含相變材料皮芯復(fù)合結(jié)構(gòu)發(fā)制品纖維的制備與性能研究.pdf

1、近幾年，中國發(fā)制品進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，合成纖維制得發(fā)制品不受資源制約，且容易根據(jù)市場需求變換花色品種，附加值高，已成為發(fā)制品發(fā)展的主流。從全球來看，目前發(fā)制品主要用于裝飾、特種工作需求（律師、演員）、教學(xué)（美容美發(fā)行業(yè)）和彌補(bǔ)生理缺陷等。發(fā)制品更多地視為“頭上時(shí)裝”用于“扮靚”。隨著人們生活水平的不斷提高，自然舒適及功能型的發(fā)制品更加受到青睞。保溫涼爽型發(fā)制品纖維的研制對不同季節(jié)穿戴假發(fā)的消費(fèi)者來說將是一種福音。
　　 本課題采用

2、的相變材料為十八烷(C18H38)，相變溫度為25～32℃（相轉(zhuǎn)變溫度范圍和人體溫度變化范圍相似）。由于低分子量的純十八烷，其各方面力學(xué)性能較差，本課題的皮芯復(fù)合結(jié)構(gòu)發(fā)制品纖維芯層為十八烷和EVA30/30的共混物。在十八烷中添加EVA30/30以提高其力學(xué)性能，除了有利于纖維加工成型外，EVA30/30和十八烷包覆體系的熱性能、封裝效果及持久穩(wěn)定性都較好。相變材料十八烷與EVA30/30的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)相互間有排擠現(xiàn)象，使EVA30/30

3、的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)被擠壓后變得松散。因此十八烷的含量越多，EVA30/30的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)被擠壓松散得越嚴(yán)重:EVA30/30/十八烷共混體系在非等溫過程中，晶粒的增長受阻，體系的結(jié)晶能力更加地降低;EVA30/30/十八烷共混膜的斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長率都下降;EVA30/30/十八烷共混膜樣片滲漏測試時(shí)滲漏現(xiàn)象越明顯，當(dāng)十八烷的含量≤55％時(shí)，質(zhì)量損失率隨著取樣時(shí)間的增加而增加，但是變化相當(dāng)緩慢，當(dāng)十八烷含量≥60％時(shí)，質(zhì)量損失率隨著取樣時(shí)間的增

4、加而增加，變化非常明顯。因此本課題皮芯復(fù)合結(jié)構(gòu)發(fā)制品纖維的芯層選取十八烷的含量為55％的EVA30/30/十八烷共混物。
　　 由于芯層所含的相變材料十八烷為低溫相變材料，熔點(diǎn)和分解點(diǎn)都較低，皮層材料的熔融紡絲溫度也要較低才能與之匹配，以防止在紡絲過程中芯層所含的低溫相變材料因溫度過高而分解。本課題皮層采用EVA28/150/HDPE共混物，選擇EVA28/150為皮層的主要原料是因?yàn)橐?、其紡絲溫度夠低;二、制得的纖維的皮層和芯

5、層中分別含有大量的EVA28/150和EVA30/30，具有良好的相容性，在今后的使用中不易相互脫落。選擇HDPE共混在皮層中主要是因?yàn)榭梢蕴岣吖不炖w維的強(qiáng)度，同時(shí)又可以兼顧到EVA28/150的低熔點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，HDPE的含量為15％時(shí)，EVA28/150/HDPE共混物的可紡性好，共混纖維的力學(xué)性能最佳，因此本課題皮芯復(fù)合結(jié)構(gòu)發(fā)制品纖維的皮層選取HDPE的百分含量為15％的EVA28/150/HDPE共混物。
　　 本課題采

6、用雙組份復(fù)合紡絲機(jī)熔融紡制備皮芯復(fù)合結(jié)構(gòu)發(fā)制品纖維。紅外光譜分析說明相變材料十八烷已填充進(jìn)皮芯復(fù)合結(jié)構(gòu)發(fā)制品纖維;牽伸溫度為50℃左右，牽伸倍數(shù)分別為2.5，3，3.5，4倍。隨著牽伸倍數(shù)的增加，復(fù)合纖維斷裂強(qiáng)度上升，斷裂伸長率下降，其斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長率隨著芯層含量的增加而下降。當(dāng)定伸長率≤75％，定負(fù)荷≤40cN，無論是一次拉伸還是反復(fù)5次拉伸，皮芯復(fù)合結(jié)構(gòu)發(fā)制品纖維都具有良好的彈性回復(fù)率。隨著芯層含量的增加即相當(dāng)于十八烷含量的增加

7、，纖維的彈性回復(fù)率降低;當(dāng)皮芯結(jié)構(gòu)完整時(shí)，在EVA30/30共混包覆十八烷比較理想的效果下有了皮層共混物的進(jìn)一步包覆，整個(gè)皮芯復(fù)合結(jié)構(gòu)纖維所含的相變材料可保持不滲漏的，達(dá)到理想狀態(tài);按相變材料含量=|△H1|/|△H2|計(jì)算所得的相交材料十八烷在皮芯復(fù)合結(jié)構(gòu)發(fā)制品纖維中的實(shí)際含量基本符合理論值;皮芯復(fù)合結(jié)構(gòu)發(fā)制品纖維經(jīng)歷50次凍融循環(huán)之后，相變特性變化較小，具有較好的凍融循環(huán)穩(wěn)定性。
　　 本課題解決了常規(guī)發(fā)制品纖維不能在周圍形