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纖維定形的概念

定型機(jī)、涂層機(jī)、地毯機(jī)專業(yè)生成廠家無錫前洲興華機(jī)械2023年2月4日訊  定形：使纖維發(fā)生應(yīng)力松馳現(xiàn)象，并達(dá)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。

02

熱定形機(jī)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(nèi)應(yīng)力，大分子的排列未達(dá)到最穩(wěn)定的狀態(tài)，遇熱后分子熱振動(dòng)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(chǎn)生皺紋，且難以去掉。

2、熱定形的方法

即在適當(dāng)?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(gè)階段：

(1)大分子松馳階段：當(dāng)加熱到Tg以上時(shí)，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(yīng)力↓。

(2)鏈段重整階段：隨大分子鏈熱振動(dòng)↑，活性基相遇機(jī)會(huì)↑，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(yùn)動(dòng)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(jié)構(gòu)發(fā)生變化

定型機(jī)熱定形的T在Tg和Tm(熔點(diǎn)指fibre中尺寸較大且完整的結(jié)晶熔化的T)之間。當(dāng)處于Tg時(shí)，分子鏈中原子和基團(tuán)在平衡位置上振動(dòng)，開始有鏈段的位移運(yùn)動(dòng)，且隨T↑而↑，直至達(dá)Tm后，開始發(fā)生整個(gè)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(diǎn)。

當(dāng)在T1(<TM)下進(jìn)行熱定形時(shí)，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(dá)到一個(gè)新的狀態(tài)。此時(shí)若再經(jīng)受T1上松馳熱處理，F(xiàn)IBRE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。

腈綸的定形機(jī)理不同于滌綸：

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

03

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(yīng)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

定型機(jī)熱定形T應(yīng)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(yīng)注意T的均勻性(溫差≤2℃)

2、時(shí)間

① 加熱時(shí)間：將織物表面加熱到定形溫度所需時(shí)間

② 熱滲透時(shí)間：纖維內(nèi)部達(dá)到定形溫度的時(shí)間，2～15s

③ 分子調(diào)整時(shí)間：1～2s，真正意義上的定形時(shí)間

④ 冷卻時(shí)間：非定形時(shí)間，但影響身骨。T/C織物，在180-200℃定型，時(shí)間為18～60s

3、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(qiáng)力，斷裂延伸度均有影響。實(shí)際生產(chǎn)中，根據(jù)織物品種、風(fēng)格要求，施加張力大小不同。

4、溶脹劑(水or蒸汽)

能增進(jìn)錦綸的定形效果，對滌綸影響較小。

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