造纸毛毯热定型机理及其影响因素分析

结
语
以 上 对 毛 毯 热 定 型 过 程 进 行 了理 论 上 的 定 性 分 析 。 毯 热 定 型是 一个 复 杂 的过 程 ， 毛 尚需 进
行更深入的定量研究 。 之 ， 总 只有 控 制 好 定 型 工 艺 ， 能 稳 定和 提 高 毛毯 性 能 和 质 量 ， 才 降低 次 品
也相应越高 。
维， 由其分 子结构所 决定 的松弛 时 间的 长短 是
不 一 样 的 。对 同 一 种 纤 维 ， 弛 时 间 视 温 度 而 松 定， 温度 越 高 ， 弛 时 间 越 短 ， 之亦 然 。 热 定 松 反 在 型 机 上 ， 型 时 间 体 现 在 毛 毯 运 行 速 度 和 在 机 定 时 间 上 。加 热 温 度 高 时 ， 采用 较快 的速 度 。 可 （ ） 湿 率 － 含
ｌ 升高 ， 则结 晶速度将降低 ， 当温度升高 到接近晶体熔点时 ， 原有的结晶组织会破坏 ， 则
引起纤维机械性能的恶化 。 一定的温度下 ， 在 为
囤 ｌ 断裂强 力 随温度 而 变化 的情况
使 再 结 晶 过 程 进 行 得 完 整 充 分 ， 必 须 保 证 一 就 定 的 定 型 时 间 。结 晶度 高 ， 晶 完 整 ， 型效 果 结 定
列 的结 果 。 这 一 点与 聚烯 烃纤 维 的 热 收 缩 过 程 截然不 同。 在 电 子 显 微镜 下 观 察经 热 定 型 处 理 后 的 纤 维 表 面 状 态 ， 明显 地 看 出 纤 维 表 面 变 得 粗 糙 可 不 平 ， 可 能 是 再 结 晶过 程 所 致 。 面 状 态 的改 这 表 变 无 疑 会 对 毛 毯 的 透 气 透 水性 能 产 生 影 响 。
热 定 型 温 度 必 须 选 择 在 高 于 高 聚 物 玻 璃 化 温 度 而 低 于 熔 点 温 度 的 范 围 内。 度 高 ， 需 定 温 所 型 时 间短 ， 温度 过 高 ， 引 起 纤 维强 力 严 重 下 但 将 降 ， 图 １所 示 。 这 个 温 度 范 围 内有 一 最 快 结 如 在 晶速 度 温 度 ， 图 ２所 示 结 晶 速 度 随 时 间 的 变 如
关。
中 ， 然 产 生 一 定 的形 变 并积 聚 了一 定 的 内应 必 力 。 布 也 同样 如 此 ， 过 加 捻 、 遣 、 底 经 织 插接 等 加 工 ， 中纱 线及 纤 维 也处 在 应 力 状 态 。 其 这相 当 于 毛毯在未上纸机使用之前 ， 已承 受 着 一 定 量 的 、 分 布 不 均 匀 的 负 荷 ， 必 然 影 响 它 的使 用性 能 这 和 寿 命 。另 外 ， 由合 成 纤 维本 身 性 能 所 决 定 ， 积 聚 的 内应 力会 随 时 间 逐 渐 消散 ， 响 毛 毯 的 尺 影
张 定 型 。这 样 可 以 使 底 布 经纱 都 处 在相 同 的 紧 张 状 况 ， 达 到 毛 毯 的 规 定 尺 寸 。 定 型过 程 中 并 在 施 加 了 一 定 的 拉 伸 ， 就 不 可避 免 地 在 消 除 前 这 段 工 序 产 生 的 应 力和 高 弹 形 变 的 同 时 ， 出现 新 的 高 弹 形 变 。所 以 ， 紧 张 定 型 后 ， 须 经 过 一 在 必 段 松 弛 定 型 ， 则 毛 毯 的尺 寸 稳 定 性 就 较 差 。 否
热定 型是 造 纸 毛毯 生 产 中 非 常重 要 且 必不
可少 的一 道 工 序 。 它决 定着 最 终 产 品 的质 量 和
寸稳 定 性 。 因此 ， 毯 必 须 经 过 热 定 型处 理 ， 毛 消
除 内应 力 和 避 免 高 弹 形 变 。 第 二 提 高 毛 毯 的尺 寸 稳 定性 。 在 热 定 型 过 程 中 ， 于 纤 维 内部 结 构 （ 括 结 晶 和 取 向 状 由 包 态 ） 毛 毯 结 构 的 变 化 ， 使 毛毯 整 体 的 尺 寸 稳 及 可 定 性 提 高 。 成 纤 维大 多属 于 晶 态 一 晶 态 高 聚 合 非 物 ， 纤 维 内部 同 时 存 在 着 结 晶 区 和无 定形 区 在 结 晶度 越 高 ， 维 的 物 理 机 械 性 能 越 稳 定 ， 如 纤 诸 强 度 越 高 ， 量 越 大 ， 裂 伸 长率 越 小 。在 热 定 模 断 型过 程 中 ， 维 内部 将 发 生 再 结 晶过 程 ， 晶 度 纤 结 会得到 一 定程度提 高 ， 区的完整 性也得 到改 晶 善 ， 使 纤 维 在 新 的 “ 态 ” 得 以 固 定 。 维 的 能 状 下 纤
取 向度 在 热 定 型过 程 中则 没 有 因纤 维 的 收 缩 而
