當長時間受到變化的張力作用,或者長時間反復受到較大張力作用后,紡織品經向各批段的伸長率是不同的,緯向的寬度也不相同,常常會出現所謂“荷葉邊”現象,即門幅不規整,并很難消除。不同彈性纖維由于彈性回復力不同(有的屬軟彈性纖維,有的屬硬彈性纖維),它們在不同張力下的變形和回復特性是不同的,出現上述伸長和收縮現象也是不同的,在染整加工時應加以注意。
染整加工時,“應力松弛”現象也會經常出現,最典型的例子就是拉幅或熱定形時織物緯向張力會不斷變化。拉幅或熱定形加工時,通過給織物緯向施加一定的張力使織物平整,消除折皺印和使門幅規整劃一,其目的是消除纖維的內應力,使纖維分子鏈發生重新排列,建立較穩定的結合,使纖維或紡織品的形態或尺寸穩定。彈性纖維容易變形,受到張力作用后,分子鏈發生相對滑動,而且這種形變量不僅與應力大小有關,還與作用時間有關。作用時間延長,隨著分子鏈的不斷運動,特別是“軟”鏈段分子鏈的運動,纖維或織物受到的應力會逐漸減小,即發生應力松弛現象。纖維或織物的應力減小后,會降低織物的平整度和門幅規整劃一性,所以要嚴格控制彈性纖維拉幅或熱定形的時間,時間過長會降低產品的質量。
如前所述,在一定張力下,或者一定門幅下長時問加工,出現蠕變或應力松弛現象,都會影響紡織品的形態或尺寸。特別是彈性紡織品,其力學性能不同于普通纖維,進行染整加工時。要注意纖維這些性能的變化,特別是在高溫、高濕和存在對纖維有溶脹作用的化學品中加工時,更要嚴格控制加工溫度、張力和處理時間。
紡織品反復受到外力作用,其蠕變積累到一定程度,會發生疲勞破壞。彈性纖維紡織品由于彈性回復性好,一般不會出現疲勞破壞,但在較強的外力下長時間反復作用,也會損傷彈性。
為了不損傷彈性纖維的物理機械性能,特別是紡織品的彈性和尺寸穩定性,染整加工時應進行所謂松弛處理和熱定形。
松弛處理的目的是消除含彈性纖維紡織品在紡絲、織造、運輸和存放等過程中受到的殘余內應力,使分子軟鏈段充分卷曲松弛,達到穩定狀態。此時,紡織品的尺寸會發生一定程度的收縮,而其組織密度則會增加,從而使織物平整度提高,還可改善熱定形效果,減少后續加工。松弛處理是在低張力、濕、熱狀態下進行的。當溫度高于纖維的玻璃化溫度后,無定形區,主要是軟鏈段區分子鏈運動加速,分子鏈調整至內應力很低的狀態后,彈性回復能力增強。分子鏈處在低內應力狀態下,纖維不容易出現蠕變和應力松弛,更不會出現疲勞破壞現象。為了提高松弛處理效果,適當提高溫度和含濕量可以加速纖維分子鏈的運動。
松弛處理后,不僅纖維彈性會增加,其它性能(包括織物尺寸)也會變化。有研究報道曾測定不同松弛狀態下彈性針織物的尺寸變化,結果如表5所示。
由表5可看出,3種針織物經不同松弛處理后,密度都有所增加,但增加率差別很大。密度增加的原因是織物尺寸收縮。織物尺寸收縮的原因是多方面的,主要原因是纖維收縮,其次也是由于紗線彎曲度增大,即織縮增加之故。對于純棉針織物,松弛處理后密度增加主要是由于紗線彎曲度增大,織縮增大之故。針織物在織造和染整加工時,會受到各種機械力作用,特別是縱向的張力引起織物伸長變形和松弛處理后,纖維、紗線和線圈的內應力減小或消除,纖維、紗線和線圈的形態變穩定,纖維的彈性也隨之恢復,因為纖維的分子鏈區段結構或分子鏈交聯的彈性結構充分得到恢復,所以彈性有明顯恢復。因此,含彈性纖維的織物密度增加率遠比純棉針織物的高。已經指出,織物松弛處理密度增加的原因是多方面的,除了纖維分子鏈松弛引起纖維長度收縮外,還包括纖維或紗線彎曲度增加,即織縮增加,特別是親水性纖維。例如棉纖維在濕態下,纖維或紗線的直徑變粗,互相擠壓使紗線距離減小,即密度增大。但是對于含彈性纖維的織物,由于彈性纖維吸水性差,在濕態溶脹時遠比棉纖維小,因此由纖維變粗引起織物密度增加的程度遠比棉纖維低。

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