歐美烘干機(jī)對(duì)面料收縮率和外觀的影響

王芳，郭曉芳

［通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)（上海）有限公司，上海200233］

0 引言

眾所周知，紡織品質(zhì)量指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果大多會(huì)受到測(cè)試環(huán)境、儀器設(shè)備、人為因素等各種條件的制約和影響。由于各個(gè)實(shí)驗(yàn)室所用的儀器設(shè)備不同，對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響也不相同。為了了解歐洲和美國(guó)烘干機(jī)類型對(duì)測(cè)試試樣收縮率和外觀質(zhì)量的影響，本文對(duì)幾種歐美烘干機(jī)的工作原理、烘干時(shí)間、烘干溫度等方面進(jìn)行了研究。

1 試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)材料

1.8 kg干燥的化纖材料和100%棉機(jī)織平紋布（92 cm×92 cm）。

1.2 儀器設(shè)備

試驗(yàn)所用3種不同品牌的烘干機(jī)分別為：歐洲Electrolux烘干機(jī)、歐洲ATLAS烘干機(jī)和美國(guó)Whirlpool烘干機(jī)。

1.3 烘干機(jī)工作原理

歐洲Electrolux和美國(guó)Whirlpool烘干機(jī)的工作原理一致，即：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，一方面帶動(dòng)滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)，另一方面帶動(dòng)風(fēng)扇葉旋轉(zhuǎn)進(jìn)而產(chǎn)生流動(dòng)空氣；加熱器將流動(dòng)空氣加熱并從進(jìn)風(fēng)口輸送到滾筒中；在熱風(fēng)向前門吹著時(shí)，衣物隨滾筒一起旋轉(zhuǎn)；待衣物烘干后，熱風(fēng)在經(jīng)前門出風(fēng)口時(shí)先經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)（濾掉毛絮），再經(jīng)出風(fēng)口排出。在出風(fēng)口處有一個(gè)溫度感應(yīng)器，當(dāng)出風(fēng)口的溫度超過(guò)一定值時(shí)，加熱器停止加熱，滾筒內(nèi)溫度下降；當(dāng)溫度降低到一定值時(shí)，加熱器又開始加熱，滾筒內(nèi)的溫度回升，因而滾筒內(nèi)的溫度會(huì)在一定的范圍內(nèi)波動(dòng)。

而歐洲ATLAS烘干機(jī)的工作原理與上述兩臺(tái)烘干機(jī)稍有不同。在ATLAS烘干機(jī)工作時(shí)，滾筒先順時(shí)針旋轉(zhuǎn)115 s，間歇4 s后再逆時(shí)針轉(zhuǎn)115 s，在間歇期加熱器和馬達(dá)均不工作（加熱器停止加熱，滾筒停止轉(zhuǎn)動(dòng)），溫度略有下降后又回升到原有溫度，因而ATLAS的溫度相對(duì)恒定，變化幅度較小。

1.4 烘干機(jī)及所載干燥試樣溫度

為研究烘干機(jī)的溫度變化，測(cè)試歐美不同類型烘干機(jī)空載時(shí)的箱體溫度，以及裝載1.8 kg干燥化纖試樣表面的溫度，詳見(jiàn)表1。

