《染整技术》第九章 热定形

1、第九章 热定形,一、热定形机理 二、热定形方法 三、热定形工艺条件分析 四、热定形设备 五、热定形工序安排,引言,定义热定形是利用合成纤维的热塑性，将织物在一定张力下，加热到所需要的温度，并在此温度下加热一定时间，然后迅速冷却，使织物的尺寸形态达到稳定的过程。 分类 干热定形 湿热定形,引言,热定形的意义 尺寸定形：尺寸热稳定性提高，缩水率下降 平整定形：消除皱痕，提高抗皱性 改善服用性能：弹性、手感和起毛球现象得到改善 染色性能改变,引言,热定形效果评定：热收缩率 将试样以松驰状态在一定条件下处理，然后测量其长、宽尺寸变化，以收缩百分率表示，(可按经、纬长度分别表示，也可按面积表示) 测试时

2、可按湿、热条件不同分为干热收缩，沸水收缩，热水收溶，蒸汽收缩和熨烫收缩五种。此法测试简单，能反映织物实际服用的收缩性能。,一、热定形机理,1、造成合纤织物热稳定性差的原因 (1)成纤过程中隐藏了内应力，大分子的排列未达到最稳定的状态，遇热后分子热振动加剧，发生弯曲，使fibre回缩，尺寸变小。 (2)纺织过程中不断受力，且受力不匀，加剧了遇热回缩及回缩不匀的倾向，使织物产生皱纹，且难以去掉。,2、热定形的过程,即在适当的拉伸张力下供给织物热能，使大分重排，再迅速冷却，使fibre处于能量更低的稳定状态。 该过程分为三个阶段： (1)大分子松驰阶段：当加热到Tg以上时，分子链间作用力，大分子的内

3、旋转作用，柔顺性，取向度，内应力。 (2)链段重整阶段：随大分子链热振动，活性基相遇机会，容易建立起新的分子间作用力，若施以张力，大分子依张力方向重排，建立新的平衡。 定型阶段：在去除外力前降温，fibre在新的形态下固定下来。 即热塑性fibre加热成柔性在外力下分了链段运动而变形外力下冷却，新的形态固定,3、热定形过程中纤维结构发生变化,热定形的T在Tg和Tm(熔点指fibre中尺寸较大且完整的结晶熔化的T)之间。当处于Tg时，分子链中原子和基团在平衡位置上振动，开始有链段的位移运动，且随T而，直至达Tm后，开始发生整个大分子链的位移。纤维中含有大小和完整性各异的各种结晶，有着不同的熔点。

4、 当在T1(Tm)下进行热定形时，部分尺寸小，完整性差的结晶发生熔化，比较均匀和大的结晶则增大or更完整，使结晶度、晶粒大小及完整性分布达到一个新的状态。此时若再经受T1上松驰热处理，fibre能熔化的结晶数量尺寸热稳定性，且染色性能、硬挺度，弹性等亦发生变化。,二、热定形方法,1、湿热定形：织物以润湿状态进行，多用于亲水性强的合纤如锦纶腈纶。定形后手感柔软、丰满。涤纶变形纱也可用。 100沸水处理0.52h，仍有较大的热收缩率 110135高压饱合汽蒸，定形效果良好，但需用耐用压设备，间歇生产 常压过热蒸汽处理，处理时间短，生产效率高，防止纤维泛黄，提高色泽鲜艳度，改善手感、风格和弹性。 2

5、、干热定形：织物以干燥状态进行，适用于涤纶及其混纺织物，包括热风定形，红外辐射定形，接触式(热金属辊筒)热定形。,三、热定形工艺条件分析,温度、时间、张力、溶胀剂,温度,最主要的因素 1、对尺寸热稳定性的影响 涤纶织物，若要在某温度下有良好的热稳定性，则定形温度应高于该温度3040，经热熔染色的品种，定形T可比热熔T低10 、对防皱性及手感的影响 未定形的织物，产生的皱痕多而深，经过一般条件熨烫后也不易消除。 经过定形的织物，随着定形温度的提高，皱痕变得少而轻，并且经过熨烫后容易消除。,温度,、对染色性能的影响 对热定形不敏感的染料，T上染百分率 对热定形敏感的染料，T上染百分率开始超过180

6、又上升，超过220上染率急剧上升。 热定形T应根据纤维品种和织物要求而确定，定形温度低不足以使纤维迅速消除内应力，定形效果也差；定形温度提高，织物尺寸稳定性和抗皱性等相应提高；定形温度过高，若达到软化点，纤维发生粘结，织物变硬，影响使用性能。 对T/C织物而言190210，（除定形后热溶法染色的品种，温度选择200，其余可选择190，若染料升华牢度差，则定形T不宜高，还应注意T的均匀性(温差2)。）涤毛混纺织物为160170，涤粘织物为180。,时间,1、加热时间：将织物表面加热到定形温度所需时间 2、热渗透时间：纤维内部达到定形温度的时间，215s 3、分子调整时间：纤维内部大分子按定形条件

7、进行调整所需时间，12s，真正意义上的定形时间 4、冷却时间：使织物的尺寸固定下来，进行冷却所需时间，非定形时间，但影响身骨。 加热和热渗透时间较长，分子调整时间较短，约1-2秒，总的热定型时间为15-30秒，落布布面温度控制在50。 加热和热渗透时间取决于热源的性质、织物单位面积重量、纤维导热性和织物含湿等因素。T/C织物，在180-200定型，时间为1860s。,张力,由经向的超喂和纬向伸幅来控制，对尺寸热稳定性，强力，断裂延伸度均有影响。 经向超喂，经向热稳定性，断裂延伸度，强力 纬向伸幅，纬向尺寸热稳定性，强力断裂延伸度 实际生产中，根据织物品种、风格要求，施加张力大小不同。 经向超喂2-4%（即喂布速度大于主机速度2-4%） 纬向张力接近成品或稍大于成品幅宽2-3cm。,溶胀剂,水or蒸汽 能增进锦纶的定形效果，对涤论影响较小。,三、织物热定形工艺,进布（超喂24%）针铗拉幅（超成品幅宽23cm）进加热区（180210）冷却落布（T50）,四、热定形设备,卧式针铗链式热定形机(国产M-751，M-751A) 经向超喂和纬向伸幅易控制，定形效果好，占地大，升温时间长，生产效率低。目前广泛应用 立式针铗链式热定形机(国产M-751，M