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熱定型機理及工藝條件分析

來源:印染在線 發(fā)布時間:2015年02月03日

一、纖維定形的概念

定形:使纖維發(fā)生應力松馳現象,并達到某種穩(wěn)定形式的過程。

定形的過程分二步:(1)部分大分子鏈段間作用力迅速遭破壞;(2)大分子在新的位置上迅速重建新的分子間力,且固定下來。

二、熱定形機理

1、造成合纖織物熱穩(wěn)定性差的原因。

(1)成纖過程中隱藏了內應力,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。

(2)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,使織物產生皺紋,且難以去掉。

2、熱定形的方法

即在適當的拉伸張力下供給織物熱能,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:

(1)大分子松馳階段:當加熱到Tg以上時,分子鏈間作用力↓,大分子的內旋轉作用↑,柔順性↑,取向度↑,內應力↓。

(2)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。

(3)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,熱定形的過程可表示為:

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、熱定形過程中纖維結構發(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晶熔化的T)之間。∵當處于Tg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,完整性差的結晶發(fā)生熔化,比較均勻和大的結晶則增大OR更完整,使結晶度、晶粒大小及完整性分布達到一個新的狀態(tài)。此時若再經受T1上松馳熱處理,FIBRE能熔化的結晶數量↓∴尺寸熱穩(wěn)定性,且染色性能、硬挺度,彈性等亦發(fā)生變化。<p><

綸的定形機理不同于滌綸:

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

三、熱定型工藝條件分析

1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℃)

2時間(1)加熱時間:將織物表面加熱到定形溫度所需時間

(2)熱滲透時間:纖維內部達到定形溫度的時間,2~15s

(3)分子調整時間:1~2s,真正意義上的定形時間

(4)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

3張力由經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。實際生產中,根據織物品種、風格要求,施加張力大小不同。

4溶脹劑(水or蒸汽)

能增進錦綸的定形效果,對滌綸影響較小。



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