定型工艺
概述
定型(Setting/Heat-setting)是通过热和张力的作用,使织物获得稳定的形态、尺寸和外观的整理工艺。热定型是合纤织物(尤其是涤纶)染整加工中不可缺少的工序,同时也是功能整理和涂层整理前的必要准备。定型质量直接影响产品的尺寸稳定性、外观平整度和手感。
定型目的
| 目的 |
说明 |
重要性 |
| 尺寸稳定 |
降低缩水率至≤3% |
★★★ |
| 平整外观 |
消除皱褶和折痕 |
★★★ |
| 控制门幅 |
获得目标幅宽±1cm |
★★★ |
| 改善手感 |
调节硬挺度 |
★★ |
| 毛效控制 |
为染色做准备 |
★★ |
| 消除内应力 |
防止后续加工变形 |
★★ |
涤纶热定型原理
分子层面变化
未定型状态: 定型后状态:
分子链随机排列 分子链有序排列
┌─╲╱─╲╱─┐ ┌─╲╱─╲╱─┐
│ ╱╲╱╲╱ │ 加热+张力→ │ ╱╲╱╲╱ │
└─╲╱─╲╱─┘ └─╲╱─╲╱─┘
结晶度:30-40% 结晶度:50-60%
尺寸不稳定 尺寸稳定
玻璃化转变温度(Tg)
| 纤维 |
Tg(℃) |
定型温度(℃) |
说明 |
| 涤纶 |
67-81 |
180-210 |
高于Tg才能定型 |
| 锦纶6 |
47-50 |
170-190 |
Tg较低 |
| 锦纶66 |
40-46 |
170-190 |
Tg最低 |
| 涤纶CDP |
70-85 |
175-200 |
改性涤纶 |
| 氨纶 |
— |
160-180 |
特殊处理 |
定型温度与效果关系
| 温度区间 |
效果 |
结晶度变化 |
推荐性 |
| < 170℃ |
定型不充分 |
变化小 |
不推荐 |
| 170-190℃ |
部分定型 |
增加5-10% |
一般产品 |
| 190-210℃ |
完全定型 |
增加10-20% |
推荐 |
| 210-220℃ |
过度定型 |
增加>20% |
特殊要求 |
| > 220℃ |
纤维损伤 |
开始降解 |
禁止 |
定型设备:拉幅定型机(Stenter)
主要组成
- 进布装置 — 导布、展幅、对中
- 轧车/浸渍槽 — 施加整理液(如有需要)
- 烘燥区 — 预烘、去除水分(1-2区)
- 热风定型区 — 核心定型区域(4-8区)
- 冷却区 — 冷却定型
- 出布装置 — 落布、卷取
定型机参数
| 参数 |
范围 |
说明 |
影响 |
| 针板幅宽 |
1800-3600mm |
可调节 |
控制门幅 |
| 定型温度 |
150-220℃ |
视纤维而定 |
决定定型效果 |
| 定型时间 |
15-60秒 |
视温度而定 |
影响结晶度 |
| 车速 |
10-60m/min |
视品种而定 |
影响效率 |
| 超喂率 |
-5%~+10% |
控制纬密 |
影响尺寸 |
| 风速 |
10-20m/s |
热风循环 |
影响均匀性 |
| 风量 |
可调 |
各区独立控制 |
影响温度均匀 |
不同纤维的定型条件
| 纤维 |
定型温度(℃) |
时间(s) |
超喂(%) |
门幅控制 |
说明 |
| 涤纶 |
180-210 |
15-30 |
0-5 |
针板拉幅 |
必须定型 |
| 锦纶 |
170-190 |
15-30 |
0-3 |
针板拉幅 |
温度敏感 |
| 涤棉混纺 |
170-190 |
20-30 |
0-5 |
针板拉幅 |
兼顾两种纤维 |
| 涤纶长丝 |
180-200 |
15-25 |
0-3 |
针板拉幅 |
高速生产 |
