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第五章熱定形§5-1引言§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備§5-3
熱定形機(jī)理§5-4熱定形工藝條件分析1/2/20231第五章熱定形§5-1引言§5-4熱定形工藝條件分析12/1.定形:纖維、紗線、織物或其他紡織品經(jīng)過一定的處理,獲得某種需要的形式(尺寸、形態(tài)和結(jié)構(gòu)),并力求使這些形式有良好穩(wěn)定性的加工過程。2.熱定形:利用合成纖維的熱塑性,將織物保持一定的尺寸和形態(tài),加熱至所需溫度,使纖維分子鏈運(yùn)動(dòng)加劇,纖維中應(yīng)力降低,結(jié)晶度和晶區(qū)有所增大,非晶區(qū)趨向集中,纖維結(jié)構(gòu)進(jìn)一步完整,使纖維及其織物的尺寸熱穩(wěn)定性獲得提高?!?-1引言1/2/202321.定形:纖維、紗線、織物或其他紡織品經(jīng)過一定的處理,獲得某3.定形分類暫時(shí)定形、耐久定形(永久形變)
4.熱定形目的主要目的:是消除織物上已有的皺痕、提高織物的尺寸熱穩(wěn)定性(高溫條件下的不收縮性)和不易產(chǎn)生難以去除的折痕。此外熱定形還能使織物強(qiáng)力、手感、起毛起球和表面平整等性能獲得一定程度改善或改變,對(duì)染色性能也有一定影響?!?-1引言1/2/202333.定形分類4.熱定形目的此外熱定形還能使織物強(qiáng)力、手感、起熱定形分干熱定形和濕熱定形汽蒸定形比干熱定形手感豐滿,但濕熱定形是間隙式生產(chǎn),生產(chǎn)效率比干熱定形低。一、干熱定形設(shè)備和工藝(一)針鋏鏈熱定形機(jī)
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備組成:進(jìn)布架→[自動(dòng)整緯裝置]→超喂裝置→針鋏鏈伸幅→加熱室(烘房)→冷卻落布自動(dòng)布邊涂膠裝置(用于針織物)1/2/20234熱定形分干熱定形和濕熱定形汽蒸定形比干熱定形手感豐滿,但濕熱
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/20235§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備12/18/202251.加熱室(烘房)
由4~8個(gè)加熱室,是熱定形關(guān)鍵部位。每節(jié)加熱室內(nèi)有上下兩排噴風(fēng)管道由風(fēng)機(jī)吹出的熱風(fēng)從上下兩排噴風(fēng)管道的噴風(fēng)口噴出,對(duì)織物進(jìn)行加熱處理。要求加熱室內(nèi)溫度均勻一致(<5℃)(2℃、1℃)。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/202361.加熱室(烘房)§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備12/12.針鋏鏈和超喂裝置超喂裝置的超喂率-10%~+50%,機(jī)織物超喂率在3%~8%。圖5-4超喂裝置示意圖。超喂上針裝置可使織物喂入速度大于針鋏鏈運(yùn)行速度。即織物進(jìn)入的線速度稍大于針鋏鏈的線速度,使經(jīng)向保持一定松弛狀態(tài)進(jìn)布。超喂作用:使經(jīng)向張力小一些,便于緯向擴(kuò)幅(經(jīng)向張力太大,緯向不能擴(kuò)幅)。只有針鋏鏈?zhǔn)綗岫ㄐ文艹埂?/p>
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/202372.針鋏鏈和超喂裝置圖5-4超喂裝置示意圖。超喂上針裝置可使針鋏鏈?zhǔn)怯刹讳P鋼針板連接而成,針板上面植有兩排不銹鋼細(xì)針。布鋏鏈長度15~34m,一般鏈條為27m。在針鋏鏈運(yùn)行過程中,有部分運(yùn)程是在加熱室外,因此針板溫度往往比烘房溫度低50℃。所以,織物的布邊部分與中間部分往往產(chǎn)生熱定形溫度不一致。上針位置1cm以內(nèi)。(以里排為準(zhǔn),超過降等)。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/20238針鋏鏈?zhǔn)怯刹讳P鋼針板連接而成,針板上面植有兩排不銹鋼細(xì)針。布針距4~8mm,針向內(nèi)傾8°或10~15°,以防止織物被沖擊而脫針,針表面光潔,針夾銳利,不能有毛刺。針是采用長短針結(jié)合,短平針無針尖,起托布作用。短平針可以防止織物與針鋏底板接觸,降低溫度差,縮小熱定形不均勻程度。圖5-3針板和針鋏鏈?zhǔn)疽鈭D
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/20239針距4~8mm,針向內(nèi)傾8°或10~15°,以防止織物被沖擊3.加熱的方式直接加熱:熱空氣圖5-5間接加熱:道生油作為載熱體將空氣加熱—油鍋爐;電加熱(電老虎);蒸汽加熱(100℃)圖5-6——溫度穩(wěn)定4.冷卻的方式吹冷風(fēng),冷卻輥,若在無張力高溫條件下,在布箱中形成折疊印,很難去除。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/2023103.加熱的方式直接加熱:熱空氣圖5-54.冷卻的方式§55.整緯裝置由于濕加工時(shí),織物左邊、中部、右邊所收的張力不一致,往往會(huì)產(chǎn)生緯斜,如不加以糾正,就會(huì)影響質(zhì)量,特別是花布,色織布的圖形和格形。一般緯斜允許限度不超過6%(以織物幅寬計(jì)算);條格花紋不超過5%;高檔產(chǎn)品緯斜<1%。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/2023115.整緯裝置一般緯斜允許限度不超過6%(以織物幅寬計(jì)算);
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/202312§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備12/18/202212
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/202313§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備12/18/202213(二)熱定形工藝1.工藝概況滌綸織物一般熱定形溫度190~220℃,時(shí)間30~45s;T/C織物180~210℃,時(shí)間20~30s;聚酯變形紗織物160~180℃。錦綸66,190~220℃;錦綸6,190~200℃;聚酰胺變形紗織物150~175℃。含氨綸彈力織物熱定形溫度150~185℃
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/202314(二)熱定形工藝§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備12/18其他干熱定形設(shè)備1.紅外線輻射式熱定形機(jī),遠(yuǎn)紅外定向輻射器。2.布鋏鏈?zhǔn)綗岫ㄐ螜C(jī)厚重織物或要求布邊不留針孔的織物,對(duì)厚重工業(yè)布,若用針板,要損壞針板。布鋏鏈溫度比熱風(fēng)房溫度低50℃,鋏住的布邊會(huì)造成兩邊(特別是布邊)與中間定形溫度不一致,因此可用針板都采用針板。3.布針兩用鋏鏈熱定形機(jī)用導(dǎo)熱油加熱,導(dǎo)熱油,清洗劑,油泵,油鍋爐。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/202315其他干熱定形設(shè)備§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備12/18落布溫度在50℃以下(噴吹冷風(fēng)或冷卻輥)織物幅寬拉得比成品大2~3cm。2工序安排熱定形工序的安排一般隨織物品種、結(jié)構(gòu)、染色方法和工廠條件等不同而不同,大致有四種安排。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/202316落布溫度在50℃以下(噴吹冷風(fēng)或冷卻輥)2工序安排§5-1)坯布定形2)堿減量前定形3)染色或印花前定形4)染色或印花后定形。預(yù)定形一般合成纖維及其混紡和交織織物需要經(jīng)過兩至三次熱定形,即坯布定形、堿減量前定形或染色和印花前定形一次或兩次。屬于前處理的范疇,常稱為預(yù)定形。在染色或印花以后再進(jìn)行一次拉幅熱定形,這樣對(duì)保證染色、印花質(zhì)量和成品的尺寸穩(wěn)定性,以及平整的外觀都有好處。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/2023171)坯布定形2)堿減量前定形3)染色或印花前定形41)坯布定形針對(duì)坯布在“裙皺”疵病而制定,坯布定形使織物從開始加工時(shí)就處于比較穩(wěn)定狀態(tài),故在以后的加工過程中不易變形和起皺,即使產(chǎn)生皺也容易消除。T/C先定形后繩狀加工,但對(duì)織物上PVA漿料去除造成困難,故必須加強(qiáng)退漿工藝。另外一些紡絲油劑經(jīng)高溫?fù)]發(fā)后,污染設(shè)備,并帶來廢氣問題。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/2023181)坯布定形§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備12/18/22)半制品定形(堿減量前定形和染色或印花前熱定形)經(jīng)編織物、長絲機(jī)織物和滌/棉織物等特點(diǎn):去除練漂前道工序所造成的折皺印痕,以利勻染,但要求定形溫度均勻,針板處溫度低,影響布邊染色性,結(jié)果造成深邊或淺邊的染斑。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/2023192)半制品定形(堿減量前定形和染色或印花前熱定形)§5-2⑴滌/棉織物先絲光后定形染色印花前練漂半制品的皺條可在染前定形后基本清除,有利于減少染色印花皺條疵病。前處理設(shè)備易出皺條,工廠采用此順序。缺點(diǎn):勻染性差、定形機(jī)針板不平,造成針板皺條,染色后十分明顯,織物質(zhì)量不如先定形后絲光。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/202320⑴滌/棉織物先絲光后定形§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1⑵滌/棉織物先定形后絲光
與先絲光后定形比,實(shí)物質(zhì)量水平高,染色印花勻染性好,染色深度高8%,染色透芯度相對(duì)高,織物的經(jīng)緯向縮水率低。這是由于織物減少了熱收縮后,直接染色印花的結(jié)果。
本流程對(duì)練漂前處理的設(shè)備平整度要求比較高,加工織物要無嚴(yán)重皺條,特別對(duì)絲光機(jī)的平整無皺有特殊要求。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/202321⑵滌/棉織物先定形后絲光§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1堿減量處理的滌綸仿真絲織物,有采用三次熱定形的工藝,即在精練(預(yù)縮)后和堿減量處理前先熱定形(預(yù)定形)一次,堿減量后和染色或印花前再熱定形(預(yù)定形)一次;然后在染色或印花后再經(jīng)過一次拉幅熱定形。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/202322堿減量處理的滌綸仿真絲織物,有采用三次熱定形的工藝,即在精練3)染色或印花后熱定形——染后定形滌/毛織物可采用染色后熱定形,并且常將熱定形過程安排在更后一些,如在剪毛后進(jìn)行。煮呢,蒸呢。工藝簡單,在染整加工中結(jié)合拉幅進(jìn)行定形??梢韵疤幚砑叭旧蛴』ㄟ^程中所產(chǎn)生的一些折痕;而且染色或印花后的工序較少,可使成品保持良好的尺寸穩(wěn)定性和平整的外觀。對(duì)所采用的染料要求在熱定形條件下不變色,而且升華牢度要高。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/2023233)染色或印花后熱定形——染后定形工藝簡單,在染整加工中結(jié)合由于定形后不再進(jìn)行濕熱處理,可使成品保持良好的尺寸穩(wěn)定性和平整的外觀。但對(duì)染前定形各工序要求更為嚴(yán)格。要求盡量減少織物上的皺痕,否則,經(jīng)高溫染色后,這些皺痕變得更難消除。染前未定形,在染色時(shí),織物的幅寬會(huì)發(fā)生較大的收縮。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/202324由于定形后不再進(jìn)行濕熱處理,可使成品保持良好的尺寸穩(wěn)定性和平二、濕熱定形水浴定形、汽蒸定形表5-1錦綸濕熱定形的一般工藝1.水浴定形在沸水(100℃)中處理0.5~2(~6)h在高壓釜125~135℃中處理20~
30min2.汽蒸定形
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/202325二、濕熱定形1.水浴定形§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備13.濕熱定形錦綸織物品質(zhì)表5-2熱定形條件對(duì)錦綸剩余收縮的影響錦綸織物濕熱定形與干熱定形相比,手感豐滿、柔軟。注意點(diǎn):1)織物不能帶酸或堿;2)汽蒸定形盡量將空氣排盡。(?)
