热定形
热定形(heat setting)是指一种使热塑性纤维及其混纺或交织物形态和尺寸保持相对稳定的过程。这一工艺对于纺织品的生产和后道加工至关重要,因为它可以使纤维、纱线和织物的外形尺寸稳定。此外,热定形还可与其他物理或机械作用相结合,用于制造弹力纱(丝)、低弹纱(丝)和膨体纱等特殊织物。
工艺原理
热定形能够提高织物的热稳定性,其原因是纤维的大分子链段在高温作用下运动加剧,导致晶体熔融或尺寸增大,从而使晶体的完整性和熔点提高。同时,分子链段的位置调整降低了纤维内部的应力,提高了热塑性纤维的热稳定性。经过热定形的纺织物不仅尺寸稳定性提高,还表现出更好的湿回弹性能和起毛起球性能,手感也更加硬挺。然而,随着热定形时张力的增加,热塑性纤维的断裂延伸度会降低,而强度的变化较小。如果定形温度过高,这两种特性都会显著下降。不同种类的纤维在热定形后染色性能也会发生变化。例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯在水中染色时,染色饱和值会随着定形温度的升高而先下降后回升;而锦纶66经过干热定形后,染色饱和值和染料扩散速率都有所下降,但在饱和蒸汽定形后,染色饱和值可能会略有增加,染料的扩散速率则有所提高。
工艺方法
干热定形
干热定形通常在针板式热定形机上进行,织物在加热室内受热风加热,宽度逐渐被拉伸到所需尺寸,然后进入冷却区降温,使其温度降至纤维的玻璃化温度以下,从而获得稳定的尺寸。干热定形机还包括热滚筒接触式或热滚筒与针板结合的形式。聚酯纤维及其混纺、交织物大多采用干热定形法,温度范围为180~210℃,加热时间为20~30秒。
湿热定形
湿热定形包括热水浴和汽蒸两种形式。热水浴是将织物置于沸水或高压罐中处理;汽蒸则是将织物卷绕在多孔辊上,使用饱和或过热蒸汽进行处理。锦纶66织物通常采用湿热定形,在高压罐中以125~135℃的温度处理20~30分钟。
测定标准
热定形的效果可以通过测量织物在特定温度下的收缩率变化来评估。对于聚对苯二甲酸乙二醇酯、锦纶等合成纤维,这种测试可以直接进行。而对于三醋酯纤维,热定形效果可以用在一定温度下的延伸性能来表示。热定形对纤维超分子结构的影响可以从纤维的结晶度、临界溶解时间和吸附性能等方面体现出来,这些特征可以作为判断热定形效果的依据。
参考资料
heat setting.ICIBA.2024-10-26
热定形(heat setting).百度学术搜索.2024-10-26
热定形(Heat Setting).豆丁网.2024-10-26