涤纶长丝温度特性
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热定型可以改变纤维内部结构和物理性能主要是由于受热后,高聚物大分子链的力学松驰和多重相转变造成的。
〔1〕涤纶纤维受热后,其分子结构将发生三个阶段的变化:
①分子获得热能转化成动能后开始活动,这个起点温度为玻璃化温度。
②分子键重新调整阶段。
③固定新的结构的冷却阶段。
在热定型的第一阶段,当温度升到玻璃化温度以上时,纤维处于高弹态,分子间开始克服相互间的内应力而产生键段的位移运动,运动的能力是随着温度的不断升高而增。当纤维完成第一段,分子链的松散后继续受热,由于温度的升高,分子链的运动加剧,分子间的结合力不断下降,分子链
在新的位置上完成调整的第二阶段。此后,将纤维的温度降到玻璃化温度以下,使其形态固定。在冷却和解除外力作用后,织物的形状就会在新的分子排列状态下稳定下来。影响热定型效果的主要因素是处理时的温度和作用时间。
题外话:当定形温度为170-180℃时,涤纶在吸尽法染色中对分散染料的吸收能力很低,当超过180℃时,涤纶对染料的吸收率与温度增加成正比,这与涤纶的结晶性能有关,因为170—180℃时,涤纶的结晶速度快,由于形成的结晶多,染料上染就较少,而温度增高,可能引起大分子取向度的降低,所以吸收染料又增加。
涤纶纤维在温度不断升高的过程中,将呈现三种力学状态的转变。即玻璃态,高弹态和粘流态。玻璃态到高弹态的转变温度为玻璃化温度。涤纶纤维的玻璃化温度为68℃~81℃(未预定型的),在100℃~120℃的低温阶段,涤纶纤维刚刚进入高弹态,大分子链段的运动限制被消除,可以绕大分子主轴的单键旋转运动,还没有足够的能量产生较大的位移。因而此时织物的热收缩幅度较小。在160℃~210℃的高温阶段,纤维中的大分子逐渐获得热运动的能量,分子间的束缚逐渐减少,大分子可以滑移错位和卷曲,纤维的弹性模量迅速下降,变形能力增加,织物的收缩率也明显增大。
涤纶玻璃化温度Tg,随聚集态结构的变化而变化,完全无定型的为68℃,部分结晶的为81℃,取向或结晶的为125℃。水中涤纶纤维的Tg为70-80℃
纤维越细,F越多,纤维比表面积越大,染料吸附面越大,染料上染越快,越容易染透芯,但由于光学因素,表观颜色深度越浅,要达到粗纤维的表现深度,必须用更高的染料用量