第五章 热定型
化学纤维拉伸和热定型原理解读
第一节 化学纤维拉伸
7辊牵伸机
牵伸机设备
塑化拉伸
一、拉伸的目的和作用
拉伸→大分子沿纤维轴向的取向度↑→分子间距离↓→大分子间作用力↑→结构紧密→ 纤维断 裂强度↑、延伸度↓
二、拉伸实施方法
1、干拉伸（空气浴）
室温拉伸：不对纤维进行加热，拉伸产生的热量传递给空气介质，空气起冷却作用 ——适用：玻璃化温度Tg在室温附近的初生纤维
初生纤维纤度：粗度增大时，拉伸应力和自然拉伸比有所增大，即相当于降低温度的影响。
四、拉伸过程中纤维结构的变化
1、分子取向和结晶取向
（1）非晶态高聚物纤维： 大尺寸取向：整个分子链已经取向了，但链段可能未取向 小尺寸取向：链段取向排列，而分子链的排列是杂乱的 （2）晶态高聚物纤维：取向伴随结晶
2、结晶的变化
2、热定型的进行方式
松弛热定型+紧张热定型
松弛热定型机
17辊紧张热定型机
二、纤维在热定型中的力学松弛
1、热定型温度
热定型温度在玻璃化转变温度与熔点之间 温度太低则应力松弛所需时间很长。 温度太高，分子链的运动过分剧烈，不仅消除了纤维上的内应力，同时使纤维结构产 生较大，可能出现解取向，结晶度也发生变化，导致纤维的物性下降。
三、拉伸曲线
1、拉伸曲线的基本类型
应力－应变曲线的基本类型
a型：塑料和金属材料的拉伸属于这种类型 b型：湿纺凝固丝的S－S曲线基本上属于b型曲线，拉伸时不会出现细颈现象 c型：大多数具有c型应力－应变曲线
c型应力－应变曲线分析：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
oa段：形变初始阶段，陡的直线段，普弹形变，a点称为线性极限。
五、拉伸对纤维物理机械性质的影响
高分子化学期末重点名词解释
高分子期末重点名词解释第四章逐步聚合反响缩聚反响〔线型缩聚和体型缩聚〕：缩聚反响定义：含有两个〔或两个以上〕官能团的低分子化合物，在官能团之间发生缩合反响，在缩去小分子的同时能生成高聚物的逐步聚合反响。
线型缩聚：单体都只带两个官能团，聚合过程，分子链在两个方向增长。
获得可溶可熔的线形聚合物〔热塑性聚合物〕。
体型〔支化、交联〕缩聚反响：单体至少有一个含有两个以上官能团，反响过程中，分子链从多个方向增长。
获得不溶不熔的交联〔体形〕聚合物〔热固性聚合物〕。
反响程度：参加反响官能团数占起始官能团数的分率。
平均官能度：两种或两种以上单体参加的缩聚反响中，在到达凝胶点以前的线型反响阶段，反响体系中实际能够参加反响的各种官能团〔有效官能团〕总物质的量与单体总物质的量之比。
凝胶点：体型缩聚反响当反响程度到达某一数值时，反响体系的粘度会突然增加，突然转变成不溶、不熔、具有交联网状结构的弹性凝胶的过程。
此时的反响程度被称作凝胶点。
热塑性聚合物：非交联型的，加热时会变软或流动。
加工过程不发生化学变化，可进行再加工。
热固性聚合物：交联型的，加热时不会流动。
聚合反响的完成和交联反响是在加工过程中进行的，成型后不能再次加工。
1)熔融缩聚：在单体和聚合物的熔融温度以上将它们加热熔融，然后在熔融态进行的缩聚方法。
溶液聚合：单体加适当催化剂在溶剂中进行的缩聚反响。
固相缩聚：在单体及聚合物熔点一下的惰性气体或高真空下加热缩聚的方法。
界面缩聚：在多相〔一般为两相〕体系中，在相界面处进行的缩聚反响。
第五章聚合物的化学反响聚合物的相似转变：反响仅发生在聚合物分子的侧基上，即侧基由一种基团转变为另一种基团，并不会引起聚合度的明显转变。
邻近基团效应：分为以下两种位阻效应：由于新生成的功能基的立体阻碍，导致其邻近功能基难以继续参加反响。
静电效应：邻近基团的静电效应可降低或提高功能基的反响活性。
概率效应〔功能基孤立化效应〕：当高分子链上的相邻功能基成对参与反响时，由于成对基团反响存在概率效应，即反响过程中间或会产生孤立的单个功能基，由于功能基难以继续反响，因而不能100%转化，只能到达有限的反响程度。
学习“热定型”相关知识全整理
学习“热定型”相关知识全整理在纺织品染整加工过程中，织物要受到(包括物理机械的、化学的)多种复合作用。
使得产品在外部形态及结构尺寸上有所变化，有的甚至失去了织物所应具备的形态、外观和风格，严重影响了服用性能。
因此确保织物的外部形态和尺寸的稳定性是衡量产品质量的一个重要标准。
热定型热定型是指将织物在适当的张力下保持一定尺寸，并且在一定温度下加热一定时间，然后迅速冷却的加工过程。
热定型可消除织物上已有的褶痕，提高织物的尺寸稳定性，使其不易产生难以除去的折痕，并能改善织物的起毛起球性和表面平整性，对织物的强力、手感和染色性能也有一定的影响。
整个热定型过程，可以划分为四个阶段：① 加热阶段：干态或湿态织物进入热定型机中，织物表面加热到定型温度。
② 热平衡阶段：热能透入纤维中，使纤维表面和内部到达同样的定型温度。
③ 转变及分子调整阶段：纤维处在应力作用下，当定型温度到达以后，纤维结构中的较弱次价交键即被破坏，纤维分子链重新取向排列。
④ 冷却阶段：织物离开拉幅定型机前进行快速冷却，于是织物的形状就按照纤维分子新的排列状态固定下来。
热定型机理合成纤维都具有热塑性，但在玻璃化温度以下时，纤维大分子链处于冻结状态，受力作用时，只能发生普弹变形。
当温度大于玻璃化温度时，分子链段开始活动，纤维处于高弹态，受力作用时，发生高弹形变。
由于合成纤维既有晶区又有非晶区，所以只有在温度大于熔点又大于粘流温度时，纤维大分子链才处于粘流态，可产生塑性形变，否则仍处于高弹态。
当合成纤维处于高弹态时，对纤维施加张力，是分子链段沿外力的作用方向进行蠕动重排，并在新的位置上建立起新的分子间作用力，保持张力并冷却，新的状态得以固定，从而达到定型的目的。
热定型工艺织物进行热定型加工时，通常是在干态下施与织物一定张力，保持一定尺寸，于高温环境中处理一定时间来完成的。
为了加强定型作用及效果，降低定型温度，也可以水作为增塑剂，在织物含水的情况下或在水中进行热处理，因此热定型工艺按是否含增塑剂水可分为干热定型和湿热定型两大基本工艺。
高分子材料加工原理第五章
(2)纺丝流体从喷丝孔中的剪切流动
向纺丝线上的拉伸流动的转化
(3)流体丝条的单轴拉伸流动
(4)纤维的固化
（二）纤维成型过程中成纤聚合物的变化
(1)几何形态变化 (do (2)物理形态变化 ①宏观状态参数 T-X (温度场) Ci-X (浓度场) ②微观状态参数 取向度 结晶度 网络结构 V-X (速度场) P-X (应力场) dx)
ρxAxVx=常数
T(x)：由补偿式接 触温度计、红外线 拍照等确定 ρ(T) ① 高速摄影法 不发生 结晶时
ρx ≈ K Vx
dx： ②取样器取样法确定
③ 激光衍射法
έ(x) =
dVx dx
Test stand for temperature and velocity measurement: Infrared Camera and Laser Doppler Anemometer
(3)化学结构变化
（三）纺丝过程的基本规律
1.在纺丝线的任何一点上，聚合物的流动是稳态 和连续的.