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/2023263.濕熱定形錦綸織物品質(zhì)注意點(diǎn):1)織物不能帶酸或堿;2)汽一、熱定形過程中大分子間的作用力變化1.熱定形過程三個(gè)階段1)第一階段“松弛”階段(圖5-7,I),用加熱或增塑(增塑劑如水和蒸汽)的方法,使纖維達(dá)到高于玻璃化溫度(Tg)以上,使存在于分子間作用力的減弱。“松弛”階段分子間結(jié)合能的降低只發(fā)生在無定形區(qū),而較牢固的超分子結(jié)構(gòu)(結(jié)晶區(qū))則并不被減弱或拆散?!?-3熱定形機(jī)理1/2/202327一、熱定形過程中大分子間的作用力變化§5-3熱定形機(jī)理12)第二階段定形階段(圖5-7,Ⅱ)是熱定形過程的主要階段。大分子中的某些活性基團(tuán)與其他大分子中同樣的基團(tuán)相遇,靠近到原子間相互作用的距離,就形成新的鍵。此時(shí)由于處在高溫下,這些鍵很弱,但隨其數(shù)目不斷增加,分子間作用力逐漸增大。高聚物中會(huì)發(fā)生進(jìn)一步的結(jié)晶,使非晶區(qū)減少,結(jié)晶度和結(jié)晶完整性有所提高。第二階段的時(shí)間比第一階段長好幾倍。第二階段的速度取決于大分子鏈節(jié)或鏈段的活動(dòng)性,即取決于熱定形溫度?!?-3熱定形機(jī)理1/2/2023282)第二階段定形階段高聚物中會(huì)發(fā)生進(jìn)一步的結(jié)晶,使非晶區(qū)3)第三階段固定階段(圖5-7,Ⅲ)使纖維冷卻至玻璃化溫度(Tg)以下或除去增塑劑(干燥),此時(shí)在第二階段所產(chǎn)生的新鍵以及大分子的新位置得到固定??稍趲酌雰?nèi)完成,此過程取決于冷卻或除去增塑劑的擴(kuò)散速度?!?-3熱定形機(jī)理1/2/2023293)第三階段固定階段可在幾秒內(nèi)完成,此過程取決于冷卻或4.熱定形的三步基本過程第一步是大分子鏈段間的作用力(包括鍵)迅速被減弱或拆散,內(nèi)應(yīng)力發(fā)生松弛;第二步是大分子在新的位置上迅速重建新的分子間鍵和再結(jié)晶;第三步是將大分子的新鍵以及新位置固定下來。
§5-3熱定形機(jī)理1/2/2023304.熱定形的三步基本過程§5-3熱定形機(jī)理12/18/25.熱定形的溫度Tg<T<T軟化
達(dá)到軟化溫度時(shí),纖維發(fā)生裂解和變形,而溫度低于Tg,則分子鏈段還不能產(chǎn)生位移而發(fā)生重排,達(dá)不到定形的目的。
§5-3熱定形機(jī)理1/2/2023315.熱定形的溫度§5-3熱定形機(jī)理12/18/202236.永久定形熱定形使形變狀態(tài)下纖維的內(nèi)應(yīng)力獲得松弛,并通過再結(jié)晶使纖維穩(wěn)定在形變的狀態(tài).7.熱定形機(jī)理分類1)滌綸、錦綸2)腈綸3)丙綸§5-3熱定形機(jī)理1/2/2023326.永久定形7.熱定形機(jī)理分類§5-3熱定形機(jī)理12/1二、聚酯纖維和聚酰胺纖維的熱定形機(jī)理(一)熱定形的原理有用物理學(xué)的“能量最低原理”可以描述滌綸等合成纖維的熱定形原理。纖維中存在著內(nèi)應(yīng)力,纖維位于較高的能級(jí)而處于不穩(wěn)定狀態(tài)。在熱定形過程中,織物被加熱到高于Tg以上(170~230℃之間)時(shí),由于分子鏈段的熱運(yùn)動(dòng)加劇,內(nèi)應(yīng)力獲得松弛,纖維處于能量最低狀態(tài).§5-3熱定形機(jī)理1/2/202333二、聚酯纖維和聚酰胺纖維的熱定形機(jī)理纖維中存在著內(nèi)應(yīng)力結(jié)晶,使得滌綸的結(jié)晶度和結(jié)晶的完整度提高。結(jié)晶是一個(gè)放熱過程,而且結(jié)晶的潛熱量較大。結(jié)晶化過程使得滌綸內(nèi)的能量大大降低,整個(gè)體系處于新的能量低狀態(tài)。此時(shí)迅速冷卻,受熱后發(fā)生變化的纖維微結(jié)構(gòu)便被固定下來。§5-3熱定形機(jī)理1/2/202334結(jié)晶,使得滌綸的結(jié)晶度和結(jié)晶的完整度提高。結(jié)晶是一個(gè)放熱過程(二)纖維微結(jié)構(gòu)的變化[習(xí)題5-6滌綸熱定形的機(jī)理](書P159-160)1.結(jié)晶度提高滌、錦綸的結(jié)晶度隨熱定形溫度升高而提高,結(jié)果使纖維的熱定形穩(wěn)定性得到提高。圖5-8、圖5-9、圖5-10§5-3熱定形機(jī)理1/2/202335(二)纖維微結(jié)構(gòu)的變化§5-3熱定形機(jī)理12/18/202.晶粒尺寸增大、晶區(qū)完整性改善熱定形時(shí),滌綸中微晶尺寸都隨定形溫度提高而增大,微晶尺寸增大,使纖維中晶區(qū)缺陷減少,晶區(qū)完整性得到改善。滌綸或錦綸中晶區(qū)(微晶體)的大?。ɑ蚍Q尺寸)各不相同,晶區(qū)和晶區(qū)之間由非晶區(qū)聯(lián)接,每個(gè)晶區(qū)中存在著結(jié)晶不完整的地方(缺陷)。在定形過程中,晶區(qū)缺陷有可能得到減少,或同時(shí)晶區(qū)發(fā)生長大。大小和完整性不同的晶粒,具有各自的熔點(diǎn),小和不完整的晶區(qū)較易熔融。纖維加熱到T1,小而完整性比較差的結(jié)晶(圖中標(biāo)明Ⅰ的劃線部分)將首先熔融,比較大而且完整的晶體非但不熔化,相反還會(huì)§5-3熱定形機(jī)理1/2/2023362.晶粒尺寸增大、晶區(qū)完整性改善§5-3熱定形機(jī)理12/得到增長,即增大和變得比較完整,從而纖維的結(jié)晶度得到提高,這樣就使晶粒的大小及完整性分布達(dá)到一個(gè)新的狀態(tài),使原來的分布Ⅰ變?yōu)槎ㄐ魏蟮姆植饥?。若定形溫度繼續(xù)提高至T2,則注有Ⅱ的劃線部分晶體將熔融,分布將進(jìn)一步變成Ⅲ。經(jīng)過T1定形后的纖維,再經(jīng)受T1松弛熱處理時(shí),由于纖維中能發(fā)生熔化的結(jié)晶數(shù)量已大大減少,因而纖維的尺寸熱穩(wěn)定性獲得提高。經(jīng)過T1定形后的纖維,若再經(jīng)過更高溫度如T2、T3的熱處理,則可在新的狀態(tài)下,獲得更高的尺寸熱穩(wěn)定性?!?-3熱定形機(jī)理1/2/202337得到增長,即增大和變得比較完整,從而纖維的結(jié)晶度得到提高,這3.水分或其他溶劑會(huì)使整個(gè)熔點(diǎn)曲線往下移,這就是達(dá)到同樣的定形效果,采用濕熱定形時(shí)的溫度,可比干熱定形溫度低的緣故。
§5-3熱定形機(jī)理1/2/2023383.水分或其他溶劑會(huì)使整個(gè)熔點(diǎn)曲線往下移,這就是達(dá)到同樣的定§5-3熱定形機(jī)理1/2/202339§5-3熱定形機(jī)理12/18/202239(三)滌綸的有效溫度經(jīng)過熱定形處理后的滌綸,在差熱分析曲線上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)特征峰,德國的學(xué)者們將此峰的峰頂溫度命名為有效溫度,Teff
。Teff是熱定形過程中新生成的結(jié)晶的熔點(diǎn),結(jié)晶的完整性越高,相應(yīng)的Teff就越高。Teff的G高低受熱定形溫度、時(shí)間、張力和溶脹劑四大工藝因素的影響。有效溫度Teff可以定量地描述滌綸超分子的變化。§5-3熱定形機(jī)理1/2/202340(三)滌綸的有效溫度Teff是熱定形過程中新生成的結(jié)晶的熔點(diǎn)§5-3熱定形機(jī)理1/2/202341§5-3熱定形機(jī)理12/18/202241三、聚丙烯腈纖維的熱定形機(jī)理腈綸的結(jié)構(gòu)和對(duì)熱處理的高度敏感性是獨(dú)特的,定形機(jī)理也與滌綸、錦綸不相同。熱定形時(shí)使腈綸非晶區(qū)的大分子因熱運(yùn)動(dòng)加劇而重排,原來可能存在于這些大分子中的內(nèi)應(yīng)力得到松弛[減弱(退、少)]。
