第一节 收缩整理
非织造布的收缩整理是使非织造布增厚、变密的整理过程。收缩整理可提高产品强度，使产品由蓬松变得板结密实，也可使产品实现预收缩，达到尺寸稳定的目的，特别适用于合成革生产中剖层之前的加工处理。
一、收缩整理原理
（一）自由收缩整理
图3-1 PET在不同温度下的收缩过程
自由收缩整理是使纤维收缩实现的。在加工过程中，纤维受到加工应力的作用，会发生不同程度的伸长形变，且这一形变被非织造布的结构所固定，在一定的干、湿热条件下，由于松弛过程而使纤维沿轴向缩短，从而使非织造布外形尺寸缩小，增厚变密。热处理的方式之一是在自由状态下进行的，即不对纤维施加外应力。自由状态下热处理时，松弛过程伴随着纤维的收缩，随温度的增加，收缩速率和收缩率随之增加。PET纤维热处理时的收缩情况可以说明这一点，如图3-1所示。
在纤维收缩过程理论研究的基础上，有人提出了在τ时刻的收缩率与松弛过程条件之间的关系式。
式中：
——收缩率；
τ——时间；
ΔEa——收缩过程活化能；
R——普朗克常数；
T——温度；
δ——置换体积；
σ——机械张力；
K——波尔兹曼常数。
这一方程准确地描述了一系列纤维收缩的过程。亦有著作指出温度对收缩的影响，可以用下式来表述：
式中：c——常数。
（二）强制收缩整理
强制收缩整理是由纤维收缩和位移引起的。纤维在非织造布中的形状及相互所处的位置决定了非织造布的结构及外形尺寸。在一定的干、湿态下（常温或高温），对非织造布施加一定的压力，使纤维的形状及相互位置发生变化，彼此靠近和弯曲，并在较高温度下使纤维结构逐渐松弛，非织造布结构得以重建，从而使非织造布增厚、变密。强制收缩整理过程中，非织造布尺寸变化比自由收缩整理要大得多，并且较大程度上受到非织造布结构的影响。该方法仅适合于薄型产品。
常用的收缩机是利用一种可压缩的弹性物体，如毛毡、橡胶等作为压缩物的介质，由于这种物质具有很强的伸缩特性，非织造布紧压在该弹性物体的表面上，也将随之产生拉长或缩短。例如，一块厚橡胶带在屈曲时，可以看出它的外边弧伸长，而内边弧收缩；如果将此橡胶再反向弯曲，则原来伸长的一边变为收缩，而收缩的一边变为伸长，如图3-2所示。
图3-2 橡胶带屈曲变形的情况
如将潮湿的非织造布紧压在屈曲弹性体的拉伸部分，且随着该弹性体的运动，从弹性体的外边弧转入内边弧，即从拉伸部分转入收缩部分，若非织造布是紧压于弹性物体的表面上，不允许有滑动和起皱，就必然会随着弹性物体的收缩而压缩，此时再施加一定的热湿条件，使非织造布中的纤维得以松弛定形，从而达到收缩整理的目的。
图3-3 三辊橡胶毯预缩机示意图
1—非织造布 2—紧布器 3—蒸汽给湿管 4—橡胶毯 5—加热承压辊 6—进布加压辊 7—橡胶毯张力调节辊 8—主动出布辊
强制收缩整理可在三辊橡胶毯预缩机上进行。它由加热承压辊5、进布加压辊6、主动出布辊8、无接缝循环厚橡胶毯4、橡胶毯张力调节辊7等主要部分组成，如图3-3所示，中空承压辊采用镀铬或不锈钢的光洁辊面，辊内通蒸汽加热，通过调节机构可以升降。承压辊外径有300mm、350mm、600mm等，进布加压辊和出布辊的外径有150mm、200mm两种，随设备型号不同而异。橡胶辊的厚度近年来已由25.4mm、50mm加厚至67mm。为延长橡胶毯使用寿命，在出布处毯的外表面有喷水冷却，橡胶刮刀刮水等装置，在毯的内侧也设有喷水冷却装置。
三辊橡胶毯预缩机的预缩原理分析如图3-4所示。先在未进入进布加压辊2之前的橡胶毯4上取一段，设其中心段长为a，此时，该段外侧和内侧的长度均与a相等。该段橡胶毯包绕于进布加压辊2上时，由于产生弯曲而形成b>a>c。当该段橡胶毯进入进布加压辊2与加热承压辊3的轧点时，由于受压而变薄，与非织造布紧贴的橡胶毯外侧长度b′伸长，使得b′>b 。随后，当该段橡胶毯离开轧点时，由于轧点压力消失，橡胶毯恢复厚度，且其曲率因毯转动而反向，其外侧长度产生回缩，非织造布亦随之而产生回缩。在承压辊热辊面烘燥作用下，使收缩后的结构基本稳定。
图3-4 三辊橡胶毯预缩机的预缩原理
1—非织造布 2—进布加压辊 3—加热承压辊 4—橡胶毯
在整理过程中，如果加热承压辊3的辊面线速度稍大于橡胶毯和非织造布的线速度，由于阻尼作用，则更有助于收缩。采用蒸汽给湿管对非织造布适当给湿，也有助于收缩。调节加压辊的温度及压力，便可得到不同的收缩率。承压辊的直径关系到非织造布的收缩率以及烘燥、稳定收缩结构的时间。橡胶毯厚度、车速等因素均对收缩率有影响。
二、收缩整理工艺
收缩整理时，根据纤维和固网方式的不同可在干态或湿态条件下进行。
1.干态收缩整理 干态收缩整理应用于纯合成纤维非织造布或化学黏合法非织造布。如果在纤维原料中混入高收缩性纤维，则收缩效果会更好。干态收缩整理可采用平幅烘燥机、圆网烘燥机或短环烘燥机。在烘燥机的进口处应采取超喂方式将非织造布输入烘燥热处理区，即进布速度应大于出布速度，超喂量为2%～3%或更多。
2.湿态收缩整理 湿态收缩整理主要用于以天然纤维为主要原料且不含可溶性化学黏合剂的非织造布。首先，非织造布通过热水浴进行收缩，然后进行挤压，并在松弛状态下进行烘燥。在湿态收缩整理中，为了节省烘燥用能，也有采用蒸汽进行收缩的工艺。将收缩与不收缩的纤维混合而成的纤网，经过针刺法加固后，再经热收缩，可得到具有浮雕状装饰效果的表面结构，可用作贴墙布、结构型地板覆盖物及汽车内装饰衬等。通过热收缩再经浸渍的针刺法非织造布，可用作合成革基布或人造麂皮。纤网型缝编布也常采用收缩整理，以提高非织造布的尺寸稳定性并增加强力。不论用热水、热风还是采用蒸汽对非织造布进行收缩整理，都必须注意纤维的热收缩特性。有的纤维适合于热风处理，有的适合于蒸汽处理。在实际生产时，应根据非织造布的特性要求，混入不同比例的高收缩纤维，以达到不同的收缩效果。