熱定型指利用熱力，消除織物纖維在拉伸過程中產生的內應力，使大分子發生一定程度的鬆弛，使編織纖維的形狀固定成型。
基本介紹
- 中文名：熱定型
- 外文名：Heat setting
- 力量：熱力
- 功能：消除織物纖維產生的內應力
- 目的：使編織纖維的形狀固定成型
- 濕熱定型：水浴定形
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定型的意義
1、定型：指通過某種物理或化學的處理消除紡織品中積存的應力、應變，使其在狀態、尺寸或者結構上獲得某種需要的形式，並達到一定的穩定性。
2、定型所要解決的問題
⑴消除內應力
⑵提高形變的恢復能力，保持定形時的狀態
熱定型的定義
指合纖織物在一定張力下進行熱處理，使其尺寸，形態穩定的加工工藝。其意義是①尺寸定形：尺寸熱穩定性提高，縮水率下降②平整定形：消除皺痕，提高抗皺性③改善服用性能：彈性、手感和起毛球現象得到改善④染色性能改變
熱定型機理
fibre定型的概念
定型：使纖維發生應力鬆弛現象，並達到某種穩定形式的過程。
定型的過程分二步：
⑴ 部分大分子鏈段間作用力迅速遭破壞；
⑵大分子在新的位置上迅速重建新的分子間力，且固定下來。
熱定型機理
1、造成合纖織物熱穩定性差的原因。
⑴成纖過程中隱藏了內應力，大分子的排列未達到最穩定的狀態，遇熱後分子熱振動加劇，發生彎曲，使fibre回縮，尺寸變小。
⑵紡織過程中不斷受力，且受力不勻，加劇了遇熱回縮及回縮不勻的傾向，使織物產生皺紋，且難以去掉。
2、熱定型的方法
即在適當的拉伸張力下供給織物熱能，使大分重排，再迅速冷卻，使fibre處於能量更低的穩定狀態。
該過程分為三個階段：
⑴大分子鬆弛階段：當加熱到Tg以上時，分子鏈間作用力↓，大分子的內旋轉作用↑，柔順性↑，取向度↑，內應力↓。
⑵鏈段重整階段：隨大分子鏈熱振動↑，活性基相遇機會↑，容易建立起新的分子間作用力，若施以張力，大分子依張力方向重排，建立新的平衡。
⑶ 定型階段：在去除外力前降溫，fibre在新的形態下固定下來。
綜上所述，熱定型的過程可表示為：
即熱塑性fibre加熱成柔性→在外力下分了鏈段運動而變形→外力下冷卻，新的形態固定
3、熱定型過程中纖維結構發生變化
熱定形的T在Tg和Tm（熔點指fibre中尺寸較大且完整的結晶熔化的T)之間。∵當處於Tg時，分子鏈中原子和基團在平衡位置上振動，開始有鏈段的位移運動，且隨T↑而↑，直至達Tm後，開始發生整個大分子鏈的位移。纖維中含有大小和完整性各異的各種結晶，有著不同的熔點。
當在T1(<Tm)下進行熱定形時，部分尺寸小，完整性差的結晶發生熔化，比較均勻和大的結晶則增大or更完整，使結晶度、晶粒大小及完整性分布達到一個新的狀態。此時若再經受T1上鬆弛熱處理，fibre能熔化的結晶數量↓∴尺寸熱穩定性，且染色性能、硬挺度，彈性等亦發生變化。
腈綸的定型機理不同於滌綸
熱定形使腈綸非晶區大分子因熱運動加劇而重排，內應力消除，並重建一些更牢固的新聯結點，使蘊晶區的完整性提高，從而提高了fibre的熱穩定性。
熱定型的目的
一、消除纖維在拉伸過程中產生的內應力，使大分子發生一定程度的鬆弛，提高纖維的形狀穩定性。
二、改善纖維的物理機械性能，比如提高纖維的結晶度、彈性、打結強度、耐磨性等以及固定捲曲度或固定捻度
三、去除纖維在拉伸上油過程中所帶入的水分，使纖維到達成品所需要的含濕要求，同時可以避免由於油劑不乾，纖維長期存放而變黃的可能。
四、改善纖維的染色性能
工藝條件分析
溫度
最主要的因素
1、對尺寸熱穩定性的影響
滌論織物，若要在某溫度下有良好的熱穩定性，則定形溫度應高於該溫度30～40℃，經熱溶染色的品種，定形T可比熱溶T低10℃
2、對染色性能的影響
3、對防皺性及手感的影響
熱定形T應根據纖維品種和織物要求而確定，對T/C織物而言，除定形後熱溶法染色的品種，溫度選擇200℃，其餘可選擇190℃，若染料升華牢度差，則定形T不宜高，還應注意T的均勻性（溫差≤2℃）
時間
⑴加熱時間：將織物表面加熱到定形溫度所需時間
⑵熱滲透時間：纖維內部達到定形溫度的時間，2～15s
⑶分子調整時間：1～2s，真正意義上的定形時間
⑷冷卻時間：非定形時間，但影響身骨
T/C織物，在180-200℃定型，時間為18～60s
張力
由經向的超餵和緯向伸幅來控制，對尺寸熱穩定性，強力，斷裂延伸度均有影響。
實際生產中，根據織物品種、風格要求，施加張力大小不同。
四、溶脹劑(水or蒸汽）
能增進錦綸的定形效果，對滌論影響較小。
熱定型工藝概述
加工方式
1、濕熱定型：織物以潤濕狀態進行，多用以親水性強的合纖如錦綸腈綸。定形後手感柔軟、豐滿，分為水浴和汽蒸定形兩種
2、乾熱定型：織物以乾燥狀態進行，適用於滌論及其混紡織物，包括熱風定形，紅外輻射定形，接觸式（熱金屬輥筒）熱定形。
設備和工藝
1、設備：⑴針鋏鏈式熱定形機（國產M-751，M-751A)
⑵兩用式針板布鋏式
針鋏與布鋏兩用，既可定形，也可拉幅
2、織物熱定形工藝
進布（超餵2~4%）→針鋏拉幅（超成品幅寬2~3cm)→進加熱區(180~210℃）→冷卻→落布(T<50℃）
濕熱定型
1、水浴定形
⑴ 沸水處理0.5～2h，定形效果不佳
⑵高壓釜中進行，T可達125～135℃，20～30′效果較好
2、汽蒸定形：
⑴飽和蒸汽：類似水浴130～140℃，20～30′
⑵過熱蒸汽：接近於乾熱定形
熱定型方式
乾熱空氣定型；
接觸加熱定型；
水蒸氣濕熱定型；
浴液（水、甘油等）定型等。
效果評定
1、臨界溶解時間(CDT)
將滌論圈形試樣置於苯酚中，在一定溫度下從開始接觸苯酚直至纖維溶解所需時間（秒），稱CDT。
CDT與fibre結晶度，結晶尺寸及結晶完整性有關，能反映滌論的受熱史。，此法測定滌論的熱定形效果較靈敏，亦適用於錦綸。
2、熱收縮率
將試樣以鬆弛狀態在一定條件下處理，然後測量其長，寬尺寸變化，以收縮百分率表示，（可按經、緯長度分別表示，也可按面積表示） 測試時可按濕、熱條件不同分為乾熱收縮，沸水收縮，熱水收溶，蒸汽收縮和熨燙收縮五種。
此法測試簡單，能反映織物實際服用的收縮性能。
