热处理对PTT纤维结构和力学性能的影响.pdf
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1、第2 7 卷第1 1 期 2 0 0 6 年1 1 月 纺织学报 J 0 哪a lo fT 奄x t i l eR e s e 唧h V 0 1 2 7N o 1 1 N o v 2 0 0 6 文章编号:0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 0 6 ) “一0 0 3 2 0 5 热处理对P T T 纤维结构和力学性能的影响 殷瑛,郑今欢,张玲玲,陈维国 ( 浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室,浙江杭州3 1 0 0 1 8 ) 摘 要 通过S E M 观察及对拉伸曲线和弹性回复率等性能的测定,研究了热处理温度和拉伸张力对I y I I 纤维结构 和力学性能的影响。结果
2、表明:在1 2 0 一1 4 0 相对较低的温度进行拉伸处理时,P T l 纤维结构容易受到损伤,并导 致其抗变形能力和回弹性能下降;而在1 印左右进行适当的拉伸热处理,则有利于形成更完善的内部结构,提高 其抗变形能力、强力及回弹性能;在1 6 0 左右对P I - I 纤维织物进行热定型加工,能最大限度地维持并优化唧纤 维的高回弹性能。 关键词P r r 纤维;热处理;拉伸;结构;力学性能 中图分类号:r 0 3 2 3 4 l文献标识码:A E f f e c to fh e a tt r e a t m e n t so ns t n l c t u r ea I l dI m c h
3、a l l i c a lp r o p e r t i e so fP T Tf i b e r s Y I NY i n g ,Z H E N GJ i n - h u a n ,Z H A N G “n g l i n g ,C H E NW e i - g u o ( 7 k 巧z 舶D n 咖叫旷A 幽肌d7 锄如肘毗嘞矗口柑胁咖五n g 呦r ,胁n 括打y 驴尉“删如n , Z 姆咖i 一如硒) e 搿妙,日啦洳l ,2 h 咖愕3 1 0 0 1 8 ,C 五知) A b s 舡撇tT h ee 】王乩t so ft e m p e m t u r e 朋dt e n s i
4、o no fh e a tt r e a t m e n t s 伽t h e8 t m c t u r ea n dm e c h a n i c a lp m p e r t i e s o fP 1 :- I 6 b e r sw e r ei n v e s t i g a t e dt h m u g hS E Mo b s e n r a t i o n ,舭l dt e s t i n go fm et e n s i l ea n dt h er a t eo fr e s i l i e n t e I a s t i c i t yr e c o v e r y T h e
5、r e s u l t so ft h ee x p e 矗l e n ts h o wm a t 捌1 1 9a t1 2 0 1 4 0 诮1 ld a m a g et h es t m c t u r e o fP r rf i b e r sa I l dr e s u l ti nad r o pi nd e f o I l a t i o nr e s i s t a n c ea n ds t r e t c hr e c o v e r y ,w h i l ep r o p e rd r a w i n ga tt h e t e n l p e r 砒u r ea b o
6、 u t1 6 0 w i i 唧m v e 山ei n t e m a ls t m c t u r ;eo fP I Tf i b e r sa n de n h a I l c et h ed e f 0 珊a t i o n r e s i s t 蛐c e ,s t r e n g t la n ds t r e t c hr e c o v e r y T h eh e a t s e t t i n go fP 盯f a b r i c sa tt h et e m p e r a t u r ea b o u t1 6 0 c a n I m i n t a i na l l
7、do p t i r n i z eh i 小e l a s t i c i t vo fP 1 盯胁e r S K e yw m d sP r T 矗b e r ;h e a tt 糟a t m e n t ;d r a 诵n g ;8 t n l c t u r e ;m e c h a n i c a lp m p e n y P I T I ( 聚对苯二甲酸丙二醇酯) 纤维是近几年来 逐步产业化的新型聚酯纤维,可以用作服用纤维、地 毯材料等,由于其具有优异的回弹性、染色性,良好 的化学稳定性,耐酸碱、耐水及耐光性等优点u 2 。,加 之1 9 9 5 年美国D u P o n t 公司
