影响纺织品含水率的因素是多方面的,主要有以下四点:
织物材料
织物的吸水性能对脱水后的织物含水率影响很大。吸水性是指液态水在织物纤维表面扩散,被纤维中的孔隙空腔及纤维间形成的毛细管所吸收并保持。织物纤维的吸水性与纤维的化学结构、物理结构有关,所以不同的织物具有不同的吸水性。织物纤维本身是多孔物质,这是**重孔;纤维纺成纱线,纤维间有空隙,形成了**重孔结构;纱线织成织物,纱线之间的空隙形成了第三重孔隙结构。尽管棉布和牛仔布料都是棉纤维,但由于纺织工艺的差别,牛仔布料的**重孔与第三重孔间隙小,导致棉布的含水率高于牛仔布料。
织物的吸水性也会影响洗涤设备的耗水量。洗涤吸水性强的织物时,耗水量也会多一些。
另外,织物的吸水性还影响到洗涤机械力。吸水性好的织物可吸收自身重量几倍的洗涤液,在笼内翻滚抛落时产生很大的冲击力;而吸水性弱的织物吸收的洗涤液少,翻滚抛落时产生的冲击力就小,从而影响洗涤效果。
脱水时间
随着脱水时间延续,织物的含水率先显著下降,大约3分钟后呈缓慢下降。这是因为洗衣机先脱出了织物中的自由水。随后,织物中的自由水含量逐步减小,需要进一步脱离的是结合水。自由水以游离形式存在于织物中,可以自由流动,是良好的洗涤溶剂,传输洗涤化料和污渍;而结合水是与织物纤维分子键合的水分子,它们靠氢键或分子键力结合在织物纤维分子上。结合水的量与织物纤维的分子结构、化学组成密切相关。
设备脱水力
脱水性能是洗涤设备的一个主要性能。评价设备脱水性能的一个重要指标是G因子,即织物在转笼内壁上所受到的离心加速度与重力加速度的比值。G值越大,设备脱水时的离心力也就越大,克服结合水结合力的能力越强,脱水性能也就越好。
这是标准QB/T 2323-2017 《工业洗衣机》给出的G因子计算式:
─ n:每分钟转速,r/min
─ d:转笼直径,cm
洗脱机的脱水过程是利用离心力的作用将织物中的自由水和结合水甩出去,当离心力大于织物与水的结合力时,结合水才能被甩出。如果脱水离心力不能克服结合力,则结合水是难以被脱出的。
G值对脱水效果的影响明显大于脱水时间。正是由于随着G值增加,织物中的水分受到的离心力变大,水分因此而产生脱离中心位置的趋势越显著。
随着G值的提高,织物含水率下降,以300G左右为临界点,G值大于300时,对含水率的影响趋于平缓。
当然,G值越大,对织物的破损带来的影响也越大。并不是所有织物的强度都能适应很高G值的,这是一个需要使用者特别注意的问题。
转笼几何尺寸
转笼几何尺寸对笼内各点织物含水率的分布均匀性有较大影响,如果同一车脱水的织物各处含水率变化较大,那么对后续烘干效率和能耗也将产生影响,这一点不太被设备使用者注意到。
我们所说的设备G值,其实是一个*大值,位置是在转笼围板内壁表面上。实际脱水时,织物堆积分布成一定厚度,必然有很多织物不是贴着围板内壁表面,而是距转笼轴心近一些。这些织物所受收到的脱水离心力相对就弱一些,G值必然小一些,其含水率也就会相对高一些。
容积载荷比大的转笼,含水率分布均匀性相对也好。笼内织物的含水率差异小、比较一致,这对于后续提高烘干工序的效率、节约能耗无疑是有帮助的。