[纤维知识]纤维的热定型
生意社5月24日讯
1.热定型的物理原理
定型是使物质处于一种平衡状态。从理论上讲,物质的平衡状态实际上是指系统处于能量最小的位置。从平衡状态来说,纤维材料的结构状态发生了一个导致它获得相对最小能量位置的变化,定型后比定型前获得了新的最小能量位置,故定型后比定型前更为稳定。
实际情况中,一般需要许多参数来说明一个系统,如x位移仅是许多参数中的一个,一般还应考虑另外两个方向上的位移,如纤维在纱线和织物中的排列情况,或纤维大分子在纤维中的排列情况,以及织物的变型等。
其次,一个体系一般都有多个能量最低值。假如体系发生了一种状态向另一种状态的转移,这种移动是由低的最小值向较高的最小值进行,显然定型是暂时性的,稍加干扰,体系就会回到原位。但若这种移动为翻越较高位叠ΔE的过程,也可能保持相对稳定。如果定型是由高的最小值向低的最小值进行,那么移动的稳定性就好,若翻越的位叠更高时,则可能是永久性定型。
2.热定型
热塑性——将合成纤维或制品加热到Tg以上温度,并加一定外力强迫其变型,然后冷却并去除外力,这种变型就可固定下来,以后遇到T 热定型——就是利用合纤的热塑性,将织物在一定张力下加热处理,使之固定于新的状态的工艺过程,如:蒸纱、熨烫。 根据对纤维定型的作用原理不同,有链段硬化定型和结晶作用定型。 链段硬化定型:以线型非晶高聚物为例。在室温时,它是坚硬的塑料,当温度增至Tg以上时,分子的热运动使原有的结构得到舒解,分子链段开始运动,材料变得柔软,若在此时使它变型,然后冷却至Tg以下,那它就会固定在新的型态,即保留其变型的状态。 结晶作用定型:定型的作用是使结晶解体与重建。最基本的效果是使材料中小的、不完整的结晶在低于其真正熔点的温度下,产生局部解晶,从而使材料产生较大的变型,然后保持温度使分子调整型成更大、更完整的晶体,使新的型态得到稳定,属不可逆永久性定型。