आंतरिक संरचना और परिवर्तन के कानून के गुणों में विभिन्न तापमानों पर कपड़ा सामग्री का अध्ययन, इसके उचित प्रसंस्करण और सही उपयोग के लिए महत्वपूर्ण महत्व है। प्रदर्शन से पहले और बाद में तापमान संक्रमण बिंदु में फाइबर गुण काफी भिन्न होते हैं, अलग-अलग तापमान संक्रमण बिंदु के साथ विशेषताएँ होती हैं। अध्ययन की सामग्री से, मुख्य रूप से थर्मोडायनामिक गुण, थर्मल शेपिंग, थर्मल क्षति हैं।
थर्मोडायनामिक गुण, तापमान परिवर्तन प्रक्रिया को संदर्भित करता है, विशेषताओं में परिवर्तन के साथ कपड़ा सामग्री के यांत्रिक गुण। फाइबर सामग्री के विशाल बहुमत की आंतरिक संरचना एक दो-चरण संरचना है, अर्थात्, क्रिस्टलीय चरण (क्रिस्टलीय क्षेत्र) और अनाकार चरण (अनाकार क्षेत्र) का सह-अस्तित्व। क्रिस्टलीय क्षेत्र के क्रिस्टलीय चरण के लिए, गर्मी की क्रिया के तहत इसकी थर्मोडायनामिक स्थिति के दो प्रकार हैं: एक पिघलने के बाद क्रिस्टलीय अवस्था है, इसकी यांत्रिक विशेषताएं एक कठोर शरीर के रूप में प्रकट होती हैं, और इसमें उच्च शक्ति की विशेषताएं होती हैं, बढ़ाव छोटा होता है, मापांक बड़ा होता है; दूसरा पिघलने के बाद पिघला हुआ राज्य है, इसकी यांत्रिक विशेषताएं एक चिपचिपा प्रवाह शरीर के रूप में प्रकट होती हैं। दोनों को पिघलने बिंदु से अलग किया जा सकता है। अनाकार क्षेत्र के अनाकार चरण के लिए, गर्मी की क्रिया के तहत इसकी थर्मोडायनामिक स्थिति में क्रमशः भंगुर तह राज्य, ग्लासी राज्य, उच्च लोच और चिपचिपा प्रवाह राज्य होता है, भंगुर तह संक्रमण तापमान, ग्लास संक्रमण तापमान, चिपचिपा प्रवाह संक्रमण तापमान का उपयोग करने के लिए विरूपण क्षमता के आकार के अनुसार विभाजित होता है।
1.फाइबर सामग्री की ऊष्मागतिकी, तीन अवस्थाएँ
रैखिक पॉलिमर के लिए, सामग्री के अनाकार चरण का चिपचिपा प्रवाह संक्रमण तापमान और क्रिस्टलीय का गलनांक अक्सर एक दूसरे के साथ ओवरलैप होता है, इसे भेद करना मुश्किल होता है, इसलिए फाइबर के थर्मोडायनामिक गुणों का माप अनाकार चरण में पहला परिवर्तन है जो चित्रा 1 में दिखाए गए बालों के विशिष्ट वक्रों में प्रकट होता है।
चित्र 1 फाइबर सामग्री का विशिष्ट ऊष्मागतिक वक्र
चित्र 1 निरंतर तनाव की स्थिति में फाइबर विरूपण क्षमता (ठोस रेखा) और तन्यता मापांक (बिंदीदार रेखा) तापमान परिवर्तन की प्रक्रिया के साथ है, कांच संक्रमण तापमान Tg, और चिपचिपा प्रवाह संक्रमण तापमान Tf के लिए मोड़ बिंदु, और संक्रमण तापमान में एक क्षेत्र है, जो अनाकार बहुलक है जिसमें यांत्रिक तीन-स्थिति विशेषताएँ हैं। उनमें से, अधिकांश सिंथेटिक फाइबर की यांत्रिक तीन-स्थिति विशेषताएँ अधिक स्पष्ट हैं, जबकि प्राकृतिक फाइबर (कपास, लिनन, ऊन, रेशम) और पुनर्जीवित सेल्युलोसिक फाइबर, आदि एक निश्चित तापमान दर (उच्च तापमान) में अधिक स्पष्ट और चिपचिपा प्रवाह स्थिति विशेषताएँ नहीं दिखाते हैं, लेकिन प्रत्यक्ष अपघटन, कार्बनीकरण करते हैं।
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1,कांच अवस्था