(消除),分子間的交聯(lián)點(diǎn)得到加固(位能降低,穩(wěn)定性增大),同時(shí)也重建一些更為強(qiáng)固的新聯(lián)結(jié)點(diǎn),使蘊(yùn)晶區(qū)的晶體的尺寸變大,結(jié)晶完整性提高,缺陷減少,使纖維的結(jié)晶組織更為強(qiáng)固,從而提高纖維的熱穩(wěn)定性。§5-3熱定形機(jī)理1/2/202342三、聚丙烯腈纖維的熱定形機(jī)理熱定形時(shí)使腈綸非晶區(qū)的大分子因熱合成纖維織物熱定形時(shí),纖維的超分子結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著的變化,如密度和結(jié)晶度增大、晶牲尺寸變大和完整性增大等。而這些結(jié)構(gòu)上的變化,很大程度上取決于熱定形的工藝條件,主要是溫度、時(shí)間、張力和溶脹劑等。改變這些工藝參數(shù),可在一個(gè)較寬的范圍內(nèi)影響纖維的結(jié)構(gòu),改善纖維的物理一機(jī)械性能和化學(xué)性能。§5-4熱定形工藝條件分析1/2/202343合成纖維織物熱定形時(shí),纖維的超分子結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著的變化,如密度一、溫度溫度是影響熱定形質(zhì)量最主要的因素??椢锏某叽鐭岱€(wěn)定性和其他服用性能都與熱定形溫度的高低有著密切的關(guān)系。(一)熱定形溫度對(duì)織物尺寸熱穩(wěn)定性的影響1.滌綸長絲織物將經(jīng)過精練的滌綸長絲織物在不同的溫度下熱定形,然后放置在不同溫度下任其自由收縮(即在熱空氣中松弛收縮),其試驗(yàn)的結(jié)果如圖5-13和圖5-14所示?!?-4熱定形工藝條件分析1/2/202344一、溫度§5-4熱定形工藝條件分析12/18/202244§5-4熱定形工藝條件分析1/2/202345§5-4熱定形工藝條件分析12/18/202245從兩圖中可以看出,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。例如未定形和在120℃、170、220℃定形的織物,在175℃下的自由收縮率分別為15%、10%、5.5%、l%。要具有良好的尺寸穩(wěn)定性,定形溫度必須提高到180℃
§5-4熱定形工藝條件分析1/2/202346從兩圖中可以看出,未定形織物的尺寸熱穩(wěn)定性很差,熱定形能提高2.錦綸織物圖5-15熱定形溫度對(duì)錦綸66經(jīng)編織物尺寸熱穩(wěn)定性的影響。錦綸66的熱性能與滌綸長絲相似,隨著熱定形溫度提高,織物的單位面積收縮率越小,尺寸熱穩(wěn)定性越高。§5-4熱定形工藝條件分析1/2/2023472.錦綸織物錦綸66的熱性能與滌綸長絲相似,隨著熱定形溫度提
3.臨界溶解時(shí)間(criticcaldissolvingtime)(CDT)是指滌綸圈形試樣(直徑5mm)在60℃、從開始接觸苯酚直至溶脹解體所需要的時(shí)間。表5-3;臨界溶解時(shí)間與滌綸的結(jié)晶狀態(tài),包括結(jié)晶度、結(jié)晶尺寸和結(jié)晶完整性有關(guān),能反映滌綸的“受熱史”,臨界溶解時(shí)間越大,表示滌綸所經(jīng)受的熱處理?xiàng)l件越劇烈。§5-4熱定形工藝條件分析1/2/2023483.臨界溶解時(shí)間(criticcaldissolvin結(jié)論:1)熱定形溫度上升,在同樣熱處理?xiàng)l件下,收縮率下降,熱穩(wěn)定性提高。2)同一熱定形條件下,收縮溫度上升,收縮率上升,收縮溫度越接近定形溫度,熱穩(wěn)定性下降。滌綸長絲織物定形溫度,比這一后續(xù)處理溫度高30~40℃,滌棉混紡絲織物定形溫度,比這一后續(xù)處理溫度高20℃。[熨燙溫度約170℃]§5-4熱定形工藝條件分析1/2/202349結(jié)論:滌綸長絲織物定形溫度,比這一后續(xù)處理溫度高30~40℃(二)熱定形溫度對(duì)織物防皺性能的影響將未定形和在100~220℃定形的滌綸長絲織物,在水中擠壓狀態(tài)下沸煮lh,發(fā)現(xiàn)未定形織物上產(chǎn)生的皺痕多而深。經(jīng)過一般條件熨燙后也不易消除,而經(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。熱定形后織物變得比較粗糙或硬挺,影響織物的手感和懸垂性??椢镉餐Χ鹊奶岣吆透煞腊櫺缘南陆?,只是一種暫時(shí)的現(xiàn)象結(jié)論:定形溫度高,織物濕防皺性能也高?!?-4熱定形工藝條件分析1/2/202350(二)熱定形溫度對(duì)織物防皺性能的影響§5-4熱定形工藝條件(三)熱定形溫度對(duì)織物的吸濕和染色性能的影響熱定形時(shí)的溫度對(duì)織物吸濕和染色性能的影響較為復(fù)雜,由于水分子和染料一般只能滲透到纖維的非晶區(qū),所以吸濕和染色性能主要取決于纖維的結(jié)晶度、晶粒尺寸和微孔結(jié)構(gòu)等對(duì)不同類型的纖維,熱定形溫度對(duì)吸附性能的影響也不相同。§5-4熱定形工藝條件分析1/2/202351(三)熱定形溫度對(duì)織物的吸濕和染色性能的影響§5-4熱定1.滌綸(浸染)經(jīng)不同溫度(120~230℃)定形的滌綸長絲織物,用濃度為2%(o.m.f.)的染料CI分散紅92,[CI分散堅(jiān)牢紅B150]于100℃染色60min,熱定形溫度對(duì)分散染料上染百分率的關(guān)系呈馬鞍形曲線,如圖5-17所示。從圖中可以看出,隨定形溫度的升高,織物對(duì)染料的吸收不斷降低,當(dāng)定形溫度為175℃左右時(shí),對(duì)染料的吸收降到最低值,超過175℃后重新又上升,甚至超過未定形的織物?!?-4熱定形工藝條件分析1/2/2023521.滌綸§5-4熱定形工藝條件分析12/18/202252§5-4熱定形工藝條件分析1/2/202353§5-4熱定形工藝條件分析12/18/202253解釋:滌綸染色性能的變化,與聚對(duì)苯二甲酸乙二酯在不同定形溫度下結(jié)晶時(shí)無定形區(qū)發(fā)生的變化關(guān)系密切。100℃左右聚對(duì)苯二甲酸乙二酯才開始結(jié)晶,在較低的溫度熱處理(低于175℃)時(shí),隨著處理溫度升高,滌綸的結(jié)晶度增大,但晶粒尺寸增加不多,而是晶粒數(shù)目增加,無定形區(qū)比率減少,因而使分散染料的上染百分率減少。高溫?zé)崽幚?高于175℃)時(shí),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?!?-4熱定形工藝條件分析1/2/202354解釋:滌綸染色性能的變化,與聚對(duì)苯二甲酸乙二酯在不同定形溫度促使無定形區(qū)之間發(fā)生合并,其總的結(jié)果是單個(gè)無定形區(qū)的尺寸呈上升趨勢(shì)。因此175℃定形后,雖然纖維密度仍進(jìn)一步增大,但上染百分率和上染速率卻又有所提高。也可以說在定形過程中當(dāng)溫度低于175℃時(shí)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)晶尺寸突然增加大,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?!?-4熱定形工藝條件分析1/2/202355促使無定形區(qū)之間發(fā)生合并,其總的結(jié)果是§5-4熱定形工藝條滌綸(軋染)多數(shù)染料隨定形溫度的提高,其上染百分率降低。
解釋:熱定形T上升,結(jié)晶度上升,結(jié)晶折疊程度高,染料分子難以向纖維內(nèi)部擴(kuò)散,上染率降低?!?-4熱定形工藝條件分析1/2/202356滌綸(軋染)多數(shù)染料隨定形溫度的提高,其上染百分率降低。
解1/2/20235712/18/2022572.錦綸熱定形溫度對(duì)錦綸66染色性能的影響與滌綸(浸染)的類似(圖5-20)。當(dāng)熱定形溫度較低時(shí),隨定形溫度的升高,染色飽和值降低,在達(dá)到最小值后,隨處理溫度升高,染色飽和值增大?!?-4熱定形工藝條件分析1/2/2023582.錦綸§5-4熱定形工藝條件分析12/18/202258一般烘房溫差能達(dá)到±5℃,就要產(chǎn)生前、后、左、中、右色差。色差是個(gè)老大難問題(±1、2℃),色差能達(dá)到4,4~5級(jí),產(chǎn)品檔次大大提高。服裝廠用面料。另外,所測(cè)溫度是加熱介質(zhì)溫度,即箱體T,不是布面溫度。溫度是關(guān)鍵因素。§5-4熱定形工藝條件分析1/2/202359一般烘房溫差能達(dá)到±5℃,就要產(chǎn)生前、后、左、中、右色差?!於?、張力1.熱穩(wěn)定性表5-4張力對(duì)滌棉混紡織物質(zhì)量的影響從表5-4的數(shù)據(jù)可以看出:經(jīng)向尺寸熱穩(wěn)定性隨著定形時(shí)經(jīng)向超喂的增大而提高,而緯向尺寸熱穩(wěn)定性則隨著門幅拉伸程度的增大而降低。結(jié)論:熱穩(wěn)定性隨張力增大而下降。