纺丝线:熔体挤出细流和固化初生纤维的总称. 稳态： , T , Ci , P, 0
t
连续：在稳态纺丝条件下，纺程上各点
每一瞬时所流经的聚合物质量相等（流动
连续性方程) : 熔体纺丝 溶液纺丝 ρxAxVx=常数 ρxAxVxCix=常数
2.纺丝线上的主要成形区域内，占支配地位的形变是单轴拉伸
3.纺丝过程是一个状态参数连续 变化的非平 衡态动力学过程 同 一时间不同位置V 、 T 、 Ci 、 P 等连续变化.
4.纺丝动力学包括几个同时进行并相互联系的单元过程
动能传递、传热、传质、结构参数变化等.
(四)纺丝流体的可纺性
热定形
热定形⏹定义热定形是利用合成纤维的热塑性，将织物在一定张力下，加热到所需要的温度，并在此温度下加热一定时间，然后迅速冷却，使织物的尺寸形态达到稳定的过程。
⏹分类–干热定形–湿热定形⏹热定形的意义–①尺寸定形：尺寸热稳定性提高，缩水率下降–②平整定形：消除皱痕，提高抗皱性–③改善服用性能：弹性、手感和起毛球现象得到改善–④染色性能改变⏹热定形效果评定：热收缩率–将试样以松驰状态在一定条件下处理，然后测量其长、宽尺寸变化，以收缩百分率表示，(可按经、纬长度分别表示，也可按面积表示)––测试时可按湿、热条件不同分为干热收缩，沸水收缩，热水收溶，蒸汽收缩和熨烫收缩五种。
此法测试简单，能反映织物实际服用的收缩性能。
热定形机理⏹1、造成合纤织物热稳定性差的原因(1)成纤过程中隐藏了内应力，大分子的排列未达到最稳定的状态，遇热后分子热振动加剧，发生弯曲，使fibre回缩，尺寸变小。
(2)纺织过程中不断受力，且受力不匀，加剧了遇热回缩及回缩不匀的倾向，使织物产生皱纹，且难以去掉。
热定形的过程⏹即在适当的拉伸张力下供给织物热能，使大分重排，再迅速冷却，使fibre处于能量更低的稳定状态。
⏹该过程分为三个阶段：⏹(1)大分子松驰阶段：当加热到Tg以上时，分子链间作用力↓，大分子的内旋转作用↑，柔顺性↑，取向度↑，内应力↓。
⏹(2)链段重整阶段：随大分子链热振动↑，活性基相遇机会↑，容易建立起新的分子间作用力，若施以张力，大分子依张力方向重排，建立新的平衡。
⏹⑶定型阶段：在去除外力前降温，fibre在新的形态下固定下来。
⏹即热塑性fibre加热成柔性→在外力下分了链段运动而变形→外力下冷却，新的形态固定热定形过程中纤维结构发生变化⏹热定形的T在Tg和Tm(熔点指fibre中尺寸较大且完整的结晶熔化的T)之间。
∵当处于Tg时，分子链中原子和基团在平衡位置上振动，开始有链段的位移运动，且随T↑而↑，直至达Tm后，开始发生整个大分子链的位移。
材料科学基础第5章
材料科学基础第5章第5章的主要内容是关于材料的热学性质和热处理的知识。
在这一章节中，主要讨论了热传导、热膨胀、热稳定性和热处理等方面的内容。
1.热传导：热传导是指热量在物质中传递的过程。
材料的热传导性质取决于其结构、原子之间的相互作用力以及温度等因素。
热传导可以通过导热系数来衡量，导热系数越高，材料的热传导性能越好。
2.热膨胀：热膨胀是指材料由于温度的变化而发生的体积变化。
材料的热膨胀系数是描述材料热膨胀性质的重要参数。
热膨胀系数越大，材料在温度变化下的体积变化越大。
3.热稳定性：热稳定性是指材料在高温环境下的稳定性。
材料在高温下可能发生热分解、氧化、相变等热降解现象。
热稳定性好的材料能够在高温环境下保持其性能和结构的稳定性。
4.热处理：热处理是指通过控制材料的加热、保温和冷却过程，改变材料的组织和性能。
常见的热处理方法包括退火、淬火、回火等。
通过热处理可以改善材料的硬度、强度、韧性等性能，并且可以调节材料的组织结构。
在学习这一章的过程中，我们需要掌握以下几个方面的知识和技能：1.理解并应用热传导和热膨胀的基本原理。
了解不同材料的热传导性质和热膨胀系数，能够计算和分析热传导和热膨胀问题。
2.了解不同材料在高温下的热稳定性，能够评估材料在高温环境下的稳定性和耐热性。
3.掌握热处理的基本原理和方法，能够选择适当的热处理方法来改善材料的性能和结构。
4.熟悉常见的热处理工艺流程和设备，能够进行简单的热处理实验和操作。
总之，热学性质和热处理是材料科学中非常重要的基础知识。
掌握这些知识将有助于我们理解材料的性能和行为，进一步应用于材料设计、制备和应用领域中。
第五章热定型
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§ 5-3 热定形机理
4.热定形的三步基本过程 第一步是大分子链段间的作用力(包括键)迅
速被减弱或拆散，内应力发生松弛；
第二步是大分子在新的位置上迅速重建新的 分子间键和再结晶；
第三步是将大分子的新键以及新位置固定下 来。
(二)纤维微结构的变化 [习题5-6涤纶热定形的机理]（书P159-160） 1.结晶度提高 涤、锦纶的结晶度随热定形温度升高而提高，
结果使纤维的热定形稳定性得到提高。
图5-8、图5-9 、图5-10
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§ 5-3 热定形机理
2.晶粒尺寸增大、晶区完整性改善
热定形时,涤纶中微晶尺寸都随定形温度提高而增大， 微晶尺寸增大，使纤维中晶区缺陷减少，晶区完整性 得到改善。
上针位置1cm以内。（以里排为准，超过降 等）。
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§5-2 织物热定形的工艺和设备
针距4～8mm,针向内倾8°或10～15°,以防止 织物被冲击而脱针,针表面光洁,针夹锐利， 不能有毛刺。针是采用长短针结合,短平针无 针尖，起托布作用。 短平针可以防止织物与针铗底板接触,降低温 度差，缩小热定形不均匀程度。
