据，储存到微机中。最好烘干的针织物不要过24小时，即开始预缩处理，否则织物太干预缩效果不够理想。
老式圆筒针织物定型机的超喂扩幅装置主要是由撑布架完成，中间有支撑杆连接杆，幅宽调节靠改变支撑杆长度来完成。一般每台机器至少配置三套撑板才可完成各种幅宽操作需要，操作工序繁杂，并且超喂轮与撑板滚轮挤压力非常大，易使织物形成无法恢复的压力痕迹。
自动超喂装置采用具有专利技术两对扩幅器，无需手动，无需停机，即可自动调节织物的宽度。扩幅器两边装有磁浮装置，两边互不连接。两边的扩幅器上的滑轮被扩幅装置抱合。抱合轮可无级调节进布速度，遇针织物破洞自动探测停机。扩幅器上还装有一条贯穿前后的传送带，由超喂轮带动实现积极送布，消除了传统撑板难以克服的纬斜，超喂处理后织物纹路平整清晰无轧痕。通过汽蒸后，稍有变形的纤维很容易恢复原状，基本上消除了径向作用力的影响。
4 针织物的预缩
预缩机构由呢毯、阻尼板、电加热烘筒、进出布轴辊和张力纠偏辊组成。呢毯是由合成纤维针刺编织并粘合而成，表面无连接痕迹的圆筒状织物，厚在20～25mm不等，宽根据所购机器而定，其中有1500mm、1800mm和2500mm（可双幅进布）等幅宽可供选择。手感毛绒富有弹性，耐温耐磨。理论上呢毯越厚预缩效果越明显，但实际上往往由于呢毯的制造和机械的条件限制，目前，实用呢毯厚度仅在20～25mm之间。
电热烘筒（直径400mm）其内部充人了占2／3空间的惰性导热油介质，中间放置一套绝缘电热管。工作时，电热管发出的热量通过导热油介质传至烘筒表面，烘筒外表面温度分布极其均匀，烘筒外表面经镜面抛光处理，光滑耐磨不脱层，织物的熨烫定型过程在此表面完成。
阻尼板由聚四氟乙烯材料制成，表面光滑，质地硬而富有弹性，厚3mm左右。它是把针织布导入预缩过程的关键元件，它与呢毯的夹角可视预缩率要求的大小而进行调节。进、出布辊与张力辊组合（共三根辊）可调节呢毯的拉伸和弹性恢复变形，进、出布轴辊直径的确定，是由机械原理以及呢毯折弯角与使用寿命等因素综合计算得出的。其中进、出布辊两端位置固定不变，张力纠偏辊两端与电热烘筒两端的离距视呢毯的偏向大小自动调节。张力纠编轴辊是主要保证呢毯始终沿辊筒中央位置运行的调节保障。
针织物的预缩定型原理：呢毯运行到进布辊表面时，呢毯外表面被拉伸，当织物经超喂、扩幅及汽蒸过程后运行至呢毯与阻尼板之间时，由于织物与呢毯之间磨擦力远远大于与阻尼板之间的磨擦力。此时，阻尼板可起到堆集织物，使织物紧贴呢毯的作用。因而织物紧贴在呢毯表面上运行，当呢毯脱离进布辊沿烘筒表面运行时，呢毯表面开始径向收缩，布面也跟随呢毯表面开始收缩，脱离阻尼板后布面被夹持在烘筒与呢毯之间，由于烘筒的高温，织物被熨烫定型，尺寸缩短并被固定下来，预缩过程完成。同理，第二预缩单元完成织物另一面的预缩定型整理。经此预缩处理后，针织物的单位克重增加，残余内应力基本消除。
调整呢毯与阻尼板之间的夹角可改变织物预缩量的大小。当夹角变小预缩率增大。反之夹角增大预缩率减小。实际生产操作中可通过检验织物克重来控制缩水率的大小。克重增加意味着缩水率的减小。反之，克重减小，缩水率增大。克重增加太多甚至可能会出现负缩水率。
生产实践中，织物缩水率的大小还与前道处理工序密切相关，特别是烘干处理工序。
多层松式烘干机由于烘干路径长，所需风量均匀柔和，烘干过程中织物所受张力小，可以充分地自然回缩，残余应力最小，需要的预缩量最也小。圆网烘干机是一种比较落后的设备，它采用吸风式烘干，烘干过程中针织物受风力作用紧贴不锈钢制圆网，难以自然回缩，内应力被保存下来，所需要的预缩量也大。
5 智能温控系统