§5-4熱定形工藝條件分析1/2/202360二、張力§5-4熱定形工藝條件分析12/18/202260§5-4熱定形工藝條件分析1/2/202361§5-4熱定形工藝條件分析12/18/2022612.物理一機(jī)械性能定形后織物的平均單紗強(qiáng)力比未定形的略有提高;定形后織物的斷裂延伸度,經(jīng)向隨著超喂的增大而變大,而緯向隨著伸幅程度的增大而降低。為了使織物獲得良好的尺寸熱穩(wěn)定性和有利于提高織物的服用性能,熱定形時(shí)經(jīng)向應(yīng)有適當(dāng)超喂,通常為2%~4%,緯向伸幅不宜太高,通常比成品幅寬大2~3cm。。結(jié)論:定形后,強(qiáng)力比未定形的都有提高,斷裂延伸度隨張力增大而下降?!?-4熱定形工藝條件分析1/2/2023622.物理一機(jī)械性能結(jié)論:定形后,強(qiáng)力比未定形的都有提高,斷裂3.染色性能圖5-21可以看出:結(jié)論:隨張力增大,染料吸收率降低,(但隨溫度的提高而增加。)熱定形時(shí)張力的不同也會(huì)對(duì)纖維的微結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的影響。隨熱定形溫度的提高,滌綸中有規(guī)折疊鏈的數(shù)目有所增加,而以松弛熱定形增加最多,定長熱定形次之,張力熱定形增加得最少。這說明張力阻礙了分子鏈的再折疊?!?-4熱定形工藝條件分析1/2/2023633.染色性能熱定形時(shí)張力的不同也會(huì)對(duì)纖維的微結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的影1/2/20236412/18/202264吸收量與張力有關(guān)系錦綸6在110~120℃之間,隨張力增大,染料吸收率降低。這一實(shí)驗(yàn)是在比較低的溫度下進(jìn)行,染料吸收率隨T上升而增加。結(jié)論:染料吸收率是溫度和張力的一個(gè)敏感的函數(shù),因此,在熱定形中張力、溫度有輕微變化,就會(huì)引起染色條花?!?-4熱定形工藝條件分析1/2/202365吸收量與張力有關(guān)系結(jié)論:染料吸收率是溫度和張力的一個(gè)敏感的函4.張力對(duì)晶體結(jié)構(gòu)影響Fig5-23滌綸因熱處理而增加折疊鏈。§5-4熱定形工藝條件分析1/2/2023664.張力對(duì)晶體結(jié)構(gòu)影響§5-4熱定形工藝條件分析12/1解釋:張力會(huì)降低熱定形效果的原因,熱定形時(shí)形成的再結(jié)晶主要是折疊鏈結(jié)晶,而張力不利于大分子鏈段自身的來回折疊,進(jìn)而形成結(jié)晶。熱定形時(shí)超喂或增加張力會(huì)分別引起織物經(jīng)向或緯向尺寸熱穩(wěn)定性的提高和下降§5-4熱定形工藝條件分析1/2/202367解釋:§5-4熱定形工藝條件分析12/18/2022671)分子鏈的再折疊數(shù)量隨熱處理溫度的提高而增多;2)張力阻礙分子鏈再折疊。張力對(duì)纖維性能有較顯著影響,纖維結(jié)構(gòu)與性能之間又有密切的關(guān)系。為了使織物獲得良好的尺寸熱穩(wěn)定性和有利于提高織物的服用性能、染色性能,熱定形經(jīng)向應(yīng)有適當(dāng)超喂或定長,緯向拉幅比成品寬2cm?!?-4熱定形工藝條件分析1/2/2023681)分子鏈的再折疊數(shù)量隨熱處理溫度的提高而增多;§5-4熱三、時(shí)間定形時(shí)間是影響熱定形效果的另一個(gè)主要因素,織物在整個(gè)熱定形過程中所需要的時(shí)間大約可分為以下幾個(gè)部分:1.加熱時(shí)間:織物進(jìn)人加熱區(qū)后,將織物表面加熱到定形溫度所需要的時(shí)間,2.熱滲透時(shí)間:織物表面達(dá)到定形溫度后,熱量向織物內(nèi)部滲透,使織物內(nèi)外各部分的纖維都達(dá)到定形溫度所需要的時(shí)間。§5-4熱定形工藝條件分析1/2/202369三、時(shí)間§5-4熱定形工藝條件分析12/18/2022693.分子調(diào)整時(shí)間:織物達(dá)到定形溫度以后,纖維內(nèi)部的大分子按定形條件進(jìn)行調(diào)整所需要的時(shí)間。4.冷卻時(shí)間:織物出加熱室后,使織物的尺寸固定下來進(jìn)行冷卻所需要的時(shí)間。通常所指的定形時(shí)間是指前三項(xiàng)所需要的時(shí)間,而不包括第四項(xiàng)在內(nèi)。定形時(shí)間一般在30~45s之內(nèi)?!?-4熱定形工藝條件分析1/2/2023703.分子調(diào)整時(shí)間:織物達(dá)到定形溫度以后,纖維內(nèi)部的大分子按定織物越厚,含濕量越高,所需要的定形時(shí)間越長。表5-5熱定形時(shí)間對(duì)滌棉混紡織物的尺寸穩(wěn)定性和白度的影響。當(dāng)熱定形時(shí)間過長,滌棉混紡織物的尺寸熱穩(wěn)定性已無明顯改善,而白度降低,織物泛黃較嚴(yán)重。另外合成纖維的強(qiáng)度也會(huì)隨熱定形時(shí)間的延長而下降??椢锝?jīng)過加熱后,應(yīng)以適當(dāng)?shù)乃俾蔬M(jìn)行冷卻。如果冷卻速率太慢,可能引起織物發(fā)生進(jìn)一步的變形;如果冷卻速率太快,將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,使織物變得容易起皺并且缺乏身骨?!?-4熱定形工藝條件分析1/2/202371織物越厚,含濕量越高,所需要的定形時(shí)間越長。當(dāng)熱定形時(shí)間過長四、溶脹劑熱定形時(shí)織物上有無溶脹劑存在與定形的效果有一定的關(guān)系。濕熱定形時(shí),熱定形溫度應(yīng)相應(yīng)降低。常用的溶脹劑是水或蒸汽,水分存在與否對(duì)錦綸染色性能有明顯的影響。1.水對(duì)染料擴(kuò)散影響圖5-24是錦綸6拉伸纖維分別經(jīng)不同溫度的汽蒸和干熱定形后,染色時(shí)染料在纖維中的擴(kuò)散速率。與未定形纖維相比,染料在汽蒸定形纖維中的擴(kuò)散速率是增加的,而在干熱定形中是減小的,這是纖維微結(jié)構(gòu)的變化所引起的。§5-4熱定形工藝條件分析1/2/202372四、溶脹劑1.水對(duì)染料擴(kuò)散影響§5-4熱定形工藝條件分析§5-4熱定形工藝條件分析1/2/202373§5-4熱定形工藝條件分析12/18/202273圖5-24松弛干熱和汽蒸定形對(duì)分散橙G在錦綸6拉伸纖維中擴(kuò)散的影響。T上升,擴(kuò)散速率上升。濕熱定形>未定形>干熱定形。結(jié)論:汽蒸定形,使纖維內(nèi)部的有效容積增大,染料的擴(kuò)散速率上升。
§5-4熱定形工藝條件分析1/2/202374§5-4熱定形工藝條件分析12/18/2022742.張力、溫度和核磁共振譜關(guān)系§5-4熱定形工藝條件分析1/2/2023752.張力、溫度和核磁共振譜關(guān)系§5-4熱定形工藝條件分析
§5-4熱定形工藝條件分析1/2/202376
§5-4熱定形工藝條件分析12/18/2022761)濕熱定形R比干熱定形高;2)定形溫度提高,R提高。
濕熱使分子結(jié)構(gòu)起到“松散”作用,增強(qiáng)大分子鏈段流體般運(yùn)動(dòng)的作用,水起增塑作用?!?-4熱定形工藝條件分析1/2/2023771)濕熱定形R比干熱定形高;§5-4熱定形工藝條件分析12五、熱定形工藝質(zhì)量的評(píng)定(補(bǔ)充)1.干熱回縮:將織物用170℃熨斗在一定壓力下處理20秒,然后測(cè)量對(duì)比前后織物尺寸的變化。2.縮水:在45℃的水中浸漬處理30min,脫水,陰干,測(cè)其尺寸,和處理前進(jìn)行比較。3.強(qiáng)伸度:在強(qiáng)伸機(jī)上測(cè)定織物的斷裂強(qiáng)力與伸長。4.回彈性(抗皺性):在彈性折皺儀上測(cè)。5.其他性能起毛起球、手感等?!?-4熱定形工藝條件分析1/2/202378五、熱定形工藝質(zhì)量的評(píng)定(補(bǔ)充)§5-4熱定形工藝條件分析作業(yè):5-2、5-3、5-6簡答題;5-21/2/202379作業(yè):5-2、5-3、5-612/18/2022795-2試比較絲光和熱定形的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。相同點(diǎn):兩者都使織物內(nèi)應(yīng)力減退,使尺寸相對(duì)穩(wěn)定,起定形作用。不同點(diǎn):絲光定形,在濃堿液中由于棉纖維劇烈溶脹,纖維素分子適應(yīng)外界條件進(jìn)行重排,纖維內(nèi)原來存在的內(nèi)應(yīng)力減小,絲光落布門幅尺寸穩(wěn)定,縮水率減小,起到絲光定形。棉纖維是剛性分子,在常溫下棉纖維處在玻璃態(tài),在外力作用下形變很小,部分高彈形變不能恢復(fù);分子間的H鍵雖易重建,但又易斷裂,棉纖維易定形又易失去定形。但絲光減小了內(nèi)應(yīng)力,起到了一定的定形作用。1/2/2023805-2試比較絲光和熱定形的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。12/18/202熱定形是利用合成纖維的熱塑性,將織物保持一定的尺寸和形態(tài),加熱至所需溫度,使纖維分子鏈運(yùn)動(dòng)加劇,纖維中應(yīng)力降低,結(jié)晶度和晶區(qū)有所增大,非晶區(qū)趨向集中,纖維結(jié)構(gòu)進(jìn)一步完整,冷卻后結(jié)構(gòu)和形態(tài)穩(wěn)定下來,使纖維及其織物的尺寸熱穩(wěn)定性獲得提高。定形效果是持久的。1/2/202381熱定形是利用合成纖維的熱塑性,將織物保持一定的尺寸和形態(tài),加5-3闡述滌綸熱定形的基本工藝流程和條件(溫度、時(shí)間、張力和溶脹劑),并說明選擇這些條件的依據(jù)?;竟に嚵鞒毯蜅l件:進(jìn)布→超喂(2%~4%)→針鋏鏈伸幅(門幅比成品門幅大2~3cm)→熱風(fēng)加熱室(溫度180~220℃,時(shí)間30~45s)→冷卻(溫度<50℃)→落布熱定形溫度上升,在同樣熱處理?xiàng)l件下,收縮率下降,熱穩(wěn)定性提高。