2019-04-08 15:26:45 來源：全球紡織網
什麼是熱定型？熱定型工藝原理，在紡織品染整加工過程中，織物要受到(包括物理機械的、化學的)多種複合作用。使得產品在外部形態及結構尺寸上有所變化，有的甚至失去了織物所應具備的形態、外觀和風格，嚴重影響了服用性能。因此確保織物的外部形態和尺寸的穩定性是衡量產品質量的一個重要標準。通常將穩定織物的外觀、形態和尺寸的處理過程稱定型處理，針對不同纖維織物的特點，有著多種不同的定型處理方法，其中包含化學方法(如棉織物的樹脂整理、絲光等)和物理機械方法(如毛織物煮、蒸呢，合成纖維熱定型等)。
在合成纖維的大分子結構中一般不含有親水基團，分子鏈排列緊密，結構緊湊，吸溼溶脹性極差，因而在常態下合成纖維的縮水現象並不明顯，然而合成纖維具有良好熱塑性，當處於溫度較高的環境中時，大分子鏈段間的重排使得纖維微結構和形態發生很大變化，這些變化又可通過降低環境溫度而被相對永久保持下來。
這種熱塑性可集中表現在合成纖維織物於染整加工中的形態多樣性。合成纖維及其混紡織物在紡織染整加工過程中，有多次受到幹、溼熱處理的歷史，且織物在運行過程中要受到各種張力的拉伸作用，因而其外形、尺寸始終處於多變複雜的狀態，如經、緯向長度變化(收縮或伸長)，布面折皺、手感粗糙等，給產品質量帶來了嚴重影響。
針對這一問題，為了提高合成纖維的熱穩定性，採用熱處理的方法，利用其熱塑性對合成纖維予以定型。也就是將織物在張力下置於高溫環境中(如180～200℃)，並保持一定的尺寸或形態，熱處理一段時間後，迅速冷卻降溫，使改變了的纖維微結構被固定下來，在宏觀上賦予了織物相對穩定的尺寸和形態。由於是熱處理的方法，故稱為熱定型。
整個熱定型過程，可以劃分為四個階段
1、加熱階段：
加幹態或溼態織物進入熱定型機中，織物表面加熱到定型溫度。
2、熱平衡階段：
熱能透入纖維中，使纖維表面和內部到達同樣的定型溫度。
3、轉變及分子調整階段：
纖維處在應力作用下，當定型溫度到達以後，纖維結構中的較弱次價交鍵即被破壞，纖維分子鏈重新取向排列。
4、冷卻階段：
織物離開拉幅定型機前進行快速冷卻，於是織物的形狀就按照纖維分子新的排列狀態固定下來。
織物進行熱定型加工時，通常是在幹態下施與織物一定張力，保持一定尺寸，於高溫環境中處理一定時間來完成的。為了加強定型作用及效果，降低定型溫度，也可以水作為增塑劑，在織物含水的情況下或在水中進行熱處理，因此熱定型工藝按是否含增塑劑水可分為乾熱定型和溼熱定型兩大基本工藝。
乾熱定型工藝是使織物在幹態、無水的情況下進行熱處理。通常採用熱風加熱或紅外線輻射加熱方式。
1、熱風拉幅定形機定形
一般採用針板式拉幅機，定形溫度與織物幅寬均可以自由控制，定形效果比較滿意，是目前印染廠最常用的定形機，由進布裝置、超餵裝置、探邊器、伸幅裝置、加熱烘房、出布裝置等組成。熱源可採用電熱式、油熱式、燃氣式。
乾熱定型工藝
定形的溫度與織物中纖維的種類和形態均有密切關係，且對合成纖維的混紡種類和織物的用途均有很大影響。
織物 定形溫度
錦綸66長絲（針織品） 190~200
錦綸66長絲織物 180~190
錦綸6長絲織物 170~180
滌綸長絲織物 200~220
滌毛混紡織物 170
滌棉（或滌粘、滌富）混紡織物（淺色或白色） 180
滌棉（或滌粘、滌富）混紡織物（深色） 190~210
丙烯酸系纖維織物 140
三醋醯纖維織物 190~210
膨體滌綸織物 150
△不同合成纖維織物的定形溫度
定形的時間，取決於織物達到傳熱介質的溫度所需的時間，範圍很大，從稀薄織物的10s到厚重織物的30〜40s；但織物上的實際溫度不易測定，故普遍多保留有比較大的安全因素。不過定形時間過長，不但沒有好處，而且會使織物色澤變黃、手感變硬。