54热定形工艺条件分析201282051三热定形温度对织物的吸湿和染色性能的影热定形时的温度对织物吸湿和染色性能的影响较为复杂由于水分子和染料一般只能渗透到纤维的非晶区所以吸湿和染色性能主要取决于纤维的结晶度晶粒尺寸和微孔结构等对不同类型的纤维热定形温度对吸附性能的影响也不相同
第五章 热定形
§5-1引言 §5-2 织物热定形的工艺和设备 §5-3 热定形机理 §5-4 热定形工艺条件分析
热定型机安全操作规程范本
热定型机安全操作规程范本第一章总则第一条为确保热定型机的安全使用和维护，规范热定型机的操作行为，保护操作人员的安全和设备的正常运行，特制定本安全操作规程。
第二条热定型机包括但不限于板式热定型机和轮胎热定型机。
第三条所有操作人员必须严格遵守本规程，严禁违反操作规程和擅自改变操作流程。
第四条各单位必须建立热定型机操作人员的岗前、在职和定期培训制度，确保操作人员掌握热定型机的正确操作方法。
第二章操作人员的基本要求第五条操作人员必须具备以下基本要求：1.年满18周岁，身体健康，无传染性疾病；2.通过热定型机操作岗前培训并获得合格证书；3.熟悉热定型机的结构、工作原理、操作流程和安全知识；4.具备安全操作意识，能正确判断和处理突发情况；5.遵循操作规程，严守纪律，严禁饮酒、吸烟、嚼食榖物等妨碍操作的行为；6.穿戴规范的防护服装、眼镜、手套等个人防护装备。
第六条操作人员应该经常进行健康检查，确保身体健康，不得患有心脏病、高血压、癫痫病等影响操作安全的疾病。
第七条操作人员工作期间不得带有金属饰品，如项链、手镯等，以防止金属物品进入热定型机造成事故。
第三章热定型机的安全操作第八条操作人员在操作热定型机前应仔细检查设备的各项控制系统、传动装置、冷却系统、电源线路等是否正常运行和连接牢固。
第九条操作人员应事先做好操作前的准备工作，如调整热定温度、设定加热时间、检查模具是否安装正确等。
第十条操作人员在启动热定型机前应先确保周围无人和杂物，保持热定机周围通风良好，并将所有控制按钮处于关闭位置。
第十一条操作人员应严格按照操作手册上的要求进行操作，不得擅自调整工作参数和模具制造。
如发现操作手册中操作步骤与实际不符，应立即上报维修部门进行修正或更换操作手册。
第十二条操作人员在操作过程中要保持警觉，注意观察设备运行状态，如发现异常情况应立即停机，并报告维修部门。
第十三条操作人员应严禁将手放入热定机内，以免被热模具烫伤。
第十四条操作人员在操作结束后，应立即关闭热定型机并将电源断开，清理和整理好工作区域，妥善保管好工作记录和操作手册。
第五章、定捻和卷纬
纬纱准备（9）
三、卷纬（Pirn Winding）
1、纬纱的加工路线
1）有梭织机
直接纬纱（Direct Weft)：在细纱机上直接用纬纱管卷绕出
的纬纱(纡管)。
间接纬纱（Indirect Weft）：纱线经过络筒和卷纬加工，卷
绕成纡子。纱线质量高，卷绕密度大，织机效率高。
2）无梭织机
纬纱由大卷装的筒子供应。
卷绕密度－容纱量：适当增）
（3）纡子卷绕张力均匀合理
卷绕张力与筒子退解张力、卷纬纱线张力有关。 张力器控制－张力适当、均匀－保证容纱量， 不损伤纱线物理机械性能。
纬纱准备（17）
4、卷纬机械
卧锭式（G191型半自动卷纬机），竖锭式（ZG193卷纬机）
恢复－退捻和卷缩。
2. 经纱卷缩几率很小－加工过程中时刻保持较大张力 3. 纬纱容易产生纬缩、脱纬、起圈等现象。
2、目的：稳定纱线捻度，减少织造过程中的纬缩、 脱纬和起圈现象。
纬纱准备（3）
3、定捻方法
自然定捻
原理：纺织纤维具有流变特性，管纱放置过程中纤 维内部大分子相互滑移错位，自动皱曲－纤维内应 力逐渐减小，呈现松弛现象；同时，纤维之间相互 滑移错位，纱线内应力局部消除－纤维变形形态、 纱线结构稳定－捻度稳定。 影响纱线松弛过程的因素：时间、温度、湿度。
喷雾法（Dewing）：
-
棉纱：纬纱室相对湿度保持在80-85％，纱线存放12-24h后使用。 丝织：给湿间进行，相对湿度90-95％，存放2-3天。 纬纱装入竹篓或钢丝篓，浸泡于35-37oC水中40-60s，取出后在纬 纱室放置4-5h。 毛刷式给湿机（Brush-dewing Machine）：毛刷将溶有浸透剂的溶 液喷洒到纬纱上。 喷嘴式给湿机（Jet-dewing Machine）：喷嘴完成喷洒给湿工作， 给湿均匀，占地面积小。
染整工艺原理上课件第五章 热定型
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热定形：利用合成纤维的热塑性，将织 物保持一定的尺寸和形态，加热至所需 温度，使纤维分子链运动加剧，纤维中 应力降低，结晶度和晶区有所增大，非 晶区趋向集中，纤维结构进一步完整， 使纤维及其织物的尺寸热稳定性获得提 高
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定形分类：
• 暂时定形：如织物日常使用中，受外在 因素临时定型如褶皱等现象，经湿、热、 机械力作用下，很容易恢复到初始状态， 称暂时定形。 • 耐久定形（永久形变）：令纤维或织物 结构发生变化，不能恢复到初始状态。
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3、加热方式： 直接加热：热空气 间接加热： •道生油作为载热体将空气加热—油锅炉 •电加热（电老虎） •蒸汽加热（100℃以下）
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4、冷却方式： • 吹冷风 • 使织物通过冷却辊 要求落布温度在50℃以下 若在无张力高温条件下 , 在布箱中形成 折叠印,很难去除;还会发生收缩.
