Unterrichtsstoff
Der Zweck des Fixierprozesses besteht darin, die bei der Faserherstellung von Kunststoffprodukten auftretenden inneren Spannungen abzubauen, das Produkt zu stabilisieren und dem Material eine dauerhafte, glatte Form zu verleihen.
Ziele des auf synthetische Produkte angewendeten Fixierungsverfahrens
Um die Dimensionsstabilität des Materials zu gewährleisten
Zur Vermeidung von Faltenbildung und Bruch bei Seilveredelungsprozessen,
Um das Kräuseln von Maschenware zu verhindern
Zur Verbesserung der Restschrumpfwerte des Produktes
Es soll eine mögliche Verformung empfindlicher Materialien verhindern.
Das Fixierverfahren wird auf alle textilen Materialien angewendet. Besondere Bedeutung kommt ihm jedoch bei der Verarbeitung von synthetischen Polymerfasern wie Polyamid, Polyester und Polyacrylnitril zu.
Fixierverfahren auf synthetischen Materialien können in Filament-, Garn- und Stoffform angewendet werden. Bei Materialien aus synthetischen Stapelfasern ist die Eigenspannung geringer. Die Eigenspannungen von Materialien aus synthetischen Fasern werden durch den Fixierprozess abgebaut. Damit wird das Schrumpfen der Fertigprodukte bei den zukünftig zu beobachtenden Nassveredelungsprozessen und im Gebrauch verhindert. Bei Materialien aus Filamentgarnen ist die Eigenspannung höher.
Bevor entschieden wird, in welchem Stadium und bei welcher Temperatur die Heißfixierung durchgeführt wird, sollten alle Veredelungsverfahren bekannt sein, die das Material durchlaufen wird. Die Wahl der Thermofixierstufe hängt auch von der Sauberkeit des Materials, den Färbetechniken, den verfügbaren Maschinen und manchmal dem Zustand des Garns und der Faser ab.
Fixieren vor dem Waschen (Thermofixieren-Waschen-Malerei):
Während sich die physikalischen Eigenschaften und die Färbbarkeit der Faser beim Heißfixieren ändern, wird es schwierig, die Schlichtemittel und Verunreinigungen auf dem Stoff zu entfernen. Wenn der Thermofixierschritt vor den Vorbehandlungsprozessen durchgeführt wird, schmelzen diese Verunreinigungen während der Thermofixierung und dringen mit erhöhter plastischer Fließfähigkeit in die Faser ein oder werden auf der Faseroberfläche fixiert. Nach dieser Stufe ist es sehr schwierig, die Verunreinigungen zu entfernen. Wenn der Stoff vom Weben sehr sauber ist, kann vor dem Waschen eine Thermofixierung durchgeführt werden. Diese Fixierungsebene; verzogen Stricken Die Materialien sind für solche Materialien geeignet, deren Gestrickstruktur sich vor dem Thermofixieren in Seilwäsche und bei Maschenschlupf verschlechtern kann. Es kann auch vor der Strangwäsche von Polyestermaterialien aufgetragen werden, die schon bei niedrigen Temperaturen bruchanfällig sind.
Fixieren vor dem Färben (Waschen-Thermofixieren-Färben):
Die Thermofixierung erfolgt normalerweise vor dem Färben, aber nach dem Waschen, um das Fixieren von Verunreinigungen in der Faser zu vermeiden. Das ist alles MaterialEs ist der sicherste und bequemste Weg. Der Vorteil der Thermofixierung vor dem Färben liegt in der Vermeidung von Falten, die beim Färben des Materials entstehen können. Verschiedene wärmebehandelte Stoffe werden in unterschiedlichen Tönen gefärbt, da die Thermofixierung die Farbstoffaufnahme beeinflusst. Diese durch Wärmebehandlung verursachten Färbungsunterschiede können beim Färben mit Chargenverfahren beobachtet werden.,Es ist mehr als kontinuierliches Färben. Der Nachteil dieser Reihe ist, dass der Stoff zweimal getrocknet werden muss, da die Hitzefixierstufe in der Mitte liegt.
Fixierung nach dem Färben (Wash-Dye-Thermofix):
Nach dem Färben entfernt die Thermofixierung die beim Färben entstandenen Falten und sorgt für die Stabilität des Materials in der gewünschten Breite. Der Nachteil der Thermofixierung nach dem Färben ist die thermische Migration. lif Es ist die Übertragung des darin enthaltenen Farbstoffs auf die Oberfläche und damit die Abnahme der Nassechtheit der Färbung.
