热定型过程通常可以划分为三个主要阶段,具体如下:
-
加热阶段(Heating Phase):
- 在这个阶段,纤维被加热到一个特定的温度,通常接近或略高于纤维的玻璃化转变温度(Tg)或熔点(Tm)。
- 加热可以使纤维内部分子链的活动性增加,有助于接下来的结构调整。
-
定型阶段(Setting Phase):
- 纤维在这个温度下保持一定时间,使分子链有足够的时间重新排列并达到新的平衡状态。
- 如果纤维在加热后受到拉伸或其他外力作用,分子链会沿着这些力的方向重新排列,形成更加有序和稳定的结构。
- 定型阶段是纤维结构调整的关键时期,决定了热定型后纤维的性能。
-
冷却阶段(Cooling Phase):
- 经过定型后,纤维需要逐渐冷却到室温或更低的温度。
- 冷却过程中,分子链的活动性降低,新形成的有序结构得以固定。
- 通过快速冷却,可以“冻结”这种有序结构,防止在后续使用中因温度变化而发生变形。
热定型的目的是为了提高纤维的尺寸稳定性、改善其机械性能,并减少在后续加工和使用中的热收缩率。正确控制这三个阶段的温度、时间和条件对于获得理想的热定型效果至关重要。