PTT/ECDP并列复合纤维的制备及性能研究

采用聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和低温易染阳离子聚酯(ECDP)为原料,通过熔融纺丝制备了PTT/ECDP并列复合纤维,研究了牵伸倍数、热定形温度、热处理温度对复合纤维力学性能和卷曲性能的影响。结果表明:随牵伸倍数的增大,复合纤维的卷曲性能提高;随热定形温度的升高,复合纤维的力学性能下降,卷曲性能提高;随热处理温度的降低,复合纤维的卷曲性能提高。最后,复合纤维经圆机织造后,进行阳离子染色处理,织物在98℃染色就可以达到良好的染色效果。

并列复合纤维及其生产讨论

主要介绍了复合纤维及并列复合纤维概况，并列复合纤维的生产讨论及其自发产生卷曲的原因，从而得出了有关结论。

PTT/PET并列复合纤维的自卷曲形态

通过观察4种PTT(聚对苯二甲酸丙二醇酯)/PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)并列复合纤维的横截面形态、纵向自卷曲形态,测量不同横截面形态和不同线密度的复合纤维的卷曲参数,计算比较单纤维线密度相同但截面形态不同的并列复合纤维的卷曲曲率,以及截面形态相同但单纤维线密度不同的并列复合纤维的卷曲曲率,探明PTT/PET并列复合自卷曲纤维的卷曲参数与其形态结构之间的联系.主要获得如下结论:4种不同品牌的PTT/PET并列复合纤维的横截面形状互不相同,有圆形、花生形、香梨形多种截面形状;随着横截面长宽比的减小,纤维自卷曲的曲率呈下降趋势;相同横截面的纤维,随着单纤维线密度的增加,纤维自卷曲的曲率相应减小;而不同的纺丝后加工方法会影响自卷曲纤维的卷曲形态.

双组分并列复合纤维的弹性形成机理

采用了自行设计并合成的具有特定热性能参数的高收缩聚酯(HSPET)及共聚醚酯(COPEET)与市售PET、PTT及PA6等相互组合纺制了并列型复合纤维,研究了成形工艺对纤维结构与性能的影响。在此基础上探讨了并列复合纤维弹性的形成机理:双组分的良好相容性是形成三维立体卷曲结构的必要条件;并列复合纤维双组分之间较大的热收缩率差异源于二者不同的取向与结晶结构,拉伸-定形工艺是形成上述结构差异的重要手段;并列复合纤维"哑铃型"断面结构的控制是获得最佳弹性的重要环节;适宜的热处理条件可赋予纤维最佳弹性效果。

双组分并列复合纤维“哑铃型”结构的控制

双组分并列复合纤维"哑铃型"结构的控制可以更好地显示其三维立体卷曲结构和弹性功能。研究结果表明,并列复合纤维两组分的体积组成比、两组分在纺丝工艺条件下的熔体黏度比及喷丝板的结构均为控制双组分并列复合纤维形成"哑铃型"结构的重要影响因素。

高低黏PET并列复合纤维的制备与性能

以两种不同特性黏度的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为原料,利用复合纺丝技术,一步法制得并列复合全拉伸丝(FDY)。采用声速法、差式扫描量热法等测试手段,分析了纺丝、热定形工艺对并列复合FDY的声速取向因子和结晶度下降,断裂伸长率增大,断裂强度减小,纤维的卷曲性能变好;随着热定形温度的升高,纤维的声速取向因子和结晶度增大,断裂强度提高,纤维的断裂伸长率和卷曲性能下降。

高卷曲聚醚酯/聚酯并列复合纤维的制备及其性能

针对聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PBT/PET)并列复合纤维存在的卷曲弹性不足、服用舒适性差等问题,选用四氢呋喃均聚醚(PTMG)改性的PBT和常规PET作为原料,通过复合纺丝制备了PTMG-PBT/PET并列复合纤维,研究了PTMG质量分数对聚醚酯和复合纤维性能的影响,以及热处理工艺对复合纤维卷曲性能的影响。结果表明:随着PTMG质量分数的增加,聚醚酯的吸水率和吸湿率可达到4.10%和1.62%,接触角可达63.81°,复合纤维的卷曲性能也明显提高,卷曲率可达到48%;热处理可进一步提升复合纤维的卷曲性能,其中湿热处理效果比干热处理效果好,湿热处理后复合纤维的卷曲率和卷曲回复率可分别达到70%和55%;PTMG也可以提高复合纤维的常压上染率,最高可达到93.25%,比PBT/PET并列复合纤维高12%。

