热定型

第五章热定型§1概述合成纤维都是热塑性纤维，因而其织物在进行湿热加工时，要发生收缩变形和产生皱痕。为了使织物不易产生皱痕并消除已产生的皱痕，同时提高织物的尺寸稳定性，染整厂都必须对合成纤维及其混纺织物进行热定型。热定型：是指将涤纶等合成纤维及其混纺织物在适当张力下，加热到所需温度，并在此温度下加热到一定时间，然后迅速冷却的加工过程。§2织物热定型工艺概况在热定型过程中，根据织物是否带有溶胀剂或者是在具有溶胀剂的介质中经受热处理，可分为湿热定型和干热定型两种。湿热定型所使用的溶胀剂通常为水。湿热定型：聚酰胺纤维、聚丙烯睛纤维及其混纺织物；干热定型：涤纶及其混纺织物；对于同一品种的合纤织物来说，要达到同样的定型效果，湿定型工艺所需要的温度比干热定型所需要的温度要低。一、干热定型设备和工艺干热定型工艺主要用于涤纶及其混纺织物的热定型，目前我国用的最多的是M－751型系列的定型机。其结构示意图如下所示：1、超喂装置超速喂布是针铗式热定型机的特点。超速喂布可以降低织物径向张力，有利于扩幅；同时又使织物径向收到一定的回缩效果。M－751型系列热定型机设计的超喂范围为：0－20%，其超喂装置结构示意图如右图所示：2、针铗链扩幅装置是是由两条环状针铗链刺住布边而逐渐进行扩幅。3、热烘房织物上了针铗后，紧接着进入热烘房内加热，并在指定的温度下处理一定时间，来达到热定型的目的。其结构示意图如下所示：二、湿热定型一般情况下，锦纶织物多采用湿热定型，其定型效果较好如手感柔软、丰满。某些聚酯变形纱织物也采用湿热定型。水浴定型：将织物在沸水中处理0.5－2小时，其定型效果较差；汽蒸定型：将织物卷绕在多孔的可抽真空的辊上，放入汽蒸中进行处理。温度：125－1350C，时间：20－30分钟，可获得较好的定型效果。三、热定型工序安排1、坯布定型优点：坯布定型后使织物处于比较稳定的状态，因此在以后的加工过程中不会发生严重的变形；缺点：坯布定型后会使织物上的浆料、油污等固着而变得难以去除；2、染前定型（最常用的定型工艺）优点：①可以消除织物在织造及练漂加工过程中造成的折皱；②能提高热熔染色品种的尺寸稳定性以及半成品的的表面平整度；缺点：半制品约有泛黄现象；3、染后定型：优点：可以消除前处理及染色过程中产生的折皱；缺点：①要求定型前各道工序尽是少产生折皱，以免经热熔染色后将折皱稳定下来，在定型过程中难以去除；②要求染色用的染料升华牢度要高，在高温下不变色；§2热定型机理合成纤维织物经过热定型后，其尺寸稳定性得到了提高，虽与纱线及织物的组织结构有关，但本质上还是取决于纤维的性能。因此首先来探讨纤维定型的一般概念。1、纤维定型的定义定型的定义：使纤维发生应力松驰现象，并发生某种稳定形态的加工过程。一般认为：定型过程分两步进行即①纤维的部分大分子链段间的作用力迅速遭到破坏；②大分子在新的位子重新建立新的分子间力，并被固定下来；合成纤维的热定型都属于上述的两部定型。要想达到预期的定型效果，除施以张力外，热定型温度必须在Tｇ以上，软化点温度以下。在定型过程中由于纤维的分子链段进行了重排，因此纤维的微结构也发生了相应的变化。2、热定型工艺条件分析一、热定型温度定型温度是影响响热定型质量的主要因素。因为热定型温度对织物的尺寸热稳定性、表面平整度及织物的染色性等都有较大的影响。1、温度对织物尺寸热稳定性的影响织物的尺寸热稳定性一般用自由收缩率来表示即织物在规定温度下，松驰处理一定时间后的经、纬向收缩百分率。自由收缩率越小，则表明织物尺寸热稳定性越高。涤纶：从右图中可知：热定型温度越高，织物在指定温度下的收缩率越低，尺寸热稳定性越好。如未定型和120、170、2200C定型的织物，在1750C下的自由收缩率分别为：15%、10%、5.5%、1%。从右图中可知：在相同的定型温度下，自由收缩温度越高，收缩率越大，织物尺寸热稳定性越差。如：①若要织物在1500C下具有良好的尺寸稳定性，定型温度必须高于1800C；②若需要织物在1750C下具有良好的尺寸稳定性，定型温度必须高于2000C；一般规律：对涤纶而言热定型度高出自由收缩温度30－400C，织物才具有良好的尺寸稳定性。锦纶从图中可知：定型温度越高，织物的尺寸热稳定性越高。如未定型的织物：面积收缩率为18.2%；1800C定型织物：面积收缩率为4%；2100C定型织物：面积收缩率为1%；特别注意点：除了定型温度外，热熔染色温度对织物的尺寸热稳定性以及涤纶的临界溶解时间（CDT）都有影响。CDT：指在规定温度下，涤纶圈形试样从开始接触苯酚直完全溶解所需的时间（S）。CDT值越大，表示涤纶所经受的热处理条件越剧烈。2、热定型温度对织物防皱性能的影响一般规律：经过热定型的织物，随着热定型温度的提高，皱痕变得少而淡，经过熨烫后也易消除。织物的防皱性能通常用折皱回复角来表示：回复角＝经向回复角＋纬向回复角。锦纶织物的防皱性能与定型温度的关系如下所示：3、热定型温度对染色性能的影响二、热定型时间热定型过程中所需时间大约可分为四个部分即1）加热时间将织物表面加热到定型温度所需时间；2）热渗透时间织物内外各部分的纤维具有相同的温度所需时间，一般为2－15秒；3）分子调整时间纤维内的大分子按热定型条件进行调整重排所需时间，大约1－2秒；4）冷却时间织物出烘房后，使织物的形态、尺寸固定下来进行冷却所需时间；通常所指的热定型时间是前三项之和，大约15－30秒。三、张力经向张力由超喂装置、纬向张力由控制门幅来实现。1、张力对涤／棉织物性能的影响四、溶胀剂织物进行热定型时，是否带有溶胀剂对定型效果影响较大，通常所使用的溶胀剂为水和水蒸汽。作业题1、什么叫热定型？用怎样的方法来判断织物是否经过了热定型？2、在热定型过程中，织物经纬向张力是如何来控制的？