定型機、涂層機、地毯機專業(yè)生成廠家無錫前洲興華機械2023年6月15日訊 熱塑性合成纖維(如聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈、三醋酯等）巨分子內(nèi)含親水性基團(tuán)較少，分子鏈排列緊密，結(jié)構(gòu)緊湊，故吸水性很低，吸濕后的膨脹程度比天然纖維小得多，因此合成纖維織物在常態(tài)下縮水現(xiàn)象并不顯著，（由于組成纖維的巨分子長鏈，是借分子鏈間的次價鍵作用，以交鏈的形式結(jié)合成纖維），當(dāng)纖維處于溫度較高的壞境中，纖維分子鏈發(fā)生激烈振動，使分子間鍵能較弱的鍵先行斷裂，解放了部分分子鏈的牽制作用，該分子鏈段可以自由收縮(即所謂熱縮現(xiàn)象）。

由于合成纖維及其混紡織物在染整加工中，要經(jīng)受多次的干濕熱處理和各種張力的拉伸作用，織物形態(tài)穩(wěn)定性難以控制，給產(chǎn)品質(zhì)量帶來嚴(yán)重影響，同時織物在使用過程中，要熨燙和高溫洗滌處理，也會影響織物的尺寸穩(wěn)定性。為了提高合成纖維的熱穩(wěn)定性，利用合成纖維的熱塑性能，將織物在張力下置于高溫環(huán)境中（如180～210℃)，保持一定的尺寸或形態(tài)，熱處理一段時間，使部分分子鏈段重新排列，形成穩(wěn)定的次價鍵，迅速冷卻后把當(dāng)時的形態(tài)穩(wěn)定下來，于是纖維分子鏈在低于此溫度的條件下就不易產(chǎn)生或很少產(chǎn)生變形現(xiàn)象。由于是熱處理方法，故稱它為熱定形。纖維所處的溫度越高，分子鏈間的交鍵斷裂的數(shù)量也越多，分子鏈可以自由活動收縮的程度也越大，但過高的溫度可導(dǎo)致纖維軟化、熔融，甚至分解。

整個熱定形過程，可以劃分為四個階段。

1. 加熱階段。干態(tài)或濕態(tài)織物進(jìn)入熱定形機中，織物表面加熱到定形溫度。

2. 熱平衡階段。熱能透入纖維中，使纖維表面和內(nèi)部達(dá)到同樣的定形溫度。

3. 轉(zhuǎn)變及分子調(diào)整階段。纖維處于應(yīng)力作用下，當(dāng)定形溫度達(dá)到以后，纖維結(jié)構(gòu)中的較弱次價鍵即被破壞，纖維分子鏈重新取向排列。

4. 冷卻階段。織物離開拉幅定形機前進(jìn)行快速冷卻，于是織物的形狀就按照纖維分子新的排列狀態(tài)固定下來。

圖1 熱定型機工作原理圖

合理控制降溫過程，可以獲得良好的尺寸穩(wěn)定性和耐久性。

一般熱定形溫度的選用原則是根據(jù)該熱塑性纖維制品在整個加工或使用過程中可能受到的最高溫度而決定的。定形溫度一般比最高溫度還要高30～40℃，但以纖維的軟化點為上限，玻璃化溫度為下限。例如滌綸的熱定形溫度為95 ～220℃，溫度超過230℃(軟化溫度），聚酯纖維的結(jié)晶開始解取向，影響纖維質(zhì)量。溫度太低，鏈段活動能力小，定形效果差，對于滌綸制品，一般印染廠采用的熱定形溫度是180～220℃ ,也就是在后加工或使用過程中遇到150?180℃以下的溫度，該纖維制品是穩(wěn)定的，收縮率少于1% ；若遇到超過熱定形的溫度，則分子就通過鏈段運動又重新排列，原定形效果即告消失。

合成纖維熱定形最理想的條件見表2。

滌綸及其混紡制品如低壓蒸汽及沸水不起定形作用，且蒸汽定形法如溫度超過140℃會使滌綸發(fā)生降解，纖維的強度、纖維溶液的黏度均下降；蒸汽壓力越高，纖維的強度和黏度下降率也越大。飽和蒸汽高溫定形對滌綸的強力和黏度影響見表3。

