Elastische Strickwaren aus Spandex erfahren aufgrund der Spannung während des Webprozesses eine starke Dehnung. Obwohl sie eine gute Rückstellkraft besitzen, kehren sie nicht in ihren ursprünglichen Zustand zurück. Breite und Dicke des Gewebes sind daher instabil, was sich erheblich auf das Färben und Veredeln auswirkt. Durch Entspannung wird das Gewebe vollständig vorgeschrumpft und die Restspannungen im Inneren abgebaut. Beim Färben und Veredeln von Baumwollstrickwaren sollte die Spannung so weit wie möglich reduziert werden, um das Gewebe entspannt zu halten und eine Dehnung der Fasern zu vermeiden. Dieser Artikel behandelt kurz die beim Färben und Veredeln zu beachtenden Punkte, häufige Fehler sowie die Analyse und Vermeidung von Faltenbildung.
1. Vorsichtsmaßnahmen bei der Herstellung von elastischen Spandex-Strickwaren während der Färbe- und Veredelungsprozesse
1. Auswahl und Prüfung von Rohgeweben
Zuerst prüfendie Breite sowie die Kett- und Schussdichte des eingehenden RohlingsGleichzeitig sollte die Schrumpfelastizität des Rohgewebes geprüft werden (ein ganzes Stück Rohgewebe wird 30 Minuten lang in kochendem Wasser erhitzt, anschließend wird die elastische Schrumpfung nach Entspannung und Trocknung gemessen; sie beträgt in der Regel etwa 30 %). Bei schusselastischen Geweben muss die Breite des Rohgewebes proportional zur Breite des fertigen Produkts und der elastischen Dehnung in Schussrichtung angepasst werden.
Bei Annahme eines Produktionsauftrags müssen Sie Folgendes beachten:Zunächst müssen die Qualitätsanforderungen des Kunden verstanden werden.Insbesondere jene Eigenschaften, die mit Elastizität, Schrumpfung, Breite und Länge zusammenhängen, sind zu berücksichtigen. Bei der Weiterverarbeitung des Rohlings müssen die Strukturvorgaben, die Schlichte, die elastische Dehnung und Schrumpfung von Kette und Schuss sowie die elastische Ausdehnung und Kontraktion des Rohlings ermittelt werden. Beträgt die Abweichung zwischen Rohlingsbreite und Fertigproduktbreite maximal 20 % und liegt die Elastizität des Rohgewebes über 30 %, so verbessert sich die elastische Dehnung und Schrumpfung des Fertigprodukts in Schussrichtung.
Aufgrund der unterschiedlichen Dichte der Gewebestruktur, der ungleichmäßigen Spannungen zwischen linker und rechter Seite beim Weben und der Inkompatibilität zwischen Randstruktur und Hauptstruktur des Gewebes neigt der Stoff beim Färben und Veredeln leicht zum Einrollen. Daher muss die Randstruktur von 2/1- und 3/1-Köperbindungen bei Satin dicht sein; je länger der Flottierungspunkt, desto breiter und dichter muss die Randstruktur sein.
2. Schrumpfen
Beim Färben und Veredeln von elastischen Spandex-Geweben, insbesondere von schusselastischen Geweben, muss die beim Weben auf die Schussfäden wirkende Spannung zunächst abgebaut werden, um deren Elastizität wiederherzustellen. Daher sollte der Schrumpfprozess zu Beginn der Vorbehandlung erfolgen. Dieser kann vor dem Sengen, mit einer Heißwasserwäsche oder in Kombination mit dem Entschlichten durchgeführt werden (je gründlicher die Entschlichtung, desto stärker der Schrumpf). Hierfür eignen sich eine offene Heißwaschmaschine oder eine Jigger-Färbemaschine. Um Faltenbildung und Einrollen des Rocks durch übermäßiges Schrumpfen beim Waschen mit heißem Wasser zu vermeiden, sollte das Gewebe schrittweise durch Erhitzen (60, 70, 80, 90 °C) geschrumpft werden.