कम तापमान की स्थिति में, फाइबर के भीतर मैक्रोमोलेक्यूल्स के थर्मल मूवमेंट की ऊर्जा कम होती है, बेस, लिंक, शॉर्ट ब्रांच्ड चेन और अन्य शॉर्ट यूनिट्स में यूनिट्स की मूवमेंट, चेन "जमे हुए" अवस्था में होती है, स्थानीय कंपन की मूवमेंट बॉन्ड की लंबाई को आगे ले जाती है, बॉन्ड एंगल में बदलाव होता है। इसलिए, फाइबर पुल शेन मापांक बहुत अधिक है, उच्च शक्ति, विरूपण क्षमता बहुत छोटी है, और बाहरी बल के अलावा, विरूपण जल्दी से गायब हो गया, फाइबर कठोर और भंगुर है, कांच के यांत्रिक गुणों के समान है, इसलिए इसे ग्लेज्ड स्टेट (या हार्ड ग्लास स्टेट) कहा जाता है। जब तापमान और अधिक बढ़ जाता है, तो मोटर यूनिट का आकार बढ़ जाता है, फाइबर मैक्रोमोलेक्यूल्स चेन सेगमेंट में वापस मुड़ने की एक निश्चित क्षमता होती है, फाइबर एक निश्चित लचीलापन, कठोरता दिखाता है, प्लास्टिक विरूपण के मामले में बल देखा जा सकता है, इस अवस्था को अक्सर सॉफ्ट ग्लास स्टेट (या मजबूर उच्च लोच के रूप में जाना जाता है) के रूप में जाना जाता है, इस अवस्था में कमरे के तापमान की स्थिति में फाइबर का विशाल बहुमत होता है।
जब श्रृंखला की कड़ियाँ, श्रृंखला खंड, मुख्य श्रृंखला घूर्णन और पार्श्व आधार जम जाते हैं तो उसे भंगुर वलन अवस्था कहा जाता है।
कपड़ा फाइबर का ग्लास संक्रमण तापमान ज्यादातर कमरे के तापमान से अधिक होता है, इसलिए कमरे के तापमान की स्थिति में, कपड़े एक निश्चित डिग्री की तन्य शक्ति और कठोरता बनाए रख सकते हैं, जैसे स्पैन्डेक्स ग्लास तापमान -40 डिग्री सेल्सियस (पॉलीइथर-प्रकार -70 डिग्री सेल्सियस ~ -50 डिग्री सेल्सियस) के नीचे परिवेश के वातावरण में उत्कृष्ट लोच के साथ।
2, उच्च लोचदार अवस्था
जब तापमान एक निश्चित तापमान (ग्लास ट्रांजिशन तापमान Tg) से ऊपर बढ़ता रहता है, तो फाइबर का तन्यता मापांक अचानक कम हो जाता है, फाइबर पर एक छोटे बल की क्रिया द्वारा एक बड़ा विरूपण होता है, और जब बाहरी बल हटा दिया जाता है, तो विरूपण तेजी से ठीक हो जाता है। "तापमान - विरूपण" या "तापमान - मापांक" वक्र में एक प्लेटफ़ॉर्म क्षेत्र दिखाई देता है, इस अंतराल का यांत्रिक व्यवहार रबर की यांत्रिक विशेषताओं के समान है, फाइबर की यांत्रिक स्थिति को उच्च लोच अवस्था या रबर अवस्था कहा जाता है। आणविक आंदोलन तंत्र से, इस तापमान पर फाइबर मैक्रोमोलिक्यूलर चेन के भीतर "पिघला हुआ" है, चेन को मुख्य चेन अक्ष के चारों ओर घुमाया जा सकता है, ताकि मैक्रोमोलिक्यूल्स को कर्ल करना, विरूपण को सीधा करना आसान हो, और मूल रूप को बहाल करने के लिए चेन के थर्मल आंदोलन के माध्यम से विरूपण भी उत्पन्न करना आसान है। यह बहुलक की एक अनूठी यांत्रिक स्थिति है, लोचदार विरूपण का सार मैक्रोमोलिक्यूल की श्रृंखला आंदोलन मैक्रो-प्रदर्शन के कर्लिंग आंदोलन को खींचना है।
3,चिपचिपा प्रवाह अवस्था
जब तापमान एक निश्चित तापमान (चिपचिपा प्रवाह संक्रमण तापमान Tf) तक बढ़ता रहता है, तो अंतर-आणविक बलों पर काबू पाने के लिए मैक्रोमोलेक्यूल्स की थर्मल गति, श्रृंखला खंडों से आंदोलन इकाई मैक्रोमोलेक्यूलर श्रृंखला तक विस्तार करने के लिए, मैक्रोमोलेक्यूल्स जो सापेक्ष पर्ची के बीच देखा जा सकता है, विरूपण क्षमता में काफी वृद्धि और अपरिवर्तनीय है। कपड़ा फाइबर एक चिपचिपा, प्रवाह योग्य तरल अवस्था प्रस्तुत करते हैं, फाइबर की इस यांत्रिक स्थिति को चिपचिपा प्रवाह अवस्था कहा जाता है। जब मैक्रोमोलेक्यूल्स के पोलीमराइजेशन की डिग्री बहुत अधिक होती है, तो बल का अंतर-आणविक उपयोग बहुत अधिक होता है, मैक्रोमोलेक्यूल्स के बीच उलझाव गंभीर होता है, अणुओं के बीच सापेक्ष पर्ची बहुत मुश्किल होती है, कोई चिपचिपा प्रवाह अवस्था नहीं होगी।
आणविक किनेमेटिक्स के दृष्टिकोण से उपरोक्त थर्मोडायनामिक तीन राज्यों का वर्णन करता है, चरण के दृष्टिकोण से, ग्लासी राज्य, उच्च लोच और चिपचिपा प्रवाह राज्य गैर-क्रिस्टलीय चरण हैं, अर्थात, यादृच्छिक (अव्यवस्थित, अनाकार) राज्य के बीच मैक्रोमोलेक्यूल्स की व्यवस्था।