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•进一步结晶：使得涤纶的结晶度和结晶的 完整度提高。结晶化过程使得涤纶内的能 量大大降低，整个体系处于新的能量低状 态。此时迅速冷却，受热后发生变化的纤 维微结构便被固定下来。
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纤维微结构的变化 1.结晶度提高
涤、锦纶的结晶度随热定形温度升高而提高， 结果使纤维的热定形稳定性得到提高。
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2 ）半制品定形（碱减量前定形和染色或印花 前热定形） 经编织物、涤纶仿真丝织物、长丝机织物和涤 ／棉织物等 特点:去除练漂前道工序所造成的折皱印痕 ,以
利匀染 , 但要求定形温度均匀 , 针板处温度低 ,
影响布边染色性 , 结果造成深边或浅边的染斑。
织物的热定型
织物的热定型织物的热定型一、定型工艺的目的定型就是通过物理的、化学的、或物理兼化学的方法,改善织物的外观和内在的质量,提高织物的服用性能并赋予织物具有特殊用途的加工过程.定型能使织物更加完美与增值.二、热定型的作用1、大多数硬挺的合成纤维都要做热定型.2、这些织物需要做热定型,是因为：A、能使织物获得满意的外观；B、具有足够的尺寸稳定性；C、达致合适的织物特性<如克重、封度>；D、保持平整度.3、热定型是使织物获得高质量的一个最重要的步骤,尤其是大多数含拉架成份的织物.4、热定型的作用可归纳为：①使织物线圈稳定,纹路清晰,门幅稳定,防止在染整加工过程中出现花型改变、布面发毛、皱缩不平等现象；②防止在绳状染色时生成折痕或卷边,避免造成条花、色班、边浅、色差等染色疵点；③消除染整过程中生成的折皱,使布面平整,并调整门幅,使织物达到预定的封度和克重,并控制好缩水率；④提高织物的抗皱性能与免烫性能,并对防止织物起毛起球有显著的作用<对涤纶织物来说>.三、弹性纤维的热定型1、织物中的弹性纤维在进行热定型时,能使织物表面积增大；2、通过在拉幅机上可将织物拉伸；3、使其具有独特的纤维弹性；4、结构变化导致更细的弹性纤维特数/新的物理性能；5、弹性纤维热定型只能做一次.四、热定型后的检测1、热定型性能可以用下面的方法检验：①弹性纤维与交织纤维结成胶合状,或弹性纤维自身成了胶合状；②热定型织物有足够的稳定性；③织物没有卷边；④弹性纤维的D数是否处在全部可测量X围；⑤测胚布缩水,看洗后规格是否在要求X围内.◆说明：A、经过多次定型后,拉架会变细,如40D变成30D,变成20D,最后变得无弹力；B、检查定型是否有效的方法：⑴、看拉架在布内是否粘着在一起,很难拆开；⑵、布面如果卷得厉害,说明定型有问题,最好是两边微微卷.五、织物何时热定型？最好是适当松弛后做热定型：1、建议在做热湿处理前先做预定型；2、减小缩水<例如克重控制>；3、控制卷曲；4、防止褪色；5、在某些情况下可能后定型<如拉架单珠地,不定胚落缸,有段时间做过成品高温定〕；6、不推荐做两次中间定型.六、对于含Poly织物的定型工序的选择1、胚布定型8、超喂/拉布定型的控制；9、自动克量控制<API公司的YCS系统〕.九、机器介绍- 直向X力控制 - 处于一边的热交换器-〔超喂/负超喂〕 - 处于对面的风扇- 封度控制十、定型机加热方式1 蒸汽加热或油炉加热.2 蒸汽加热：蒸汽压力不稳定,导致温度不稳定.3 油炉加热：成本高,但温度较稳定.十一、定型条件定型条件的选择是许多因素的折衷：1. 纤维类型/来源/成份/硬纤维成份2. 硬纤维润滑剂和它的热敏感性3. 白度/稳定性/平整性/抓力4. 织物的颜色十二、整理的过程/顺序A、拉幅机的制造/尺寸/热源和设置B、在热中暴露过多会使lycra过定型C、时间和/温度不够会使lycra没定好.◆[注]：温度的变化会影响定型,如随时间的变化温度有可能会发生变化,导致拉架布缩水的变化.定型机加热图示十三、超喂的设定<一>成品/半成品：超喂大致以"机尾出布时的CPI/机头拉伸后CPI之数值〞为参考设定超喂,对于横间布类、格仔布类,我们可以用此种方法〔即机头拉伸后间距/机尾出布间距〕.<二>定胚：1、打点法①在定前布匹距离布头7-8码,离边5"处在直向用色笔点相距10CM的两个点,再在相距此两点的两码距离处再打2个相距10CM的点,在打点附近切织物的左、中、右三个地方并测其克重,取平均值,并测量此处的布封.②当布过Padder后,在入喂布轮前测量该两点间的距离〔经过拉伸后的距离〕,取其平均值为A.③将我们要做到目标克重与封度时该两点间的距离设为B.则：B<目标距离值〕= 10cm x 定前封度x克重/<目标克重x目标封度〕设定超喂值<%> = 100X<A-B>/B2. 密度法〔CPI法〕①在定前布中切重,测量定前切克重处之WPI前,CPI前与克重②依据定后要求的目标封度与克重计算定后WPI后,CPI后③WPI后=针数x寸数x3.14/<目标封度〔边〕>④CPI后=目标克重XWPI前X CPI前/WPI后X 定前克重则：设定超喂值〔%〕= 100%XCPI后-CPI拉伸/CPI拉伸此法要量出过Padder后的CPI拉伸.◆注意事项：A、定前所有测量均在布干的情况下测得；B、打点法只适用于一些不能测密度的布类,原则上要用密度法；C、有时可用打点法与密度法配合使用；。
