影響紡織品含水率的因素是多方面的,主要有以下四點:
織物材料
織物的吸水性能對脫水后的織物含水率影響很大。吸水性是指液態水在織物纖維表面擴散,被纖維中的孔隙空腔及纖維間形成的毛細管所吸收并保持。織物纖維的吸水性與纖維的化學結構、物理結構有關,所以不同的織物具有不同的吸水性。織物纖維本身是多孔物質,這是**重孔;纖維紡成紗線,纖維間有空隙,形成了**重孔結構;紗線織成織物,紗線之間的空隙形成了第三重孔隙結構。盡管棉布和牛仔布料都是棉纖維,但由于紡織工藝的差別,牛仔布料的**重孔與第三重孔間隙小,導致棉布的含水率高于牛仔布料。
織物的吸水性也會影響洗滌設備的耗水量。洗滌吸水性強的織物時,耗水量也會多一些。
另外,織物的吸水性還影響到洗滌機械力。吸水性好的織物可吸收自身重量幾倍的洗滌液,在籠內翻滾拋落時產生很大的沖擊力;而吸水性弱的織物吸收的洗滌液少,翻滾拋落時產生的沖擊力就小,從而影響洗滌效果。
脫水時間
隨著脫水時間延續,織物的含水率先顯著下降,大約3分鐘后呈緩慢下降。這是因為洗衣機先脫出了織物中的自由水。隨后,織物中的自由水含量逐步減小,需要進一步脫離的是結合水。自由水以游離形式存在于織物中,可以自由流動,是良好的洗滌溶劑,傳輸洗滌化料和污漬;而結合水是與織物纖維分子鍵合的水分子,它們靠氫鍵或分子鍵力結合在織物纖維分子上。結合水的量與織物纖維的分子結構、化學組成密切相關。
設備脫水力
脫水性能是洗滌設備的一個主要性能。評價設備脫水性能的一個重要指標是G因子,即織物在轉籠內壁上所受到的離心加速度與重力加速度的比值。G值越大,設備脫水時的離心力也就越大,克服結合水結合力的能力越強,脫水性能也就越好。
這是標準QB/T 2323-2017 《工業洗衣機》給出的G因子計算式:
─ n:每分鐘轉速,r/min
─ d:轉籠直徑,cm
洗脫機的脫水過程是利用離心力的作用將織物中的自由水和結合水甩出去,當離心力大于織物與水的結合力時,結合水才能被甩出。如果脫水離心力不能克服結合力,則結合水是難以被脫出的。
G值對脫水效果的影響明顯大于脫水時間。正是由于隨著G值增加,織物中的水分受到的離心力變大,水分因此而產生脫離中心位置的趨勢越顯著。
隨著G值的提高,織物含水率下降,以300G左右為臨界點,G值大于300時,對含水率的影響趨于平緩。
當然,G值越大,對織物的破損帶來的影響也越大。并不是所有織物的強度都能適應很高G值的,這是一個需要使用者特別注意的問題。
轉籠幾何尺寸
轉籠幾何尺寸對籠內各點織物含水率的分布均勻性有較大影響,如果同一車脫水的織物各處含水率變化較大,那么對后續烘干效率和能耗也將產生影響,這一點不太被設備使用者注意到。
我們所說的設備G值,其實是一個*大值,位置是在轉籠圍板內壁表面上。實際脫水時,織物堆積分布成一定厚度,必然有很多織物不是貼著圍板內壁表面,而是距轉籠軸心近一些。這些織物所受收到的脫水離心力相對就弱一些,G值必然小一些,其含水率也就會相對高一些。
容積載荷比大的轉籠,含水率分布均勻性相對也好。籠內織物的含水率差異小、比較一致,這對于后續提高烘干工序的效率、節約能耗無疑是有幫助的。