变形纱讲义

绪论

§1化纤变形加工概述

前言

天然纤维：资源有限，开发新品种：罗布麻，竹纤维，大豆纤维，甲壳素纤维。 化纤特点：

再生纤维：粘胶纤维，大豆纤维，醋酸纤维；原料取自自然界，具有天然纤维性能。 合成纤维：

例：涤纶：强力高，弹性恢复性好，耐摩擦，耐化学药剂，易洗快干，织物挺括，适合多种用途。

缺点：吸湿性差，易产生静电（加工中不顺利）←（纺丝油剂），织物易吸灰，舒适性较差，穿着时有湿冷感（蜡感），且沙沙响，耐热性差，无丰满感。 缺点改进：1）短纤维纺纱或与天然纤维混纺，

2）开发化纤新品种：如粘胶（生产过程污染严重）−−→−改性

莫旦尔（Tencel 、“天丝”）（生产过程无污染） 3）化学方法改进 4）变形加工。 一、变形加工的目的：

通过各种变形加工改变长丝的性状，以改变长丝的外观，手感，服用性，使它具有仿天然纤维的性质。 二、变形加工的定义：

通过机械方法或其他方法给予长丝以二维或三维的空间卷曲变形，并且用适当方法把变形加以固定，而形成永久的牢固的变形。

§2变形工艺发展及变形丝特点

一、变形工艺发展

1、三十年代：填塞箱法；

32年：三步法，对长丝卷曲变形；

长丝纱→加捻→制成筒子→高温，汽蒸，干燥→退捻→卷曲的长丝。

2、四十年代：加捻→热定型→退捻（注：用于热塑性纤维）

→间歇式工艺：高膨松，高伸缩（变形弹力丝）；

3、五十年代：一步法假捻变形

五四年：摩擦假捻法：

五十年代末：假捻变形（一步法）+热定型（2步）

生产的丝是高膨松，低伸缩。

另：空气变形加工（美，杜邦公司）

——长丝类似短纤纱外观。

刀刃摩擦变形法

齿轮赋形法

编织拆散法

4、七十年代：高速纺——拉伸假捻变形

空气变形加工研究——细特变形丝。

膨体法变形丝。

热气流填塞箱法。

5、我国变形丝研究从七十年代开始，起步较晚。

二、变形纱特点：

1、膨松性，柔软性改善，纺织品保暖性，覆盖能力好。

2、纺织品尺寸稳定性提高，外观好。

3、改善抗起球性，抗折皱性，空变丝利于抗钩性。

4、可生产高伸缩，回复性好的丝。

5、空变丝仿毛感强，光泽柔和，膨松性好。

6、透气性，舒适性改善。

7、变形加工流程短，成本低。

§3变形纱分类及加工方法

一、变形纱分类：

按原料分：涤纶，丙纶，腈纶等。

按用途分：机织纱，针织纱等。

按外观形态分：平行，交络，仿短纤纱，花式纱等。

按伸缩性分：高弹丝（弹性伸长大于30%），中弹丝（20%～30%），低弹丝（10%）。

二、变形纱加工方法：

1、加捻——定型——退捻：三步法；

2、假捻法：转子式，摩擦式（应用占首位，生产量占85%）。

3、填塞箱法；

4、刀刃摩擦变形法；

5、齿轮变形法；

6、编织拆散法；

7、复合纤维自卷法（双组分纤维）。

8、空气变形（应用较多，占第二）

9、网络变形

10、热流变形

11、膨体纱加工

方法虽多，但基本原理是利用化学纤维的热塑性。

作业：

1、阐述变形加工的目的和定义？

2、变形纱加工的方法有哪些？

第一章纺织材料的定型

§1纺织材料定型的定义和分类

一、定义：

指纺织材料特定型式的结构稳定性，在外力作用下同时受到物理或化学作用，然后在应力松弛状态下达到稳定。

二、定型分析：

1、定型——平衡状态——能量最小状态

1）暂时定型：由低能量状态到高能量状态

举例：熨烫

2）永久定型：由高能量状态到低能量状态

举例：百褶裙

3）半永久定型：剧烈作用时，定型消失。

举例：羊毛织物的热定型。

2、动力来源：

能量变化由热振动引起

外力作用

物理或化学的变化。

三、定型的分类：（按定型的动力来源）

1）热定型（Heat setting）

温度在玻璃化温度以上的→链段硬化定型

温度在结晶化温度以上的→结晶定型。

2）化学方法定型（chemical setting）

分子链间键合定型；

化学反应形成定型；

纤维之间键合。

3）冷力定型（Cold Force Setting）

纤维材料在外力作用下，可以产生变形，甚至还能把这种变形固定下来。

4）摩擦定型：(Frictional setting)

在任何由纤维组成的结构中，纤维之间存在一定的横向作用力，以及相应的摩擦力。

例：须条加捻→纤维间摩擦增加

空气变形加工→摩擦定型原理的典型实例。

§2合成纤维热定型

一、纤维的热塑性：

纤维加热→温度升高→大分子间结合力弱→分子链自由运动增加→变形增加→加外力→分子间原来的结合点拆开→建立新的结合→冷却，去除外力→新的形式保存下来。

从图可知：

1、当温度较低时，大分子链振动，难移动，物质表现为脆硬的玻璃态。纤维变形能力小，模量大→玻璃态。

2、当随着温度上升，分子链较短移动，变形能力增大→皮革态。

3、温度继续上升，绝大部分分子链可移动→模量低，变形强→高弹态。

4、温度再上升，高温下，整个分子间均可位移→粘流态→表现为不可逆。

=67～81℃，但由于涤纶有大量非结晶区存在，故涤纶在常温时不表如涤纶：T

g

现为脆硬的玻璃态，而有一定的柔韧性。

二、热定型加工机理：

1、链段硬化定型：暂时，可逆的定型

如有机玻璃：T

以下脆硬，

g

处于高弹态（加热）

T>T

g

T

变形稳定（冷却）。

g

2、结晶定型：（不可逆永久性定型）熔融

（强力一般由结晶区承担，伸长一般由非结晶区产生）

机理：使小的或不规则的结晶区局部流动而形成有规则的稍大的晶体。

注：在水的作用下，纤维热塑性增加，纤维的定型温度可降低（如烫衣服时加蒸汽）

当然，热定型温度应在熔点以下。

三、影响热定型因素：

1、温度：主要因素。

玻璃化温度～软化温度之间。

2、时间：需从容建立新结构。

温度和时间又有相互联系。