Fixierungsprozess
Der Fixierprozess für synthetische Produkte erfolgt in Form von Garn und Stoff.
Fixieren mit Heißluft (Thermofixieren):
Dieser Vorgang ist in der Regel im Ramus, Dabei wird der Stoff fixiert, indem er unter heißer Luft gedehnt wird. Die Verarbeitungszeit variiert je nach Material zwischen 10 Sekunden und 3 Minuten.
Fixierung mit heißem Wasser (falls hydrofixiert):
Fabrics, durch Umarmen auf dem Balken; Fäden, Es wird fixiert, indem heißes Wasser in eine unter Druck stehende Apparatur in Schlangenform gegeben wird.
Fixieren mit Heißdampf:
Fabrics, durch Umarmen auf dem Balken; Fäden, Es wird fixiert, indem Dampf in eine unter Druck stehende Apparatur in Schlangenform gegeben wird.
Trockenhitzefixierung, Hitzefixierung
Textilfasern können beim Durchlaufen der Produktionsstufen und während des Gebrauchs hohen Temperaturen ausgesetzt sein. Besonders bei synthetischen Fasern stellt diese Hitze ein Problem dar, und wenn das Heißfixierverfahren nicht durchgeführt wird, kann dies zu einer Verschlechterung der Struktur und der Eigenschaften des Textilprodukts führen. Aus diesem Grund werden synthetische Fasern oder Materialien, die aus diesen Fasern hergestellt werden, thermofixiert.
Alle synthetischen Fasern bestehen aus langkettigen Molekülen. Nach dem Spinnprozess werden diese Kettenmoleküle zufällig verteilt. Allerdings werden sie dann auf ein Vielfaches ihrer ursprünglichen Länge angezogen, und schließlich richten sich die langen Moleküle aus und liegen parallel zur Faserachse. Je nach Fasertyp sind diese Ketten in der Faser durch unterschiedliche Kräfte miteinander verbunden. Beispielsweise werden in Polyester die Kettenmoleküle durch Van-der-Waals-Kräfte zusammengehalten, während diese Kräfte in Nylon H-Brücken sind. Wichtiger Punkt; ist, dass diese Kräfte die Molekülketten auf sehr kurzem Abstand zusammenhalten. Diese Bindungen werden jedoch nach dem Prozess der Parallelisierung (Anziehung) stärker. Folglich werden die Fasern steifer und ihre Dehnung bei Zug nimmt ab. Diese Bindungen vor und nach dem Streckvorgang, Auf Ketten erhältlich. Aber es steht unter Zwang und Druck. Wird der Faser Energie in Form von Wärme zugeführt, beginnen sich die Ketten in der Faser zu bewegen, und reicht diese Energie aus, brechen die Bindungen zwischen den Ketten unter Kraft und Druck. Wenn genügend Wärmeenergie zugeführt wird, brechen alle diese Bindungen und die Faser schmilzt. Wird diese Wärmeenergie beim Erreichen des minimalen Energiezustandes gestoppt, also die Fasern abgekühlt, werden die Bindungen zwischen den Ketten auf kürzestem Weg wieder hergestellt. Wenn die Faser daher einer Erwärmung bis zu dieser Fixiertemperatur ausgesetzt wird, ändert sich ihr Zustand nicht (Schrumpfung usw.).
Daher wird die Thermofixierung wie folgt durchgeführt:
Die Faser wird auf die gewünschte Temperatur erhitzt.
Die Faser wird festgehalten, so dass keine Schrumpfung auftritt.
Es sollte eine serielle Kühlung erfolgen.
Nach dem Heißfixierprozess verschlechtert sich die Struktur von synthetischen Fasern bis zum Duroplasten nicht und lässt sich problemlos bis zu diesen Temperaturen verarbeiten.
Funktionen, die von Fixation bereitgestellt werden
Gleichzeitig wird das fixierte Gewebe mit einer Knitterfreiheit versehen. Die Knitterneigung der Fasern wird reduziert.
