Sanforiseren deel 2

Sanforiseren deel 2

 

Het gecomprimeerd krimpen van weefsels en breisels.

 

Inleiding

Het krimpen of verschrompelen van textiel is ons allen al overkomen. Mouwen en broekspijpen worden te kort, kragen en boorden worden te nauw. Het poloshirt bedekt na het wassen niet eens meer de navel. Zoals wij uit de vorige voorbeelden horen moet men al vroegtijdig naar een goede dimensiestabiliteit toewerken. De dimensiestabiliteit is bij alle textiel een wezenlijke kwaliteitsfactor. Een door de consument (zonder vakkennis) gemakkelijk te beoordelen factor.

 

1.   De oorzaken van het krimpen van weefsels

Primaire oorzaken van vlakkenvorming uit cellulose vezels en zijn mengsels, zoals synthetische weefsels(voor zover ze uit stapelvezels zijn geproduceerd) zijn het slechts kleine bereik van de elastische vezelrekking en de dimensieverandering van vezels van droge naar natte toestand. Van de eerste tot en met de laatste productiefase zoals spinnen, garen, spoelen, weven, bleken en verven staan de garens en weefsels onder spanning. Deze verborgen spanningen hebben aanzienlijke invloed op de omvang van de textielkrimp. In de was bij de overgang van droge naar natte toestand lost de  Quellung van de cellulosevezel op, net zoals vergroting van de diameter en verkorting van de vezellengte, de krimp van de textiel en vlakkenvorming. Er vindt een geleidelijke terugvorming plaats, van de vormverandering, in elastische bereik van de vezelrekking, voor zover de natte behandeling in vergaande spanningsloze toestand plaatsvindt. Hoever deze terugvorming op de oorspronkelijke vezellengte plaatsvindt, hangt af van de garengesteldheid en de weefselconstructie. Weefsels die in toestand van rust geen ontspanning ervaren of onbehandeld van het weefgetouw komen, krimpen daarna. Deze maatverandering kan tot 20 % in de kettingrichting bedragen. De inslagkrimp, ook wel de breedtekrimp wordt beïnvloed als in weverij met hoge inslag spanning geweven wordt en in het veredelingsproces met hoge of lage trekspanning wordt gewerkt. Hoge lengtespanning net als lage inslagkrimp.

 

2.   Het gecomprimeerd krimpen van weefsels

Deze behandeling is voor vermindering van restkrimp van cellulosevezels wiens mengingen en synthetische weefsels op mechanische wijze worden gebruikt. In 1928 vond de Amerikaan Sanford Cluett een gecomprimeerd krimpinstallatie uit met gecontroleerde krimp, een vilt krimpinstallatie, en hij ontwikkelde deze later tot een rubber band krimpinstallatie ("systeem Cluett"). Vandaag de dag in de textiel industrie ook bekend als Sanford machine. De behandeling is wereldwijd van overheersende betekenis. Voor dit type verder besproken wordt, zijn er nog enkele andere systemen voor comprimerende krimp.

 

Rigmel platentype vroeger door SACM en anderen geproduceerd.

-Drukplaat

-Hittekeper

-Goederendoorloop

-Binnenste vasthoudplaten

-Spanningsrol

-Rubberband

-Weefselrug

 

Rigmel rollentype Hunt & Moscrop en anderen

-Verhitte persrol

-Goederendoorloop

-Spanningsrol

-Rubberband

-Weefselrug

 

Kompaktor Monforts, Hunt & Moscrop FRL USA enz.

-Gladde gerubberd bovenwals, traploos regelbaar, snellen dan onderwals

-Ruwe onderwals

-Dwarsbalk voor goederentoevoer

-Goederendoorloop

 

Comfit type Japan speciaal voor elastische weefsels ontwikkeld

-Rubber band 35 A Shore

-Slijpwals

-Rubber rol 35 A Shore

-Persrol

-Verhitte rol

-Koel- en afnemersrol

-Goederendoorloop

 

Al deze systemen zijn te combineren met het breedtetraject, droogeenheden, koel- en ontwikkelingsinrichtingen.

