熱定形課件講義整理

第五章熱定形第五章熱定形1

本章內(nèi)容一引言二熱定形工藝及設(shè)備三熱定形機(jī)理四熱定形工藝條件分析本章內(nèi)容一引言2一、引言定義

熱定形是利用合成纖維的熱塑性，將織物在一定張力下，加熱到所需要的溫度，并在此溫度下加熱一定時間，然后迅速冷卻，使織物的尺寸形態(tài)達(dá)到穩(wěn)定的過程。分類a.從處理效果上看:暫時定形；耐久定形b.從處理工藝上看:干熱定形；濕熱定形一、引言定義

熱定形是利用合成纖維的熱塑性，將織物在一定張力3熱定形目的(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。熱定形目的4熱定形效果評定：熱收縮率將試樣以松馳狀態(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。熱定形效果評定：熱收縮率5二、熱定形工藝及設(shè)備2.1干熱定形設(shè)備和工藝

(1)熱定形機(jī)二、熱定形工藝及設(shè)備2.1干熱定形設(shè)備和工藝6針鋏鏈和超喂裝置針鋏鏈和超喂裝置7

(2)熱定形工藝織物以干燥狀態(tài)進(jìn)行，適用于滌綸及其混紡織物，包括熱風(fēng)定形，紅外輻射定形，接觸式(熱金屬輥筒)熱定形。A.工藝概況合成纖維的熱定形；合成纖維混紡織物的熱定形；織物的冷卻。

(2)熱定形工藝8B.工序的安排方式漿料定形前是否收縮染料限制性定形后泛黃起皺染色性前定形被固著不能無能除后續(xù)加工不起皺困難中間定形不會固著能無同上定形前各工序易起起皺困難后定形不會固著能升華牢度好的品種不能除去各道工序易起皺較好B.工序的安排方式漿料定形前是否收縮染料定形后泛黃起皺染92.2濕熱定形

濕熱定形可分為水浴定形和汽蒸定形。2.2濕熱定形濕熱定形可分為水浴定形和汽蒸定形。10

采用濕熱定形工藝時更要注意定形前織物上不能帶有酸或堿，以免造成纖維的損傷。采用濕熱定形工藝時更要注意定形前織物上不能帶有酸或堿11三、熱定形機(jī)理3.1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。三、熱定形機(jī)理3.1造成合纖織物熱穩(wěn)定性差的原因123.2熱定形的過程

即在適當(dāng)?shù)睦鞆埩ο鹿┙o織物熱能，使大分子重排，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(dāng)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(yīng)力↓。3.2熱定形的過程即在適當(dāng)?shù)睦鞆埩ο鹿?3(2)鏈段重整階段：隨大分子鏈熱振動↑，活性基相遇機(jī)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。整個過程即熱塑性fibre加熱成柔性→在外力下分子鏈段運動而變形→外力下冷卻，新的形態(tài)固定。(2)鏈段重整階段：隨大分子鏈熱振動↑，活性基相遇機(jī)會↑，14

3.3熱定形過程中纖維結(jié)構(gòu)的變化熱定形的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?dāng)處于Tg時，分子鏈中原子和基團(tuán)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(dá)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。3.3熱定形過程中纖維結(jié)構(gòu)的變化熱定形15當(dāng)在T1(<Tm)下進(jìn)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(dá)到一個新的狀態(tài)。此時若再經(jīng)受T1上松馳熱處理，fibre能熔化的結(jié)晶數(shù)量↓。∴尺寸熱穩(wěn)定性，染色性能、硬挺度，彈性等亦發(fā)生變化。當(dāng)在T1(<Tm)下進(jìn)行熱定形時，部分尺163.4聚酯纖維和聚酰胺纖維的熱定形3.4.1.纖維微結(jié)構(gòu)的變化

結(jié)晶度的變化：3.4聚酯纖維和聚酰胺纖維的熱定形3.4.1.纖維17結(jié)晶度的提高與纖維穩(wěn)定性的提高有很大的關(guān)系。晶粒尺寸和完整性的變化：結(jié)晶度的提高與纖維穩(wěn)定性的提高有很大的關(guān)系。183.4.2滌綸的有效溫度Teff3.4.2滌綸的有效溫度Teff19從圖中可以看到，除了滌綸的熔點峰(256℃)外，在每條曲線上都還有一個有效溫度Teff的峰，隨著處理溫度的升高，此峰向熔點靠近，即滌綸的Teff增大。Teff可以看作是熱定形過程中新生成的結(jié)晶的熔點,熱定形溫度越高，分子鏈段的動能越大，鏈段進(jìn)人較規(guī)整品格的可能性也越大，結(jié)晶的完整性越高，相應(yīng)的Teff就越高。從圖中可以看到，除了滌綸的熔點峰(256℃20四、熱定形工藝條件分析4.1溫度