Die Hitzefixierung sorgt dafür, dass Polyesterprodukte während des Färbens in Länge und Dicke stabil bleiben. An dem fixierten Produkt in Form von Seilen können auch Veredelungsprozesse durchgeführt werden. Die Thermofixierung beeinflusst die Farbstoffaufnahme des Produkts. Durch Erhöhung der Fixiertemperatur nimmt die Färbbarkeit zunächst ab, steigt dann um 200 °C wieder an. Nach dem Thermofixieren wird der Griff der Faser hart.,die Elastizität nimmt ab. Die den synthetischen Produkten zu verleihenden Eigenschaften hängen von der Art der Fixierung ab. Die gebräuchlichste Fixierungsmethode ist die trockene Heißluftfixierung. Bei dem hitzefixierten Produkt wird Pilling reduziert. Mit zunehmender Temperatur im Vorfixierprozess wird der Griff des Produktes härter. Strukturierte Garne sollten bei niedrigen Temperaturen fixiert werden.
Faktoren, die die Fixierungsergebnisse beeinflussen
Thermofixiertemperatur
Die Wirkung der Temperatur auf das Produkt besteht darin, dass sie die inneren Spannungen in den kontrollierten Fasern löst. Unter Temperatureinwirkung schmelzen die Kristallite in der Faser und bilden sich neu. Die Heißfixiertemperatur sollte entsprechend der Heißfixiertemperatur bestimmt werden, die das Produkt zuvor gesehen hat.
Erwärmungsrate
Sie richtet sich nach der Art des Produkts und dem Meter-/Tüllgewicht. In Siebtrommeltrocknern und Spannrahmen erfolgt die Erwärmung schnell, in Hotflues langsam.
Retentionszeit bei Duroplast-Temperatur
Sie ist die Summe aus der Aufwärmzeit des Gewebes und den Wartezeiten bei Thermofixiertemperatur. Wieder zwei wichtige Faktoren bei der Bestimmung der Zeit bis zur Thermofixierungstemperatur, ist der Maschinentyp, auf dem die Thermofixierung vorgenommen wird, und das Meter-/Tüllgewicht des Stoffes.
Spannung
Mit zunehmender Spannung während des Thermofixiervorgangs steigt die Bruchfestigkeit der Fasern und die Glasumwandlungspunkte steigen. Die Thermofixierspannung wird bestimmt, indem die Menge an Spannung während des Thermofixiervorgangs bestimmt wird, die das Produkt zuvor erfahren hat.
Kühlrate
Das Abkühlen sollte allmählich erfolgen. Auf diese Weise bilden sich in den Fasern kleine Kristallite. Diese verbinden sich zu großen Kristalliten und bauen innere Spannungen ab. Da somit die Beweglichkeit des Produkts eingeschränkt wird, schrumpft oder verformt sich das Produkt in den nachfolgenden Endbearbeitungsprozessen nicht.
Durchführen des Heißfixiervorgangs
Thermofixieren ist ein Verfahren, das mit heißer trockener Luft durchgeführt wird, um die Schrumpfneigung von Geweben aus synthetischen Fasern und deren Mischungen zu verringern und innere Spannungen in den Fasern zu beseitigen. Beim Fixierungsprozess muss ausreichend Wärmeenergie zugeführt werden, um die intermolekularen Bindungen aufzulösen und neu auszurichten. Die Thermofixierung basiert auf der Veränderung der inneren Spannungszustände synthetischer Produkte. Beim Thermofixieren verschmelzen die kristallinen Bereiche zu größeren Kristalliten. Die Menge amorpher Bereiche nimmt ab. Da Makromoleküle eine straffere Struktur haben, nimmt ihre Mobilität ab und die Farbstoffaufnahme wird schwieriger. Ab einer bestimmten Temperatur nimmt die Farbstoffaufnahme jedoch wieder zu.
Thermofixierung für synthetische Produkte;
Dies kann in beiden Stufen erfolgen, vor dem Färben, nach dem Färben, vor und nach dem Färben. Da sich in Polyesterprodukten während der Heißfixierung Oligomere bilden können, werden die Oligomere während des Waschens entfernt, wenn die Heißfixierung vor dem Vorwaschen durchgeführt wird. Der Fixierprozess besteht aus zwei Phasen: Erhitzen und Abkühlen. Wichtig dabei ist, dass sowohl die Temperaturwirkung als auch die Kühlwirkung im Schockmodus sehr schnell erfolgen müssen. Die Kühlung muss unter 50 C erfolgen. Die Thermofixiertemperatur sollte immer höher sein als die nächste Warmarbeitstemperatur (zB 30-40°C).