| 棉(免烫整理后) |
150-170 |
120-180 |
0-5 |
布铗拉幅 |
焙烘定型 |
| 氨纶弹力织物 |
160-180 |
20-30 |
5-10 |
针板拉幅 |
保持弹性 |
| 粘胶 |
150-170 |
20-40 |
0-5 |
针板拉幅 |
不宜高温 |
| 锦纶/氨纶混纺 |
160-180 |
20-30 |
3-8 |
针板拉幅 |
兼顾弹性 |
工艺控制要点
超喂控制
超喂率是控制织物纬向密度和门幅的关键参数:
| 超喂类型 |
超喂率 |
效果 |
适用 |
| 正超喂 |
+5~+10% |
纬密增加,门幅缩窄 |
需要缩幅 |
| 零超喂 |
0% |
纬密和门幅不变 |
标准要求 |
| 负超喂 |
-2~5% |
纬密降低,门幅增宽 |
需要扩幅 |
张力控制
| 张力方向 |
控制方法 |
关键参数 |
| 经向张力 |
调节超喂率 |
超喂率 |
| 纬向张力 |
调节针板/布铗间距 |
扩幅量 |
| 平衡原则 |
经纬向张力协调 |
门幅稳定 |
温度控制
| 控制项目 |
方法 |
要求 |
| 温度均匀性 |
各区独立控温 |
±2℃ |
| 温度曲线 |
升温-保温-冷却 |
平稳过渡 |
| 热风循环 |
强制对流 |
均匀分布 |
定型质量指标
| 指标 |
测试方法 |
合格标准 |
重要性 |
| 门幅 |
直接测量 |
±1cm |
★★★ |
| 缩水率 |
GB/T 8629 |
≤ 3%(经向+纬向) |
★★★ |
| 纬斜 |
GB/T 14801 |
≤ 3% |
★★★ |
| 色差 |
测色仪 |
ΔE ≤ 1.0 |
★★ |
| 手感 |
手感仪/目测 |
符合要求 |
★★ |
| 起毛起球 |
GB/T 4802 |
≥ 3级 |
★★ |
| 克重 |
称重法 |
±5% |
★ |
常见问题与解决方案
| 问题 |
可能原因 |
解决方法 |
预防措施 |
| 门幅不足 |
超喂过大或纬向张力小 |
减少超喂,增加扩幅 |
控制超喂率 |
| 纬斜 |
两侧张力不均 |
调整展幅装置 |
定期校准 |
| 纬弯 |
进布不正 |
校正导布装置 |
加强导布 |
| 手感硬 |
温度过高或车速慢 |
降低温度 |
优化参数 |
| 色差 |
温度波动 |
稳定烘箱温度 |
校准温控 |
| 针眼印 |
针板过旧或张力过大 |
更换针板 |
定期维护 |
| 极光 |
温度过高 |
降低温度 |
控制温度 |
| 硫化斑 |
含硫整理剂残留 |
加强水洗 |
选择无硫助剂 |
| 油污 |
设备漏油 |
修理设备 |
定期保养 |
定型与染色的工序安排
先定型后染色(先定型法)
| 优点 |
缺点 |
适用 |
| 尺寸稳定 |
可能影响染色均匀性 |
涤纶 |
| 门幅准确 |
能耗较高 |
涤棉混纺 |
| 适合大批量 |
— |
常规产品 |
先染色后定型(后定型法)
| 优点 |
缺点 |
适用 |
| 染色均匀 |
定型可能影响色光 |
有特殊要求 |
| 灵活性高 |
需注意定型温度 |
小批量 |
| 可修正染色问题 |
— |
高档产品 |
环境与安全
能耗分析
| 能耗项目 |
占比 |
节能措施 |
| 热风加热 |
60-70% |
余热回收 |
| 烘干 |
20-25% |
优化温度 |
| 其他 |
5-10% |
变频控制 |
安全注意事项
- 高温区域注意防烫
- 定型机运行中禁止清除杂物
- 保持通风良好
- 定期清理风道中的纤维尘
相关链接