3. Singen
Vor dem Sengen muss der Nahtkopf gerade sein und der Breitenunterschied minimal. Beide Enden des Stoffbahnen sollten gesäumt werden, um Kantenausfransungen, Einrollen und Faltenbildung in den nachfolgenden Verarbeitungsschritten zu vermeiden. Spandex-Gewebe ist nicht hitzebeständig. Beim Sengen wird üblicherweise mit hoher Geschwindigkeit und niedriger Flammentemperatur gearbeitet, wobei die Flamme zweimal vorwärts und zweimal rückwärts gedreht wird. Wichtig ist, dass die Temperatur der Stoffoberfläche nicht zu hoch wird, da sonst die Elastizität beeinträchtigt wird. Das Sengen muss gleichmäßig erfolgen, die Stoffoberfläche sauber sein und keine Brandspuren oder Falten aufweisen. Nach dem Sengen muss der nächste Verarbeitungsschritt so schnell wie möglich erfolgen. Längeres Stapeln ist strengstens verboten.
4. Verkleinerung
Der Schlüssel zum Entschäumungseffekt liegt in ausreichendem Wasserwaschen und ausreichendem Wasservolumen.Durch die Methode, die Temperatur schrittweise zu erhöhen und die Strömung schrittweise umzukehren, kann das Gewebe allmählich geschrumpft werden, und andererseits können die auf dem Gewebe aufgequollenen, oxidierten und zersetzten Schlämme und Verunreinigungen schnell entfernt werden.
5. Vorbehandlung und Entkochen
Das Spandexgarn von Spandex-Kettgummigeweben ist unter heißen und feuchten Bedingungen nicht dauerhaft einsetzbar und eignet sich nicht für die Seilverarbeitung. Kettgummigewebe (Popeline, Köpergewebe etc.) sowie doppelt elastische Gewebe neigen beim Färben und Veredeln leicht zum Einrollen. Sie weisen knittrige Kanten auf und sind nicht beständig gegen konzentrierte Laugen und hohe Temperaturen. Auch beim Stapeln und Dämpfen können Falten, Einrollen und andere Defekte auftreten. Daher empfiehlt sich die Verwendung eines Kaltwalz-Vorbehandlungsverfahrens unter Bedingungen niedriger Laugenkonzentration und normaler Temperatur.
6. Vorformungs- und Mercerisierungsprozesse
Vorformen und Mercerisieren sind Schlüsselprozesse zur Stabilisierung der Form von Spandex-Elastikgeweben.Die Reihenfolge der Vorformungs- und Mercerisierungsprozesse richtet sich nach den jeweiligen Gegebenheiten. Ist das Halbzeug schmaler als das Fertigprodukt, sollte es zuerst geformt und anschließend mercerisiert werden. Ist das Halbzeug breiter als das Fertigprodukt, sollte es zuerst mercerisiert und dann geformt werden.
7. Mercerisieren
Für die Mercerisierung von Baumwoll- und Kettgeweben mit elastischen Fasern ist eine Geradwalzen-Merzerisierungsmaschine erforderlich. Spandexgarn muss nicht mercerisiert werden, die äußere Baumwollfaser und das Kettgarn (Baumwolle) hingegen schon. Die Mercerisierung stabilisiert nicht nur die Schussdimension des Gewebes, erhöht die Farbstoffaufnahme und gewährleistet die Kettschrumpfung, sondern reguliert auch die elastische Ausdehnung und Schrumpfung. Die Temperatur des Alkalibades sollte nicht zu hoch sein, um Faltenbildung zu vermeiden, und liegt idealerweise zwischen 85 und 90 °C. Da die Mercerisierung keinen Einfluss auf modulares Nylongarn hat, ist die Schrumpfung des Spandexgarns der Hauptfaktor, der die Breite beeinflusst. Daher muss das Spandex/Spandex-Gewebe durch die Mercerisierung seine ursprüngliche elastische Ausdehnung und Schrumpfung beibehalten, die Schrumpfung darf jedoch nicht übermäßig sein.
