PET_PTT双组分弹性长丝的结晶取向结构和卷曲性能

研究简报

PET PTT双组分弹性长丝的结晶取向结构和卷曲性能

施楣梧

＊

,肖　红

(中国人民总后勤部军需装备研究所,北京　100082)

　　摘要:为研制军官礼服用PET PTT双组分弹性长丝,在纺丝加工工艺研究的基础上,通过声速法、WAXD、DSC、Instron5566对典型工艺下的弹性长丝进行了结晶和取向结构及卷曲性能的测试分析。在可纺的前提下,PET PTT两组分复合纺丝中,PET组分优先结晶,具有高于其单组分纤维的拉伸诱导取向和结晶;而PTT组分只有形变,其结晶度和晶区取向均低于其对应的单组分纤维。在实验条件范围内,两组分粘度差异越大,纤维的卷曲伸长率和收缩率越大、声速取向因子增加、各单组分结晶度增加;两组分质量比为50 50时,纤维有最大的卷曲伸长率和收缩率,且各单组分结晶度随该两组分含量差异的增加而减少,而声速取向变化相反;随牵伸比的增加,纤维的整体取向、各组分结晶度均有所增加,卷曲伸长和收缩率也增加。牵伸温度和定型温度对双组分纤维的结构和卷曲性能影响较小。

　　关键词:PET PTT双组分弹性长丝;结晶;取向;卷曲

在服装面料中织入适当的弹性长丝,可起到舒适、塑型、抗皱等功能。现有可应用于服装面料的弹性长丝中,橡筋丝易老化;氨纶也易老化且不耐氯漂、不能裸丝使用,即使外包其它纤维也会在织物中泛出

白色芯丝;聚烯烃弹性纤维价格昂贵、弹性模量偏低、弹性回复速度过慢。PET PTT复合弹性长丝可裸丝使用,弹性模量也适合机织面料使用,但市售杜邦公司“T400”等型号的弹性长丝均为白色产品,且价格昂贵,在需要着色使用时着色费用也很高,并且弹性丝卷装经染色加工后产生筒子内外层之间的色差和热收缩率差异,最终导致面料出现“木耳边”等门幅失控现象。此外,PET PTT复合弹性长丝的商品上市不久,在国内外刊物上尚未见诸有关此类弹性长丝的结构性能及纺丝工艺的报道。

为研制我军首次装备的军官礼服面料,达到礼服适体、抗皱、穿着舒适的着装要求,作者在研究白色PET PTT双组分复合弹性长丝的原材料流变特性、配比、截面设计、纺丝工艺设计的基础上,进行了典型工艺条件下的弹性长丝的结构和卷曲弹性研究,并进行了原液着色、织物设计、染整工艺等研究,最终将这种国产化的弹性长丝应用于全军的军官礼服,实现了良好的使用效果。本文着重介绍白色弹性长丝的结晶结构、取向结构和卷曲状态。

1　PET PTT复合弹性长丝的基本设计思路

与现有其它弹性长丝的弹性机理不同,PET PTT双组分弹性长丝的弹性,源于长丝的稳定持久的螺旋状结构。而这种螺旋结构的形成则源于纤维的两个组分在出喷丝孔后的收缩率差异,以及有利于弯曲内应力释放的后续湿热加工条件。

因此,在双组分弹性纤维的设计中,有如下设计要点:

(1)成纤高聚物的两个组分应该有类似的化学结构,便于形成稳定的双侧结构且不分离。因为一旦

基金项目:本项目为总后勤部资助项目,编号为需技字07-0001;作者简介:施楣梧(1957-),男,博士,教授级高工,从事纤维材料、军用纺织品和个体防护材料研究,Email:shimeiwu@263.net.cn;＊联系人.

·38·高　　分　　子　　通　　报2009年1月

分离则弯曲应力消失,纤维的螺旋结构消失,弹性也就随之消失;

(2)成纤高聚物的两个组分应该具有尽可能大的特性粘度差异,但在纺丝可进行的温度范围内,两种组分的表观粘度还应该能满足纺丝时的流变性能要求;

(3)在具体的纺丝温度下,至少其中一个组分应该具有良好的可纺性,其丝条除可承担本身的纺丝张力外,还应能承担另一组分在表观粘度偏低时的纺丝张力,以保证纺丝加工可连续进行。

显然,PET PTT复合双组分弹性长丝符合这样的设计思想,这两种聚酯有类似的化学结构,可保证其相容性及相互间的结合力,并且由于PTT大分子存在“奇碳效应”,在分子链上存在三维螺旋结构,故由此形成的弹性纤维具有良好的结构基础。