PEGT/PTT并列复合弹性纤维的制备及性能研究

采用不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)进行共聚改性制备得到改性共聚酯(PEGT),将PEGT与聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)按50:50质量比,以"8"字形进行复合纺丝制得PEGT/PTT并列复合弹性纤维,研究了不同相对分子质量的PEG对PEGT及PEGT/PTT并列复合弹性纤维的性能的影响。结果表明:随着PEG相对分子质量增加,PEGT共聚酯的吸水率和吸湿率也随着增加,接触角和体积比电阻(ρ)则降低。其中,吸水率最高可达4.2%,吸湿率最高为1.7%,接触角最低为57.85°,ρ最低为7.94×10^9Ω·cm;随着PEG相对分子质量的增加,PEGT/PTT并列复合弹性纤维的回潮率(R)也随着增大,而ρ则下降,其中R最大可达0.91%,相对PET/PTT复合纤维提高了75%,ρ最小可达1.20×1010Ω·cm;PEGT/PTT并列复合弹性纤维相对PET/PTT复合纤维卷曲性能较高,其中卷曲率最高可达63%;PEGT/PTT并列复合弹性纤维可以实现常压沸染,其上染率最高达93.37%,比同一条件下PET/PTT复合纤维高7.40%;且随着PEG相对分子质量的提高,PEGT/PTT并列复合弹性纤维的常压上染率呈上升趋势。

PTMG-PBT/PBT并列复合弹性纤维的制备工艺

以聚醚酯四氢呋喃均聚醚-聚对苯二甲酸丁二醇酯(PTMG-PBT)和PBT为原料,按照50∶50的质量比,通过熔融纺丝制备了具有高度自卷曲的并列复合弹性纤维。研究复合纤维的制备工艺参数,包括牵伸倍数、牵伸热定形温度、热处理温度和时间对并列复合弹性纤维力学性能和卷曲性能的影响。试验结果表明:牵伸倍数的增大能够极大地改变复合纤维的卷曲形貌,改善卷曲性能以及显著提高复合纤维的模量和强度;牵伸温度140℃时,复合纤维力学性能和卷曲性能最佳;热处理温度100℃、热处理时间5 min时,复合纤维的卷曲率和卷曲回复率达到最佳,分别为60%和53%。

PTT/PET并列复合短纤维的卷曲和拉伸性能研究

对毛型聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)并列复合短纤维进行卷曲和拉伸性能测试,对比分析了PTT/PET复合短纤、PTT/PET复合长丝和羊毛纤维的卷曲形态及卷曲性能,并通过实验探明处理PTT/PET短纤维的最佳时间和温度。实验结果表明,PTT/PET短纤的卷曲性能随温度的升高而变优,90℃时达到最佳,处理时间达到15min时,可使复合纤维卷曲性能达最佳状态。经过湿热处理后,PTT/PET并列复合短纤单位长度内的卷曲数明显增大,卷曲半径减小,三维卷曲形态更加明显。经过热处理的纤维,断裂强度和弹性模量下降,断裂伸长率增加。

PTT/PET并列复合纤维的断裂机理分析和断裂强度估算

测试了2个系列6种聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)并列复合纤维的应力-应变曲线和断口形态、二组分结合特征,分析了该类纤维的断裂机理,结果表明,复合纤维中两组分高聚物的断裂同时性较强,PTT组分会在PET组分断裂后立即断裂,不能显示其单组分纤维的高延伸性。根据力的合成原理,推导出PTT/PET复合纤维的断裂强度表达式,可用于估算不同组分比复合纤维的断裂强度;又用三种工业化纤维验证表明纤维的理论计算强度与实测强度的最大差异小于15%。

纺丝工艺对并列复合聚酯纤维性能的影响

为对比不同纺丝工艺下牵伸和热处理方式等对并列复合纤维性能的影响,以常规聚酯(PET)和瓶级PET为原料,采用将预取向丝(POY)经过牵伸加捻(DT)制备POY-DT和一步法制备全拉伸丝(FDY) 2种工艺纺制并列复合纤维,并对纤维卷曲性能、尺寸稳定性和不同热处理方式下的力学性能差异进行比较。结果表明:FDY的整体卷曲性能较POY-DT优异,且FDY的声速取向因子为0. 87,明显优于POY-DT的0. 43,二者结晶度均在30%左右;FDY经沸水处理后,即时沸水收缩率为8. 3%,明显低于POY-DT的12. 9%,但随着时间的延长,FDY收缩仍会继续发生,而POY-DT经沸水处理后,可得到尺寸相对稳定的纤维长丝;不同的热处理方式对纤维力学性能影响不同,POY-DT适合干热处理,FDY适合湿热处理。

并列型复合纤维纺丝组件的研究

从并列型复合纤维的弹性机理出发,提出了双通道喷丝孔方法来实现喷丝板结构设计,并根据双组份生产实际及装置特点,设计了纺丝组件的分配方式,采用设计的组件进行了试纺实验。根据实验过程和结果,验证喷丝板和纺丝组件设计的合理性。

并列型聚丙烯复合纤维织物的开纤工艺与吸湿性能研究

以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚己内酰胺(PA 6)分别与聚丙烯(PP)复合的并列型PP/PET、PP/PA 6复合纤维为原料,制成织物后分别采用氢氧化钠(NaOH)、盐酸(HCl)溶液对织物进行开纤处理,研究开纤工艺对织物的减量率和纤维表面形态的影响,确定较佳开纤工艺条件,并对开纤后织物的吸湿性能进行表征。结果表明:增加开纤溶液浓度及开纤时间均会大幅度提高复合纤维织物的减量率,纤维表面发生侵蚀;PP/PET复合纤维织物的较佳开纤工艺为开纤溶液NaOH质量分数1.5%、开纤时间30 mim,PP/PA 6复合纤维织物的较佳开纤工艺为开纤溶液HCl质量分数15%、开纤时间30 mim;开纤处理后,PP/PA 6复合纤维织物的吸湿性能显著优于PP/PET复合纤维织物,组分质量比为55的PP/PA 6复合纤维织物的吸水率达347.9%、芯吸高度达81 mm。