 

2.1. Principe van de behandeling (systeem Cluett, "sanfor")

In principe wordt de spontane krimp (vezel- en weefselkrimp) door mechanische krachten ondersteund. Omdat het weefsel eerst één keer spontaan krimpt, moeten de zogenaamde H-bruggen, in de vezels afgebroken worden. Vochtinwerking, bronnen, damp en sproeiwater. Van voordeel is een goede wateropname mogelijkheid van de goederen. In deze losgemaakte toestand van de vezelstructuur worden nu daadwerkelijk mechanische krachten werkzaam die het weefsel in kettingrichting samen schuiven. De mechanische installatie die comprimerende kracht produceert(systeem Cluett) wordt door verschillende producenten gebouwd, zoals Morrison, Monforts, Sperotto, Rimar, Kioto, Cibitex, Muzzi enz. In de inslagrichting streeft men naar een vermindering van de restkrimp waarde bij het wassen en op de spanramen.

 

2.1.1.    Vaststellen van de krimp van de betreffende weefsels

Door een wasproef behandeling wordt de krimp van het betreffende weefsel gevonden Het gebeurt als volgt. Het weefsel, klaar voor het krimpproces, wordt een wasproef in de volle breedte afgenomen en er worden 3 markeringen getekend om de 500 mm in de ketting- en de inslagrichting. De breedte wordt gemeten. Nadat dit gebeurd is, wordt het weefsel gewassen, gecentrifugeerd en gedroogd. Daarna worden de markeringen en de breedte nagemeten en zo de krimp in de ketting en inslag vastgesteld. Op grond van deze waarden wordt de machine ingesteld en het weefsel overeenkomstig gekrompen. Na de behandeling worden nogmaals wasproeven afgenomen, het weefsel opnieuw gemarkeerd en gewassen om te controleren of de aangestreepte restkrimp bereikt wordt. Het merk Sanfor bijvoorbeeld verlangt een standaard van 0 % in de ketting en inslag met een afwijking van ± 1 %.

2.2. Opbouw van de machine en diens handhaving

Zoals al vermeld, bestaan er verschillende systemen voor gecomprimeerd krimpen, hieronder volgt het meest verspreide systeem Cluett.

 

3.2.0. Aandrijving

We kennen in wezen 3 aandrijfmanieren

1.   Hoofdmotor met mechanische lengte golven-aandrijving en eronder gezette regelaandrijving.

2.   Eén motor aandrijving op weinig sectoren, met hoofdmotor.

3.   Gelijkstroom meerdere motoren aandrijving mogelijk door de Thyristorentechniek en de elektronische bouwstenen.

De rubberband aggregaat is bij alle drie manieren de hoofdmachine.

 

3.2.1.Inloop en controlewals om te kunnen werken vanaf vloer of rol. Met deze wals wordt de arbeidsspanning van het weefsel ingesteld.

 

3.2.2.    Bevochtiginginrichting

Het te krimpen weefsel wordt bevochtigd. Dit is een belangrijke fase van het proces. Alleen een optimaal bevochtigd weefsel laat zich goed krimpen, als de bereikte krimpwaarde ook gestabiliseerd wordt. Het is mogelijk een krimp zonder bevochtiging te bereiken toch is dit weefsel sterk geneigd zich na de behandeling te verlengen.

 

Algemeen bekend zijn de volgende 4 bevochtiging

systemen:

1.   sproeibalken, naar het overloopprincipe met luchtsproeiers om water te verstuiven

2.   balken met watersproei stralen (combinatie van water en lucht)

3.   sproeibalken met hoge turbines om water uiteen te slaan

4.   rollenbevochtiging lijkend op een duizend puntige wals in combinatie met één van de bovengenoemde systemen.

