含氨綸紡織品的熱定形
含氨綸紡織品在高溫下通過控制張力,不僅可以改變織物的尺寸,而且可以消除內(nèi)應(yīng)力,使尺寸穩(wěn)定達(dá)到定形的目的。各種氨綸或含氨綸紡織品都需要熱定形,從而調(diào)節(jié)包括紡織品彈性、模量、織物寬度、密度、形狀、長(zhǎng)度和纖維線密度等特性。
1、熱定形的機(jī)理
氨綸和其它熱塑性合成纖維一樣,在熱定形過程中,纖維分子鏈間作用力將發(fā)生拆散和重建。由于其分子鏈?zhǔn)怯绍浻矁啥螛?gòu)成的“區(qū)段”結(jié)構(gòu),在定形過程中,由于溫度和應(yīng)力不同,將發(fā)生不同區(qū)域的鏈段取向、重排,直接影響它的伸長(zhǎng)、收縮變形,也影響它的彈性、強(qiáng)力和染整加工性能。
在正常狀態(tài)下,氨綸中的軟鏈段呈無規(guī)則卷曲狀態(tài),是纖維的連續(xù)相,通常占總重量的65%~90%,它們?cè)谒沙诘睦w維中屬非取向和非結(jié)晶狀態(tài);硬鏈段主要由氨酯脲構(gòu)成,結(jié)構(gòu)非常緊密,但它們之間存在較多的氫鍵,特別是由偶數(shù)碳原子的二胺作擴(kuò)鏈劑的氨綸,理論上每一個(gè)二胺鏈段可生成4個(gè)氫鍵,所以硬鏈段還存在相互貫穿,兩者間不存在明顯的相界面。這種結(jié)構(gòu)特征,造成氨綸在熱定形時(shí),纖維內(nèi)部會(huì)發(fā)生復(fù)雜的變化,對(duì)溫度和張力非常敏感。
當(dāng)溫度高于氨綸的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(聚醚型的約為-70~-50℃)時(shí),軟鏈段就可運(yùn)動(dòng),并隨著拉伸而伸長(zhǎng)和取向。當(dāng)溫度高于氨綸的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(聚醚型的約為-70~-50℃)時(shí),軟鏈段就可運(yùn)動(dòng),并隨著拉伸而伸長(zhǎng)和取向。在溫度高于100℃時(shí),隨著中氫鍵強(qiáng)化和硬鏈段在拉伸方向充分取向,這種重排被大大加快。也隨著這種重排的加快,定形效果才逐漸表現(xiàn)出來。即軟鏈段的伸長(zhǎng)、平行排列和結(jié)晶不能產(chǎn)牛耐久的定形效果,只有硬鏈段的取向、排列才有定形效果。但是,只有當(dāng)溫度達(dá)到150~170℃以上時(shí),中氫鍵才能被充分拆散,然后在新位置上重建,達(dá)到定形的目的。
熱定形的條件隨纖維類別、交織物的結(jié)構(gòu)與組成、加熱方式的不同而有所變化。通常前定形的目的主要是消除折皺印和穩(wěn)定門幅,熱定形溫度應(yīng)略低,機(jī)織物在180℃左右,如果進(jìn)行一次定形,溫度可略高些,在190℃左右。后定形的溫度比前定形略高,蒸汽定形的溫度最低,水蒸汽對(duì)氨綸還有一定的增塑作用,其溫度為1 16℃左右。高溫水蒸汽對(duì)氨綸有損傷作用,不宜采用過熱蒸汽定形。定形最高溫度一般不超過195℃,定形時(shí)間隨溫度和定形加熱方式而不同,通常熱空氣加熱為20~90s,116℃蒸汽定形的時(shí)間較長(zhǎng),為5~40min。定形溫度過高,時(shí)間過長(zhǎng),或多或少會(huì)引起聚合物降解。
對(duì)氨綸交織物來說,定形好壞在很大程度上決定于交織的其它纖維,同時(shí)因?yàn)槠渌w維大多在紗線外層,含量也較高,所以定形條件視織物結(jié)構(gòu)而異。如果是和熱塑性的合成纖維織成交織物,例如錦綸/氨綸針織物,則可在1 80~210℃下短時(shí)間定形,可得到成形針織物,或得到防抽絲的長(zhǎng)統(tǒng)襪。其它類別的含氨綸紡織品的定形條件也可調(diào)整。
2、熱定形對(duì)氨綸及其紡織品性能的影響
氯綸絲熱處理之后,其斷裂強(qiáng)力、伸長(zhǎng)和定負(fù)荷伸長(zhǎng)均有所下降,其中斷裂伸長(zhǎng)的下降幅度較小,斷裂強(qiáng)力和定負(fù)荷伸長(zhǎng)的下降幅度較大。溫度低時(shí)定負(fù)荷伸長(zhǎng)較大,溫度高時(shí)定負(fù)荷伸長(zhǎng)較小。熱處理溫度對(duì)氨綸絲的沸水收縮率,即尺寸穩(wěn)定性有一定的影響。氨綸絲的牽伸倍數(shù)對(duì)氨綸絲的性能影響最大,尤其對(duì)氨綸絲的彈性、長(zhǎng)度穩(wěn)定性影響較大,在熱處理時(shí)氨綸絲的牽伸倍數(shù)愈大,其彈性下降愈大,長(zhǎng)度穩(wěn)定性愈差。