染整技术综合习题
前处理思考题1 — 1 棉织物绳状加工接头时，可否不缝纫而采用打结的方式？1 —2 你认为影响烧毛效果的主要因素有哪些？1 —3 气体烧毛机和铜板毛机各有何特点，若加工粗厚织物时你认为采用何种设备效果更好些？1 — 4 烧毛质量是如何评定的？1 — 5 棉织物上为什么会含有浆料？1 — 6 棉织物上面的浆料为什么要退除？1 — 7 为什么碱退浆水洗较酶退浆水洗困难，而且水耗量也大？1 — 8 何谓酶的失活？在酶退浆的过程中有哪些因素因控制不当会造成酶的失活？1 — 9 纤维素有哪些共生物，它们主要的化学万分是什么？1 — 10 何谓毛细管效应？为什么通过测定煮练织物的毛细管效应可判断其煮练效果的好坏？1 — 11 煮布锅高温高压煮练时，为何需要将锅内的空气排尽？1 — 12 煮布锅的煮练液为什么需要进行循环？1 — 13 煮布锅煮练时，若浴比控制太小对煮练有何影响？1 — 14 商品 N a CLO 溶液和 N a CLO2 溶液为何需要控制在碱性条件下存放，它们存放的 PH 值分别为多少？1 — 15 用 N a CLO 漂白时，为什么在中性条件下纤维素的操作最大？1 — 16 用 N a CLO 漂白时， PH 值控制在2 — 4 时，不仅漂白速率大，而且对棉纤维的操作程度也较小，但在实际生产中为何不采用？1 — 17N a CLO 漂白可采用高温汽蒸， N a CLO 漂白却为什么不宜采用高温漂白？1 — 18 H2 O 2 漂白用 N a2 SiO3 作稳定剂时，漂白用水为什么需要一定的硬度？1 — 19 H2 O 2 漂白除可以在 J 型箱、翻板式或覆带式等连续汽蒸设备上进行远虑，还可以在涂有水泥内壁的煮布锅内进行。
若煮布锅的水泥壁有部分脱落时，这时在此煮布锅内进行漂白时会产生何种现象？1 — 20N a CLO2 漂白具有许多 N a CLO 及 H 2 O 2 漂白所不具备的优点，但为什么目前国内尚未广泛应用？1 — 21 印染车间快速测定加工液浇碱浓度（ g/L ）的方法是：用移液管吸取加工液 5 毫升于 250 毫升锥形瓶中，加酚酞指示剂2 ～3 滴，以 0.125N 硫酸溶液滴至微红色即为终点。
5_4_热定型工艺原理
3 （3）张力热定型 在定型开始时 ε (t0 ) = ε 20 + ε 30
t>0时 在恒定张应力作用下 t>0
ε (t ) = ε
σ t η3
30
+ ε 20 e
−t τ 2
σ σ −t τ 2 + t+ 1− e η3 E2
(
)
---在张应力作用下热定型中新发展的塑性形变
σ −t τ --在热定型中新发展的弹性形变 1 − e 2 -E2
4 8 1. 1.侧基的运动：主链中4～8个碳原子在一 “ ” 起的“曲柄”运动； 2. 2.主链中杂原子基团：如聚酰胺中的聚酰 胺基、聚酯中的酯基运动； 3. 3.主链中苯环的运动：侧基中的基团如聚 甲基丙烯酸甲酯中酯基及甲基的运动； 4. 4.结晶高聚物中晶区的缺陷和折叠链的手 风琴式的运动以及晶型的转变等等。 每一种方式的运动一定要在高于其转变 温度以上方能进行。
三、热定型机理
1. 1.热定型过程中的三个阶段 1 （1）第一阶段（分子结构的松散阶段）： 用加热或惨入增塑剂的方法使存在于纤维中的分子间作用 力减弱，并使纤维达到高于Tg的温度。 <1min 时间很短<1min <1min。
热定型过程中分子间结合能的变化
• 纤维中大分子原先的活动性越小，即分 “ ” 子间的结合越牢固，则“松解”阶段的时 间（tH1-tH0）就越长，温度就越高。 • 松解阶段分子间结合能的降低仅发生在 最松散的无定形区，而较牢固的超分子 结构（晶粒、球晶、微纤）则并不拆散。
⎛ ε 20 E 2 ∆ ε (t ) = ⎜ ⎜ E 2 ⎝ ⎞ σ −t τ 2 ⎟ 1− e − t ⎟ η3 ⎠
(
)
染整工艺原理上课件第五章节热定型
通过加压处理，使纤维在高温下更好地塑性变 形，达到理想的形状。
散热漏斗
用于纺织品的冷却，使其保持所需的形状和尺 寸。
蒸汽炉
利用蒸汽的热能对纺织品进行加热处理，实现 热定型效果。
热定型的应用领域
• 纺织品制造：广泛应用于纺织工业中，用于改善纺织品的性能和品质。 • 服装制造：热定型可以使服装更具立体感和稳定性，提高穿着舒适度。 • 汽车内饰：应用于汽车座椅、车门内饰等部件，增加舒适性和耐用性。 • 家居纺织品：用于窗帘、床上用品等，保持形状美观，提高使用寿命。
染整工艺原理上课件第五 章节热定型
热定型是染整工艺中的重要步骤，通过高温处理使纤维结构稳定，提高纺织 品的尺寸稳定性和弹性，下面我们将介绍热定型的概念、原理、工艺流程、 常见设备和器材、应用领域，以及其优点和局限性。
热定型的概念和背景
热定型是一种通过高温处理纺织品的工艺，目的是改变纤维排列并使其固定在一定形状和尺寸上。
1 Textile Stability
Heat setting improves the dimensional stability of textiles, reducing shrinkage and distortion.
