熱定型

fibre定型的概念

定型：使纖維發(fā)生應力松弛現(xiàn)象，并達到某種穩(wěn)定形式的過程。

定型的過程分二步：

⑴ 部分大分子鏈段間作用力迅速遭破壞；

⑵大分子在新的位置上迅速重建新的分子間力，且固定下來。

熱定型機理

1、造成合纖織物熱穩(wěn)定性差的原因。

⑴成纖過程中隱藏了內(nèi)應力，大分子的排列未達到最穩(wěn)定的狀態(tài)，遇熱后分子熱振動加劇，發(fā)生彎曲，使fibre回縮，尺寸變小。

⑵紡織過程中不斷受力，且受力不勻，加劇了遇熱回縮及回縮不勻的傾向，使織物產(chǎn)生皺紋，且難以去掉。

2、熱定型的方法

即在適當?shù)睦鞆埩ο鹿┙o織物熱能，使大分重排，再迅速冷卻，使fibre處于能量更低的穩(wěn)定狀態(tài)。

該過程分為三個階段：

⑴大分子松弛階段：當加熱到Tg以上時，分子鏈間作用力↓，大分子的內(nèi)旋轉(zhuǎn)作用↑，柔順性↑，取向度↑，內(nèi)應力↓。

⑵鏈段重整階段：隨大分子鏈熱振動↑，活性基相遇機會↑，容易建立起新的分子間作用力，若施以張力，大分子依張力方向重排，建立新的平衡。

⑶ 定型階段：在去除外力前降溫，fibre在新的形態(tài)下固定下來。

綜上所述，熱定型的過程可表示為：

即熱塑性fibre加熱成柔性→在外力下分了鏈段運動而變形→外力下冷卻，新的形態(tài)固定

3、熱定型過程中纖維結(jié)構(gòu)發(fā)生變化

熱定形的T在Tg和Tm（熔點指fibre中尺寸較大且完整的結(jié)晶熔化的T)之間?！弋斕幱赥g時，分子鏈中原子和基團在平衡位置上振動，開始有鏈段的位移運動，且隨T↑而↑，直至達Tm后，開始發(fā)生整個大分子鏈的位移。纖維中含有大小和完整性各異的各種結(jié)晶，有著不同的熔點。

當在T1(<Tm)下進行熱定形時，部分尺寸小，完整性差的結(jié)晶發(fā)生熔化，比較均勻和大的結(jié)晶則增大or更完整，使結(jié)晶度、晶粒大小及完整性分布達到一個新的狀態(tài)。此時若再經(jīng)受T1上松弛熱處理，fibre能熔化的結(jié)晶數(shù)量↓∴尺寸熱穩(wěn)定性，且染色性能、硬挺度，彈性等亦發(fā)生變化。

腈綸的定型機理不同于滌綸

熱定形使腈綸非晶區(qū)大分子因熱運動加劇而重排，內(nèi)應力消除，并重建一些更牢固的新聯(lián)結(jié)點，使蘊晶區(qū)的完整性提高，從而提高了fibre的熱穩(wěn)定性。

一、消除纖維在拉伸過程中產(chǎn)生的內(nèi)應力，使大分子發(fā)生一定程度的松弛，提高纖維的形狀穩(wěn)定性。

二、改善纖維的物理機械性能，比如提高纖維的結(jié)晶度、彈性、打結(jié)強度、耐磨性等以及固定卷曲度或固定捻度

三、去除纖維在拉伸上油過程中所帶入的水分，使纖維到達成品所需要的含濕要求，同時可以避免由于油劑不干，纖維長期存放而變黃的可能。

四、改善纖維的染色性能

1、定型：指通過某種物理或化學的處理消除紡織品中積存的應力、應變，使其在狀態(tài)、尺寸或者結(jié)構(gòu)上獲得某種需要的形式，并達到一定的穩(wěn)定性。

2、定型所要解決的問題

⑴消除內(nèi)應力

⑵提高形變的恢復能力，保持定形時的狀態(tài)

指合纖織物在一定張力下進行熱處理，使其尺寸，形態(tài)穩(wěn)定的加工工藝。其意義是①尺寸定形：尺寸熱穩(wěn)定性提高，縮水率下降②平整定形：消除皺痕，提高抗皺性③改善服用性能：彈性、手感和起毛球現(xiàn)象得到改善④染色性能改變