表1 不同烘干溫度檔下的溫度變化范圍

由表1可知：Whirlpool的高溫檔和中溫檔的溫度相差不大［箱體最高溫差3.1℃（DO=3.1℃），試樣最高溫差0.9℃（DS=0.9℃）］，低溫檔下降幅度較大（DO=10.3℃，DS=7.0℃），使得高溫檔和低溫檔相差較大；Electrolux高溫檔和低溫檔相差較大（DO=8.0℃，DS=14.0℃）；ATLAS的高、低溫檔相差不大（DO=2.4℃，DS=6.9℃）；同一檔位，Whirlpool箱體溫度最低，但試樣溫度最高（平均比Electrolux高17.1℃，比ALTAS高3.9℃）；ALTAS的溫度波動(dòng)范圍較?。ㄏ潴w在2℃范圍內(nèi)波動(dòng)、試樣在5℃范圍內(nèi)波動(dòng)需要2 min），Whirlpool需要4～5 min完成一次11.6℃跨度的溫度循環(huán)，Electrolux溫度變化較快（2 min內(nèi)可完成一次34.2℃跨度的溫度循環(huán)），烘干得最快。由此可見(jiàn)：Electrolux烘干機(jī)的溫度變化最快，試樣溫度最低；Whirlpool烘干機(jī)的溫度變化較慢，試樣溫度最高；ATLAS烘干機(jī)的溫度比較恒定。此外，上述3種類型烘干機(jī)的溫度校準(zhǔn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

由表2可知：烘干機(jī)校準(zhǔn)只是針對(duì)出風(fēng)口的最高溫度（不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求即可）；在高溫檔，校準(zhǔn)溫度的大小排序?yàn)镋lectrolux＞ATLAS＞W(wǎng)hirlpool；在低溫檔，校準(zhǔn)溫度的大小排序?yàn)镋lectrolux≈ATLAS＞W(wǎng)hirlpool。因此，僅從出風(fēng)口的最高溫度來(lái)看，歐洲烘干機(jī)的最高溫度高于美國(guó)烘干機(jī)。

表2 不同機(jī)型烘干機(jī)外部校準(zhǔn)/內(nèi)部檢查最高溫度

1.5 烘干時(shí)間和試樣溫度

選取11只相同大小的100%棉機(jī)織平紋布（92 cm×92 cm），先稱取干重，浸濕后用美國(guó)Whirlpool洗衣機(jī)脫水，然后稱量原始濕重，并分別在3種品牌烘干機(jī)中高溫烘干，每隔10 min測(cè)量一次試樣質(zhì)量和溫度，直至100 min結(jié)束。在3種品牌烘干機(jī)中，試樣含水率和溫度隨時(shí)間的變化情況詳見(jiàn)表3。其中，試樣含水率按公式（1）進(jìn)行計(jì)算。

式中：m1——試樣在0～100 min每隔10 min試樣的質(zhì)量，g；

m0——試樣在標(biāo)準(zhǔn)溫濕度環(huán)境下的質(zhì)量，g，m0為1 355 g。

表3 不同機(jī)型烘干機(jī)烘干試樣的溫度和含水率

由表3可知：用Whirlpool烘干機(jī)烘40 min時(shí)，試樣的含水率小于0（說(shuō)明此時(shí)試樣已干），在這段時(shí)間內(nèi)試樣溫度逐漸上升，且最高可達(dá)55.8℃；當(dāng)超過(guò)40 min（即過(guò)烘）后，試樣溫度上升較快，在61.5～92.8℃內(nèi)波動(dòng)，最高可達(dá)92.8℃。相同試樣經(jīng)Electrolux烘干機(jī)烘干需要30 min，其間試樣溫度逐漸上升至59.4℃，隨后在58.2～82.3℃內(nèi)波動(dòng)。ATLAS烘干機(jī)烘干相同試樣需要50 min，其間試樣溫度可上升至80.4℃，隨后在79.1～82.2℃較窄的高溫范圍內(nèi)波動(dòng)。3種類型烘干機(jī)烘干相同的試樣需要時(shí)間（由多到少）的順序?yàn)锳TLAS（50 min）＞W(wǎng)hirlpool（40 min）＞Electrolux（30 min）。干燥時(shí)間受溫度和空氣流動(dòng)速度的共同影響，Electrolux溫度變化快，干燥速度也較快。試樣在未干至剛干的過(guò)程中溫度逐漸上升，經(jīng)Whirlpool、Electrolux和ATLAS 3種烘干機(jī)烘干，試樣溫度可分別上升到55.8℃、59.4℃和80.4℃。若過(guò)烘試樣，則三種烘干機(jī)烘干的試樣溫度最高可上升到92.8℃、82.3℃和82.2℃。若不過(guò)烘試樣，ATLAS烘干試樣溫度最高，Electrolux最低；若過(guò)烘，Whirlpool烘干試樣的溫度最高（92.8℃）。