2 Shape Retention
By applying heat, the fibers in the fabric are set in a specific shape, ensuring the textile maintains its desired form.
1
预热
通过预热设备将纺织品加热至特定温度，为后续的热定型做准备。
2
热定型
将预热的纺织品置于热定型设备中，加热一段时间，使纤维达到所需的形状和尺 寸。
染整工艺与原理上重点整理
染整工艺与原理上重点整理第一章水和表面活性剂染整厂对水质的要求：外观：无色、无臭、透明；pH值：6.5－7.4；总硬度（ppm）：0－25；铁（ppｍ）：0.02－0.1；锰（ppｍ）：0.02；总碱度（ppｍ）：35－64；总含固量（ppｍ）：65－150 暂时硬度：由Ca2+、Mg2+所形成的重碳酸盐而造成的硬度，这些物质加热煮沸能被除去。
永久硬度：由Ca2+、Mg2+所形成的氧化物、氯化物、硫酸盐等而造成的硬度，这些物质经加热煮沸时，不会发生沉淀而被去除。
总硬度：暂时硬度和永久硬度之和。
ppm：每一百万份水中钙镁盐含量换算成CaCO3的份数，即每升水中所含CaCO3的毫克数硬水和软水以57ppm为界，小于57为软水。
总碱度（对甲基橙指示剂）：水中碳酸盐以及氢氧化物等碱性物质含量而言的。
总含固量：水中可溶性固体和悬浮固体的总和。
（硬水对染整加工有何影响？）1）Fｅ2+其一：会使织物泛黄，而产生锈斑，影响织物的白度；其二：双氧水漂白时，Fｅ＋＋能催化双氧水分解，易使棉纤维脆损；2）CL－影响漂白织物的白度；3）Ca2+、Mg2+其一：能与阴离子表面活性剂如肥皂等形成沉淀，不仅使其失去原有作用，而且还会造成加工疵点；其二：能与染料形成沉淀，而使鲜艳度变差，牢度降低；4）硬水其一：对锅炉的安全形成隐患，严重时会引发爆炸；其二：形成的锅垢对燃料的节约影响很大；其三：会引起锅炉的腐蚀，水中的氧及二氧化碳和铁作用形成碳酸亚铁，然后进一步水解成氢氧化亚铁（说明一般情况下雨水、地表水、浅地下水和深地下水中杂质的组成及来源）阳离子交换树脂（常用）化学软化法：通过化学反应使水中的钙、镁盐转变成钙盐、镁盐的沉淀或者形成金属离子络合物的方法。
1、磷酸三钠：通过化学反应使水中的钙、镁盐转变成磷酸的钙盐或镁盐而沉淀。
2、纯碱：作为软水剂主要去除水中的钙、镁离子3、六偏磷酸钠：能与钙、镁离子形成比较稳定的络合物，而不再具有硬水的性质。
考题-前处理
第二章----棉及棉型织物的烧毛、退浆、精练1、原布检验应包含哪些内容，其目的是什么？2、简述棉织物碱退浆和酶退浆的原理及其加工工艺和工艺条件。
3、简述棉织物精练时精练液的组成及各组分的主要作用。
4、什么叫织物的潜在损伤？并简述其产生的原因及其检测方法。
5、简述精练效果的评定方法。
6、棉织物前处理的目的是什么？棉织物的前处理包括哪些工序？7、烧毛工艺的主要目的和原理是什么？生产中常用的烧毛机有哪几种类型？试比较它们的优、缺点。
8、写出棉及涤棉混纺织物用气体烧毛机烧毛的工艺，并解释之。
9、简述酸降解和氧化降解淀粉、醋酸酯淀粉的化学组成和特点；并根据其化学结构阐述它们分别适合用于何种纤维纱的上浆?10、从PVA浆料的化学结构特征,解释PVA浆料的醇解度高低对其溶解性能和上浆性能的影响以及其生物可降解性。
11、聚丙烯酸类浆料有几大类?作为浆料使用时,其主要的优缺点是什么?12、阐述碱退浆和氧化剂退浆对变性淀粉和PVA、PA浆料的退浆原理(试写出退浆剂和浆料之间的化学反应式)和优、缺点；举例写出碱退浆和氧化剂退浆的工艺流程和处方各一个。
13、阐述酶退浆的退浆原理、优点及其局限性,并对其退浆工艺条件进行分析。
14、何谓低温等离子体退浆?简述其退浆的基本原理。
15、试解释下列名词或术语:浴比、轧余率、浸轧、浸渍、退浆率、白度。
16、阐述纤维素共生物的化学组成和结构,以及在精练过程中它们和烧碱、助练剂之间的化学反应。
17、阐述酶精练的原理和工艺步骤,分析其在工业中的应用前景。
18、试比较平幅汽蒸精练时,J形箱、履带式汽蒸箱精练的优点和缺点,并写出平幅汽蒸精练的基本工艺处方和流程；这些璞阜直鹗视糜谑裁囱闹锎恚?BR>19、试述使用平幅浸轧机和高给液装20、何谓热轧堆和冷轧堆工艺?写出冷轧堆工艺基本工艺处方和流程,并阐明其优点和不足之处。
21、为什么说棉及棉型织物的前处理工艺是VIP(Very Important Process),你对其有何评价?当前前处理加工中有哪些新的工艺和方法?第三章----漂白1、NaClO漂白时，漂液浓度为什么不直接用NaClO含量来表示，而是用有效氯含量来表示？2、简述NaClO的漂白原理及其特点；并以绳状连续轧漂为例，制订其具体的漂白工艺，并阐述其工艺参数选择的依据。
09第五章 服装用织物的服用和成衣加工性能
第五章 服装用织物的服用和成衣加工性能第一节 影响服装外观的织物性能一、悬垂性悬垂性：织物在自然悬挂状态下，受自身重量及刚柔程度影响而表现的下垂特性。
织物静态悬垂性：当支撑物处于静止状态时,织物由于重力的作用,在自然悬垂状态下呈波浪屈曲的特性称为织物的静态悬垂性。
思考：哪些服装要求具有较好的悬垂性？ 裙装、礼服等 （一）织物静态悬垂程度评价 1、悬垂性伞形测定法试验时，将直径为D 的圆形织物试样同心的置放在直径为d(D ＞d)的小圆盘上，同时，在小圆盘上方用平行光线照在试样上面，这样在圆盘下方的水平面上就可以得到沿小圆盘四周下垂织物的投影图像。
