PTT-PET并列復合短纖維的卷曲和力學性能研究.pdf

1、隨著生活水平的提高、科學技術的發(fā)展，人們對紡織品的服用性能要求愈來愈高，各種新技術新工藝開發(fā)的紡織材料不斷面世。PTT/PET復合纖維是市場上出現(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)界的廣泛關注。PTT/PET并列復合纖維是由PTT（聚對苯二甲酸丙二醇酯）、PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）這兩種具有不同熱力學性能的聚酯通過并列復合紡絲工藝制成的。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)生出二者單獨存在時不曾有過的三維空間卷曲性能，彌補單一組分性能上的缺陷，獲得綜合、理想的性能和形態(tài)結構。
　　 之前的研究主要集中在PTT/PET并列復合長絲領域，包括復合長絲的外觀形態(tài)、機械性能、熱收縮性能以及相關織物的性能。目前，還沒有關于PTT/PET并列復合短纖維性能的研究報道，由于長絲和短纖維紡絲工

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

4、和毛型PTT/PET并列復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)過熱處理后的縱向外觀形態(tài)對比照片，發(fā)現(xiàn)熱處理后PTT/PET并列復合纖維的卷曲率和卷曲數(shù)大幅度提高。用OLYMPUSCH-2光學顯微攝影儀觀察并攝影了HUVIS公司的毛型PTT/PET并列復合短纖維的橫截面形態(tài)，截面呈花生狀或啞鈴形狀。
　　 (2)測試了棉型及毛型PTT/PET并列復合短纖維的力學性

5、能，得到應力-應變曲線，分析曲線形態(tài)與纖維結構之間的關系，并對比了毛型并列復合纖維與羊毛纖維的力學性能。發(fā)現(xiàn)PTT/PET并列復合短纖維都具有較大的斷裂伸長，拉伸斷裂強度也高于羊毛，由它們構成的織物會有良好的彈性和手感。
　　 通過分析作圖法，從棉型及毛型并列復合短纖維的拉伸曲線上求得各自卷曲彈性及卷曲性能測試時應加的重負荷，發(fā)現(xiàn)使PTT/PET并列復合纖維卷曲伸直的重負荷大于單組分化纖熱機械加工制得的卷曲纖維的標準重負荷，提出

6、了PTT/PET并列復合纖維的卷曲性能測試方法的修正方案。
　　 (3)用GB/T14338-2008《化學纖維短纖維卷曲性能試驗方法》標準測試了棉型及毛型PTT/PET并列復合短纖維和長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率各項指標，發(fā)現(xiàn)未經(jīng)熱處理的棉型及毛型PTT/PET并列復合短纖維和長絲的卷曲數(shù)都在17-20個/25mm以上，熱處理后卷曲數(shù)成倍增加，大大高于普通化學纖維經(jīng)過熱機械加工制得的卷曲數(shù)

7、10-15個/25mm。此外，在二組分材料、截面形態(tài)等條件相同時，隨著單纖維線密度增加單位長度上的卷曲數(shù)減小，線密度較低的棉型復合纖維的卷曲率、卷曲回復率和卷曲彈性率都低于另外兩者。
　　 (4)研究了濕熱處理條件對纖維外觀、卷曲及力學性能的影響。處理溫度和處理時間是2個關鍵因素，溫度對PTT/PET復合纖維的卷曲率的影響要比時間因素大。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℃時達到最