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氨纶及其纺织品的热定型

发布时间：2020-09-21 点击：

一、研究氨纶及纺织品热定型的意义：

定型机、涂层机专业生成厂家无锡前洲兴华机械2020年9月21日讯 在纺织品染整加工过程中，织物要受到包括物理机械的、化学的多种复合作用，使得产品在外部形态及结构尺寸上有所变化，有的甚至失去了织物所应具备的形态、外观和风格，严重影响了服用性能。

因此，确保织物的外部形态和尺寸稳定性是衡量产品质量的一个重要标准，通常将稳定织物的外观、形态和尺寸的处理过程称为定型机定型处理，针对不同纤维织物的特点，有着多种不同的定型处理方法。

生产包芯纱、合捻纱、包覆纱及织物时，都有热定型工艺，对纱线汽蒸定型可以使其捻度稳定，防止纱线发生卷缩而产生疵点，对织物进行适当的热定型处理可以使最终产品具有稳定的寸、形态和结构，因此，研究氨纶纤维的热性能对于染整工艺参数的选择具有参考意义。

二、氨纶纤维热定型的原理：

不同品种的氨纶纤维热性能不同，氨纶分子链中软链段的玻璃化温度很低，在-50℃到-70℃，因此在常温状态下，氨纶丝处于高弹态，氨纶的软化点在160-200℃，熔点为225-270℃。

与其他常用的合成纤维相比，氨纶的耐热性要差一些，氨纶纤维的耐热性依据选用的材料、生产方式等不同而有所差异，但大多数氨纶的安全使用温度最高范围为95-150℃，超过150℃，纤维分子的起到支点作用的硬链段会急剧软化，并出现相对滑动，致使伸长取向被破坏，强度大幅度下降。在高温和氧存在的条件下，还会使纤维分子产生热氧化降解作用。

定型机氨纶热定型的机理与其他热塑性合成纤维一样，其基础是，当硬链段区在纤维处于伸长状态下受热软化时，将部分出现流动，消除内应力，当张力撤去并冷却下来后，变形的区域在新的稳定位置上被固定下来，纤维仍然保持原来的弹性状态，由于纤维被拉长变细，因而其总形变量将有所降低。

织物的定型可在116℃的蒸汽中处理5-40min，或者在175-195℃下干热处理20-90s，由于处理时间短，且织物中的氨纶是被其他纤维包芯在内部，所以不会损伤纤维，如果是氨纶裸丝或者纯氨纶，则处理温度最好不要超过195℃，处理时间过长时，150℃也会引起氨纶变形和丧失弹性。

三、热定型过程中氨纶分子形态变化：

1、定型机热定型开始后，在升温开始的低温区，分子链软段随拉伸发生伸长和取向，部分结晶，硬链段基本不变化。

2、当温度高于100℃左右后，硬链段中氢键被强化，硬链段取向增加，温度超过150-170℃后，氢键被充分拆开，硬链段滑移，分子链伸直，重新排列。

3、达到预定温度后，分子继续调整排列，建立新的氢键，温度降到足够低后，建立新的硬链段结合点，软链段重新恢复成卷曲松弛状态。

四、热定型过程中氨纶纤维或织物形状变化：

1、定型机热定型开始后，升温开始的低温区，纤维开始伸长变细，刚性和强度有所增加，织物变稀薄，密度减小，门幅逐渐拉宽。

2、随着温度的升高，纤维继续快速伸长和变细，直到软链段被拉直，纤维和织物变软，强度降低，织物密度进一步减小，褶皱消失，内应力消失，门幅拉到预定尺寸。

3、在达到预定定型机热定型温度，门幅拉到预定尺寸，内应力充分消失后，随着温度的降低，纤维和织物尺寸及形态被稳定。

各种氨纶及含氨纶的纺织品都需要热定型，包括调节纺织品弹性、模量、织物宽度、密度、形状、长度和纤维的线密度等，但热定型的条件随着纤维类别、交织物的结构和组成而各有不同。

无论是定型机热定型还是其他的高温处理，都会带来氨纶的微结构变化，从而导致氨纶的性能变化，并且和其他纺织品不同的是，氨纶是一种对热特别敏感的纤维，因此一定要控制热和应力对它的作用，尽量减少高温处理次数，减小张力，特别要减少热和张力的反复作用，这样才能充分发挥氨纶的弹性特点。