Heißfixiermaschinen:
ramös
Die Thermofixierung von Kunststoffprodukten erfolgt in der Regel mit trockener Heißluft im Spannrahmen. Auf diese Weise ist auch die Quer- und Längseinstellung von Web- und Strickwaren möglich. Im Spannrahmen wird der Heißfixierprozess im offenen Zustand auf die Gewebe aufgebracht. In den Spannrahmen wird der Heißluftstrom senkrecht von unten und oben auf die Ware gegeben. Der Wärmeleitkoeffizient (W/m² K) in den Spannrahmen beträgt 175-325. Die Aufheizzeit des Gewebes beträgt ca. 5-20 Sekunden.
Hotflue-Thermofixiermaschinen
Bei Hotflue-Maschinen erfolgt die Fixierung von Kunststoffprodukten in offener Form (offene Breitenware). Sie ist eine der am besten geeigneten Maschinen für die Thermofixierung von Hotflue-Polyester. Bei Hotflue-Maschinen wird der heiße Luftstrom parallel zur Gewebeoberfläche geleitet. Der Wärmeübergangskoeffizient in diesen Maschinen beträgt 35-58. Es hat den niedrigsten Wärmeübertragungskoeffizienten unter anderen Thermofixiermaschinen. Die Aufwärmzeit des Stoffes beträgt 30-60 Sekunden.
Thermofixiermaschinen für perforierte Trommeln
Bei Thermofixiermaschinen mit perforierter Trommel erfolgt der Thermofixiervorgang, indem die heiße Luft durch das Produkt gesaugt wird. Da bei Siebtrommelfixiermaschinen die heiße Luft durch das Textilprodukt gesaugt wird, vergrößert sich die wirksame Warenoberfläche und die Luftgrenzschichtdicke nimmt ab. Der Wärmedurchgangskoeffizient ist bei diesen Maschinen am höchsten (290-470). Die Aufwärmzeit des Stoffes beträgt 2-8 Sekunden.
Kontakt (Zylinder, Barrel) Wärmefixiermaschinen
Die Kontaktfixierung (Kontaktfixierung) ist die Thermofixierung, die durch direkten Kontakt von synthetischen Produkten mit der Oberfläche von heißen Metallwalzen erfolgt. Der Fixierungseffekt ergibt gute Ergebnisse. Allerdings ist das Produkt etwas dünner., härtet und hellt auf. Bei Kontaktthermofixiermaschinen erfolgt die Wärmeleitung durch Kontakt (Contact). Da das Gewebe die Oberfläche der heißen Walze direkt berührt, ist der Wärmeübertragungskoeffizient ziemlich hoch (230-290). Bei diesen Maschinen beträgt die Erwärmungszeit des Gewebes 3-12 Sekunden.
Garn-Thermofixiermaschinen (Autoklav)
Es wird auf Polyesternähfäden aufgetragen. Dadurch soll verhindert werden, dass die Nähfäden bei späteren Veredlungsprozessen schrumpfen. Die Fixierung der Nähfäden erfolgt in Autoklaven im umwickelten Zustand.
Fixierverfahren von Maschenware
Die Thermofixierung von Strickwaren kann sowohl vor dem Färben (Vorfixieren) als auch nach dem Färben erfolgen. Das Stadium, in dem die Fixierung aufgebracht wird, hängt von der Struktur des gestrickten Produkts ab. Der Zweck der Fixierung in Strickwaren: dem Material Dimensionsstabilität zu verleihen, um Kantenfalten zu reduzieren, um das Knitterrisiko in nachfolgenden Bleich- und Färbeprozessen zu reduzieren, um eine mögliche Verformung des Gewebes zu verhindern. Rundgestrickte werden meist in offener Breite fixiert. Beim Fixierprozess wird Sattdampf oder Heißluft verwendet. Fixierprozesse von Breitmaschenware werden in Spannrahmen durchgeführt. Das Gewebe wird mit Querzug im Spannrahmen fixiert. Der Fixierprozess von Maschenware kann auch in Siebtrommeltrocknern erfolgen. Bei diesen Maschinen kann der Stoff mit Hilfe von Spannketten auf den Trommeln transportiert werden. Gestricke können auch in geschlossener Form in Form eines Schlauches fixiert werden. Dabei werden die Stoffe zunächst übereinander gewickelt. Dann wird es durch Behandlung mit Dampf in einem Autoklaven oder mit heißem Wasser in HT-Levent-Färbemaschinen fixiert.