除滌粘中長混紡織物可用接近140℃蒸汽，以蒸呢機連續(xù)整理而獲得手感柔軟和毛型感等優(yōu)點外，純聚酯纖維宜在200℃左右干熱定形。

1、干熱定形對滌綸性質(zhì)的影響

滌綸制品經(jīng)過干熱定形后，其性能就發(fā)生了變化。

例如：

①形態(tài)穩(wěn)定：消除織物表面的折皺，縮水率降低，不易起皺，抗起毛、起球性能提高。

②手感：纖維的硬挺性隨定形溫度的增高而增強，但可用機械方法，如手工搓洗、手工揉曲、松式繩洗等改善之。

③染色性：滌綸的定形溫度與染色性能有密切關(guān)系，在170～180℃，對染料的吸收能力最低；溫度超過180℃，吸收染料的能力又逐漸增高。因為當(dāng)定形溫度升到120℃以上時，滌綸產(chǎn)生急速的去吸濕現(xiàn)象，由于纖維分子中去除了水分子的阻礙作用，解放出有關(guān)的分子鏈段，相鄰的分子鏈就在接近處建立起新交鏈。

圖 190T滌塔夫面料

纖維的整列度稍有增加，結(jié)晶率就提高。在170?180℃時結(jié)晶速率最快，結(jié)晶形成多，染料上染就少。如溫度再增高，可能引起大分子取向度降低，故吸收染料的能力又增大。這種現(xiàn)象對浸漬式染色，如高溫高壓卷染是很顯著的，但對熱熔法染色的影響不大。

2、熱定形工藝

滌棉混紡織物多采用針板拉幅機或布鋏拉幅機定形。工藝條件為熱定形溫度180?220℃ ,時間20?30s。

漂白織物可以將滌綸增白與熱定形一次完成，即所謂增白定形一步法。熱定形多在印染前進(jìn)行，目的是去除練漂等前處理工藝所造成的折皺印痕，以利印染，但要求定形溫度均勻。若用布鋏或針板拉幅機熱定形吋，定形后的織物往往因布鋏或針板處的溫度較低，影響布邊的染色性，結(jié)果造成深邊或淺邊的染斑。

印染后定形必須選用能耐熱定形條件的染料，以免定形時產(chǎn)生染料升華，致使織物變色，又沾污機械設(shè)備。

坯布定形具有可以減少后續(xù)加工造成折皺和緯移現(xiàn)象的特點，但易將織物上的漿料、雜質(zhì)和油污等固著于纖維上，不易去除，因此除了特殊情況外，較少采用。

高溫定形后，通過利用冷風(fēng)或冷水輥筒強制快速冷卻，使織物的表面溫度迅速降至50℃以下，要求至少低于滌綸的玻璃化溫度，以避免產(chǎn)生耐久性壓印。

熱定形后，滌棉混紡織物或其他合成纖維織物幾乎呈絕對干燥狀態(tài)，產(chǎn)生嚴(yán)重的帶靜電現(xiàn)象，往往使織物在落布時不能整齊折疊，甚至吸附而繞纏于落布輥上，造成停車事故。同時會使操作工人遭受電擊的威脅，所以有必要設(shè)法將靜電從織物上迅速地導(dǎo)去，勿使大量積累。

合成纖維熱定形時主要受溫度、時間、張力等因素的影響。合理控制好這些參數(shù)對獲得良好的熱定形效果有著十分重要的意義。

1. 熱定形溫度高低和時間長短的選擇，考慮的因素很多，如熱定形機的型號和運轉(zhuǎn)速度、加工織物的結(jié)構(gòu)和熱收縮穩(wěn)定性、織物的含濕和染色用染料的升華情況等。

2. 定形溫度和時間對織物白度的影響，定形后織物的白度隨著定形溫度的提高和時間的增加而下降，主要原因是在定形溫度下纖維素纖維的脫水炭化導(dǎo)致泛黃。定形前織物帶堿也是泛黃的主要原因，所以要調(diào)節(jié)好定性的溫度和處理時間的參數(shù)。

3. 張力對熱定形質(zhì)量和產(chǎn)品性能指標(biāo)關(guān)系密切，應(yīng)合理控制織物經(jīng)向超喂率和緯向拉伸幅度，對滌棉混紡織物長度的伸長率控制也有很大的關(guān)系。