CN116695371B - 一种管状织物的热定型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管状织物的热定型方法，利用磁场作用将拉幅定型装置悬浮在平行于左右方向的加热套筒内，将管状织物套在拉幅定型装置上进行热定型；拉幅定型装置包含用于与管状织物的内壁贴合的曲面；优选地，曲面的数量为两个，上下对称布置；两个曲面的间距可调。本发明的方法简单，由于拉幅定型装置呈悬浮状态，不同于固定状态，因此对管状织物的热定型长度没有限制，效率较高，由于两个曲面的间距可调，因此能够适应不同规格的管状织物。

Description

一种管状织物的热定型方法

技术领域

本发明涉及一种管状织物的热定型方法，属于纺织物热定型技术领域。

背景技术

织物热定型是将织物通过加热定型来改善其形态稳定性和强度等性能的一种重要工艺。然而，传统织物热定型存在着效率低、流程复杂、工艺单一等问题，无法满足现代工业对于高效率、多样性、高精度的生产要求。一些传统织物热定型设备通常需要多个工序完成，包括穿轴、卷布、加热、冷却、调整张力等步骤，而且由于织物尺寸、材质、厚度等差异，需要针对不同织物进行调整和适应，导致工艺流程复杂，效率低下。此外，传统织物热定型设备通常使用机械定型装置或者压力定型装置进行热定型，这些装置需要多次调整，操作复杂且精度不高，不利于提高工艺的精度和效率。

织物的种类包括机织物、针织物和非织造布。随着针织织造技术的发展，管状织物在建筑、包装、运输、农业、渔业、体育、生物医疗、航天航空等各个领域得到了广泛应用。传统的管状织物热定型方法主要基于水浴加热方法，将管状织物套在加热套筒上，将其置于具有一定温度的水浴环境中，但是受到水浴温度、加热时间及管状织物传递速率的影响导致定型质量不稳定，无法满足市场需求。

专利CN210458642U公开了一种管状织物热定型装置，将需要进行热定型的织物套在支撑滚筒上，利用热风吹扫织物，使得织物受热定型；然而一方面其需要根据不同规格的管状织物选择不同外径的支撑滚筒；另一方面支撑滚筒的长度限制了管状织物的热定型长度，效率低下。

因此，寻找一种新的、高效的热定型方法成为了研究的重点。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种管状织物的热定型方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种管状织物的热定型方法，利用磁场作用将拉幅定型装置悬浮在平行于左右方向的加热套筒内，将管状织物套在拉幅定型装置上进行热定型；拉幅定型装置包含用于与管状织物的内壁贴合的曲面；热定型的温度需要高于管状织物的玻璃化转变温度，低于熔点，以实现织物的塑性形变和形状稳定性的改变；热定型的时间取决于多个因素，例如材料类型、尺寸、形状、所需形状的复杂程度等等，一般来说，热定型的时间可能从几分钟到几小时不等，对于某些特殊的材料和形状，可能需要更长的时间来完成热定型，具体的时间范围需要根据具体的热定型工艺来确定；加热套筒用于为织物热定型提供高温环境。

本发明要解决的技术问题之一是专利CN210458642U的支撑滚筒固定，限制了管状织物的热定型长度；本发明的拉幅定型装置功能等同于专利CN210458642U的支撑滚筒，然而本发明的拉幅定型装置并没有固定而是利用磁场作用悬浮在加热套筒中的，因此对管状织物的热定型长度没有限制，效率较高。相比传统方法，本发明具有显著的优势，能够提高工作效率并实现更高的生产能力，由于对管状织物的热定型长度没有限制，操作人员可以自由调整热定型长度，灵活应对不同长度的管状织物，因此，本发明在织物处理行业中具有重要的应用前景，并可为生产过程带来效率和质量的提升。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种管状织物的热定型方法，曲面的数量为两个，上下对称布置；两个曲面的间距可调。

本发明要解决的技术问题之二是专利CN210458642U需要根据不同规格的管状织物选择不同外径的支撑滚筒；本发明中拉幅定型装置的两个曲面的间距可调，能够适应不同规格的管状织物，进而解决了该问题。