2　实验部分

2.1　实验样品

实验用PET切片为金山石化公司提供,PTT切片为美国壳牌公司提供。制得不同组分比例、不同粘度配比、不同牵伸温度、不同定型温度、不同牵伸比例的PET PTT双组分纤维共12种,制得PTT和PET单组分纤维共两种,具体见表1所示。其中纺速为1100m min,成品丝细度均为143dtex f。

2.2　测试方法及评价指标

流变性能在TOYOSEIKI毛细管流变仪上测试,毛细管长径比为40∶1。各组分结晶度在PerkinElmerPysisDSC上获得,升温速率20℃ min,温度50～280℃。在SSY-1型声速仪上获得纤维的整体取向,外加张力为0.2cN dtex,并获得PTT纤维的本征横向晶区和非晶区声速模量(PET纤维的本征横向声速模量来自文献)。在PANalyticalX'PertPRO上获得纤维的晶区取向,然后通过整体取向和晶区取向计算出非晶区取向。

通过扫描电镜获得纤维横截面形貌,通过光学显微镜获得纤维的纵向卷曲形貌。

卷曲性能在Instron5566上测试。其中卷曲伸长率为纤维拉伸到伸直时(对应拉伸力为0.2N)的应变率;卷曲收缩率为纤维经过沸水处理5min后的长度和原始长度的差值与原始长度的比例。

表1　PET PTT双组分长丝试样纺丝参数

Table1　ThespinningparametersofPET PTTbicomponentfilamentsamples

编号2345610111213142326

组分PET PTTPET PTTPET PTTPET PTTPET PTTPET PTTPET PTTPET PTTPET PTTPET PTTPET PTTPET PTTPTTPET

粘度比0. 1.240. 1.240. 1.240. 1.240. 1.240. 1.240. 1.240. 1.240. 1.240. 1.240. 0.920.67 1.241.240.67

质量比60 4060 4060 4060 4060 4060 4060 4060 4070 3050 5060 4060 40100100

牵伸比3.63.63.63.63.63.23.44.03.63.63.63.62.53.6

定型温度,℃

140140140130120140140140140140140140140140

牵伸温度,℃

7580858585858585858585858585

[1]

3　结果与讨论

3.1　PET PTT双组分纤维的组分粘度及界面形态

对粘度为1.24dL g的PTT切片和粘度为0.dL g的PET切片,测试其在不同温度下的流动性能如　第1期高　　分　　子　　通　　报·39·

图1所示。随温度变高,两种切片的表观粘度都变小,流动性能变好。在同样的剪切速率下,尽管PTT切片的特性粘度较高,但其表观粘度都基本小于0.dL g的PET切片的表观粘度,PTT在270℃下的表观粘度也要低于PET切片在290℃下的表观粘度,显然高特性粘度的PTT切片对比于低特性粘度的PET切片而言具有极好的流动性能。对于同种聚合物,表观粘度越大,流动性能越差。可以推断,尽管两种组分在纺丝箱体内的温度相差较大,但将具有同样的纺丝挤出温度,此时,高粘度PTT熔体的流动性能将好于低粘度PET熔体,导致纺丝线上的拉伸应力主要由PET组分承担,而PTT组分由于其较好的流动性能将随PET组分发生形变,但承担较小拉伸应力,可能导致部分大分子链卷曲,无定形区域杂乱,存在较多的空隙和缺陷,从而导致PTT组分热收缩率大。PET PTT复合纤维典型的横截面(见图2)表明了两种组分具有较好的界面相容性。

图1　高粘PTT切片和低粘PET切片的表观粘度Figure1　TheapparentviscosityofthePTTandPET

图2　PET PTT纤维典型截面图

Figure2　ThecrosssectionsofthePET PTTfilament

3.2　PET PTT中各组分及其对应单组分纤维的结构差异

由于粘度为0.dL g的PET切片在280℃左右高温熔融时,粘度小不能成纤。因此,这一小节讨论的是14#PET PTT双组分纤维及23#PTT单组分纤维和26#PET单组分纤维。

由图3的DSC升温曲线可知,双组分纤维中,PTT组分和PET组分的熔点有互相靠近的趋势;从峰形来看,双组分纤维中各组分的峰型均比对应单组分的峰型窄而尖锐,表明双组分纤维中各组分的结晶比各单组分纤维的结晶更为完善。DSC降温曲线表明共混体系中两组分依然具有性,且这种共混降温结晶和纺丝线上双组分纤维从各自的熔体管道挤出并在喷丝孔挤出时汇合的结晶行为存在本质差异。

图3　双组分和各单组分纤维的DSC升温曲线(a)和降温曲线(b)

Figure3　TheDSCofPET PTTandPETandPTTfilaments((a)calefactivecurve,(b)temperaturedecreases)

