染整工艺原理热定形课件.ppt

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1、染整工艺原理纺织物的前处理和后整理董永春教授纺织学院天津工业大学2009年1第六章热定型(Thermosetting)第一节热定型的目的和机理1目的涤纶是热塑性纤维材料，尽管在成形时经过前伸定型（120~130℃），但不足以保持织物的稳定性，在纺织染各环节中经过各种外力，湿、热作用下，某些链段受力不匀，纤维内部会产生并积存内应力以及相应的应变。主要表现为织物幅宽变化频繁，布面出现折皱等。目的：消除织物内积存的应力应变，使织物表面平整（无皱），尺寸稳定（热稳定性好）。针对涤纶纤维，提高其抗皱免烫性。22机理2.1应力应变方面O→A纤维拉伸A→B应力松弛（维持一段

2、时间）B→D弹性回复（去除外力）D→E缓弹回复OE永久形变整个形变B→E，E以后，内应力=0，不再变化。在特定条件下，将纤维拉伸至A点后，进行加热，促使其应力松弛速度↑，在C点时内应力=0，冷却，除去外力则永久形变为0C，即发生定型现象。32.2分子间作用力方面首先利用热进行应力松弛（舒解Relax）然后在张力条件下冷却将新状态“冻结” ，完成定型。---表示分子间的侧向作用力42.3分子结合能方面A→B：舒解，分子结合能↓B→C：建立新结合能C→D：大量分子结合，结合能↑5第二节涤纶纤维微结构的变化涤纶定型后发生的变化与其纤维微结构变化有关。结晶度：温度升高

3、，结晶度增加。晶粒尺寸与完整性：温度升高，晶粒增大，完整性改善。熔点：纤维中尺寸较大，完整性较好的晶粒熔化的温度。实际表现为熔程。在T1时热定型：a.晶粒尺寸小、完整性差者发生熔化转化为尺寸大、完整性好者；b.尺寸大、完整性好者转化为更大、更完整，结晶度↑；进入T1后曲线。当T≤T1时，热稳定好，纤维中能熔化的结晶数量大大↓，即纤维被定型在此状态。如再经受更高温度T2热处理时，可在新状态下获得更高的稳定性，T≤T2时稳定性↑。6第二节热定型的工艺分析1.温度：过高发粘、过低无定型作用确定的依据：Tg＜T＜Ts，Tg=68~81℃，Ts=230~240℃，T=0

4、.9Tm受热史比将要经受的温度高30~40℃，才能保证涤纶织物的热稳定性高。参见图7-11，不同收缩温度下的收缩率，（同样的收缩温度，定型温度↑，热收缩率↓，尺寸稳定性↑。）78温度对染色性能的影响在温度＜180℃时，染料吸收率随温度↑而↓，因为结晶区↑，纤维密度↑。当温度＞180℃时，染料吸收率随温度↑而↑。原因有二：晶粒尺寸↑，其间的孔隙↑。热运动加剧，解取向发生。9温度对白度的影响温度升高，泛黄↑，T/C织物表现得更为严重。温度对强力的影响当温度＜200℃时，对强力的影响不明显，当温度＞200℃时，纤维分子链段遭到破坏，强力下降。102.时间分为下列几部

5、分：[①加热阶段→②热渗透阶段→③分子调整阶段]→冷却①＋②＋③≈20~30s视织物品种、设备、加热方式温度↑，时间↓，主要使①+②↓113.张力张力↑,断裂强度↑,断裂延伸度↓，染料吸附率↓。参见图7-17染料吸附性与张力的关系12第三节热定型工艺及设备热风定型机（针铗式）纯涤纶织物：200~220℃15~20sT/C织物：200℃20~30sT/R织物180~190℃20~25s温度过高，强力↓下机幅宽=成品幅宽，落布温度＜50℃，否则会产生事故（折皱）进布时经向要超喂（overfeed），即超速给布，易于纬向扩幅。13（远）红外辐射热定型机石英管电热丝式

6、、碳化硅陶瓷柜式发射器采用λ=2~25μm的红外线照射，时间短，加热快。对于涤纶，最适合λ=6~10μm。14第四节热定型的工艺顺序坯布定型（前定型）：杂质固着，去除不利，产生泛黄可在漂白时去除，对染色性不利，对坯布质量要求高。半成品定型（中定型）：定型前工艺中易起皱；使布面平整，减少染疵；染料吸附性↓，丝光前后，对前处理要求高。成品定型（后定型）：会影响染料升华牢度，染料变色，定型造成的泛黄不能去除，对染料要求高。通常，多安排在染前定型，产生的泛黄用漂白去除。15第五节热定型效果测定X—射线衍射法：测定结晶度的变化，晶粒大小。热谱分析法：测定受热史的高低，判

7、断结构变化。16CDT(CriticalDissolveTime)法：CDT：临界溶解时间，是指在规定温度下，涤纶圈形试样开始接触苯酚直到溶胀解体所需时间（秒）。结晶度高，结晶尺寸大，苯酚难以进入，时间长，难以溶解。精确度差，通常测定20~30次，取平均值。17收缩率测定法：干热法：50cm试样在无张力条件下置于200℃热空气中2min，测定经纬相收缩率。沸水法：50cm试样在无张力条件下置于100℃热水中15min，烘干后测定收缩率18完，谢谢！19202122232425