純滌綸定形溫度,比后續(xù)處理的熨燙溫度約170℃溫度高30~40℃,滌棉混紡絲織物定形溫度,比后續(xù)處理的熨燙溫度約170℃溫度高20℃。另外,定形溫度高,織物濕防皺性能也高。1/2/2023825-3闡述滌綸熱定形的基本工藝流程和條件(溫度、時(shí)間、張力和經(jīng)向尺寸熱穩(wěn)定性隨著定形時(shí)經(jīng)向超喂的增大而提高,而緯向尺寸熱穩(wěn)定性則隨著門幅拉伸程度的增大而降低。定形后織物的平均單紗強(qiáng)力比未定形的略有提高;定形后織物的斷裂延伸度,經(jīng)向隨著超喂的增大而變大,而緯向隨著伸幅程度的增大而降低。為了使織物獲得良好的尺寸熱穩(wěn)定性和有利于提高織物的服用性能,熱定形時(shí)經(jīng)向應(yīng)有適當(dāng)超喂,通常為2%~4%,緯向伸幅不宜太高,通常比成品幅寬大2~3cm。結(jié)論:熱穩(wěn)定性隨張力增大而下降。定形后,強(qiáng)力比未定形的都有提高,斷裂延伸度隨張力增大而下降。1/2/202383經(jīng)向尺寸熱穩(wěn)定性隨著定形時(shí)經(jīng)向超喂的增大而提高,而緯向尺寸熱定形時(shí)間是影響熱定形效果的另一個(gè)主要因素,當(dāng)熱定形時(shí)間過長,滌綸織物的尺寸熱穩(wěn)定性已無明顯改善,而白度降低,織物泛黃較嚴(yán)重。另外合成纖維的強(qiáng)度也會(huì)隨熱定形時(shí)間的延長而下降??椢锝?jīng)過加熱后,應(yīng)以適當(dāng)?shù)乃俾蔬M(jìn)行冷卻。如果冷卻速率太慢,可能引起織物發(fā)生進(jìn)一步的變形;如果冷卻速率太快,將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,使織物變得容易起皺并且缺乏身骨。1/2/202384定形時(shí)間是影響熱定形效果的另一個(gè)主要因素,當(dāng)熱定形時(shí)間過長,5-6闡述滌綸熱定形的機(jī)理。1.結(jié)晶度提高滌綸的結(jié)晶度隨熱定形溫度升高而提高,結(jié)果使纖維的熱定形穩(wěn)定性得到提高。2.晶粒尺寸增大、晶區(qū)完整性改善熱定形時(shí),滌綸中微晶尺寸都隨定形溫度提高而增大,微晶尺寸增大,使纖維中晶區(qū)缺陷減少,晶區(qū)完整性得到改善。滌綸中晶區(qū)(微晶體)的大?。ɑ蚍Q尺寸)各不相同,晶區(qū)和晶區(qū)之間由非晶區(qū)聯(lián)接,每個(gè)晶區(qū)中存在著結(jié)晶不完整的地方(缺陷)。1/2/2023855-6闡述滌綸熱定形的機(jī)理。12/18/2022851/2/20238612/18/202286在定形過程中,晶區(qū)缺陷有可能得到減少,或同時(shí)晶區(qū)發(fā)生長大。大小和完整性不同的晶粒,具有各自的熔點(diǎn),小和不完整的晶區(qū)較易熔融。纖維加熱到T1,小而完整性比較差的結(jié)晶(圖中標(biāo)明Ⅰ的劃線部分)將首先熔融,比較大而且完整的晶體非但不熔化,相反還會(huì)得到增長,即增大和變得比較完整,從而纖維的結(jié)晶度得到提高,這樣就使晶粒的大小及完整性分布達(dá)到一個(gè)新的狀態(tài),使原來的分布Ⅰ變?yōu)槎ㄐ魏蟮姆植饥?。若定形溫度繼續(xù)提高至T2,則注有Ⅱ的劃線部分晶體將熔融,分布將進(jìn)一步變成Ⅲ。1/2/202387在定形過程中,晶區(qū)缺陷有可能得到減少,或同時(shí)晶區(qū)發(fā)生長大。大經(jīng)過T1定形后的纖維,再經(jīng)受T1松弛熱處理時(shí),由于纖維中能發(fā)生熔化的結(jié)晶數(shù)量已大大減少,因而纖維的尺寸熱穩(wěn)定性獲得提高。經(jīng)過T1定形后的纖維,若再經(jīng)過更高溫度如T2、T3的熱處理,則可在新的狀態(tài)下,獲得更高的尺寸熱穩(wěn)定性。1/2/202388經(jīng)過T1定形后的纖維,再經(jīng)受T1松弛熱處理時(shí),由于纖第五章熱定形§5-1引言§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備§5-3
熱定形機(jī)理§5-4熱定形工藝條件分析1/2/202389第五章熱定形§5-1引言§5-4熱定形工藝條件分析12/1.定形:纖維、紗線、織物或其他紡織品經(jīng)過一定的處理,獲得某種需要的形式(尺寸、形態(tài)和結(jié)構(gòu)),并力求使這些形式有良好穩(wěn)定性的加工過程。2.熱定形:利用合成纖維的熱塑性,將織物保持一定的尺寸和形態(tài),加熱至所需溫度,使纖維分子鏈運(yùn)動(dòng)加劇,纖維中應(yīng)力降低,結(jié)晶度和晶區(qū)有所增大,非晶區(qū)趨向集中,纖維結(jié)構(gòu)進(jìn)一步完整,使纖維及其織物的尺寸熱穩(wěn)定性獲得提高?!?-1引言1/2/2023901.定形:纖維、紗線、織物或其他紡織品經(jīng)過一定的處理,獲得某3.定形分類暫時(shí)定形、耐久定形(永久形變)
4.熱定形目的主要目的:是消除織物上已有的皺痕、提高織物的尺寸熱穩(wěn)定性(高溫條件下的不收縮性)和不易產(chǎn)生難以去除的折痕。此外熱定形還能使織物強(qiáng)力、手感、起毛起球和表面平整等性能獲得一定程度改善或改變,對(duì)染色性能也有一定影響。§5-1引言1/2/2023913.定形分類4.熱定形目的此外熱定形還能使織物強(qiáng)力、手感、起熱定形分干熱定形和濕熱定形汽蒸定形比干熱定形手感豐滿,但濕熱定形是間隙式生產(chǎn),生產(chǎn)效率比干熱定形低。一、干熱定形設(shè)備和工藝(一)針鋏鏈熱定形機(jī)
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備組成:進(jìn)布架→[自動(dòng)整緯裝置]→超喂裝置→針鋏鏈伸幅→加熱室(烘房)→冷卻落布自動(dòng)布邊涂膠裝置(用于針織物)1/2/202392熱定形分干熱定形和濕熱定形汽蒸定形比干熱定形手感豐滿,但濕熱
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/202393§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備12/18/202251.加熱室(烘房)
由4~8個(gè)加熱室,是熱定形關(guān)鍵部位。每節(jié)加熱室內(nèi)有上下兩排噴風(fēng)管道由風(fēng)機(jī)吹出的熱風(fēng)從上下兩排噴風(fēng)管道的噴風(fēng)口噴出,對(duì)織物進(jìn)行加熱處理。要求加熱室內(nèi)溫度均勻一致(<5℃)(2℃、1℃)。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/2023941.加熱室(烘房)§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備12/12.針鋏鏈和超喂裝置超喂裝置的超喂率-10%~+50%,機(jī)織物超喂率在3%~8%。圖5-4超喂裝置示意圖。超喂上針裝置可使織物喂入速度大于針鋏鏈運(yùn)行速度。即織物進(jìn)入的線速度稍大于針鋏鏈的線速度,使經(jīng)向保持一定松弛狀態(tài)進(jìn)布。超喂作用:使經(jīng)向張力小一些,便于緯向擴(kuò)幅(經(jīng)向張力太大,緯向不能擴(kuò)幅)。只有針鋏鏈?zhǔn)綗岫ㄐ文艹埂?/p>
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/2023952.針鋏鏈和超喂裝置圖5-4超喂裝置示意圖。超喂上針裝置可使針鋏鏈?zhǔn)怯刹讳P鋼針板連接而成,針板上面植有兩排不銹鋼細(xì)針。布鋏鏈長度15~34m,一般鏈條為27m。在針鋏鏈運(yùn)行過程中,有部分運(yùn)程是在加熱室外,因此針板溫度往往比烘房溫度低50℃。所以,織物的布邊部分與中間部分往往產(chǎn)生熱定形溫度不一致。上針位置1cm以內(nèi)。(以里排為準(zhǔn),超過降等)。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/202396針鋏鏈?zhǔn)怯刹讳P鋼針板連接而成,針板上面植有兩排不銹鋼細(xì)針。布針距4~8mm,針向內(nèi)傾8°或10~15°,以防止織物被沖擊而脫針,針表面光潔,針夾銳利,不能有毛刺。針是采用長短針結(jié)合,短平針無針尖,起托布作用。短平針可以防止織物與針鋏底板接觸,降低溫度差,縮小熱定形不均勻程度。圖5-3針板和針鋏鏈?zhǔn)疽鈭D