　　三种纤维的结构参数见表2。从结晶度而言,PTT纤维的结晶度高于PET PTT纤维中PTT组分的结

晶度,而PET纤维的结晶度略低于PET PTT纤维中PET组分的结晶度。从整体取向而言,PET PTT双组分纤维的声速取向因子介于PET单组分纤维和PTT单组分纤维之间。PET单组分的取向因子最高、PET PTT双组分纤维的整体取向居中,而PTT单组分的取向因子相当低,其声速值和无油丝的声速值靠近,表·40·高　　分　　子　　通　　报2009年1月

明,PTT单组分纤维在该纺速下,已达其极限拉伸倍数的2.5倍牵伸的高速纺丝中,虽然理论上应获得极好的应力诱导取向,但是实测的取向因子却相当低,这和文献

[2]

中测试的PTT纤维的较低双折射率是一

致的。本文中,根据声速法和WAXD及密度联合计算出来的非晶区取向也极低,几乎为零。

表2　双组分纤维和各自组分对应的单组分纤维结构和性能参数表

Table2　TheparametersofthestructuresandpropertiesofthePET PTTandPETandPTTfilaments

试样杨氏模量,cN dtex质量结晶度,%DSC结晶度,%声速取向因子,fsX-ray晶区取向因子,fc非晶区取向因子,fa

0.916-50.259

0.666

0.91482-14#双组分纤维

PET组分

39.30.38

40.733PTT组分

23#PTT单组分纤维

19.8530.4842.3450.359180.965710.007

26#PET单组分纤维

92.7531.3247.6660.830780.6010.7716

　　以上研究表明,双组分纤维中各单组分各自结晶且熔融温度高的PET组分优先结晶。双组分复合纺丝线上,先结晶的PET组分由于具有高达108GPa的晶区模量,承受了纺丝线上的绝大部分张力,否则

[4]

只具有3.16GPa晶区模量的PTT组分会在高达1100m min纺速、3.6倍牵伸的大张力作用下断裂,这进一步说明了PET PTT双组分纤维纺丝过程中,PET组分优先结晶并承受绝大部分纺丝张力发生显著的诱导结晶和取向,而PTT组分随着PET组分的变形而发生形变,结晶和取向程度均不如PET组分。3.3　粘度比对结构和卷曲性能的影响

3.3.1　粘度比对PET PTT纤维卷曲性能的影响　三种不同的粘度配比中,0. 1.24dL g粘度的PET PTT原丝的卷曲最好,细而密,卷曲曲率大;其次是0.67 1.24dL g粘度的PET PTT原丝,最差的是0. 0.92dL g粘度的PET PTT原丝,只有大而稀疏的卷曲,卷曲曲率小,其外观卷曲形态分别如图4的(a)、(b)、(c)所示。图片表明,随着两组分粘度差异的增加,纺丝得到的双组分纤维的卷曲伸长率及潜在的卷曲势都增加,经过沸水处理后的卷曲收缩率也随着粘度差异的增加而增加,如图5所示。当PET粘度为0.dL g时,粘度差异的减少意味着PTT组分熔体由高粘度向低粘度变化,粘度较小的PTT组分在同样小的纺丝张力下沿纤维轴向的排列比同条件下高粘度的PTT组分沿轴向的排列更规整,导致低粘度的PTT组分具有较小的收缩率,两组分潜在的收缩率差异随着两组分粘度差异的减小而减小,潜在的卷曲势能不显著。当PTT粘度为1.24dL g时,同样大的纺丝张力下,低粘度的PET熔体将获得优于高粘度的PET熔体的诱导取向和结晶,导致低粘度的PET组分的收缩率变小,两组分间潜在的收缩率差异随着两组分粘度的增加而增加,潜在的卷曲势能更加显著。

[3]

图4　不同粘度配比的双组分纤维的卷曲形状图

Figure4　ThecrimpshapesofthePET PTTbicomponentfilamentswithdifferentviscosityratios

