熱定形的原理、溫度、效果及影響因素

１．熱定形的基本概念　
( p; ^3 [& Y$ N3 x定形是指使纖維、紗、織物達到一定的（所需的）宏觀(guān)形態(tài)（狀），再盡可能地切斷大分子間的聯(lián)結，使大分子應力松弛，然后在新的平衡位置上重新建立盡可能多的分子之間聯(lián)結點(diǎn)的處理過(guò)程。熱定形則是指在熱的作用下（以加熱、冷卻的手段進(jìn)行大分子之間聯(lián)系的切斷、應力松弛和重組）進(jìn)行的定形，在熱定形機理上它既有玻璃化溫度的“凍結”定形（如合成纖維定形），也有纖維內部結構變化的結構定形（如毛纖維定形）。
熱定形的目的是為了消除纖維材料在加工中所產(chǎn)生的內應力，使其在以后的使用過(guò)程中具有良好的尺寸穩定性、形態(tài)保持性、彈性、手感等。生活中衣物的熨燙，生產(chǎn)中彈力絲的加工、蒸紗，毛織物的煮呢、電壓、蒸呢及其他整理工藝都是在運用熱定形或濕熱定形。
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２．熱定形的效果　
% K: i( g" N% N6 z8 F% f熱定形的效果從時(shí)效和內部結構的穩定機理來(lái)看可以分為：暫時(shí)定形與永久定形。暫時(shí)定形的穩定時(shí)間短、抗外界干擾能力差，這是由于定形時(shí)沒(méi)有充分消除纖維內部的內應力，只是利用玻璃態(tài)下鏈段的“凍結”來(lái)維持外觀(guān)形狀；而永久定形時(shí)不但使內應力充分松弛，而且使纖維內部形成了新的分子間的穩定結合，所以永久定形的纖維材料，其形態(tài)維持能力很強。如果要破壞定形效果，只有外界條件超過(guò)定形條件才能實(shí)現。評定熱定形效果的好壞可以用汽蒸或熨燙收縮率，其收縮率越大，定形效果就越差。水分子進(jìn)入纖維中，不僅可以降低玻璃化轉變溫度，而且還可以拆開(kāi)纖維間氫鍵、鹽式鍵聯(lián)結，對某些纖維（特別是有鹽式鍵和二硫鍵的毛纖維）的定形有促進(jìn)作用，故又稱(chēng)為濕熱定形。

３．熱定形溫度　
9 U* Q3 `7 p( Q3 S, `! L' [0 `' \/ Q纖維的熱定形溫度必須高于玻璃化轉變溫度，但不得高于黏流轉變溫度。溫度太低，大分子運動(dòng)困難，內應力難以完全消除，達不到熱定形的效果；溫度太高，會(huì )使纖維材料產(chǎn)生破壞，纖維顏色變黃，手感發(fā)硬，甚至熔融黏結。適當降低定形溫度，不但可以減少染料升華，而且會(huì )使織物手感優(yōu)良，如毛纖維、蠶絲纖維定形溫度過(guò)高，會(huì )導致纖維強力下降、手感發(fā)硬、出現極光；變形絲緊張定形溫度過(guò)高，會(huì )使其彈性下降，失去蓬松彈力感；合成纖維定形溫度過(guò)高，則可能出現布面極光、甚至熔粘。幾種纖維織物的比較合適的熱定形溫度見(jiàn)表。

幾種纖維的熱定形溫度（℃）
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纖維	熱水定形	蒸汽定形	干熱定形
滌綸	１２０～１３０	１２０～１３０	１９０～２１０
錦綸６	１００～１１０	１１０～１２０	１６０～１８０
錦綸６６	１００～１２０	１１０～１２０	１７０～１９０
丙綸	１００～１２０	１２０～１３０	１３０～１４０
綿羊毛	８５～９５	１１０～１３０	１２５～１５０
山羊絨	８５～９５	１０５～１２５	１１０～１３０
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４．影響熱定形效果的因素　
完成熱定形并達到好的定形效果并不只需要熱能，除溫度是非常重要的因素外，其他因素也不能忽略。
（１）定形時(shí)間：大分子間的聯(lián)結只能逐步拆開(kāi)，達到比較完全的應力松弛需要時(shí)間。重建分子間的聯(lián)結也需要時(shí)間。在一定范圍內，溫度較高時(shí)，熱定形時(shí)間可以縮短；溫度較低時(shí)，熱定形時(shí)間較長(cháng)。時(shí)間不足會(huì )導致內應力松弛不完全或結構不穩定（分子間聯(lián)結不良），達不到應有的定形效果，織物的形態(tài)維持能力比較差。
( S( K0 b. p* p6 Z. r（２）定形張力（負荷）：在張力為“零”時(shí)進(jìn)行的熱定形稱(chēng)之為松弛定形，在有張力或負荷的條件下進(jìn)行熱定形稱(chēng)為緊張（張力）熱定形。張力的大小與織物的性能要求和風(fēng)格特點(diǎn)有關(guān)，張力大時(shí)布面容易舒展平整，但手感通常偏板硬，如滑爽挺括薄型面料的定形；反之，張力小時(shí)織物布面較易顯現凹凸起伏，手感偏軟糯，如蓬松豐滿(mǎn)織物的定形。
（３）定形介質(zhì)：最常見(jiàn)的定形介質(zhì)是水或濕汽，水可以有效地降低纖維材料的玻璃化轉變溫度，并能拆開(kāi)氫鍵、鹽式鍵、二硫鍵等，所以吸濕性越強的纖維Ｔｇ下降幅度越大。采用合適的化學(xué)藥劑會(huì )比水更有效地拆解大分子之間的作用力，降低熱定形溫度，既達到定形目的，又把對纖維的損傷降到最低。當然有些纖維的熱定形離開(kāi)定形介質(zhì)就無(wú)法獲得永久定形效果，如毛纖維用干熱定形無(wú)法拆解胱氨酸二硫鍵，只能獲得暫時(shí)定形，但其在濕熱條件下就可以獲得較好的定形效果。若采用適當的定形介質(zhì)（整理劑）就可以獲得很好的定形效果，如綿羊毛拉細纖維和絲光纖維的加工需要嚴格的定形介質(zhì)和溫濕度條件。
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