根据试样面积、小圆盘面积和投影面积就可以计算出表征织物赋形能力的指标——悬垂系数F ，其计算公式为：式中：AD —试样的水平投影面积(mm2)； AF 一试样面积(mm2)； Ad 一小圆盘面积(mm2)。
2、悬垂系数取值在0-1之间,悬垂系数越小,表示织物越柔软，悬垂性越好；反之，织物硬挺而悬垂性差。
（二）织物悬垂形态评价1、悬垂凸系数λ（波节数）通过织物悬垂的波纹数来判断悬垂性的优劣。
λ表示整个悬垂曲面上凸起的线条数，λ越高，线条越丰富，说明面料形成物理线条的能力越强。
%100⨯--=dF d D AA A A F2、悬垂方向不对称度（1）通过织物悬垂的波纹轮廓来判断悬垂性的优劣。
（2）不同织物悬垂曲面的水平投影图示例1图织物具有良好的悬垂性投影面积很小，有凹凸明显的圆弧和波浪形的轮廓，且对称、表明这种织物质地柔软，垂感好，造型有较好的对称性。
2图织物悬垂性差投影面积过大，轮廓波纹无起伏，表明这种织物比较刚硬，成裥能力差，线条不丰富。
3图织物纬向比经向悬垂性好具有明显的不对称性，线条贫乏，造型单调而缺少美感，这显然和织物经纬向的结构差异过大存关，其纬向悬垂性明显好于经向；4图织物经纬向悬垂性适中所示的这种织物悬垂性较为适中，在线条的塑造能力上：处于一种中性的地位。
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纤维热定形： 紧张热定形：长度和取向度增加，高强低 伸型涤纶短纤。 松弛热定形：长度缩短，断裂强度不变或 下降，普通型涤纶短纤
织物热定形
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热定形目的：
•消除织物上已有的皱痕、提高织物的尺寸热 稳定性(高温条件下的不收缩性)和不易产生 难以去除的折痕。 •此外热定形还能使织物强力、手感、起毛起 球和表面平整等性能获得一定程度改善或改 变,对染色性能也有一定影响。
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热定形：利用合成纤维的热塑性，将织 物保持一定的尺寸和形态，加热至所需 温度，使纤维分子链运动加剧，纤维中 应力降低，结晶度和晶区有所增大，非 晶区趋向集中，纤维结构进一步完整， 使纤维及其织物的尺寸热稳定性获得提 高
3
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定形分类：
• 暂时定形：如织物日常使用中，受外在 因素临时定型如褶皱等现象，经湿、热、 机械力作用下，很容易恢复到初始状态， 称暂时定形。 • 耐久定形（永久形变）：令纤维或织物 结构发生变化，不能恢复到初始状态。
没有明显的结晶区和无定形区结构
蕴晶结构（次序态和高序态、蕴晶区和非晶 区） 2013-12-13 44
第四节 热定形工艺条件分析
主要是温度、时间、张力和溶胀剂
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一、温度 温度是影响热定形质量最主要的因素。直接 影响尺寸稳定性、抗皱性能、染色性能。
1、热定形温度对织物尺寸热稳定性的影响
•
•
100℃沸水中处理，定形效果差。仍有 较大的热收缩。 125-135℃高温高压下处理20-30min，定 形效果较好。（高压釜）
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汽蒸定形：效果好 • 高压饱和蒸汽定形（110-135℃高压饱和 蒸汽处理织物）。 • 常压过热蒸汽定形（190℃过热蒸汽）
含锦纶织物多采用湿热定形， 125135℃， 20-30min
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•进一步结晶：使得涤纶的结晶度和结晶的 完整度提高。结晶化过程使得涤纶内的能 量大大降低，整个体系处于新的能量低状 态。此时迅速冷却，受热后发生变化的纤 维微结构便被固定下来。
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纤维微结构的变化
1.结晶度提高
涤、锦纶的结晶度随热定形温度升高而提高， 结果使纤维的热定形稳定性得到提高。
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2）半制品定形（碱减量前定形和染色或印花 前热定形） 经编织物、涤纶仿真丝织物、长丝机织物和涤 ／棉织物等 特点:去除练漂前道工序所造成的折皱印痕,以
利匀染,但要求定形温度均匀,针板处温度低,
影响布边染色性,结果造成深边或浅边的染斑。
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⑴涤／棉织物先丝光后定形
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3、加热方式： 直接加热：热空气 间接加热： •道生油作为载热体将空气加热—油锅炉 •电加热（电老虎） •蒸汽加热（100℃以下）
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4、冷却方式： • 吹冷风 • 使织物通过冷却辊 要求落布温度在50℃以下 若在无张力高温条件下,在布箱中形成 折叠印,很难去除;还会发生收缩.