性 能 ， 毛 毯 的 滤 水 性 、 面平 整 性 、 对 表 弹性 、 寸 尺 稳 定性 和 透 气 性 都 有 重 要影 响 。 同一 个 厂 生 产 的 同 一 种 规 格 的毛 毯 ， 使 用 过 程 中 的效 果 和 在 寿命 有 时相 差 很 大 ， 因 之 一 就 是 热 定 型 工 艺 原 过 程 完 全 由操 作 工 凭 经 验 控 制 ， 操 作 工 对 热 若 定 型 工 艺所 起 的作 用 、 型 机 理 及 其 影 响 因素 定 缺 乏 认识 ， 会 造 成 热 定 型 工 艺 不 稳 定 。 解和 就 了 熟悉 热 定 型 工 艺非 常 重 要 。
高 聚 物 结 晶过 程 和 松 弛 过 程 都 需 要 一 定 的 时 间 ， 间越 长 ， 晶 和 松 弛 越 充分 。不 同的 纤 时 结
存 在 会 对 分 子 链 再 折 叠 过 程 产 生 阻碍 作 用 ， 影 响 其 结 晶度 的提 高 。 力 越 大 ， 要的 定 型温 度 张 需
［ ］ 《 维 和织物 的定型 》 １ 纤 ［］ 《 ２ 合成纤 维 生产工 艺 学 ）
于消 除在底 布插接过 程产 生的经纱 张力不匀 ，
ｑ
（ 上接 第 ２ １页） 百 分 之 二 左 右 ， 纱 缩 率 约 增 加 百分 之一 上 下 。 纬 应 而难 于 织 制 。 ２ ．该 Ｐ 型 片 梭 ． 定 织 制 较 粗 纱 号 、 Ｕ 规 双
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第 ４期
产 业 用 纺 织 品
断裂强 力 ｔ １ 碲
２ ３
对 任 何 纤 维 来 讲 ， 加热 到 一 定温 度 时 ， 当 其
大 分 子链 段 就 开 始热 运 动 。这 个 温 度 就 是 纤 维
的玻 璃化 温 度 。松 弛 过 程 就 是 通 过 大 分 子 链 段 的运 动 消 除 内应 力 和 高 弹 形 变 ， 到 一 种 新 的 达 平 衡 状 态 的 过 程 。达 到 平 衡 状 态 的 时 间 与 所 受 应 力 和高 聚 物 的 温 度 有 关 。 度 越 高 ， 需 时 间 温 所
图 ２ 结 晶速率 常 数 Ｋ 【 的 温度 依赖 性 ）
影响 毛 毯定 型 效果 的因 素 造 纸毛 毯 热定 型过 程
从 上述分 析可 以看 出 ， 以下 因 素 对 毛 毯 的 毛 毯 的 定 型 实 际 上 是 在 一 定张 应 力 下 的 紧 热 定 型 效果 有 重 要 影 响 。 （ ） 度 一 温
纤 维 和 毛 毯 内部 的 应 力 ， 善 和 提 高 其 物 理 机 改
热 定 型 机 理
热 定型的实质 是在 较高的温度下迅速消 除
纤 维 内部 的 应 力 和 高 弹 形 变 ， 高 弹 形 变 转 化 使 为塑 性 形 变 并 在新 状 态 下 稳 定 下 来 。热 定 型 能 够 改 变 纤 维 的 内部 结 构 和 性 能 ， 要 与 受 热 后 主 高 聚 物 大 分 子 链 的 力 学 松 弛 和 多 重 相 转 变 有
才会好 。
对 于广泛采 用 的聚酰胺纤 维 ， 验结 果证 试 明 ， 热 定 型 过 程 中纤 维 内结 晶 区 的 取 向度 并 在 没 有 减 少 ， 说 明定 型 过 程 中 纤 维 的 收 缩 并 不 这 是 由 于 解 取 向作 用 而 致 ， 是 大 分 子 链 折 叠 排 而
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氆， 靠 盏 响圈 参
卜
［ 要］ 简介 造 纸毛 毯生 产 中热定 型的作 用 、 摘 热定 型的机 理 、 热定 型 的过 程 、 热定 型 工 艺 的控
制 ， 分 析 了 影 响 造 纸 毛 毯 热定 型 效 果 的 目 素 ， 并
越短 ， 之 亦 然 。 反
在 玻 璃 化 温 度 以 上 ， 纶 或 涤 纶 由于 本 身 锦
具 有 一 定 的 结 晶 能 力 ， 会 在 所 处 的 新 的 状 态 就
下 进 行 再 结 晶 ， 晶 度 的 改 变 也 受 高 聚 物 温 度 结 和 时 间 的 影 响 。温 度 越 高 ， 晶 速 度 越 快 ， 聚 结 高 物存在一个最大结晶速度温度 ， 过这一温度 ， 超
速率温度为 １０ ５ ℃ （ ） 间 二 时
而 且 可 以 改 善 纤 网的 分 布 结 构 ， 加 纤 维 沿 纵 增
向 的分 布 ， 对 提 高 毛 毯 拉 伸 强 度 和 尺 寸 稳 定 这
性 极 为 有 利 ， 伸 率 的 大 小 也 决 定 于 毛 毯 的 最 拉 终 尺 寸 。 但 拉 伸 率 过 大 ， 会 产 生新 的 高 弹 形 将 变 ， 响 最 终 产 品 的尺 寸 稳 定性 。此 外 ， 力 的 影 张
热 定 型 的作 用
一
在 造 纸 毛毯 生 产 中 ， 定 型 的作 用 主 要 有 热
降低 ， 就 保 证 纤 维 的 强 度 不 会 减 小 。 这 在热定型过程 中 ， 由于 纤 维 的收 缩 ， 毛 毯 使 结 构 更 紧 密 ， 加 了 纤 维 网与 底 布 的结 合 力 ， 增 并 使 纤 网 和 底 布 在 力 学 性 能 上 趋 于 一 致 ， 纤 网 即 和底 布 在 拉 伸形 变 过 程 中更 趋 于 同 步 。