8. Formgebung (Vorformung)
Da die Schrumpfung des Spandex-Elastikgewebes in Querrichtung nach dem Entnehmen des Rohgewebes aus der Maschine bis zu 40–50 % beträgt, entsteht ein hochelastisches, schmales Gewebe. Dessen Formgebungsprozess muss kontrolliert werden, um die gewünschte Breite und ein optimales Schrumpfungsverhältnis zu gewährleisten. Ist die Temperatur oder Dauer des Formgebungsprozesses zu hoch, leidet die Festigkeit, und das Gewebe vergilbt leicht. Ist die Temperatur hingegen zu niedrig oder die Dauer zu kurz, wird der gewünschte Effekt nicht erzielt. Die Breite des während des Formgebungsprozesses fallengelassenen Gewebes beeinflusst direkt die Breite des fertigen Produkts. Elastizität und Schrumpfung des fertigen Produkts lassen sich anhand der Schussfaden-Schrumpfung nach dem Formgebungsprozess vorhersagen.
9. Fertigstellung von Spandex-Elastikgewebe
Beim Färben von Baumwoll-Elastan-Mischgewebe kann, da das Elastangarn von der Baumwollfaser umhüllt ist und der Elastananteil nur 3 bis 5 % beträgt, das Färbeverfahren für reine Baumwolle angewendet werden, üblicherweise mit Reaktiv- und Küpenfarbstoffen. Für mittlere und dunkle Farben kommt meist das zweiphasige Reaktivfärbeverfahren zum Einsatz. Bei dünnen, elastischen Stoffen kann es beim kontinuierlichen Pad-Färben in der Infrarottrocknung, der Vortrocknungskammer und beim Übergang in den Reduktionsdampfer leicht zu Faltenbildung kommen. Um dieses Problem zu beheben, kann eine Expansionsvorrichtung in die Anlage integriert werden. Es gibt auch Färbe- und Druckverfahren, bei denen die Farbe durch Dämpfen fixiert wird. Um Faltenbildung während des Färbeprozesses zu vermeiden, wird auf ein Infrarot-Vorbacken und ein Nachwaschen verzichtet.
Beim Färben von Kett- und Schuss-Doppelstretchgeweben, die zum Falten und Einrollen neigen, wird das Kaltfärbeverfahren angewendet. Daher ist die Verwendung einer kontinuierlichen Pad-Färbemaschine nicht möglich. Beim Kaltfärben wird das Gewebe direkt nach dem Auftragen der Färbelösung aufgerollt. Dadurch entstehen keine Falten durch Spannung oder andere Faktoren. Da die Temperatur während des Färbeprozesses nicht ansteigt, wird eine Beschädigung der Längselastizität durch hohe Temperaturen im gespannten Zustand effektiv verhindert. Nach dem Färben wird das Gewebe in einer Schonwaschmaschine gewaschen, um die Kett- und Schusselastizität wiederherzustellen.
(1) Dispersionsfarbstoffe eignen sich zum Färben unter sauren Bedingungen, Reaktivfarbstoffe eignen sich zum Färben unter alkalischen Bedingungen.
(2) Dispersionsfarbstoffe eignen sich für das Färben bei hohen Temperaturen. Reaktivfarbstoffe gibt es in drei Typen: Niedrigtemperatur-, Mitteltemperatur- und Hochtemperaturfarbstoffe.
(3) Beim Färben mit Reaktivfarbstoffen muss eine große Menge Elektrolyte zugesetzt werden, und ein Überschuss an Elektrolyten beeinträchtigt die Stabilität der Dispersionsfarbstoffe.
10. Fertigstellung von Spandex-Elastikgewebe
Neben der Erfüllung der Anforderungen an Haptik und Optik des Endprodukts muss die Ausrüstung elastischer Stoffe auch die Breite auf die gewünschte Endproduktbreite reduzieren. Ein Einlaufen während der Lagerung, des Transports und nach dem Befeuchten ist zu verhindern. Um die Probleme mangelnder Dimensionsstabilität und starken Einlaufens der Stoffe zu lösen, sind Nachbearbeitungsprozesse wie Spannen und Vorschrumpfen erforderlich.