温度是预缩定型的关键因素之一，不同的纤维，预缩温度也不同。可根据纤维的定型温度来确定预缩温度。同时还必须考虑车速对预缩的影响，预缩机的设计车速为，0~40m／min，一般预缩机的实际车速控制在20m／min以内为宜，如要二次预缩车速可以快些。温度准确均匀、稳定是保证产品质量的重要环节。近年来，智能温控系统在圆筒针织物预缩机上的应用，大大提高了烘筒的温控精度。
老式温控系统采用温度探头在烘筒表面磨擦，得出表面实际温度后传送给温控仪，由温控仪根据设定来作出送电加热和停电降温的指令。由于电热管加热惰性导热油有一定的传导时间，使得烘筒表面温度和电热管实际温度有一定的时间差距。当烘筒表面到达设定温度把信号传给温控仪时，电热管实际温度早已超越设定温度。当电热管停止加热时，烘筒表面温度已超过设定温度。当表面温度回落到低于设定温度时，烘筒电热管又会自动控制通电加热升温，电热管实际温度与烘筒表面实际温度始终存在温差，随着时间的延长温差变小。如此循环往复，温度始终在设定点附近上下波动，有时波动范围达±6℃。为了达到150℃以上的温度，还需分阶段升温，时间、电能被毫无意义的消耗浪费，预缩质量得不到保障。
智能温控系统由可控硅功率模块，热电偶、电热管、移相触发器、智能温控仪组成，温控仪采用PID（光离子检测）模糊控制技术，参数自整定，并具有储存记忆功能，温控仪自动测算系统平衡时所需功率大小，并发出指令信号给移相触发器，移相触发器发出脉冲信号控制可控硅导通角实现功率调节以维持系统平衡，这样电热管始终持续工作在低电压、低功率状态，温度自动维系在设定点上，无波动现象，织物预缩定型质量均匀一致，电热管始终持续工作在功率状态，保证了系统的节能和电热管寿命的延长。
6 精密叠布与自动打卷
正常情况下圆筒针织物的门幅通过自动扩幅器作用，以及预缩定型过程，门幅大小基本稳定。但为使圆筒针织物在降温过程和搬运过程中的门幅稳定和产品的美观，精密叠布和自动打卷装置可轻松满足人们的需要。
精密叠布装置由机架、自动压布杆、导布辊、自动升降台以及感应探头、油压机械系统和电气控制系统组成。
自动打卷可保证筒状针织物以卷绕方式成卷筒状方便搬运，但打卷过程也有一定的径向拉力。所以多数情况下都采用精密叠布方式。两个羊角导布辊以一定的速度把预缩定型并冷却好的圆筒针织物自上而下送到叠布台。与此同时，由变频器控制的马达以一定速度使两个羊角导布辊左右往复摆动。两边的压布杆有规律地把卷曲的布边压平并固定好。压布杆上装有微动感应器，每压一次则叠布台下降一级。当筒状针织物需断开时，叠布台下的微电动机带动台面上的橡胶带把已折叠好的一匹布转移到叠布台的另一侧供操作人员处置。除静电装置还可保证人身安全，避免静电干扰，整个叠布过程自动完成。
7 触摸屏式操作系统
圆筒针织物预缩机的自动化程度较高一般只需两人操作。不同的幅宽、不同的预缩率要求、不同克重的织物，不同的纤维处理温度、速度参数均可在触摸屏式操作系统中设定。圆筒针织物预缩机控制系统较为复杂。老式的控制系统，电器的机械装置、连接点过多，系统工作安全性能差。
当前纺织染整设备采用彩色液晶触摸屏式操作控制已成为时尚，大大提升了染整设备的自动化水平和安全性能。最新产品的圆筒针织物预缩机触摸屏式控制操作系统由触摸屏、可编程控制器（PLC），传感器、专用程序软件组成。集成化程度高，大大降低了因电气元件质量问题而引发安全事故的可能。机上的所需工艺参数和指令均通过触摸屏输入一目了然。工艺参数和指令信号输入PLC后，专用可编程序控制器把信号处理并交给气动开关、变频器等执行元件，使机器按给定命令运转。每组最佳工艺参数均可作为样式保存，所有工艺参数均有中英文对照显示，前屏可显示预缩率、紧急闹钟等，后屏可显示计码和时间。基本实现了数字化操作管理。
8 结束语
圆筒针织物预缩机作为高挡内衣不可缺少的加工设备之一，其产品质量如轴承、辊筒、气动、电气等零件还有待于提高。另外，呢毯的国产化、使用寿命和价格等问题，也应引起国内制造商和用户的高度重视。