紅外線定形
發熱物質發出的長波輻射，波長範圍從可見光譜的紅色尾端(0.73m)到約1mm為止，這就是紅外線。紅外線光譜一般分為三個區，即波長0.72〜1.5m的近紅外線區，1.5〜20m的中紅外線區和20〜1000m的遠紅外線區，過去曾有人試驗用波長1〜4m的中間紅外線輻射在滌綸上，發現波長1〜2m的紅外線能自由地透過纖維，而3〜3.5m的輻射線實際上全部被纖維吸收；因此較短波長的紅外線雖透入纖維內部，但沒有能量吸收發生，較長波長的輻射線進入纖維後即讓予全部能量。在這種情況下，輻射線僅有全部能量的一半到達纖維的最內部。
近年來發現一種幅射源，發出的最大輻射波正好位於處理物料的平均吸收區同一範圍內，這種幅射源叫做「特選發射體」。輻射源的波長一定要與處理物料的吸收相適應，如波長選擇得當，輻射線將在纖維材料內部輻射出大部分能量，增強纖維中分子鏈的振動，振動程度相當大時，分子鏈間很多交鍵就會被振斷，分子鏈就在勢能極小的方式中，自動排齊。
合成纖維在一般熱定形設備中，溫度要在200℃以上才能適當地定形，而選擇紅外線發射體，溫度在80〜120℃就可以達到目的。這就是紅外線式熱定形比熱風式熱定形優越的原因。
溼熱定型工藝
聚醯胺和聚丙烯腈纖維及其混紡織物、某些聚酯變形紗織物多採用溼熱定型工藝，溼熱定型的溫度要低於乾熱定型。
1、水浴定型法
將織物在110℃沸水中處理0.5～2h，該法簡便易行，但定型效果差，定型後織物仍有較大的熱收縮率。
2、高壓汽蒸定型法
定型在高壓釜中進行，用110～135℃的高壓飽和蒸汽處理織物20～30min，可獲得良好的定型效果。該法需特殊耐壓設備，生產不能連續進行。
3、過熱蒸汽定型法
用過熱蒸汽在常壓下處理織物，溫度可達130℃左右。該法能縮短熱處理時間，生產效率高，能提高色澤鮮豔度，防止纖維泛黃，改善織物的手感、風格和彈性。
合成纖維熱定型時，主要受溫度、時間和張力等因素的影響，這些因素的合理控制對獲得良好的熱定型效果有著十分重要的意義。
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℃，溫度過高，會使纖維損傷。經熱溶染色的品種，定形T可比熱溶T低10℃。
2、對防皺性及手感的影響
定形溫度越高，有利於提高織物的防皺性，會使織物的剛度提高，影響手感和懸垂性。
3、對染色性能的影響
定形溫度對染色性能影響十分明顯，對染料的吸收率隨溫度升高先是降低，隨後上升。
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℃)，滌毛混紡織物為160～170℃。滌粘混紡為180℃。
時間
加熱定形所需時間大約可以分為以下幾個部分：
(1)加熱升溫階段：將織物表面水分蒸發並加熱到定形溫度所需的時間，又稱為加熱時間
(2)熱滲透階段：熱量向纖維內部擴散，使織物內外達到定形溫度的時間，又稱為熱滲透時間
(3)分子調整階段：織物達到定形溫度後，纖維內分子鏈段相互滑移而進行重排。又稱為分子調整時間
(4)降溫階段：使織物的尺寸固定下來所需的降溫冷卻階段，又稱為冷卻時間
加熱和滲透時間較長，分子調整時間很短，一般只要1～2秒鐘。加熱時間長短受下列因素的影響：織物含溼量、纖維導熱性、溫度和介質 一般定形時間需2～15秒，總的時間在15～30秒。
張力
施加張力有助於布面舒展平整，有助於提高定形效果。可改進織物滑、挺爽的風格，提高彈性和耐磨性。但張力過大，織物薄而板硬。熱水收縮率提高。
張力由經向的超餵和緯向伸幅來控制，實際生產中，根據織物品種、風格要求，施加張力大小不同。
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