Beim Weichmachen der Spannmaschine sollte ein Weichmacher verwendet werden, der die Farbe möglichst wenig beeinflusst. Die Dosierung muss genau kontrolliert werden. Andernfalls kann das Garn nach dem teilweisen Dehnen des fertigen Produkts rutschen, insbesondere bei Geweben mit geringerer Kett- und Schussdichte in den Köperbindungen 4/1 und 3/1. Die Heißluftspannmaschine sollte mit einer automatischen Schussrichtvorrichtung ausgestattet sein, um den Schussfadenversatz rechtzeitig zu korrigieren. Vor dem Weichmachen müssen die gefärbten Stoffe auf Kett- und Schussschrumpfung sowie auf Versatz geprüft werden. Anhand der Kettschrumpfung in Breitenrichtung nach dem Schrumpfen kann der Anteil an Überfütterung und Vorschrumpfung an der Spannmaschine bestimmt werden. Die Schrumpfungsrate der Maschine und die Größe der Spannmaschine sowie die Schussrichtvorrichtung werden entsprechend den Ergebnissen der Standardprüfung des Versatzes des Köpergewebes eingestellt. Die Breite des Unterlagestoffs sollte 2,5 bis 5 cm (1 bis 2 Zoll) größer sein als die des fertigen Produkts, um sicherzustellen, dass die gewünschte Breite des fertigen Produkts nach dem Vorschrumpfen erreicht werden kann.
① Spannprozess: Im Veredelungsprozess sind das Spannen und das Vorschrumpfen von großer Bedeutung für die Dimensionsstabilität und die Kontrolle des Schrumpfens von elastischen Kettgeweben. Da das Gewebe nach mehreren Bearbeitungsschritten Kettspannung ausgesetzt ist und dadurch stark schrumpft, muss der Veredelungsprozess anhand der Breitenänderung während der Vorbearbeitung festgelegt werden. Beim Spannen ist besondere Sorgfalt geboten. Bei ungleichmäßiger Gewebebreite und verminderter Elastizität sollte die Temperatur im Spanngerät nicht zu hoch sein (maximal 160 °C), die Spannzeit weniger als 30 Sekunden betragen und die Gewebeoberfläche beim Absenken nicht abfallen. Eine relative Luftfeuchtigkeit von 80 % bis 90 % ist erforderlich, um sicherzustellen, dass Breite und Schrumpfungsrate beim Vorschrumpfen im gewünschten Bereich liegen.
② Kontrolle des Überzugs beim Spannen: Beim Spannen ist ein Überzug erforderlich. Wird nach lockerer Trocknung eine feste Veredelung und das Spannen durchgeführt, kann die Kettdehnung über 27 % betragen, was die Anforderungen an die Schussdichte des Fertigprodukts nicht erfüllt. Durch lockere Trocknung mit anschließendem Überzug und Veredelung lassen sich die Anforderungen an die Schussdichte des Fertigprodukts vollständig erfüllen. Beim Veredeln und Spannen wird der Stoff mit Weichspüler imprägniert und nach der Kurzringmethode getrocknet, bevor er festgesteckt wird. Da keine Spannung vorhanden ist, kann die Nadelklemme nicht zur Kantenerkennung verwendet werden. Sie funktioniert auch nicht richtig und kann sich lösen. Daher muss am Eingang der Klemme eine gewisse Spannung angelegt werden. Zu viel Spannung führt jedoch zu einer Dehnung des Stoffes. Daher ist ein Überzug erforderlich, um eine Dehnung und anschließende Kontraktion zu ermöglichen.
③ Vorschrumpfen: Beim Vorschrumpfen muss die Breite des Halbfertigprodukts gleichmäßig sein, um Abdrücke durch ungleichmäßige Spannung beim Stofftransport zu vermeiden. Die Prozessparameter der Vorschrumpfmaschine sind anhand der Kett- und Schussschrumpfung des Halbfertigprodukts vor dem Vorschrumpfen anzupassen. Die Vorschrumpfgeschwindigkeit ist entsprechend zu reduzieren. Eine hohe Temperatur minimiert die Schrumpfung des Fertigprodukts und trägt zur Formgebung und Breitenstabilisierung bei. Stoffe, die schräg gedreht werden müssen, werden nach dem Schussfadenabschneiden schräg gedreht. Köperstoffe werden in Fadenrichtung, Satinstoffe gegen die Fadenrichtung schräg gedreht.