如上所述的一种管状织物的热定型方法，拉幅定型装置包括磁性相同的上磁体I和下磁体I，所述两个曲面为上磁体I的上表面和下磁体I的下表面，上磁体I和下磁体I通过伸缩杆连接，伸缩杆为无磁性材料；上磁体I和下磁体I的形状取决于织物的形状，例如，若织物呈直筒状，则上磁体I和下磁体I为半圆柱形，若织物呈直径小、中间直径大的筒状，则上磁体I和下磁体I为半纺锤体形。

如上所述的一种管状织物的热定型方法，伸缩杆包括调节杆、两个齿轮、星型旋钮和两根竖直齿条；调节杆平行于左右方向，两个齿轮固定套在调节杆的左端上且二者间距排列，星型旋钮与调节杆的右端固定连接；两根竖直齿条分别位于调节杆的前侧与后侧；两根竖直齿条分别与两个齿轮啮合；一个竖直齿条的上端与上磁体I固定连接，另一个竖直齿条的下端与下磁体I固定连接；使用时，通过旋转星型旋钮使得调节杆转动，带动齿轮转动，进而带动竖直齿条竖直运动，改变上磁体I和下磁体I的间距。

如上所述的一种管状织物的热定型方法，两个齿轮的形状和尺寸相同；两根竖直齿条的形状和尺寸相同；如此可使得上磁体I和下磁体I移动方向不同，位移相同。

如上所述的一种管状织物的热定型方法，加热套筒内固定有上磁体II和下磁体II；上磁体II位于上磁体I的上方且二者磁性相同，下磁体II位于下磁体I的下方且二者磁性相同；上磁体II的磁场方向垂直于上磁体I的上表面，下磁体II的磁场方向垂直于下磁体I的下表面，以便使各磁体间产生电磁力为圆柱筒，如此可使得管状织物受热更均匀。

如上所述的一种管状织物的热定型方法，加热套筒外设有磁性相同的左环形磁体III和右环形磁体III；左环形磁体III、加热套筒、右环形磁体III依次间距排列，且三者共轴；左环形磁体III和右环形磁体III固定在支架上；左环形磁体III与下磁体I的磁性相同；左环形磁体III和右环形磁体III可防止加热套筒内部的拉幅定型装置沿着织物运行方向移动。

如上所述的一种管状织物的热定型方法，左环形磁体III背离加热套筒的一侧设有喂入罗拉，右环形磁体III背离加热套筒的一侧设有输出罗拉。

如上所述的一种管状织物的热定型方法，具体过程为：待热定型的管状织物通过喂入罗拉进行输送，先穿过左环形磁体III的中空部分，再穿入加热套筒中并套在拉幅定型装置上，再从加热套筒中穿出后穿入右环形磁体III的中空部分，经过输出罗拉进入到后道工序。

如上所述的一种管状织物的热定型方法，加热套筒内设有红外升温装置、蒸汽升温装置或水浴升温装置，可实现红外线定型、湿热定型或干热定型；红外升温装置由对称排列的红外加热灯组成，低温加热即可实现织物热定型的目的；当加热套筒内设有蒸汽升温装置或水浴升温装置时，加热套筒上设有排水口，用于排出高温定型液或定型蒸汽，排水口安装有防尘网。

有益效果

（1）传统的热定型方式受到工艺条件和织物类型的限制，难以适应多样化的织物市场需求；而本发明可以根据织物的不同特性和要求，灵活调整热定型过程中的磁场强度和磁场分布，实现多样化的热定型工艺；

（2）传统的热定型方式需要经过多次人工操作和热处理过程，费时费力；而本发明实现了无接触热定型，简化了热定型流程，提高了生产效率；

（3）与传统热定型方式相比，本发明还能够节约能源，减少污染排放，达到节能环保的目的。

附图说明

图1为本发明的热定型装置的结构示意图；

图2为本发明的拉幅定型装置内部传动示意图；

图3为本发明的热定型方法和传统人工定型方法的织物特征区域及其特征灰度值对比图；其中，a）为本发明热定型的织物图，b）为传统人工热定型方法的织物图，c）为a）沿箭头特征区域灰度值曲线图，d）为b）沿箭头特征区域灰度值曲线图；

其中，1-下磁体I，2-伸缩杆，3-调节杆，4-星型旋钮，5-下磁体II，6-蒸汽升温装置，7-水浴升温装置，8-红外升温装置，9-左环形磁体III，10-加热套筒，11-喂入罗拉，12-输出罗拉，13-齿轮，14-齿条。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚，完整地描述，所述实施例仅包括本发明的部分情况但不限于全部情况。以下将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

