PTT纖維結(jié)構(gòu)與性能的研究.pdf

1、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯纖維(簡(jiǎn)稱(chēng)PTT纖維)是一種新型的聚酯纖維，與其它常用合成纖維比較，PTT 纖維具有：適中的玻璃化溫度和初楊氏模量，特別優(yōu)異的柔軟性和彈性回復(fù)性，優(yōu)良的抗折皺性和尺寸穩(wěn)定性，優(yōu)良的染色性能，良好的化學(xué)穩(wěn)定性能，低吸水性等優(yōu)點(diǎn)。PTT 具備目前市場(chǎng)上提供的化學(xué)纖維的綜合優(yōu)良性能，為科技界和企業(yè)界所注目，尤其是PTT 纖維的高回彈性能是其它聚酯纖維(如PET 纖維)無(wú)法比擬的。但是目前關(guān)于PTT 纖維在染整過(guò)程中其結(jié)構(gòu)和

2、基本性能的變化規(guī)律，以及PTT 纖維的分散染料染色機(jī)理的理論研究均十分薄弱，生產(chǎn)實(shí)踐缺乏理論的有效指導(dǎo)，因此PTT纖維織物染整加工后產(chǎn)品質(zhì)量往往無(wú)法得到保證。 本文從熱處理、化學(xué)處理對(duì)PTT 纖維結(jié)構(gòu)和性能的影響規(guī)律以及分散染料對(duì)PTT 纖維染色特性三方面展開(kāi)了研究，在測(cè)試處理前后纖維基本物理性能的同時(shí)，采用SEM、ATR、XRD、DSC等分析測(cè)試手段，進(jìn)一步研究了處理前后PTT 纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)和微觀(guān)結(jié)構(gòu)特性，并探討了各種染整加

3、工工藝因素對(duì)PTT 纖維結(jié)構(gòu)和性能的影響。 通過(guò)SEM、ATR、XRD、DSC分析及拉伸曲線(xiàn)和彈性回復(fù)率等物理性能的測(cè)定，研究了熱處理溫度和拉伸張力對(duì)PTT 纖維結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能的影響。結(jié)果表明：在120-140℃相對(duì)較低溫度下進(jìn)行拉伸處理，PTT 纖維結(jié)構(gòu)容易受到損傷，并導(dǎo)致其抗變形能力和回彈性下降；而在160℃左右進(jìn)行適當(dāng)?shù)睦鞜崽幚?，則有利于形成更完善的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高其抗變形能力、強(qiáng)力及回彈性能；在160℃左右對(duì)PTT 纖維

4、織物進(jìn)行熱定形加工，能最大限度地維持并優(yōu)化PTT 纖維的高回彈性能。 通過(guò)SEM、ATR、XRD、DSC分析及拉伸曲線(xiàn)和彈性回復(fù)率等物理性能的測(cè)定，研究了堿處理對(duì)PTT、PET等纖維結(jié)構(gòu)特征和機(jī)械性能的影響。結(jié)果表明：高溫堿處理可使PTT 纖維表面溶蝕出明顯的微坑穴，對(duì)其力學(xué)性能的損傷比室溫明顯增大；在室溫下，PET纖維的耐堿性?xún)?yōu)于PTT 纖維：高溫下，PTT 纖維的耐堿性?xún)?yōu)于PET 纖維；在合適的溫度和濃度下，PTT 纖維可以

5、安全地經(jīng)受堿液的作用，能維持良好的機(jī)械性能和回彈性。 通過(guò)ATR分析及失重率、拉伸曲線(xiàn)和彈性回復(fù)率等性能的測(cè)定，研究了酸、氧化劑處理對(duì)PTT、PET 等纖維結(jié)構(gòu)特征和機(jī)械性能的影響。結(jié)果表明：與PET 及PET/PA復(fù)合纖維相比，PTT 纖維具有更優(yōu)良的耐酸及氧化劑性；但高濃度的酸和氧化劑處理對(duì)PTT 纖維的拉伸性能和彈性回復(fù)率有一定的不良影響，因此在染整生產(chǎn)實(shí)踐中也需要注意嚴(yán)格控制酸、氧化劑處理時(shí)的工藝條件。 通過(guò)測(cè)定

6、各類(lèi)分散染料對(duì)PTT、PET 纖維在不同染色溫度時(shí)的上染率、不同染色時(shí)間的上染率，繪制了上染速率曲線(xiàn)及吸附等溫線(xiàn)，確定了PTT、PET纖維的臨界染色溫度范圍和最佳染色溫度等工藝因素。結(jié)果表明： PTT纖維的始染溫度比PET纖維要低20℃左右，分散染料在PTT纖維上達(dá)到平衡上染百分率的溫度比在PET纖維上低20-30℃左右，達(dá)到最大平衡上染百分率的時(shí)間也更短；分散染料染PTT纖維時(shí)，低溫型染料達(dá)到最大平衡上染百分率的溫度為90-100℃，

7、中溫、高溫型染料為100-110℃；部分染料在130℃下染色PTT纖維的上染率和表觀(guān)得色深度低于100-110℃時(shí)，保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)引起上染率及纖維表觀(guān)得色深度略有下降；不同類(lèi)型的分散染料染PTT纖維存在Langmuir和Nemst二元吸附；不同類(lèi)型分散染料的Langmiur吸附特征有一定差異：同樣條件下，分散染料上染PTT纖維的擴(kuò)散系數(shù)大于同樣條件下上染PET纖維的擴(kuò)散系數(shù)，分散染料上染PTT纖維的半染時(shí)間比PET纖維要短得多，因此分