热定形工艺条件详解

热定形是在一定张力下将织物加热到所需温度，并在此温度下保持一定时间，然后迅速冷却，使织物的尺寸和形态达到稳定的加工过程。由此可见，热定形的温度、时间及张力是影响定形效果的主要因素。现分析讨论如下。

1.温度

温度是影响热定形效果的最主要因素。温度的高低对织物尺寸的热稳定性、表面平整性及织物的染色性能都有较大影响。一般而言，定形温度越高，定形效果越好，但定形温度必须低于纤维的熔点而高于纤维的玻璃化温度。

（1）温度对织物尺寸稳定性的影响。将涤纶长丝织物在不同的温度下热定形，然后放置在不同的温度下任其自由收缩（没有外力作用的干热收缩），其实验结果如图4-14及图4-15所示。

图4-14　定形温度对涤纶长丝织物尺寸热稳定性的影响（曲线上标明的温度是自由收缩温度）

图4-15　热定形后涤纶长丝织物在不同温度下的收缩率

由图4-14和图4-15可知，热定形可提高织物的尺寸稳定性，定形温度越高（120～220℃），织物在指定温度（120～200℃）下的收缩率越低。例如，未定形和120℃、170℃、220℃定形的织物，在175℃下的收缩率分别为15%、10%、5.5%和1.0%。从图中还可以看出，只有当定形温度超过自由收缩温度一定值后，织物的尺寸稳定性才趋于稳定。定形温度过高，对收缩温度下织物的热稳定性影响不大；但温度过低，织物仍将发生较大的收缩。一般情况下，涤纶长丝织物的定形温度往往比具有良好热稳定性的规定温度高30～40℃。

（2）温度对织物抗皱性能的影响。定形温度对织物的抗皱性能有一定的影响。定形温度越高，织物的抗皱性越好。将未定形和在100～200℃不同温度下定形的涤纶长丝织物在水中以挤压状态沸煮1h，发现未定形织物上产生皱痕多而深，经过一般条件熨烫后也不易消除；但经过定形的织物，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。这说明热定形后织物的湿抗皱性提高了。但如果湿处理温度超过定形温度，织物仍会起皱。

（3）温度对染色性能的影响。热定形后由于织物的超分子结构发生了变化，因此对染料的吸附性能也随之发生变化。而热定形温度直接影响纤维的结晶度和取向度，因而定形温度对织物染色性能的影响十分显著。将不同温度下（120～230℃）定形的涤纶长丝织物用2%（owf）C.I.分散红92于100℃染色60min，织物对染料的吸收率（染料的上染百分率）如图4-16所示。

图4-16　定形温度对涤纶长丝织物染色性能的影响

从图4-16可以看出，织物对染料的吸收率随定形温度的提高而不断降低，直至温度为170～180℃时，织物对染料的吸收率降低至最低值；当温度超过180℃后，织物对染料的吸收率随定形温度的升高而增加；当温度超过220℃时，织物对染料的吸收率急剧上升。

根据以上的分析，合成纤维的热定形温度实际上远远超过了纤维的玻璃化温度，定形温度低，定形效果差；定形温度提高，织物的尺寸稳定性和抗皱性等都相应提高；但温度过高，会造成织物手感粗硬、强力下降，影响其使用性能。

热定形温度通常根据织物品种和要求等来确定。涤纶或涤棉混纺织物的热定形温度一般为180～210℃，时间为20～30s；锦纶及其混纺织物热定形温度为190～200℃（锦纶6）或190～230℃（锦纶66），时间为15～20s；腈纶织物通常在170～190℃处理15～16s。为了获得理想的定形效果，必须使织物均匀加热，布的温差不超过±2℃。织物离开烘房后要进行强制冷却，以保持定形时的尺寸形态。出定形机时，布面的温度应低于纤维的玻璃化温度，一般织物的落布温度控制在50℃以下。(www.xing528.com)

2.时间

定形时间是影响定形效果的另一个重要因素。织物在整个定形过程中所需要的时间大约可分为以下几个部分。

（1）加热时间。织物进入加热区后，将织物表面加热到定形温度所需要的时间。

（2）热渗透时间。织物表面达到定形温度后，表面热量向纤维内部渗透，使织物内外各部分的纤维都达到定形温度所需要的时间。

（3）调整时间。织物达到定形温度后，纤维大分子的链段随外力作用进行重排和调整所需要的时间。

（4）冷却时间。织物出烘房后，为使织物的尺寸形态固定下来，进行冷却所需的时间。

通常所说的定形时间是指前三阶段时间之和。在前三段中，加热和热渗透时间较长，分子调整所需要的时间很短，只要将织物表面和内部均匀地加热到所需温度，则分子调整一般只需1～2s即可，而分子调整决定了定形效果，所以真正有效的定形时间很短。由此可知，加热和热渗透时间决定了热定形的速度。

加热和热渗透所需要的时间取决于热源的性能、织物的规格、纤维的导热性和织物含湿量等因素。加热介质的含热量越大，给热系数越高，则加热速度越快；在其他条件相同的情况下，织物越厚，含湿量越高，纤维的导热系数越低，则所需要的定形时间越长。

热定形时间与热定形温度有着非常密切的关系。定形温度高，定形时间可缩短；定形温度低，则应适当延长定形时间。一般定形时间为15～30s。

3.张力

热定形时织物所受的张力对定形质量包括织物的尺寸稳定性、强度和延伸度都有一定的影响。织物经向尺寸热稳定性随着定形时经向超喂的增大而提高；纬向尺寸热稳定性则随着幅宽拉伸程度的增大而降低；定形后织物的平均强度比未定形的略有提高，而纬向的变化比经向明显；定形后织物的断裂延伸度，经向随着超喂的增大而增大，纬向则随着拉伸程度的增大而降低。此外，适当的张力还有助于改变织物的平整度，增进织物滑、挺、爽的风格，提高定形效果。但张力过大，则织物的手感板硬，热水收缩率提高。

为了使织物获得良好的尺寸稳定性和有利于提高织物的服用性能，热定形时应兼顾织物的各项指标，选择适当的经、纬向张力。经向应有适当的超喂，一般超喂率控制在2%～4%；纬向则应根据成品规格进行适当拉伸，通常拉伸至稍大于成品幅宽（2～3cm）即可。定形张力的施加与定形设备有关，同时还需根据产品特点进行适当调整。