一种管状织物的热定型装置，如图1所示，包括拉幅定型装置、加热套筒10、左环形磁体III 9、右环形磁体III、喂入罗拉11和输出罗拉12；

拉幅定型装置包括伸缩杆2以及磁性相同的上磁体I和下磁体I 1；

上磁体I的上表面和下磁体I 1的下表面为用于与管状织物的内壁贴合的曲面，上磁体I和下磁体I 1通过伸缩杆2连接；

如图2所示，伸缩杆2为无磁性材料，包括调节杆3、两个齿轮13、星型旋钮4和两根竖直齿条14；

调节杆3平行于左右方向，两个齿轮13的形状和尺寸相同且固定套在调节杆3的左端上且二者间距排列，星型旋钮4与调节杆3的右端固定连接；两根竖直齿条14的形状和尺寸相同且分别位于调节杆3的前侧与后侧；两根竖直齿条14分别与两个齿轮13啮合；一个竖直齿条14的上端与上磁体I固定连接，另一个竖直齿条14的下端与下磁体I 1固定连接；

加热套筒10为平行于左右方向的圆柱筒，其内设有红外升温装置8、蒸汽升温装置6或水浴升温装置7，其内固定有上磁体II和下磁体II 5；

拉幅定型装置位于加热套筒10内；上磁体II位于上磁体I的上方且二者磁性相同，下磁体II 5位于下磁体I 1的下方且二者磁性相同；上磁体II的磁场方向垂直于上磁体I的上表面，下磁体II 5的磁场方向垂直于下磁体I 1的下表面；

左环形磁体III 9、加热套筒10、右环形磁体III依次间距排列，且三者共轴；左环形磁体III 9和右环形磁体III的磁性相同且固定在支架上；左环形磁体III 9与下磁体I 1的磁性相同；

喂入罗拉11位于左环形磁体III 9背离加热套筒10的一侧，输出罗拉12位于右环形磁体III背离加热套筒10的一侧。

各磁体（上磁体I、下磁体I、上磁体II、下磁体II等）的形状、尺寸、磁性、间距以及各部件的相对位置需保证能够将拉幅定型装置悬浮在平行于加热套筒内，具体可从磁场理化强度及磁化率出发，通过测算磁场强度来经验性调节；

磁场的理化强度M（单位体积的磁偶极矩）的计算公式如下：

式中：

χ _m是物质的磁化率，与质量磁化率χ _mass的关系为，ρ为密度；

H是磁场强度；

μ ₀是真空磁导率；

B是磁感应强度，，μ _r 是相对磁导率，是磁导率，/>；

def是define或defination（定义）的缩写，表定义。

实施例2

一种管状织物的热定型方法，采用实施例1的管状织物的热定型装置，具体步骤如下：

（1）准备阶段；

根据管状织物热定型要求，选择相应形状的上磁体I和下磁体I（若织物呈直筒状，则上磁体I和下磁体I为半圆柱形，若织物呈直径小、中间直径大的筒状，则上磁体I和下磁体I为半纺锤体形），通过伸缩杆调整上磁体I的上表面和下磁体I的下表面的间距（需小于加热套筒的直径，保证管状织物在移动过程中不与加热套筒内部的部件摩擦）；

根据管状织物热定型要求，设定热定型温度，开启加热套筒内的升温装置（红外升温装置、蒸汽升温装置或水浴升温装置），将温度稳定在设定范围；

根据管状织物热定型要求，设定待热定型的管状织物的输送速度；

（2）工作阶段；

采用5~10cN的牵引张力将待热定型的管状织物通过喂入罗拉进行输送，先穿过左环形磁体III的中空部分，再穿入加热套筒中并套在拉幅定型装置上，拉幅定型装置悬浮在加热套筒内，再从加热套筒中穿出后穿过右环形磁体III的中空部分，经过输出罗拉进入到后道工序；

（3）收尾阶段；

关闭加热套筒内的升温装置（红外升温装置、蒸汽升温装置或水浴升温装置），断开红外升温装置电源或排出加热套筒内部剩余蒸汽或关闭并排出加热套筒内残留循环热定型液。

上述热定型方法按照管状织物的喂入顺序概述了步骤，在过程中为了保证拉幅定型装置悬浮于加热套筒内部，各个部件的距离需严格控制。这种方法利用磁性将拉幅定型装置悬浮在加热套筒内部，使得管状织物能够充分受到加热定型处理，提高了定型效果。同时，该方法的热定型流程高效化，可以提高生产效率，降低生产成本。