2 烘干機(jī)對(duì)面料收縮率和外觀的影響

2.1 不同烘干機(jī)對(duì)面料收縮率的影響

為了比較3種品牌烘干機(jī)烘干試樣時(shí)對(duì)面料試樣收縮率的影響，分別測(cè)試了16只試樣，通過(guò)測(cè)試結(jié)果比較了 Electrolux與 Whirlpool、Whirlpool與ALTAS烘干機(jī)的差異。試樣按照ISO 6330：2012 4N程序洗滌1遍后用不同烘干機(jī)烘干，測(cè)試結(jié)果詳見(jiàn)表4。

表4 三種烘干機(jī)對(duì)樣品收縮率的影響結(jié)果分析

由表4可知：以針織物±5%、機(jī)織物±3%作為Pass/Fail結(jié)論判定的界限，對(duì)于Electrolux和Whirlpool烘干機(jī)，有94%的概率被判為Pass/Fail的結(jié)論相同，有6%的概率Electrolux被判定為Pass、Whirlpool被判為Fail（針織物），兩者收縮率絕對(duì)值的平均值為2.7%；類似地，對(duì)于Whirlpool和ALTAS烘干機(jī)，有95%的概率被判為Pass/Fail的結(jié)論相同，有5%的概率Whirlpool被判為Pass、ATLAS被判為Fail（針織物），兩者收縮率絕對(duì)值分別為3.0%和3.5%。

當(dāng)用超過(guò)94%概率的烘干機(jī)替代時(shí)，對(duì)試樣的收縮率Pass/Fail的結(jié)果無(wú)影響。在小概率的影響中，用ALTAS烘干機(jī)烘干時(shí)更容易使針織物的收縮率判為Fail。總體上，Electrolux與Whirlpool收縮率絕對(duì)值接近，小于ALTAS，歐洲和美國(guó)烘干機(jī)對(duì)織物收縮率Pass/Fail的結(jié)果影響不太大；而烘干對(duì)收縮率的影響取決于試樣濕態(tài)時(shí)的溫度和時(shí)間，由表3知道歐洲ATLAS干燥需要的時(shí)間長(zhǎng)，濕態(tài)平均溫度高，故試樣收縮率較大。

2.2 不同烘干機(jī)對(duì)試樣外觀的影響

從外觀上看，若試樣烘干后即刻取出，經(jīng)上述3種類型烘干機(jī)烘干后試樣外觀無(wú)明顯差異。試樣過(guò)度烘干后，大多數(shù)試樣未出現(xiàn)明顯變化，不同烘干機(jī)烘干的同種試樣之間大多數(shù)未出現(xiàn)明顯差異，有差異的試樣主要體現(xiàn)在深底白涂層面料和改性腈綸/腈綸長(zhǎng)毛絨類產(chǎn)品兩類。

2.2.1 深底白涂層面料

該類試樣烘干后均會(huì)出現(xiàn)白涂層面沾色的現(xiàn)象，主要表現(xiàn)在：深綠底白涂層面料，白涂層表面均沾黃綠色，干燥后立即取出，經(jīng)Whirlpool和ATLAS烘干機(jī)烘干的試樣無(wú)明顯差異（高溫，自身沾色4級(jí)），過(guò)烘2 h后，Whirlpool烘干機(jī)烘干的試樣沾色更嚴(yán)重；深藍(lán)底白涂層面料，白涂層表面均沾藍(lán)色，干燥后立即取出，經(jīng)Whirlpool和Electrolux烘干機(jī)烘干的試樣無(wú)明顯差異，過(guò)烘2 h后，Whirlpool烘干機(jī)烘干的試樣沾色更嚴(yán)重。該類面料在洗滌后（烘干前）未沾色，而在烘干過(guò)程中，試樣朝正面卷曲，白涂層面與深色正面接觸產(chǎn)生沾色，沾色情況見(jiàn)表5。