 

Tot de bevochtiging hoort ook de dampkamer met 3 tot 4 dampbuizen. Het te behandelen weefsel wordt over deze dampbuizen getrokken. In de dampkamer is een warmtetrommel( géén droogtrommel!) aangebracht met een temperatuur van 70-90 º C. Deze trommel is aangebracht met als doel het uit gesproeide water in de kern van de vezels naar de Quellung te migreren, om zo de wrijvingsweerstand terug te brengen en het krimpen te bevorderen. Een andere mogelijkheid is de dampcilinder. Het gaat hierbij om een dubbel mantelcilinder, van 600 mm diameter, bestaande uit een binnenste cilinder die damp verwarmt en een buitenste cilinder die de damp naar buiten doorlaat. De tussenruimte is met een omvangrijk spiraalvlechtwerk opgevuld. Het geperforeerde bovenvlak van de buitenste mantels is met een weefsel overtrokken. Het te behandelen weefsel wordt om deze cilinder geleid en gedampt. Op deze manier neemt deze cilinder naast het dampen ook het verdelen van het aangebrachte water over.

 

3.2.3 Breedteafstand

Met de Kluppenketten breedteafstand wordt het weefsel naar het krimpaggregaat gevoerd. In geringe mate kan hiermee invloed uitgeoefend worden op te breedte. De breedteafstand is instelbaar omdat de rubberband in afstanden in het bovenvlak nageslepen moeten worden. De slijpwals werkt daarbij tegen de rubberband aan als drukwals.

 

3.2.4.Rubberband krimpmachine

Dit is het hart van de installatie. Een eindeloze rubberband, met een binnenomvang van circa 4 meter, een uitgangsdikte van 67 meter en een shore hardheid van 40, wordt om een verwarmde trommel met diameter van 605-616mm, geleid. Temperatuur van de trommel is minimaal 90 en maximaal 150º C. Met de rubberband perswals wordt de rubberband bij het binnenlopen in verschillende mate tegen de trommel gedrukt. Hierdoor wordt het rubberdoek verschillend elastisch gerekt. Hoe groter de druk, hoe groter de Oberflächen-Dehnung. Op dit ogenblik wordt het weefsel op het rubberdoek neergelegd. Bij het verlaten van de Quetschstelle herstelt zich de rubberband weer en verkort zich op de oorspronkelijke lengte. De goederen die op de gerekte rubberband liggen, moeten onvermijdelijk de verkorting meemaken. De goederen worden door dit meeneem effect zo samen geschoven dat ze zich aan de gladde, gepolijste, hete trommel kunnen houden. Door veranderingen van de bandaandrijving wordt de krimp van de goederen veranderd. Hoe sterker de aandrijving, hoe groter de krimpcapaciteit. De rubberband mag niet meer dan 30 % van zijn normale dikte geperst worden. Werken met de geringste nodige druk verlengt de gebruiksduur van de rubberband. De rubberband wordt binnen en buiten met sproeiwater besprenkeld. Aan de binnenkant vormt zich daarom een waterfilm tussen de onderkant van de rubberband spanrol ter vermindering van de weerstand. Buiten dient het water ter afkoeling van de rubberband. Dit water wordt met afklemwalsen kort voor het weefsel binnenkomt weer ten dele verwijderd. Waterverbruik is 3 tot 3,5 m³/h.

 

3.2.5. Viltkalandertrommel

Dient om de goederen te laten drogen Gebruikelijk zijn trommeldiameters van 1500, 2000 en 2500mm. De gekozen diameter is afhankelijk van het gewicht van de goederen en de daarbij gewenste droogsnelheid. De druk kan oplopen tot en met maximaal 9 bar. De weefsels die men wil drogen, worden met een vilt van 6 mm dik om de trommel geleid. Dit om de trommel leiden verhindert het uitrekken van de aangebrachte krimp. De verdampende vochtigheid fixeert de krimp. Er worden gespelde polyester vilten(in uitzonderingsgevallen ook nylon kwaliteit of gevulde wolvilten) gebruikt.

 

3.2.6. Viltdroogtrommel

Deze dient om het vilt dat meeloopt te drogen.

 

3.2.7. Uitloop

Veel jaren overheerste de mogelijkheid om de goederen in lagen vast te spijkeren op zogeheten "sanfor" schragen. Het is aan te bevelen om moeilijke artikelen met geringe stabiliteit zo te behandelen. Met de huidige verfijnde techniek worden meer en meer lage bladrollers of pallets ingezet. Hierbij is aan te bevelen 1 a 2 koeltrommels bij te bouwen anders blijven de goederen op de bundels te heet. Verzamelbakken worden ingeschakeld voor de korte tijd tussen het wisselen van bundel of palet.