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/202397針距4~8mm,針向內(nèi)傾8°或10~15°,以防止織物被沖擊3.加熱的方式直接加熱:熱空氣圖5-5間接加熱:道生油作為載熱體將空氣加熱—油鍋爐;電加熱(電老虎);蒸汽加熱(100℃)圖5-6——溫度穩(wěn)定4.冷卻的方式吹冷風(fēng),冷卻輥,若在無張力高溫條件下,在布箱中形成折疊印,很難去除。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/2023983.加熱的方式直接加熱:熱空氣圖5-54.冷卻的方式§55.整緯裝置由于濕加工時(shí),織物左邊、中部、右邊所收的張力不一致,往往會(huì)產(chǎn)生緯斜,如不加以糾正,就會(huì)影響質(zhì)量,特別是花布,色織布的圖形和格形。一般緯斜允許限度不超過6%(以織物幅寬計(jì)算);條格花紋不超過5%;高檔產(chǎn)品緯斜<1%。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/2023995.整緯裝置一般緯斜允許限度不超過6%(以織物幅寬計(jì)算);
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/2023100§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備12/18/202212
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/2023101§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備12/18/202213(二)熱定形工藝1.工藝概況滌綸織物一般熱定形溫度190~220℃,時(shí)間30~45s;T/C織物180~210℃,時(shí)間20~30s;聚酯變形紗織物160~180℃。錦綸66,190~220℃;錦綸6,190~200℃;聚酰胺變形紗織物150~175℃。含氨綸彈力織物熱定形溫度150~185℃
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/2023102(二)熱定形工藝§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備12/18其他干熱定形設(shè)備1.紅外線輻射式熱定形機(jī),遠(yuǎn)紅外定向輻射器。2.布鋏鏈?zhǔn)綗岫ㄐ螜C(jī)厚重織物或要求布邊不留針孔的織物,對(duì)厚重工業(yè)布,若用針板,要損壞針板。布鋏鏈溫度比熱風(fēng)房溫度低50℃,鋏住的布邊會(huì)造成兩邊(特別是布邊)與中間定形溫度不一致,因此可用針板都采用針板。3.布針兩用鋏鏈熱定形機(jī)用導(dǎo)熱油加熱,導(dǎo)熱油,清洗劑,油泵,油鍋爐。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/2023103其他干熱定形設(shè)備§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備12/18落布溫度在50℃以下(噴吹冷風(fēng)或冷卻輥)織物幅寬拉得比成品大2~3cm。2工序安排熱定形工序的安排一般隨織物品種、結(jié)構(gòu)、染色方法和工廠條件等不同而不同,大致有四種安排。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/2023104落布溫度在50℃以下(噴吹冷風(fēng)或冷卻輥)2工序安排§5-1)坯布定形2)堿減量前定形3)染色或印花前定形4)染色或印花后定形。預(yù)定形一般合成纖維及其混紡和交織織物需要經(jīng)過兩至三次熱定形,即坯布定形、堿減量前定形或染色和印花前定形一次或兩次。屬于前處理的范疇,常稱為預(yù)定形。在染色或印花以后再進(jìn)行一次拉幅熱定形,這樣對(duì)保證染色、印花質(zhì)量和成品的尺寸穩(wěn)定性,以及平整的外觀都有好處。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/20231051)坯布定形2)堿減量前定形3)染色或印花前定形41)坯布定形針對(duì)坯布在“裙皺”疵病而制定,坯布定形使織物從開始加工時(shí)就處于比較穩(wěn)定狀態(tài),故在以后的加工過程中不易變形和起皺,即使產(chǎn)生皺也容易消除。T/C先定形后繩狀加工,但對(duì)織物上PVA漿料去除造成困難,故必須加強(qiáng)退漿工藝。另外一些紡絲油劑經(jīng)高溫?fù)]發(fā)后,污染設(shè)備,并帶來廢氣問題。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/20231061)坯布定形§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備12/18/22)半制品定形(堿減量前定形和染色或印花前熱定形)經(jīng)編織物、長絲機(jī)織物和滌/棉織物等特點(diǎn):去除練漂前道工序所造成的折皺印痕,以利勻染,但要求定形溫度均勻,針板處溫度低,影響布邊染色性,結(jié)果造成深邊或淺邊的染斑。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/20231072)半制品定形(堿減量前定形和染色或印花前熱定形)§5-2⑴滌/棉織物先絲光后定形染色印花前練漂半制品的皺條可在染前定形后基本清除,有利于減少染色印花皺條疵病。前處理設(shè)備易出皺條,工廠采用此順序。缺點(diǎn):勻染性差、定形機(jī)針板不平,造成針板皺條,染色后十分明顯,織物質(zhì)量不如先定形后絲光。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/2023108⑴滌/棉織物先絲光后定形§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1⑵滌/棉織物先定形后絲光
與先絲光后定形比,實(shí)物質(zhì)量水平高,染色印花勻染性好,染色深度高8%,染色透芯度相對(duì)高,織物的經(jīng)緯向縮水率低。這是由于織物減少了熱收縮后,直接染色印花的結(jié)果。
本流程對(duì)練漂前處理的設(shè)備平整度要求比較高,加工織物要無嚴(yán)重皺條,特別對(duì)絲光機(jī)的平整無皺有特殊要求。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/2023109⑵滌/棉織物先定形后絲光§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1堿減量處理的滌綸仿真絲織物,有采用三次熱定形的工藝,即在精練(預(yù)縮)后和堿減量處理前先熱定形(預(yù)定形)一次,堿減量后和染色或印花前再熱定形(預(yù)定形)一次;然后在染色或印花后再經(jīng)過一次拉幅熱定形。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/2023110堿減量處理的滌綸仿真絲織物,有采用三次熱定形的工藝,即在精練3)染色或印花后熱定形——染后定形滌/毛織物可采用染色后熱定形,并且常將熱定形過程安排在更后一些,如在剪毛后進(jìn)行。煮呢,蒸呢。工藝簡單,在染整加工中結(jié)合拉幅進(jìn)行定形??梢韵疤幚砑叭旧蛴』ㄟ^程中所產(chǎn)生的一些折痕;而且染色或印花后的工序較少,可使成品保持良好的尺寸穩(wěn)定性和平整的外觀。對(duì)所采用的染料要求在熱定形條件下不變色,而且升華牢度要高。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/20231113)染色或印花后熱定形——染后定形工藝簡單,在染整加工中結(jié)合由于定形后不再進(jìn)行濕熱處理,可使成品保持良好的尺寸穩(wěn)定性和平整的外觀。但對(duì)染前定形各工序要求更為嚴(yán)格。要求盡量減少織物上的皺痕,否則,經(jīng)高溫染色后,這些皺痕變得更難消除。染前未定形,在染色時(shí),織物的幅寬會(huì)發(fā)生較大的收縮。
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/2023112由于定形后不再進(jìn)行濕熱處理,可使成品保持良好的尺寸穩(wěn)定性和平二、濕熱定形水浴定形、汽蒸定形表5-1錦綸濕熱定形的一般工藝1.水浴定形在沸水(100℃)中處理0.5~2(~6)h在高壓釜125~135℃中處理20~
30min2.汽蒸定形
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/2023113二、濕熱定形1.水浴定形§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備13.濕熱定形錦綸織物品質(zhì)表5-2熱定形條件對(duì)錦綸剩余收縮的影響錦綸織物濕熱定形與干熱定形相比,手感豐滿、柔軟。注意點(diǎn):1)織物不能帶酸或堿;2)汽蒸定形盡量將空氣排盡。(?)