PTT/PET并列复合卷曲纤维生产工艺探讨

探讨了83 dtex/36 f PTT/PET并列复合卷曲纤维的生产工艺,结果表明:采用特殊设计的外并列型纺丝组件,喷丝孔长径比大于3;选用特性黏度为1.25 dL/g的PTT切片和特性黏度为0.48 dL/g的PET切片,PTT与PET质量比为50/50;PET纺丝温度为265~275℃,PTT纺丝温度为245~265℃,拉伸倍数为2.6~3.3,热定形温度为130~170℃,卷绕角控制在5.0°~8.0°,卷绕张力为0.08~0.16 cN/dtex,卷绕速度为3 600~4 200 m/min,可获得性能优良的PTT/PET并列复合卷曲纤维,并实现工业化生产。

湿热处理对并列复合聚酯纤维性能的影响

为了探索湿热处理工艺中并列复合聚酯纤维的性能变化,采用低黏半消光聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)为原料,通过50∶50的复合比进行并列复合纺丝,制得并列复合双组分聚酯纤维。将得到的双组分复合纤维进行湿热处理,研究了热处理温度、时间对并列复合双组分聚酯长丝的卷曲性能和力学性能的影响。结果表明:纤维经过湿热处理后,卷曲结构致密,卷曲半径减小;湿热处理时间对长丝的卷曲性能影响较大,卷曲率、卷曲回复率和卷曲弹性率都随时间的延长而增大;在低温下,卷曲率会随着时间的延长而增大,但较高温度下,长时间的处理不利于卷曲弹性率和卷曲回复率的提高;纤维经过湿热处理,断裂强度下降,断裂伸长率随着处理时间的延长呈现不同的变化趋势。

改善PET并列型复合中空三维卷曲纤维弹性的研究

针对PET并列型复合中空三维卷曲纤维弹性低的问题,对影响弹性的熔体特性黏度、冷却条件进行了优化改进,改善了PET并列型复合中空三维卷曲纤维的弹性,同时保持了手感,取得了显著的经济效益。

热定形对并列复合再生聚酯短纤维性能的影响

以再生聚酯瓶片料和泡料混合料为原料进行并列复合纺丝,并经后纺工艺处理得到并列复合再生聚酯短纤维。通过对纤维进行干热定形,研究热定形温度、时间对并列复合再生聚酯短纤的强伸性能、卷曲性能和热收缩性能的影响。结果表明:聚酯短纤维的断裂强度和断裂伸长率随着热定形温度升高而增大;断裂强度随热定形时间的延长逐渐下降,断裂伸长率先增大后减小,在20 min时达到最大值,为17.4%,声速取向因子则随着热定形时间的延长呈现下降趋势。纤维的卷曲性能随着热定形温度的升高而改善,较短的时间内,纤维的卷曲性能已经达到最佳;热定形温度的升高使纤维的热收缩率增大;并列复合再生聚酯短纤维的最佳热定形温度是140~160℃,最佳定形时间为10 min。

一种并列型复合弹性(T400)纤维设备及工艺分析

近年来并列复合纤维应用日益广泛,效益不断上升,陆续有新装置投产。以PTT与低粘PET并列复合得到弹性纤维(T400)为实例,分析了复合弹性纤维(T400)装置设备、生产工艺以及影响因素。

新型架状硅酸盐改性聚酰胺6纤维的制备及性能

为研究架状硅酸盐(QE粉)改性聚酰胺6纤维的力学性能及抗紫外性能,自制QE粉改性聚酰胺6母粒,用复合纺丝法制备QE/PA6并列纤维。采用扫描电镜、纱线强伸度仪、X射线衍射仪和紫外分光光度计等仪器,测试分析试样的表面形貌、力学性能、结晶性能及紫外吸收等性能。结果表明:QE粉在纤维表面分布较均匀,与纯PA6并列复合纤维相比,试样具有较好的强伸性能;在添加了QE粉之后,纤维急弹性变形有一定程度的下降,但仍维持在较高水平,回弹性基本不变;与未改性PA6纤维相比,改性纤维的吸湿性能有较明显的提升;QE粉的加入使得QE/PA6并列纤维结晶更加完善,其沸水收缩率低于纯PA6纤维的沸水收缩率,沸水处理时间为30min时,纯PA6并列丝及改性PA6并列丝的沸水收缩率分别为12.53%、10.25%;在波长为220~330nm时,改性PA6并列纤维溶液对紫外线的透过率较纯PA6并列纤维降低了40%~85%,改性PA6并列纤维溶液在UVA波段(320~400nm)的透过率较纯PA6纤维降低了20%~35%。