2. Häufige Mängel von elastischen Strickwaren mit Spandex
1. Elastische Stoffe mit Spandexanteil unterliegen beim Spinnen, Weben, Färben und Veredeln einer gewissen Spannung, was zu einer stärkeren Spannungsverformung und einer höheren Spannung im Stoff führt. Dies hat eine schlechte Dimensionsstabilität, ein starkes Einlaufen und eine schwierige Kontrolle der Breite zur Folge.
2. Elastische Stoffe mit Spandexanteil, insbesondere Popeline mit Schusselastizität, Gaze, Zigong-Stoffe und doppelt elastische Stoffe mit Kette und Schusselastizität, neigen beim Färben und Veredeln zu Faltenbildung, Einrollen und Kräuseln.
3. Nach der Mercerisierung verringert sich die Elastizität des Baumwoll-/Ammonium-Elastikgewebes, die Schrumpfungsrate erhöht sich, und der Behandlungseffekt kann nach dem Fixieren nicht mehr erzielt werden.
4. Beim Färben und Veredeln von Baumwoll-/Ammoniak-Doppelgeweben mit Kette und Schuss wird die Kettelastizität oft beeinträchtigt, es kommt leicht zu Farbunterschieden an den Rändern während des Färbeprozesses, und die Kettschrumpfung ist schwer zu kontrollieren.
5. Bei der Verarbeitung von Polyester/Ammoniak-Feindenier-gebürsteten elastischen Stoffen verringert sich die Elastizität, die Färbung wird fleckig, und das fertige Produkt fühlt sich schlecht an und weist Dellen auf.
6. Drei-in-Eins-Elastikgewebe aus Baumwolle und Nylon neigen beim Färben und Veredeln zu Faltenbildung und Verformung, während das Färben von Nylon schwierig ist, da es eine geringe Farbstoffaufnahme und schlechte Farbechtheit aufweist.
7. Bei der Verarbeitung von gewebten Köperstoffen aus Baumwolle und Polyester können Fehler wie Schussfadenversatz, Faltenbildung und Einrollen auftreten, und Faltenbildung ist bei der Mercerisierung besonders häufig.
8. Bei der Verarbeitung von elastischen Nylon/Baumwoll-Kettgeweben kommt es zu starken Einrollungen der Gewebekanten und zu unterschiedlichen Breiten. Die elastische Dimensionsstabilität des fertigen Gewebes ist beeinträchtigt.
3. Färben, Veredeln und Vorbeugen von Falten bei elastischen Strickwaren mit Spandexanteil
Faltenbildung, also Knicke oder unschöne Abdrücke, stellt beim Färben und Veredeln von Chemiefaser- oder Baumwollstrickwaren, insbesondere von elastischen Strickwaren mit Elasthananteil, seit jeher ein schwieriges Problem dar. Aufgrund der hohen Elastizität und Dehnbarkeit von Elasthan selbst ist es schwierig, Falten zu vermeiden. Es ist sogar wahrscheinlich, dass während der Verarbeitung neue Falten entstehen. In schweren Fällen lassen sich die Anforderungen selbst nach Ausbesserungen nicht erfüllen, was die Produktqualität und die Effizienz des Unternehmens beeinträchtigt.
Ursachen von Falten:
Der Hauptgrund für die Faltenbildung bei ammoniakhaltigen elastischen Strickwaren liegt darin, dass beim Falten und Zusammendrücken des Gewebes im Zylinder bei zu schnellem Temperaturanstieg und -abfall die Fasern innerhalb kurzer Zeit ungleichmäßig schrumpfen und sich die Spulen verschieben und verformen, wodurch Falten entstehen. Gleichzeitig kann es während der Verarbeitung und Nachbehandlung des Gewebes nach dem Verlassen des Bottichs zu einer zu hohen Temperatur des Gewebes oder zu unzureichender Kühlung kommen, wodurch der Spandex schrumpft, bevor er sich wieder zusammenzieht. In Verbindung mit dem langfristigen Stapeldruck führt dies ebenfalls leicht zu Faltenbildung.