§5-2織物熱定形的工藝和設(shè)備1/2/20231143.濕熱定形錦綸織物品質(zhì)注意點(diǎn):1)織物不能帶酸或堿;2)汽一、熱定形過程中大分子間的作用力變化1.熱定形過程三個(gè)階段1)第一階段“松弛”階段(圖5-7,I),用加熱或增塑(增塑劑如水和蒸汽)的方法,使纖維達(dá)到高于玻璃化溫度(Tg)以上,使存在于分子間作用力的減弱?!八沙凇彪A段分子間結(jié)合能的降低只發(fā)生在無定形區(qū),而較牢固的超分子結(jié)構(gòu)(結(jié)晶區(qū))則并不被減弱或拆散。§5-3熱定形機(jī)理1/2/2023115一、熱定形過程中大分子間的作用力變化§5-3熱定形機(jī)理12)第二階段定形階段(圖5-7,Ⅱ)是熱定形過程的主要階段。大分子中的某些活性基團(tuán)與其他大分子中同樣的基團(tuán)相遇,靠近到原子間相互作用的距離,就形成新的鍵。此時(shí)由于處在高溫下,這些鍵很弱,但隨其數(shù)目不斷增加,分子間作用力逐漸增大。高聚物中會(huì)發(fā)生進(jìn)一步的結(jié)晶,使非晶區(qū)減少,結(jié)晶度和結(jié)晶完整性有所提高。第二階段的時(shí)間比第一階段長好幾倍。第二階段的速度取決于大分子鏈節(jié)或鏈段的活動(dòng)性,即取決于熱定形溫度。§5-3熱定形機(jī)理1/2/20231162)第二階段定形階段高聚物中會(huì)發(fā)生進(jìn)一步的結(jié)晶,使非晶區(qū)3)第三階段固定階段(圖5-7,Ⅲ)使纖維冷卻至玻璃化溫度(Tg)以下或除去增塑劑(干燥),此時(shí)在第二階段所產(chǎn)生的新鍵以及大分子的新位置得到固定。可在幾秒內(nèi)完成,此過程取決于冷卻或除去增塑劑的擴(kuò)散速度?!?-3熱定形機(jī)理1/2/20231173)第三階段固定階段可在幾秒內(nèi)完成,此過程取決于冷卻或4.熱定形的三步基本過程第一步是大分子鏈段間的作用力(包括鍵)迅速被減弱或拆散,內(nèi)應(yīng)力發(fā)生松弛;第二步是大分子在新的位置上迅速重建新的分子間鍵和再結(jié)晶;第三步是將大分子的新鍵以及新位置固定下來。
§5-3熱定形機(jī)理1/2/20231184.熱定形的三步基本過程§5-3熱定形機(jī)理12/18/25.熱定形的溫度Tg<T<T軟化
達(dá)到軟化溫度時(shí),纖維發(fā)生裂解和變形,而溫度低于Tg,則分子鏈段還不能產(chǎn)生位移而發(fā)生重排,達(dá)不到定形的目的。
§5-3熱定形機(jī)理1/2/20231195.熱定形的溫度§5-3熱定形機(jī)理12/18/202236.永久定形熱定形使形變狀態(tài)下纖維的內(nèi)應(yīng)力獲得松弛,并通過再結(jié)晶使纖維穩(wěn)定在形變的狀態(tài).7.熱定形機(jī)理分類1)滌綸、錦綸2)腈綸3)丙綸§5-3熱定形機(jī)理1/2/20231206.永久定形7.熱定形機(jī)理分類§5-3熱定形機(jī)理12/1二、聚酯纖維和聚酰胺纖維的熱定形機(jī)理(一)熱定形的原理有用物理學(xué)的“能量最低原理”可以描述滌綸等合成纖維的熱定形原理。纖維中存在著內(nèi)應(yīng)力,纖維位于較高的能級(jí)而處于不穩(wěn)定狀態(tài)。在熱定形過程中,織物被加熱到高于Tg以上(170~230℃之間)時(shí),由于分子鏈段的熱運(yùn)動(dòng)加劇,內(nèi)應(yīng)力獲得松弛,纖維處于能量最低狀態(tài).§5-3熱定形機(jī)理1/2/2023121二、聚酯纖維和聚酰胺纖維的熱定形機(jī)理纖維中存在著內(nèi)應(yīng)力結(jié)晶,使得滌綸的結(jié)晶度和結(jié)晶的完整度提高。結(jié)晶是一個(gè)放熱過程,而且結(jié)晶的潛熱量較大。結(jié)晶化過程使得滌綸內(nèi)的能量大大降低,整個(gè)體系處于新的能量低狀態(tài)。此時(shí)迅速冷卻,受熱后發(fā)生變化的纖維微結(jié)構(gòu)便被固定下來?!?-3熱定形機(jī)理1/2/2023122結(jié)晶,使得滌綸的結(jié)晶度和結(jié)晶的完整度提高。結(jié)晶是一個(gè)放熱過程(二)纖維微結(jié)構(gòu)的變化[習(xí)題5-6滌綸熱定形的機(jī)理](書P159-160)1.結(jié)晶度提高滌、錦綸的結(jié)晶度隨熱定形溫度升高而提高,結(jié)果使纖維的熱定形穩(wěn)定性得到提高。圖5-8、圖5-9、圖5-10§5-3熱定形機(jī)理1/2/2023123(二)纖維微結(jié)構(gòu)的變化§5-3熱定形機(jī)理12/18/202.晶粒尺寸增大、晶區(qū)完整性改善熱定形時(shí),滌綸中微晶尺寸都隨定形溫度提高而增大,微晶尺寸增大,使纖維中晶區(qū)缺陷減少,晶區(qū)完整性得到改善。滌綸或錦綸中晶區(qū)(微晶體)的大?。ɑ蚍Q尺寸)各不相同,晶區(qū)和晶區(qū)之間由非晶區(qū)聯(lián)接,每個(gè)晶區(qū)中存在著結(jié)晶不完整的地方(缺陷)。在定形過程中,晶區(qū)缺陷有可能得到減少,或同時(shí)晶區(qū)發(fā)生長大。大小和完整性不同的晶粒,具有各自的熔點(diǎn),小和不完整的晶區(qū)較易熔融。纖維加熱到T1,小而完整性比較差的結(jié)晶(圖中標(biāo)明Ⅰ的劃線部分)將首先熔融,比較大而且完整的晶體非但不熔化,相反還會(huì)§5-3熱定形機(jī)理1/2/20231242.晶粒尺寸增大、晶區(qū)完整性改善§5-3熱定形機(jī)理12/得到增長,即增大和變得比較完整,從而纖維的結(jié)晶度得到提高,這樣就使晶粒的大小及完整性分布達(dá)到一個(gè)新的狀態(tài),使原來的分布Ⅰ變?yōu)槎ㄐ魏蟮姆植饥?。若定形溫度繼續(xù)提高至T2,則注有Ⅱ的劃線部分晶體將熔融,分布將進(jìn)一步變成Ⅲ。經(jīng)過T1定形后的纖維,再經(jīng)受T1松弛熱處理時(shí),由于纖維中能發(fā)生熔化的結(jié)晶數(shù)量已大大減少,因而纖維的尺寸熱穩(wěn)定性獲得提高。經(jīng)過T1定形后的纖維,若再經(jīng)過更高溫度如T2、T3的熱處理,則可在新的狀態(tài)下,獲得更高的尺寸熱穩(wěn)定性?!?-3熱定形機(jī)理1/2/2023125得到增長,即增大和變得比較完整,從而纖維的結(jié)晶度得到提高,這3.水分或其他溶劑會(huì)使整個(gè)熔點(diǎn)曲線往下移,這就是達(dá)到同樣的定形效果,采用濕熱定形時(shí)的溫度,可比干熱定形溫度低的緣故。
§5-3熱定形機(jī)理1/2/20231263.水分或其他溶劑會(huì)使整個(gè)熔點(diǎn)曲線往下移,這就是達(dá)到同樣的定§5-3熱定形機(jī)理1/2/2023127§5-3熱定形機(jī)理12/18/202239(三)滌綸的有效溫度經(jīng)過熱定形處理后的滌綸,在差熱分析曲線上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)特征峰,德國的學(xué)者們將此峰的峰頂溫度命名為有效溫度,Teff
。Teff是熱定形過程中新生成的結(jié)晶的熔點(diǎn),結(jié)晶的完整性越高,相應(yīng)的Teff就越高。Teff的G高低受熱定形溫度、時(shí)間、張力和溶脹劑四大工藝因素的影響。有效溫度Teff可以定量地描述滌綸超分子的變化。§5-3熱定形機(jī)理1/2/2023128(三)滌綸的有效溫度Teff是熱定形過程中新生成的結(jié)晶的熔點(diǎn)§5-3熱定形機(jī)理1/2/2023129§5-3熱定形機(jī)理12/18/202241三、聚丙烯腈纖維的熱定形機(jī)理腈綸的結(jié)構(gòu)和對(duì)熱處理的高度敏感性是獨(dú)特的,定形機(jī)理也與滌綸、錦綸不相同。熱定形時(shí)使腈綸非晶區(qū)的大分子因熱運(yùn)動(dòng)加劇而重排,原來可能存在于這些大分子中的內(nèi)應(yīng)力得到松弛[減弱(退、少)]。