 

3.2.8 Krimpaanwijzing

Bij aandrijving met lengtegolven worden op de ingang controlewals en na het viltkalander ieder een Gebertachometer aangebracht(inkomst en differentiatiekant). De differentiatie wordt door een meetinstallatie als krimpwaarde in een percentage uitgedrukt. Bij een meermotoren aandrijving wordt de krimpwaarde uit de motorwaarden vastgesteld en ook in een percentage uitgedrukt. Deze waarden zijn te onderzoeken door het aanbrengen van metermerktekens op de goederen.

 

3.3.    Machineontwerp

Er zijn walsbreedtes tot 3400 mm overwogen. De maximale weefselbreedte bedraagt walsbreedte 20 cm. In werking zijn installaties tot walsbreedte 3000mm. De massa van de nieuwe installatie heeft een walsbreedte van 1800 tot 2200mm. De machinesnelheid is traploos tot 100m/min instelbaar, minimale snelheid is 5m/min. Bij deze minimale snelheid wordt bijvoorbeeld de rubberband geslepen. Loopsnelheden van 60-100m/min. worden bij lichtere weefsels (bijvoorbeeld hemden en blouses) gebruikt. Snelheden van 30-70m/min. bij middel en zware weefsels (beroepskepers en denim goederen). De daadwerkelijke snelheid wordt door het machineontwerp bepaald, door de diameter van de droogtrommel, de beschikbare dampdruk en de toestand van de goederen(voorbehandeling). Afhankelijk van de soort van de goederen zijn er krimpwaarden van 2 tot 17 %. Voorwaarde voor zuiver, goed gekrompen goederen is een schoon, glad oppervlak van de rubberband. Het is aan te raden het oppervlak van de rubberband telkens na ongeveer 250 machine uren te slijpen. Dit komt overeen, al naar gelang loopsnelheid, met een productie van 300.000 tot 800.000 meter goederen. Om te kunnen slijpen, wordt een slijpwals met motoraandrijving aangebouwd. Het slijpen kan droog gebeuren, met gebruik van talk(magnesiumsilicaat). Hierbij moet men in de gaten houden dat talk stuift. Het stof van het slijpen kan afgezogen worden. Het slijpen kan ook nat gebeuren met gebruik van laag geconcentreerd zeepwater. Hierbij moet men erop letten dat een watervaste slijpband gebruikt wordt. Diepere inscheuringen kunnen door het slijpen gevulkaniseerd worden. Al naar gelang de goederen levert een rubberband 5 tot 21 miljoen meter. Synthetische vilten hebben een levensduur van meerdere miljoenen meter, wolvilten 1 tot 1,5 miljoen meter. Trommeltemperaturen, goederen, onderhoud en zorg spelen een grote rol.

 

3.4 Combinaties

Bij niet te gedifferentieerde goederenpaletten wordt de krimpinstallatie ook in directe combinatie gebruikt. Bijvoorbeeld: spanramen, krimpinstallaties of voor denim, borstelmachine, klappen, 1 tot 2 foulards, rekwerk ter terugbrengen van de warenbreedte een inslag-schraagtrekinrichting, 2 tot 3 cilinderdragende secties, een korte klem-breedtetraject ,het krimpaggregaat en 1 tot 2 viltdroogkalanders, koeltrommels en uitloop. Loopsnelheid 30-60 m/min. Andere combinaties zijn mogelijk.

 

3.5 Algemeen

De gecomprimeerd krimp is in de regel het laatst nodige proces voor het laten zien en opmaken van de goederen. Men moet bij de volgende arbeidsfasen zo mogelijk zonder spanning werken op het uittrekken van de verkregen krimp te verhinderen. Van de verzendklare partijen moeten regelmatig wasproeven genomen worden, om vast te stellen of de goederen niet door trekspanning uitgezet zijn. Naast de al vermelde textielen worden ook weefsels uit linnen, gesneden viscose, zijde, wol en katoenmengsels met goed gevolg compressief gekrompen. Als neveneffect van het compressief krimpen treedt een wezenlijk greepverbetering en naaibaarheid op.