無論是熱定形還是其它高溫處理,或多或少都會(huì)使氨綸的微結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,而微結(jié)構(gòu)變化又會(huì)引起氨綸的性能變化,由此產(chǎn)生3種結(jié)果:
1)減小氨綸的彈性;
2)減小單位面積的氨綸含量;
3)減小氨綸的總伸長(zhǎng)。從織物來看,會(huì)使織物變稀變薄;從紗線來看,單位長(zhǎng)度的氨綸含量減小,它的彈性會(huì)有所降低。
氨綸紡織品的染整加工
對(duì)彈性紡織品來說,加工時(shí)控制彈性和尺寸穩(wěn)定性特別重要,也是最困難的因素之一。
不同含氨綸紡織品有不同的染整加工方式和加工流程,所使用的設(shè)備也不同,但共同點(diǎn)是,它們都要經(jīng)過松弛(收縮)、精練、熱定形、染色或印花和后整理加工。
對(duì)經(jīng)編和機(jī)織物來說,工藝流程主要有以下幾種:
1)汽蒸松弛-熱定形-精練-染色或印花-后整理-驗(yàn)布-成品;
2)水浴精練松弛-烘干-熱定形-染色或印花-后整理-驗(yàn)布-成品;
3)溶劑精練松弛-熱定形-染色或印花-后整理-驗(yàn)布-成品;
4)松弛-精練-染色或印花-熱定形-后整理-驗(yàn)布-成品;
5)溶劑精練松弛-熒光增白或軋染-烘干或熱定形-驗(yàn)布-成品。
具體的工藝還有多種,有的還要絲光和二次熱定形。而松弛加工有以下4種方法:
1)汽蒸松弛:
在連續(xù)汽蒸箱或熱定形前的附加汽蒸箱中進(jìn)行(1 O0℃);
2)熱水松弛:
間歇或連續(xù)式,也可在精練、染色設(shè)備中松弛(60~90℃);
3)溶劑松弛:
在連續(xù)式溶劑處理設(shè)備中進(jìn)行(和干洗、精練一起進(jìn)行);
4)干熱松弛:
在高溫松弛狀態(tài)進(jìn)行(較少應(yīng)用)。
一般推薦氨綸織物熱定形溫度為190℃左右,通常是在180~195℃下干熱處理30~80 s。
正是由于控制彈性和尺寸穩(wěn)定性特別重要,在氨綸制品的染整加工中應(yīng)注意以下幾方面問題:
1)氨綸的彈性變形中,有相當(dāng)一部分是緩彈性變形,只有時(shí)間足夠長(zhǎng)才能完全回復(fù)。織造下機(jī)坯布隨時(shí)間的延長(zhǎng),有一段時(shí)間內(nèi)幅寬會(huì)越來越小,所以坯布下機(jī)后要存放足夠時(shí)間后才能進(jìn)入下道工序。
2)高溫定形之后的彈性織物,由于氨綸特有的延時(shí)回縮,尺寸還會(huì)變小。為保證尺寸穩(wěn)定和縮水合格,定形后采用松弛整理。
3)為使高溫定形順利進(jìn)行,控制溫度一定要準(zhǔn)確、穩(wěn)定,定形溫度不能超過±2℃。
4)不能用含氯漂白劑,因氯化作用,纖維在損傷過程中會(huì)泛黃。
5)氨綸不耐高溫或強(qiáng)堿作用,聚酯型中的酯基很易水解斷裂,氨酯基也同樣會(huì)遭到水解。因此,含氨綸的棉機(jī)織物絲光時(shí)要防止氨綸損傷,聚酯型的氨綸交織物不能進(jìn)行絲光,聚醚型的氨綸交織物絲光時(shí)應(yīng)控制燒堿濃度小宜過高(一般控制在l 80 g/L左右),特別要注意的是去堿箱的溫度,溫度應(yīng)低。絲光的車速也宜快,盡量減少氨綸損傷。
6)為了使最終成品織物達(dá)到所需的穩(wěn)定尺寸(如門幅),熱定形后還何濕熱處理工序,因此,熱定形必須在前處理的濕加工之前進(jìn)行。熱定形工序設(shè)置的原則是:當(dāng)下機(jī)(指織機(jī))坯布門幅小于成品要求時(shí),坯布可以進(jìn)行熱定形;若下機(jī)坯布門幅大于成品要求,可先進(jìn)行濕熱處理后再進(jìn)行熱定形,以控制織物的尺寸穩(wěn)定。在給定的熱定形溫度和時(shí)間下,確定織物熱定形的幅寬,熱定形的幅寬超過成晶幅寬的10%~15%即可。熱定形后,試樣在沸水中處理5~10 min,并經(jīng)松弛烘干。
7)由于在l00℃以上有水存在的條件下會(huì)損傷氨綸纖維,因此,過熱蒸汽的濕熱定形是不可取的。同理,含氨綸的合纖織物,也不宜采用常規(guī)的高溫高壓染色工藝。
以上就是東莞紡織染料經(jīng)銷商-潤(rùn)龍染料小編分享的有關(guān)“染色工藝流程及工藝條件設(shè)計(jì)”的全部?jī)?nèi)容。潤(rùn)龍16年來專注為印染紡織行業(yè)提供分散染料、活性染料、陽離子染料、酸性染料、等紡織染料解決方案,行業(yè)領(lǐng)先的紡織染料專家。在案例設(shè)計(jì)、咨詢、調(diào)試、以及售后服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)可以為用戶帶來優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。