(消除),分子間的交聯(lián)點(diǎn)得到加固(位能降低,穩(wěn)定性增大),同時(shí)也重建一些更為強(qiáng)固的新聯(lián)結(jié)點(diǎn),使蘊(yùn)晶區(qū)的晶體的尺寸變大,結(jié)晶完整性提高,缺陷減少,使纖維的結(jié)晶組織更為強(qiáng)固,從而提高纖維的熱穩(wěn)定性?!?-3熱定形機(jī)理1/2/2023130三、聚丙烯腈纖維的熱定形機(jī)理熱定形時(shí)使腈綸非晶區(qū)的大分子因熱合成纖維織物熱定形時(shí),纖維的超分子結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著的變化,如密度和結(jié)晶度增大、晶牲尺寸變大和完整性增大等。而這些結(jié)構(gòu)上的變化,很大程度上取決于熱定形的工藝條件,主要是溫度、時(shí)間、張力和溶脹劑等。改變這些工藝參數(shù),可在一個(gè)較寬的范圍內(nèi)影響纖維的結(jié)構(gòu),改善纖維的物理一機(jī)械性能和化學(xué)性能?!?-4熱定形工藝條件分析1/2/2023131合成纖維織物熱定形時(shí),纖維的超分子結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著的變化,如密度一、溫度溫度是影響熱定形質(zhì)量最主要的因素??椢锏某叽鐭岱€(wěn)定性和其他服用性能都與熱定形溫度的高低有著密切的關(guān)系。(一)熱定形溫度對(duì)織物尺寸熱穩(wěn)定性的影響1.滌綸長絲織物將經(jīng)過精練的滌綸長絲織物在不同的溫度下熱定形,然后放置在不同溫度下任其自由收縮(即在熱空氣中松弛收縮),其試驗(yàn)的結(jié)果如圖5-13和圖5-14所示?!?-4熱定形工藝條件分析1/2/2023132一、溫度§5-4熱定形工藝條件分析12/18/202244§5-4熱定形工藝條件分析1/2/2023133§5-4熱定形工藝條件分析12/18/202245從兩圖中可以看出,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。例如未定形和在120℃、170、220℃定形的織物,在175℃下的自由收縮率分別為15%、10%、5.5%、l%。要具有良好的尺寸穩(wěn)定性,定形溫度必須提高到180℃
§5-4熱定形工藝條件分析1/2/2023134從兩圖中可以看出,未定形織物的尺寸熱穩(wěn)定性很差,熱定形能提高2.錦綸織物圖5-15熱定形溫度對(duì)錦綸66經(jīng)編織物尺寸熱穩(wěn)定性的影響。錦綸66的熱性能與滌綸長絲相似,隨著熱定形溫度提高,織物的單位面積收縮率越小,尺寸熱穩(wěn)定性越高。§5-4熱定形工藝條件分析1/2/20231352.錦綸織物錦綸66的熱性能與滌綸長絲相似,隨著熱定形溫度提
3.臨界溶解時(shí)間(criticcaldissolvingtime)(CDT)是指滌綸圈形試樣(直徑5mm)在60℃、從開始接觸苯酚直至溶脹解體所需要的時(shí)間。表5-3;臨界溶解時(shí)間與滌綸的結(jié)晶狀態(tài),包括結(jié)晶度、結(jié)晶尺寸和結(jié)晶完整性有關(guān),能反映滌綸的“受熱史”,臨界溶解時(shí)間越大,表示滌綸所經(jīng)受的熱處理?xiàng)l件越劇烈。§5-4熱定形工藝條件分析1/2/20231363.臨界溶解時(shí)間(criticcaldissolvin結(jié)論:1)熱定形溫度上升,在同樣熱處理?xiàng)l件下,收縮率下降,熱穩(wěn)定性提高。2)同一熱定形條件下,收縮溫度上升,收縮率上升,收縮溫度越接近定形溫度,熱穩(wěn)定性下降。滌綸長絲織物定形溫度,比這一后續(xù)處理溫度高30~40℃,滌棉混紡絲織物定形溫度,比這一后續(xù)處理溫度高20℃。[熨燙溫度約170℃]§5-4熱定形工藝條件分析1/2/2023137結(jié)論:滌綸長絲織物定形溫度,比這一后續(xù)處理溫度高30~40℃(二)熱定形溫度對(duì)織物防皺性能的影響將未定形和在100~220℃定形的滌綸長絲織物,在水中擠壓狀態(tài)下沸煮lh,發(fā)現(xiàn)未定形織物上產(chǎn)生的皺痕多而深。經(jīng)過一般條件熨燙后也不易消除,而經(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。熱定形后織物變得比較粗糙或硬挺,影響織物的手感和懸垂性??椢镉餐Χ鹊奶岣吆透煞腊櫺缘南陆担皇且环N暫時(shí)的現(xiàn)象結(jié)論:定形溫度高,織物濕防皺性能也高?!?-4熱定形工藝條件分析1/2/2023138(二)熱定形溫度對(duì)織物防皺性能的影響§5-4熱定形工藝條件(三)熱定形溫度對(duì)織物的吸濕和染色性能的影響熱定形時(shí)的溫度對(duì)織物吸濕和染色性能的影響較為復(fù)雜,由于水分子和染料一般只能滲透到纖維的非晶區(qū),所以吸濕和染色性能主要取決于纖維的結(jié)晶度、晶粒尺寸和微孔結(jié)構(gòu)等對(duì)不同類型的纖維,熱定形溫度對(duì)吸附性能的影響也不相同?!?-4熱定形工藝條件分析1/2/2023139(三)熱定形溫度對(duì)織物的吸濕和染色性能的影響§5-4熱定1.滌綸(浸染)經(jīng)不同溫度(120~230℃)定形的滌綸長絲織物,用濃度為2%(o.m.f.)的染料CI分散紅92,[CI分散堅(jiān)牢紅B150]于100℃染色60min,熱定形溫度對(duì)分散染料上染百分率的關(guān)系呈馬鞍形曲線,如圖5-17所示。從圖中可以看出,隨定形溫度的升高,織物對(duì)染料的吸收不斷降低,當(dāng)定形溫度為175℃左右時(shí),對(duì)染料的吸收降到最低值,超過175℃后重新又上升,甚至超過未定形的織物?!?-4熱定形工藝條件分析1/2/20231401.滌綸§5-4熱定形工藝條件分析12/18/202252§5-4熱定形工藝條件分析1/2/2023141§5-4熱定形工藝條件分析12/18/202253解釋:滌綸染色性能的變化,與聚對(duì)苯二甲酸乙二酯在不同定形溫度下結(jié)晶時(shí)無定形區(qū)發(fā)生的變化關(guān)系密切。100℃左右聚對(duì)苯二甲酸乙二酯才開始結(jié)晶,在較低的溫度熱處理(低于175℃)時(shí),隨著處理溫度升高,滌綸的結(jié)晶度增大,但晶粒尺寸增加不多,而是晶粒數(shù)目增加,無定形區(qū)比率減少,因而使分散染料的上染百分率減少。高溫?zé)崽幚?高于175℃)時(shí),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?!?-4熱定形工藝條件分析1/2/2023142解釋:滌綸染色性能的變化,與聚對(duì)苯二甲酸乙二酯在不同定形溫度促使無定形區(qū)之間發(fā)生合并,其總的結(jié)果是單個(gè)無定形區(qū)的尺寸呈上升趨勢(shì)。因此175℃定形后,雖然纖維密度仍進(jìn)一步增大,但上染百分率和上染速率卻又有所提高。也可以說在定形過程中當(dāng)溫度低于175℃時(shí)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)晶尺寸突然增加大,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?!?-4熱定形工藝條件分析1/2/2023143促使無定形區(qū)之間發(fā)生合并,其總的結(jié)果是§5-4熱定形工藝條滌綸(軋染)多數(shù)染料隨定形溫度的提高,其上染百分率降低。
解釋:熱定形T上升,結(jié)晶度上升,結(jié)晶折疊程度高,染料分子難以向纖維內(nèi)部擴(kuò)散,上染率降低?!?-4熱定形工藝條件分析1/2/2023144滌綸(軋染)多數(shù)染料隨定形溫度的提高,其上染百分率降低。
解1/2/202314512/18/2022572.錦綸熱定形溫度對(duì)錦綸66染色性能的影響與滌綸(浸染)的類似(圖5-20)。當(dāng)熱定形溫度較低時(shí),隨定形溫度的升高,染色飽和值降低,在達(dá)到最小值后,隨處理溫度升高,染色飽和值增大?!?-4熱定形工藝條件分析1/2/20231462.錦綸§5-4熱定形工藝條件分析12/18/202258一般烘房溫差能達(dá)到±5℃,就要產(chǎn)生前、后、左、中、右色差。色差是個(gè)老大難問題(±1、2℃),色差能達(dá)到4,4~5級(jí),產(chǎn)品檔次大大提高。服裝廠用面料。另外,所測(cè)溫度是加熱介質(zhì)溫度,即箱體T,不是布面溫度。溫度是關(guān)鍵因素?!?-4熱定形工藝條件分析1/2/2023147一般烘房溫差能達(dá)到±5℃,就要產(chǎn)生前、后、左、中、右色差。§二、張力1.熱穩(wěn)定性表5-4張力對(duì)滌棉混紡織物質(zhì)量的影響從表5-4的數(shù)據(jù)可以看出:經(jīng)向尺寸熱穩(wěn)定性隨著定形時(shí)經(jīng)向超喂的增大而提高,而緯向尺寸熱穩(wěn)定性則隨著門幅拉伸程度的增大而降低。結(jié)論:熱穩(wěn)定性隨張力增大而下降。
§5-4熱定形工藝條件分析1/2/2023148二、張力§5-4熱定形工藝條件分析12/18/202260§5-4熱定形工藝條件分析1/2/2023149§5-4熱定形工藝條件分析12/18/2022612.物理一機(jī)械性能定形后織物的平均單紗強(qiáng)力比未定形的略有提高;定形后織物的斷裂延伸度,經(jīng)向隨著超喂的增大而變大,而緯向隨著伸幅程度的增大而降低。為了使織物獲得良好的尺寸熱穩(wěn)定性和有利于提高織物的服用性能,熱定形時(shí)經(jīng)向應(yīng)有適當(dāng)超喂,通常為2%~4%,緯向伸幅不宜太高,通常比成品幅寬大2~3cm。。結(jié)論:定形后,強(qiáng)力比未定形的都有提高,斷裂延伸度隨張力增大而下降?!?-4熱定形工藝條件分析1/2/20231502.物理一機(jī)械性能結(jié)論:定形后,強(qiáng)力比未定形的都有提高,斷裂3.染色性能圖5-21可以看出:結(jié)論:隨張力增大,染料吸收率降低
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