4. Maßnahmen zur Vermeidung von Falten in elastischen Strickwaren aus Spandex
1. Vorbehandlungsanlagen und -prozesse optimieren: Unabhängig davon, ob ammoniakhaltige elastische Gewebe in offener Breite oder in Seilform veredelt werden, muss die Synchronisation zwischen den Führungsrollen der Anlage verbessert werden, um ein Ziehen und Quetschen der Gewebeoberfläche zu verhindern. Abschließend sollte mit Wasser bei Raumtemperatur gewaschen werden, um Faltenbildung durch Überhitzung und zu starkes, zu hohes oder zu langes Aufstapeln des Gewebes zu vermeiden.
2. Den Vorformprozess streng kontrollieren: Durch die Vorformung lassen sich Einrollen und Faltenbildung verhindern und die Türbreite stabilisieren. Ohne die Elastizität und Haptik des Spandex zu beeinträchtigen, kann für die Formgebung eine etwas höhere Temperatur verwendet werden, z. B. bei Polyester und Spandex (190–195 °C). Nylon wird bei 185–190 °C, Baumwolle bei 180–185 °C vorgeformt. Die Vorformgeschwindigkeit beträgt in der Regel 15–20 m/min. Gleichzeitig muss die Stoffoberfläche glatt gehalten werden, um Einlaufen und Faltenbildung zu vermeiden.
3. Passen Sie während des Färbeprozesses den Düsendruck und die Geschwindigkeit der Hubwalze an. Stimmen Sie beides entsprechend dem Stoffgewicht ab, um Verwicklungen, ein Zusammendrücken der Walze und ein Verstopfen des Stoffes zu vermeiden. Erhöhen Sie gegebenenfalls das Färbebadverhältnis, um die Anzahl der Walzen zu reduzieren, und fügen Sie dem Färbebad ein Antiknittermittel hinzu oder erhöhen Sie die Stoffgeschwindigkeit usw.
4. Heiz- und Kühlgeschwindigkeit kontrollieren: Die Einstellungen des Computerprogramms sind strikt einzuhalten, die Prozessdisziplin ist zu stärken, die Temperatur darf 1-1,5°C/min nicht überschreiten, und eine zu hohe Geschwindigkeit kann zu Faseraggregation und Schrumpfung und damit zu einer großen Anzahl von Falten führen.
5. Durch sorgfältiges Nachformen lässt sich der Temperaturabfall effektiv reduzieren, und eine angemessene Erhöhung der Solltemperatur hilft, Falten und leichte Knitterfalten aus dem vorherigen Prozess zu beseitigen. Im Allgemeinen kann die kontrollierte Temperatur bei Chemiefasern je nach Art 10–20 °C und bei Baumwolle 20–30 °C unter der Solltemperatur liegen. Gleichzeitig ist es ratsam, Kaltluft einzublasen und die Kühlwalze am Stoffauslass zu kühlen, um sicherzustellen, dass die Stoffoberfläche unter 50 °C bleibt. Andernfalls sinkt die Temperatur unter die Solltemperatur, und beim Heißpressen können neue Falten entstehen.
6. Wenn lose Stoffreste an der Vorderseite zu lange liegen bleiben, kann das Elastan einlaufen und Falten an den Stoffkanten bilden. Dies muss rechtzeitig verhindert werden. Auch nach dem Färben darf der Stoff nicht zu trocken werden. Bei zu langer Trocknung sollte er auf 70 % reduziert werden, maximal jedoch 2–3 Stunden.
Dieser Artikel wurde aus den „Printing and Dyeing News“ entnommen und dient lediglich als Referenz.
Veröffentlichungsdatum: 06.11.2023