2.2.2 改性腈綸/腈綸長(zhǎng)毛絨類產(chǎn)品

長(zhǎng)毛絨類產(chǎn)品通常由腈綸、改性腈綸、滌綸、動(dòng)物毛或這幾種成分組合，而烘干機(jī)對(duì)改性腈綸長(zhǎng)毛絨類產(chǎn)品影響較大，其次是對(duì)腈綸。橙紅色長(zhǎng)毛絨面料由頂部改性腈綸長(zhǎng)毛和底部腈綸短絨組成，若高溫干燥后立即取出，經(jīng)Electrolux和Whirlpool烘干機(jī)烘干的試樣外觀均未出現(xiàn)變化；而試樣用Whirlpool烘干機(jī)過(guò)烘2 h后，長(zhǎng)毛絨頂部的改性腈綸會(huì)出現(xiàn)明顯的卷曲燒焦現(xiàn)象；用Electrolux烘干機(jī)過(guò)烘2 h后，也有部分改性腈綸開始輕微卷曲燒焦，8 h后仍是輕微燒焦；用ATLAS烘干機(jī)過(guò)烘8 h后，未出現(xiàn)長(zhǎng)毛絨燒焦現(xiàn)象，在烘箱中平攤晾干放置24 h后，長(zhǎng)毛絨仍未燒焦，詳情見(jiàn)表6。

表5 深底白涂層面料經(jīng)不同烘干機(jī)烘干后自身沾色差異

表6 改性腈綸/腈綸長(zhǎng)毛絨類產(chǎn)品經(jīng)不同烘干機(jī)烘干后長(zhǎng)毛卷曲差異

由表6可知：若試樣不過(guò)烘，用不同類型烘干機(jī)烘干對(duì)試樣的外觀影響較??；若過(guò)烘，會(huì)使試樣外觀變差，且用Whirlpool烘干機(jī)烘干對(duì)試樣外觀的影響更嚴(yán)重，Electrolux過(guò)烘時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)使試樣出現(xiàn)烘焦現(xiàn)象，ATLAS烘干機(jī)對(duì)試樣外觀的影響最小。

3 結(jié)論

（1）歐洲Electrolux烘干機(jī)的溫度變化范圍大，且變化速度和烘干速度快，箱體溫度高，過(guò)烘后試樣溫度低；美國(guó)Whirlpool烘干機(jī)溫度變化范圍稍不及Electrolux，且變化速度慢，箱體溫度低，過(guò)烘試樣溫度高；歐洲ATLAS烘干機(jī)溫度始終在一個(gè)比較窄的高溫范圍波動(dòng)，烘干速度慢，濕態(tài)試樣溫度高。

（2）用≥94%概率的烘干機(jī)替代時(shí)對(duì)試樣收縮率Pass/Fail的結(jié)果無(wú)影響。在小概率影響中，歐洲ALTAS更容易使針織物的結(jié)果Fail，其次是美國(guó)Whirlpool，再次是歐洲Electrolux?？傮w上，歐洲Electrolux烘干機(jī)對(duì)試樣收縮率的影響優(yōu)于美國(guó)Whirlpool烘干機(jī)，而美國(guó)Whirlpool烘干機(jī)又優(yōu)于歐洲ALTAS烘干機(jī)。

（3）試樣在從濕態(tài)至剛剛干燥過(guò)程中，用歐洲ATLAS烘干機(jī)烘干的試樣溫度≤80.4℃，其它機(jī)型烘干機(jī)烘干的試樣溫度≤60℃。若不過(guò)烘試樣，用不同烘干機(jī)烘干對(duì)試樣外觀的影響較小；若過(guò)烘試樣，用不同烘干機(jī)烘干對(duì)試樣的外觀影響較大，尤其是對(duì)深底白涂層面料和改性腈綸及腈綸長(zhǎng)毛絨產(chǎn)品。