本发明的热定型方法相对于传统人工热定型方法具有提高织物热定型效率的优点，现结合具体案例进行说明：

准备两个未经热定型的涤纶管状织物，形状为直筒状；

对一个涤纶管状织物采用本发明的热定型方法进行热定型，其中，上磁体I和下磁体I为半圆柱形；上磁体I的上表面和下磁体I的下表面的间距大于等于涤纶管状织物的内径；热定型温度为120℃；输送速度为10m/min；牵引张力为10cN；最终得到的定型的管状织物的特征区域及其特征灰度值，如图3中a）和图3中c）所示；

对另一个涤纶管状织物采用传统人工热定型方法进行热定型，具体过程为：将管状织物套在加热板上，人工将套在板子上的织物置于具有100℃的水浴环境中定型；最终得到的定型的管状织物的特征区域及其特征灰度值如图3中b）和图3中d）所示；

将图3中c）和图3中d）进行对比可以看出，本发明的热定型方法织物的灰度值较为均匀；而在图3中d）曲线图中可以看到灰度值呈现向上波动趋势，对应图3中b）特征区域由深到浅，说明染色不均匀，定型效果差。因为在定型过程中，员工戴橡胶手套将管状织物套在热定型板子上后，手持袜带两端将其放入水浴锅中，期间员工两端没抓紧，或者织物没有经过定型板子，直接掉进热水中会造成染色不均匀，呈现图3中b）效果。

Claims (7)

1.一种管状织物的热定型方法，其特征在于，利用磁场作用将拉幅定型装置悬浮在平行于左右方向的加热套筒(10)内，将管状织物套在拉幅定型装置上进行热定型；拉幅定型装置包含用于与管状织物的内壁贴合的曲面；

曲面的数量为两个，上下对称布置；两个曲面的间距可调；

拉幅定型装置包括磁性相同的上磁体I和下磁体I(1)，所述两个曲面为上磁体I的上表面和下磁体I(1)的下表面，上磁体I和下磁体I(1)通过伸缩杆(2)连接，伸缩杆(2)为无磁性材料,

伸缩杆(2)包括调节杆(3)、两个齿轮(13)、星型旋钮(4)和两根竖直齿条(14)；调节杆(3)平行于左右方向，两个齿轮(13)固定套在调节杆(3)的左端上且二者间距排列，星型旋钮(4)与调节杆(3)的右端固定连接；两根竖直齿条(14)分别位于调节杆(3)的前侧与后侧；两根竖直齿条(14)分别与两个齿轮(13)啮合；一个竖直齿条(14)的上端与上磁体I固定连接，另一个竖直齿条(14)的下端与下磁体I(1)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种管状织物的热定型方法，其特征在于，两个齿轮(13)的形状和尺寸相同；两根竖直齿条(14)的形状和尺寸相同。

3.根据权利要求1所述的一种管状织物的热定型方法，其特征在于，加热套筒(10)内固定有上磁体II和下磁体II(5)；上磁体II位于上磁体I的上方且二者磁性相同，下磁体II(5)位于下磁体I(1)的下方且二者磁性相同；上磁体II的磁场方向垂直于上磁体I的上表面，下磁体II(5)的磁场方向垂直于下磁体I(1)的下表面。

4.根据权利要求3所述的一种管状织物的热定型方法，其特征在于，加热套筒(10)为圆柱筒。

5.根据权利要求4所述的一种管状织物的热定型方法，其特征在于，加热套筒(10)外设有磁性相同的左环形磁体III(9)和右环形磁体III；左环形磁体III(9)、加热套筒(10)、右环形磁体III依次间距排列，且三者共轴；左环形磁体III(9)和右环形磁体III固定在支架上；左环形磁体III(9)与下磁体I(1)的磁性相同。

6.根据权利要求5所述的一种管状织物的热定型方法，其特征在于，左环形磁体III(9)背离加热套筒(10)的一侧设有喂入罗拉(11)，右环形磁体III背离加热套筒(10)的一侧设有输出罗拉(12)。

7.根据权利要求1所述的一种管状织物的热定型方法，其特征在于，加热套筒(10)内设有红外升温装置(8)、蒸汽升温装置(6)或水浴升温装置(7)。