熱定型溫度

最主要的因素

1、對尺寸熱穩(wěn)定性的影響

滌論織物若要在某溫度下有良好的熱穩(wěn)定性，則定形溫度應高于該溫度30～40℃，經(jīng)熱溶染色的品種，定形T可比熱溶T低10℃

2、對染色性能的影響

3、對防皺性及手感的影響

熱定形T應根據(jù)纖維品種和織物要求而確定，對T/C織物而言，除定形后熱溶法染色的品種，溫度選擇200℃，其余可選擇190℃，若染料升華牢度差，則定形T不宜高，還應注意T的均勻性（溫差≤2℃）。

熱定型時間

⑴加熱時間：將織物表面加熱到定形溫度所需時間

⑵熱滲透時間：纖維內(nèi)部達到定形溫度的時間，2～15s

⑶分子調(diào)整時間：1～2s，真正意義上的定形時間

⑷冷卻時間：非定形時間，但影響身骨

T/C織物，在180-200℃定型，時間為18～60s

熱定型張力

由經(jīng)向的超喂和緯向伸幅來控制，對尺寸熱穩(wěn)定性，強力，斷裂延伸度均有影響。

實際生產(chǎn)中，根據(jù)織物品種、風格要求，施加張力大小不同。

四、溶脹劑(水or蒸汽）

能增進錦綸的定形效果，對滌論影響較小。

熱定型加工方式

1、濕熱定型：織物以潤濕狀態(tài)進行，多用以親水性強的合纖如錦綸腈綸。定形后手感柔軟、豐滿，分為水浴和汽蒸定形兩種

2、干熱定型：織物以干燥狀態(tài)進行，適用于滌論及其混紡織物，包括熱風定形，紅外輻射定形，接觸式（熱金屬輥筒）熱定形。

熱定型設備和工藝

1、設備：⑴針鋏鏈式熱定形機（國產(chǎn)M-751，M-751A)

⑵兩用式針板布鋏式

針鋏與布鋏兩用，既可定形，也可拉幅

2、織物熱定形工藝

進布（超喂2~4%）→針鋏拉幅（超成品幅寬2~3cm)→進加熱區(qū)(180~210℃）→冷卻→落布(T<50℃）

熱定型濕熱定型

1、水浴定形

⑴ 沸水處理0.5～2h，定形效果不佳

⑵高壓釜中進行，T可達125～135℃，20～30′效果較好

2、汽蒸定形：

⑴飽和蒸汽：類似水浴130～140℃，20～30′

⑵過熱蒸汽：接近于干熱定形

熱定型熱定型方式

干熱空氣定型；

接觸加熱定型；

水蒸氣濕熱定型；

浴液（水、甘油等）定型等。

熱定型效果評定

1、臨界溶解時間(CDT)

將滌論圈形試樣置于苯酚中，在一定溫度下從開始接觸苯酚直至纖維溶解所需時間（秒），稱CDT。

CDT與fibre結(jié)晶度，結(jié)晶尺寸及結(jié)晶完整性有關，能反映滌論的受熱史。，此法測定滌論的熱定形效果較靈敏，亦適用于錦綸。

2、熱收縮率

將試樣以松弛狀態(tài)在一定條件下處理，然后測量其長，寬尺寸變化，以收縮百分率表示，（可按經(jīng)、緯長度分別表示，也可按面積表示） 測試時可按濕、熱條件不同分為干熱收縮，沸水收縮，熱水收溶，蒸汽收縮和熨燙收縮五種。

此法測試簡單，能反映織物實際服用的收縮性能。

探邊機，一種探邊機，應用于布料熱定型機上，對布料的布邊探邊并且進行糾偏，使布料的布邊始終保持直線行進。

它包括探邊機構(gòu)和糾偏機構(gòu)，探邊機構(gòu)包括分別設置在熱定型機的一對機頭臂上的一對探頭，糾偏機構(gòu)包括配置在熱定型機的機架上的一對齒條、分別安裝在所述的一對機頭臂上的驅(qū)動電機和用于控制驅(qū)動電機工作的與驅(qū)動電機電氣連接的并且還與所述探頭電氣連接的電氣控制箱，其中：驅(qū)動電機的減速機的動力輸出軸上固設有齒輪，齒輪與所述的齒條相嚙合，所述的驅(qū)動電機為帶有反饋器的無刷交流伺服電機，反饋器與所述的電氣控制箱電氣連接。優(yōu)點：壽命長，不論轉(zhuǎn)速快慢都能體現(xiàn)出恒定的扭力，體積小且份量輕而便于安裝，耗用電能省且噪聲聊勝于無。2100433B