溫度是影響熱定形質(zhì)量的最主要因素。(1)溫度對尺寸穩(wěn)定性的影響滌綸織物，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)熱熔染色的品種，定形T可比熱熔T低10℃。四、熱定形工藝條件分析4.1溫度21可以看出，未定形織物的尺寸熱穩(wěn)定性很差，熱定形能提高織物的尺寸穩(wěn)定性，定形溫度越高(120-220℃)，織物在指定溫度下(120-220℃)的收縮率越低?？梢钥闯?，未定形織物的尺寸熱穩(wěn)定性很差，熱定形能22(2)對防皺性及手感的影響未定形的織物，產(chǎn)生的皺痕多而深，經(jīng)過一般條件熨燙后也不易消除。經(jīng)過定形的織物，隨著定形溫度的提高，皺痕變得少而輕，并且經(jīng)過熨燙后容易消除。(2)對防皺性及手感的影響23(3)對染色性能的影響--對熱定形不敏感的染料，T↑上染百分率↓；--對熱定形敏感的染料，T↑上染百分率開始↓超過175℃又上升，超過220上染率急劇上升；在定形過程中當(dāng)溫度低于175℃時，主要是形成一些尺寸比較小的結(jié)晶，超過175℃，繼續(xù)增加熱定形溫度，則纖維中結(jié)晶尺寸突然增大，因此在晶區(qū)之間形成較多的裂縫，從而有利于染料分子的擴(kuò)散。

(3)對染色性能的影響--對熱定形不敏感的染料，T↑上染24熱定形前后滌綸的結(jié)構(gòu)模型示意圖熱定形前后滌綸的結(jié)構(gòu)模型示意圖25熱定形T應(yīng)根據(jù)纖維品種和織物要求而確定，定形溫度低不足以使纖維迅速消除內(nèi)應(yīng)力，定形效果也差；定形溫度提高，織物尺寸穩(wěn)定性和抗皺性等相應(yīng)提高；定形溫度過高，若達(dá)到軟化點，纖維發(fā)生粘結(jié)，織物變硬，影響使用性能。對T/C織物而言190~210℃，（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℃)。）滌毛混紡織物為160~170℃，滌粘織物為180℃。熱定形T應(yīng)根據(jù)纖維品種和織物要求而確定，定264.2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(nèi)部達(dá)到定形溫度的時間，2～15s(3)分子調(diào)整時間：纖維內(nèi)部大分子按定形條件進(jìn)行調(diào)整所需時間，1～2s，真正意義上的定形時間4.2時間(1)加熱時間：將織物表面加熱到定形溫度27(4)冷卻時間：使織物的尺寸固定下來，進(jìn)行冷卻所需時間，非定形時間，但影響身骨。加熱和熱滲透時間較長，分子調(diào)整時間較短，約1-2秒，總的熱定型時間為15-30秒，落布布面溫度控制在50℃。加熱和熱滲透時間取決于熱源的性質(zhì)、織物單位面積重量、纖維導(dǎo)熱性和織物含濕等因素。T/C織物，在180-200℃定型，時間為18～60s。(4)冷卻時間：使織物的尺寸固定下來，進(jìn)行冷卻284.3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。

經(jīng)向超喂↑，經(jīng)向熱穩(wěn)定性↑，斷裂延伸度↑，強(qiáng)力↑緯向伸幅↑，緯向尺寸熱穩(wěn)定性↓，強(qiáng)力↑斷裂延伸度↓實際生產(chǎn)中，根據(jù)織物品種、風(fēng)格要求，施加張力大小不同。經(jīng)向超喂2-4%（即喂布速度大于主機(jī)速度2-4%）緯向張力接近成品或稍大于成品幅寬2-3cm。4.3張力由經(jīng)向的超喂和緯向伸幅來控制，對尺寸熱穩(wěn)定29熱定形時纖維所受到的張力也影響對染料的吸收率。熱定形時纖維所受到的張力也影響對染料的吸收率。304.