合成纤维的热定型工艺( 二 )


发热物质发出的长波辐射 , 波长范围从可见光谱的红色尾端(0.73m)到约1mm为止 , 这就是红外线 。红外线光谱一般分为三个区 , 即波长0.72?1.5m的近红外线区 , 1.5?20m的中红外线区和20?1000m的远红外线区 , 过去曾有人试验用波长1?4m的中间红外线辐射在涤纶上 , 发现波长1?2m的红外线能自由地透过纤维 , 而3?3.5m的辐射线实际上全部被纤维吸收;因此较短波长的红外线虽透入纤维内部 , 但没有能量吸收发生 , 较长波长的辐射线进入纤维后即让予全部能量 。在这种情况下 , 辐射线仅有全部能量的一半到达纤维的最内部 。
近年来发现一种幅射源 , 发出的最大辐射波正好位于处理物料的平均吸收区同一范围内 , 这种幅射源叫做“特选发射体” 。辐射源的波长一定要与处理物料的吸收相适应 , 如波长选择得当 , 辐射线将在纤维材料内部辐射出大部分能量 , 增强纤维中分子链的振动 , 振动程度相当大时 , 分子链间很多交键就会被振断 , 分子链就在势能极小的方式中 , 自动排齐 。合成纤维在一般热定形设备中 , 温度要在200℃以上才能适当地定形 , 而选择红外线发射体 , 温度在80?120℃就可以达到目的 。这就是红外线式热定形比热风式热定形优越的原因 。
2
湿热定型工艺
聚酰胺和聚丙烯腈纤维及其混纺织物、某些聚酯变形纱织物多采用湿热定型工艺 , 湿热定型的温度要低于干热定型 。水浴定型法
将织物在110℃沸水中处理0.5~2h , 该法简便易行 , 但定型效果差 , 定型后织物仍有较大的热收缩率 。高压汽蒸定型法
定型在高压釜中进行 , 用110~135℃的高压饱和蒸汽处理织物20~30min , 可获得良好的定型效果 。该法需特殊耐压设备 , 生产不能连续进行 。过热蒸汽定型法
用过热蒸汽在常压下处理织物 , 温度可达130℃左右 。该法能缩短热处理时间 , 生产效率高 , 能提高色泽鲜艳度 , 防止纤维泛黄 , 改善织物的手感、风格和弹性 。
热定型影响因素
合成纤维热定型时 , 主要受温度、时间和张力等因素的影响 , 这些因素的合理控制对获得良好的热定型效果有着十分重要的意义 。
1
温度
织物热定型后热收缩性、机械性能、上染性、白度等均与定型温度有着密切关系 。定型温度对织物染色性能的影响
腈纶在染阳离子染料时有一个明显的特点 , 即在染液温度超过玻璃化温度以后 , 上染率迅速提高 , 如95℃染色1min的上染率超过75℃染3h的上染率 。另外 , 染色时温度超过玻璃化温度 , 纤维也处在湿热定型的过程之中 。因此 , 实际上随着腈纶织物湿热定型温度一定的提高 , 上染率也相应有一定的提高 。
涤纶及其与棉、粘胶纤维混纺织物的上染率与染前的定型温度也存在着一定的关系 。织物在高温高压染色时 , 定型温度与染料在纤维上的上染率呈下凹形曲线关系 。当定型温度在190℃以下时 , 由于纤维的结晶度提高 , 染料的上染量减少 , 在190℃时为最低点 。当温度上升到190℃以上时 , 纤维的结晶度不断提高 , 晶粒尺寸增大 , 但单个晶体周围的无定型区体积也相应增大 , 晶粒之间的孔隙变大 , 这样染料分子在纤维上的吸收量也随之增加 。尤其是在高温高压卷染的情况下 , 染色时间长 , 染料有足够的时间扩散到纤维中去 。所以 , 染料的吸收量在190℃以上随着定型温度的提高而增加 。但是 , 也有某些特定染料对热处理并不敏感 , 它们的上染率的变化成一定的线性关系 , 即定型温度高时上染率低 。在热熔染色过程中 , 定型温度对染料的上染率也存在一定的影响 。