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2）第二阶段 定形阶段
是热定形过程的主要阶段。
大分子中的某些活性基团与其他大分子中同样的 基团相遇,靠近到原子间相互作用的距离,就形成新 键。
高聚物中会发生进一步的结晶，使非晶区减少，结 晶度和结晶完整性有所提高。
•第二阶段的速度取决于大分子链节或链段的活动性， 即取决于热定形温度。
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3)第三阶段 固定阶段 •使纤维冷却至玻璃化温度(Tg)以下或除去增 塑剂(干燥)，此时在第二阶段所产生的新键 以及大分子的新位置得到固定。 •可在几秒内完成，此过程取决于冷却或 除去增塑剂的扩散速度。
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三、热定形机理分类
•涤纶、锦纶
•腈纶
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第五章 热定形 §5-1引言 §5-2 织物热定形的工艺和设备 §5-3 热定形机理 §5-4 热定形工艺条件分析
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第一节 引言
定形：纤维、纱线、织物或其他纺织品 经过一定的处理，获得某种需要的形式 （尺寸、形态、结构、物理性能），并 力求使这些形式有良好稳定性的加工过 程。
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2.晶粒尺寸增大、晶区完整性改善
热定形时,涤纶中微晶尺寸都随定形温度提高而增 大，微晶尺寸增大，使纤维中晶区缺陷减少，晶区完 整性得到改13
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经过T1定形后的纤维，若再经过更高温度如T2 、 T3的热处理，则可在新的状态下，获得更高的 尺寸热稳定性。
匀染性好,染色深度高8%,染色透芯度相对高. •织物的经纬向缩水率低。这是由于织物减少了热收 缩后，直接染色印花的结果。 •本流程对练漂前处理的设备平整度要求比较高，加 工织物要无严重皱条，特别对丝光机的平整无皱有 特殊要求。
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碱减量处理的涤纶仿真丝织物，有采用三 次热定形的工艺，即在精练(预缩)后和碱 减量处理前先热定形(预定形)一次，碱减 量后和染色或印花前再热定形(预定形)一 次；然后在染色或印花后再经过一次拉幅 热定形。
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第二节 热定形工艺与设备
一、热定形工艺
• •
干热定形 湿热定形
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1、干热定形：由于水对涤纶的膨化作用小， 因此涤纶织物常采用干热定形。 加热方式： • 热风对流加热：主要 • 热滚筒加热：对外观和手感会产生不良 影响，现已较少使用。 • 红外线辐射加热：效率不稳定
和印花前定形一次或两次，属于前处理的范畴，常称
为预定形。 •在染色或印花以后再进行一次拉幅热定形，这样对 保证染色、印花质量和成品的尺寸稳定性，以及平整 的外观都有好处。
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§5-2 织物热定形的工艺和设备
1）坯布定形
•针对坯布 “裙皱”疵病而制定,坯布定形使织物从开始加工 时就处于比较稳定状态,故在以后的加工过程中不易变形和起 皱,即使产生皱也容易消除。 •如含氨纶织物，练漂前需经坯布定形，否则会产生皱痕。 •坯布定形会使织物上的浆料、油污等杂质被固着而难以去除， 必须加强练漂工艺。 •T/C先定形后绳状加工，但对织物上PVA浆料去除造成困难, 故必须加强退浆工艺。另外一些纺丝油剂经高温挥发后，污 染设备，并带来废气问题。
定形温度应高于后续加工最高温度30-40℃， 才能获得良好的尺寸稳定性。
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定形温度越高(120～220℃)，织物在指定温 度下(120～220℃)的收缩率越低。
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2、热定形温度对织物防皱性能的影响
•经过定形的织物,随着定形温度的提高，皱痕 变得少而轻，并且经过熨烫后容易消除。 •热定形后织物变得比较粗糙或硬挺，影响织 物的手感和悬垂性。
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3）染色或印花后热定形——染后定形
要求前各工序尽量少产生皱痕，否则,经高温染色 后，这些皱痕变得更难消除。 染后定形对染料升华牢度要求较高
染前未定形,在染色时,织物的幅宽会发生较大的 收缩。
由于定形后不再进行湿热处理,可使成品保持良好 的尺寸稳定性和平整的外观。 涤纶、涤/毛织物一般采用染后定形
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1.加热室（烘房） 由4～8个加热室，是热定形关键部位。每 节加热室内有上下两排喷风管道由风机吹出的 热风从上下两排喷风管道的喷风口喷出，对织 物进行加热处理。要求加热室内温度均匀一致 (＜5℃ ）（2℃ 、1 ℃ )。
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•织物硬挺度的提高和干防皱性的下降，只是 一种暂时的现象（湿热处理或水洗便可改善） •定形后织物湿防皱性能提高。
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3、热定形温度对织物的吸湿和染色性能的影响 所以吸湿和染色性能主要取决于纤维的结晶 度、晶粒尺寸和微孔结构等。 对不同类型的纤维，热定形温度对吸附性能 的影响也不相同。
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（一）聚酯纤维和聚酰胺纤维的热定形机理
•有用物理学的“能量最低原理”可以描述涤纶等 合成纤维的热定形原理。
•纤维中存在着内应力，纤维位于较高的能级而 处于不稳定状态。 •内应力松弛：在热定形过程中，织物被加热 到高于Tg 以上(170～230℃之间)时，由于分子 链段的热运动加剧，内应力获得松弛，纤维处 于能量最低状态.
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2.针铗链和超喂装置
超喂：即织物进入的线速度稍大于针铗链的 线速度，使经向保持一定松弛状态进布。 超喂作用：使经向张力小一些，便于纬向扩 幅(经向张力太大,纬向不能扩幅）。
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在针铗链运行过程中，有部分运程是在加热 室外,因此针板温度往往比烘房温度低50℃。
所以,织物的布边部分与中间部分往往产生 热定形温度不一致。
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干热定形工艺 合成纤维：190-230℃，30-45s 涤/棉：180-210℃，20-30s 含氨纶织物：150-185℃，30s 涤/毛织物：先蒸呢，再干热定形
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2、湿热定形
• •
热水浴定形 汽蒸定形
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热水浴定形
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第三节 热定形机理
一、热定形的三步基本过程
第一步是大分子链段间的作用力(包括键)迅 速被减弱或拆散，内应力发生松弛； 第二步是大分子在新的位置上迅速重建新的 分子间键和再结晶； 第三步是将大分子的新键以及新位置固定下 来。