8、推出了低成本合成P D O ( 1 ,3 丙二醇) 的方法以后,P T r 纤维的发展越来越 受关注。 在染整加工过程中,织物将经受各种松弛或紧 张状态下的湿热和干热处理,其中包括对合成纤维 的热定型处理,这会使纤维结构和性能发生变化。 目前关于P T T 纤维在各种热处理条件下结构和性能 变化方面的研究报道较少,m 纤维织物的染整加 工工艺及应用缺乏理论指导,影响了P 1 T r 这一新型 纺织纤维的发展。本文分析了热处理条件对聊1 纤 维结构及力学性能影响的变化规律,并探讨了P ,I T I 纤维织物的最佳热定型工艺条件。 1 实验部分 1 1 实验材料 十字形P T r :1 6 7d
9、t e x 4 8f ,吸湿透湿纤维;圆形 I y I r :1 1 1 d t e x 4 8f ;十字形P E T :l “d t e x 4 8f ,吸湿透 湿纤维。P T T 、P E T 平纹织物,经退浆前处理后 待用。 收稿日期:2 0 0 6 一0 1 2 4 修回日期:2 0 0 6 一0 3 1 3 基金项目:浙江省自然科学基金资助项目( Y 4 0 4 3 8 7 ) ;浙江省科技厅重大攻关项目( 2 0 0 5 C 1 1 0 2 8 0 3 ) 作者简介:殷瑛( 1 9 8 3 一) ,女,硕士生。主要研究方向为新型纤维结构及其染整工艺。 万方数据 PDF Waterm
10、ark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第l l 期殷瑛等:热处理对阳纤维结构和力学性能的影响【3 3 】 1 2 测试方法 1 2 1 热处理 采用定型烘干机R 一3 ( 瑞比染色试机有限公司) 进行不同温度和张力条件下的干热处理。 1 2 2 扫描电镜( S E M ) 分析 用J S M 5 6 1 0 L V 型扫描电镜( 日本J E O L 公司) 观 察经过干热处理1l T l i n 后m 纱线的截面形貌。 1 2 3 纱线性能测试 在恒温恒湿条件下( 温度2 0 ,湿度
11、6 5 ) 平衡 2 4h ,采用Y G 0 6 1 F 型电子单纱强力机测试。强力测 试参数:实验长度2 5 0m m ,拉伸速度2 5 0m I l l ,I I l i n 。弹 性测试参数:实验长度2 5 0m m ,拉伸速度 2 5 0m m ,l I l i n ,定伸长值5 0 姗,预加张力1 0 0c N ,定长 停置ls ,始位停置2 0 0s 。 1 2 4 织物前处理及热处理工艺 前处理工艺:N 钆c O ,2g ,L ,净洗剂2g ,L ,浴比 l :2 0 ,温度1 0 0 ,时间2 0r n i n 。热定型处理采用D K 5 E 型针状焙烘拉幅试样机对织物进行干态
12、热定型 处理。 1 2 5 织物拉伸性能测试 采用P C ,Y G 0 6 5 型电子织物弹力仪测定织物定 伸长负荷及回弹率。拉伸回弹性能测试参数:实验 长度1 0 0m m ,拉伸速度1 0 0 1 I I l l I l i n ,定伸长值1 0m m , 预加张力lN ,定长停置1 0s ,始位停置3 0s 。织物缩 水尺寸稳定性测试:将定型后的织物在6 0 、浴比 为l :5 0 的水浴中处理3 0I I l i n ,自然晾干后测其经纬 长度的变化,并计算其面积收缩率。 2 结果分析 2 1 P ,I T 纤维的扫描电镜分析 观察了十字形和圆形肿纤维原样及干热处理 温度分别为1 2
13、0 、1 4 0 、1 6 0 ,分别拉伸1 0 和2 0 的纤维截面,部分S E M 照片见图l 。 由图1 可知,经过1 2 0 、1 4 0 干热拉伸1 0 的 m 纤维,其纵向表面均有裂缝产生。分析了经 1 2 0 、1 4 0 、1 6 0 干热拉伸1 0 和2 0 的各种m 纤 维电镜照片,总体上1 2 0 拉伸热处理的照片出现 表面裂缝的几率高于1 4 0 ,拉伸2 0 时出现裂缝 的几率更高,而1 6 0 拉伸1 0 和2 0 的照片没有 出现表面有裂缝的现象,表明在较低温度下拉伸以 及拉伸倍数较大时,m 纤维相对容易受到损伤。 这主要是由于在较高的拉伸张力作用下,纤维会产 (
14、 a ) 圆形P T T ( 原样,3o o O )( b ) 十字形P T T ( 原样,20 0 0 ) ( c ) 圆形m ( 1 2 0 拉伸l 蝴,( d ) 十字形P T T ( 1 4 0 拉伸1 0 2O )2o o O ) ( c ) 圆形m ( 1 拉伸l 似,( f ) 十字形m T ( 1 6 0 拉伸1 0 30 0 0 )2O o o ) 图1干热处理前后P T T 纤维的艇M 照片 生较大的内应力,而热处理温度较低时,纤维大分子 链段的热运动并不剧烈,应力容易集中到内部结构 薄弱的环节,使该部位分子链之间的作用力被破坏, 从而发生局部集中变形,甚至导致宏观上出现沿
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- 热处理 PTT 纤维结构 力学性能 影响
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