Fixierverfahren von synthetischen Mischgeweben
Der Fixierprozess in synthetischen Mischgeweben wird nur angewendet, wenn der Anteil an synthetischen Fasern höher ist. Im Fixierprozess, Die Struktur und Eigenschaften der anderen Fasern, aus denen die Mischung besteht, sollten ebenfalls berücksichtigt werden. Fixierbedingungen von synthetischen Mischgeweben, Fasermischung, Fixiertemperatur und angewandte Heißluftzeit,
PES/Wolle: 180-200 Grad, 10-20 Sekunden,
PES/Zellulose: 190-210 Grad, 10-20 Sekunden,
PES/PA 6: 192-195 Grad, 20 Sekunden,
PES/PA 6,6: 210 Grad, 20 Sekunden,
PES/PAC: 190-200 Grad, 60 Sekunden,
PES/Triacetat: 200 Grad, 30 Sekunden.
Wichtige Punkte, die beim Fixierungsprozess zu berücksichtigen sind
Die Vorbehandlungsstufe eines synthetischen Produkts hängt von der Struktur des Gewebes ab. Wenn beispielsweise das Produkt fixiert wird, ohne die Schlichte zu entfernen, wird es sehr schwierig, die Schlichterückstände von dem Stoff zu entfernen. Bei der Fixierwirkung verdunsten Vor- und Nachbehandlungsmittel und verunreinigen Fixiermaschinen. Der Fixiervorgang sollte offen zu den Stoffen erfolgen. Thermofixierzeit und -temperatur sind abhängig von der Art des Materials (Garn, Kardierband)., Stoff usw.). In allen Teilen der Spannmaschine sollte die Thermofixierung in gleichen Dimensionen erfolgen. Die Fixierzeit variiert je nach zu fixierendem Maschinentyp (Spannrahmen, Hotflue usw.). Vor dem Färben von zu färbenden Polyesterprodukten mit hellen Dispersionsfarbstoffen sollte eine Thermofixierung bei 190-200 °C erfolgen. Wird bei der Fixierung von Maschenware mit Sattdampf gearbeitet, sinkt die Fixiertemperatur und das Verhalten der Ware verbessert sich. Allerdings verlängert sich die Fixierzeit auf 5-10 Minuten. Der Heißfixierprozess sollte gleichmäßig auf alle Seiten des Produkts angewendet werden. Andernfalls führt dies zu Ungleichmäßigkeiten im Färbeprozess. Nach Berechnung der Breite von gestrickten und gewebten synthetischen Stoffen unter Berücksichtigung der Schrumpfung, die während des Heißfixiervorgangs auftreten kann, sollte der Fixiervorgang angewendet werden. Bei den nach der Vorwäsche durchzuführenden Fixiervorgängen sollte der Stoff zunächst gut getrocknet und anschließend der Fixiervorgang durchgeführt werden. Während des Heißfixiervorgangs sollte das fertige Dock am Ausgang der Maschine in einer gleichmäßigen Spannung gewickelt werden und es sollte kein Luftspalt darin sein. Der Fixierprozess sollte so erfolgen, dass die Lackierbarkeit des Produkts nicht beeinträchtigt wird. Beim gleichzeitigen Trocknen und Thermofixieren nasser Produkte ist darauf zu achten, dass Trocknungsgeschwindigkeit und Temperatur gleich sind.
Hitze gesetzt
Dies sind die Verfahren, die angewendet werden, um die Haltung und das Aussehen mit Eigenschaften wie Dimensionsstabilität und Formstabilität in synthetischen Produkten einzustellen und zu verbessern. Alle Prozesse, die bei Temperaturen oberhalb der Glasübergangstemperatur von Fasern, Garnen, Geweben und sogar geformten Textilprodukten durchgeführt werden, sind Heißfixierprozesse. Da die chemische Energie des Wassers auch bei Prozessen wie Waschen, Färben und Dämpfen genutzt wird, wird die bei solchen Prozessen angewandte Fixierwirkung auch als Thermohydrofixierung bezeichnet. Die mit dem Thermofixierverfahren erzielten Ergebnisse hängen maßgeblich von den Produkteigenschaften und der Verfahrensführung ab.
