PTT-PET并列復(fù)合短纖維的卷曲和力學(xué)性能研究.pdf

1、隨著生活水平的提高、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)紡織品的服用性能要求愈來(lái)愈高，各種新技術(shù)新工藝開發(fā)的紡織材料不斷面世。PTT/PET復(fù)合纖維是市場(chǎng)上出現(xiàn)的新型彈性纖維，該纖維的成功商業(yè)化引起了產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。PTT/PET并列復(fù)合纖維是由PTT（聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯）、PET（聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯）這兩種具有不同熱力學(xué)性能的聚酯通過(guò)并列復(fù)合紡絲工藝制成的。由于兩種組份的收縮率等性能差異自發(fā)形成比羊毛卷曲更加細(xì)而密的三維立體螺旋卷曲，從而產(chǎn)生

2、了比常規(guī)變形加工獲得的卷曲纖維所無(wú)法比擬的持久高彈性和高蓬松性。作為一種新的紡織材料，綜合了PET、PTT的各自性能，并產(chǎn)生出二者單獨(dú)存在時(shí)不曾有過(guò)的三維空間卷曲性能，彌補(bǔ)單一組分性能上的缺陷，獲得綜合、理想的性能和形態(tài)結(jié)構(gòu)。
　　 之前的研究主要集中在PTT/PET并列復(fù)合長(zhǎng)絲領(lǐng)域，包括復(fù)合長(zhǎng)絲的外觀形態(tài)、機(jī)械性能、熱收縮性能以及相關(guān)織物的性能。目前，還沒有關(guān)于PTT/PET并列復(fù)合短纖維性能的研究報(bào)道，由于長(zhǎng)絲和短纖維紡絲工

3、藝的巨大差異，有必要研究短纖維的卷曲結(jié)構(gòu)及其對(duì)熱處理工藝的依賴性，它們是制定紡織工藝所需的基礎(chǔ)資料。本論文以棉型、毛型PTT/PET雙組份短纖維為研究對(duì)象，主要研究以下幾個(gè)方面內(nèi)容：
　　 (1)觀察了纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)。對(duì)比拍攝了羊毛纖維、PTT/PET并列復(fù)合長(zhǎng)絲切斷纖維和棉型、毛型并列復(fù)合短纖維的縱向形態(tài)照片，發(fā)現(xiàn)PTT/PET并列復(fù)合短纖維的縱向呈不規(guī)則的三維卷曲，沒有PTT/PET并列復(fù)合長(zhǎng)絲那樣的這整齊的螺旋狀卷曲，棉型

4、和毛型PTT/PET并列復(fù)合短纖維都較羊毛纖維擁有更多的卷曲數(shù)、更高的卷曲率，更為清晰穩(wěn)定的三維螺旋卷曲形態(tài)。并且拍攝了4種纖維經(jīng)過(guò)熱處理后的縱向外觀形態(tài)對(duì)比照片，發(fā)現(xiàn)熱處理后PTT/PET并列復(fù)合纖維的卷曲率和卷曲數(shù)大幅度提高。用OLYMPUSCH-2光學(xué)顯微攝影儀觀察并攝影了HUVIS公司的毛型PTT/PET并列復(fù)合短纖維的橫截面形態(tài)，截面呈花生狀或啞鈴形狀。
　　 (2)測(cè)試了棉型及毛型PTT/PET并列復(fù)合短纖維的力學(xué)性

5、能，得到應(yīng)力-應(yīng)變曲線，分析曲線形態(tài)與纖維結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，并對(duì)比了毛型并列復(fù)合纖維與羊毛纖維的力學(xué)性能。發(fā)現(xiàn)PTT/PET并列復(fù)合短纖維都具有較大的斷裂伸長(zhǎng)，拉伸斷裂強(qiáng)度也高于羊毛，由它們構(gòu)成的織物會(huì)有良好的彈性和手感。
　　 通過(guò)分析作圖法，從棉型及毛型并列復(fù)合短纖維的拉伸曲線上求得各自卷曲彈性及卷曲性能測(cè)試時(shí)應(yīng)加的重負(fù)荷，發(fā)現(xiàn)使PTT/PET并列復(fù)合纖維卷曲伸直的重負(fù)荷大于單組分化纖熱機(jī)械加工制得的卷曲纖維的標(biāo)準(zhǔn)重負(fù)荷，提出

6、了PTT/PET并列復(fù)合纖維的卷曲性能測(cè)試方法的修正方案。
　　 (3)用GB/T14338-2008《化學(xué)纖維短纖維卷曲性能試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試了棉型及毛型PTT/PET并列復(fù)合短纖維和長(zhǎng)絲切斷纖維的卷曲性能，得到卷曲數(shù)、卷曲率、卷曲彈性率和卷曲回復(fù)率各項(xiàng)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)未經(jīng)熱處理的棉型及毛型PTT/PET并列復(fù)合短纖維和長(zhǎng)絲的卷曲數(shù)都在17-20個(gè)/25mm以上，熱處理后卷曲數(shù)成倍增加，大大高于普通化學(xué)纖維經(jīng)過(guò)熱機(jī)械加工制得的卷曲數(shù)

7、10-15個(gè)/25mm。此外，在二組分材料、截面形態(tài)等條件相同時(shí)，隨著單纖維線密度增加單位長(zhǎng)度上的卷曲數(shù)減小，線密度較低的棉型復(fù)合纖維的卷曲率、卷曲回復(fù)率和卷曲彈性率都低于另外兩者。
　　 (4)研究了濕熱處理?xiàng)l件對(duì)纖維外觀、卷曲及力學(xué)性能的影響。處理溫度和處理時(shí)間是2個(gè)關(guān)鍵因素，溫度對(duì)PTT/PET復(fù)合纖維的卷曲率的影響要比時(shí)間因素大。纖維卷曲數(shù)隨溫度的升高而增大，PTT/PET短纖的卷曲性能隨溫度的升高而變優(yōu)，90℃時(shí)達(dá)到最