　第1期高　　分　　子　　通　　报·41·

图5　两组分粘度差异对卷曲的影响

Figure5　Thecrimppropertiesunderdifferentviscosityratio

图6　PTT含量对卷曲性能的影响

Figure6　ThecrimppropertiesunderdifferentPTTweight

　　图6表明,13#试样在120℃下处理的卷曲收缩率和9#试样在100℃下的卷曲收缩率接近,而14#试样在200℃处理条件下的卷曲收缩率也没有9#试样在100℃条件下的卷曲收缩率高。无论在何种处理条件下,粘度差异大的9号试样的卷曲收缩率均远远高于其它两种粘度差异小的。因此,粘度配比对于卷曲势能的影响是至关重要的,粘度差异越大,双组分纤维潜在的收缩差及其导致的卷曲势能越大;粘度差异小的双组分纤维通过后道湿热处理可提高其卷曲收缩率,但远远达不到相对较弱处理条件下粘度差异大的双组分纤维的卷曲收缩率。即难以通过后道处理条件变化对PET PTT卷曲性能进行显著改善。3.3.2　粘度比对结构的影响　PET PTT纤维中各组分的结晶度均随着两组分粘度差异的增加而增加,和卷曲伸长率的变化是一致的。当低粘度0.dL gPET不变时,PTT组分结晶度随着其粘度增加而增加;当高粘度1.24dL gPTT不变时,PET组分结晶度随着其粘度的减小而增加。在粘度差异最大的0. 1.24dL g配比中,PET粘度低于常规纺丝级0.67dL g,而PTT粘度高于常规纺丝级粘度0.92dL g,PET组分和PTT组分的结晶度均是三种配比中最高的,晶区取向也相对较高。这表明在和低粘度PET组分配比时,理论上高粘度PTT在同样纺丝张力下应该具有低于低粘度的PTT的结晶和取向,但是试验值刚好相反,可能的原因是高粘度PTT挤出时粘度较大,会更好的附着于PET组分上从而承担了大于低粘度PTT组分的纺丝张力;在和高粘度的PTT组分配比时,较低粘度的PET组分在同样纺丝张力作用下将获得高于高粘度PET组分的晶区取向和结晶。

两组分粘度差异的增加导致了双组分纤维整体声速取向因子的增加,通过WAXD获得的PTT组分非晶区取向因子也随着粘度差异的增加而增加。但是0. 1.24dL gPET PTT的整体取向及PTT组分的非晶取向都和0.67 1.24dL gPET PTT的相当,虽然前者的卷曲收缩率要远远高出后者,可能是前者的两组分解取向差异较大造成的。显然,卷曲收缩率主要取决于解取向程度,而与取向程度相关不大。

表3　不同粘度配比下的双组分纤维的性能和结构参数

Table3　TheparametersofthestructuresandpropertiesofthePET PTTfilamentswithdifferentviscosityratios

0.67 1.24PET PTTPET

密度,g cm3结晶度,%声速取向因子,fs

晶区取向因子,fc非晶区取向因子,fa

50.07

0.666

0.91-0.91480.66

0.8798-1.3551

46.

48.46

0.574

0.94070.5088

0.9076-PTT

0. 0.92PET PTTPET

1.3624

44.58

51.82

0.67123

0.920.76

PTT

0. 1.24PET PTTPET

1.3619

47.92PTT

3.4　质量比对结构和卷曲性能的影响

3.4.1　质量比对PET PTT纤维卷曲性能的影响　两组分比例大小决定了两组分在纤维横截面的形状及大小,从而影响两组分收缩时的卷曲势能。只有达到足够的含量,收缩率大的组分产生的力矩才能使得收缩率小的组分跟随在纤维外侧发生卷曲。如果收缩率大的组分比例过小,其收缩产生的力矩将不足以使收缩率小的组分跟着形成卷曲,或只能形成稀而疏的卷曲;如果收缩率小的组分比例过大,其收缩产生·42·高　　分　　子　　通　　报2009年1月

的力矩大,使得纤维充分收缩,形成非常细密的卷曲,或使得收缩率小的组分成脱离卷曲内侧组分而呈蓬松状在外层,导致纤维产生毛丝现象,机械性能差。这一现象在不同组分比例的PET PTT纤维中得到了很好的说明,如图7所示。随着PTT含量的增加,双组分纤维的卷曲细而密、卷曲曲率大,同时卷曲伸长率和沸水松弛条件下的卷曲收缩率都呈增加趋势,如图6所示,并在PET和PTT组分各占一半时达到最大,这和文献推导的只有一个相界面的两组分并列型复合纤维在两组分比例相同时具有最大的卷曲势是一致的。

[5]

图7　不同组分比例下的双组分纤维的卷曲形态

Figure7　ThecrimpshapesofthePET PTTfilamentswithdifferentweightratios

3.4.2　质量比对结构的影响　不同组分比例的双组分纤维中,随着PTT含量的减少,PTT组分的结晶度增加,PET组分的结晶度减少,特别是比例达到30%时,其结晶度升高到72.04%;但是各单组分的结晶度均所随着该组分含量的增加而有减少趋势,具体数据见表4所示。同样的组分横截面积下,组分含量减少意味着单位质量组分上承担的纺丝张力增加,导致的诱导取向作用加强,因此结晶度增加。

双组分纤维的整体取向随着PET含量的增加而减小,在两组分含量相等时达到极大值,这和50 50PET PTT组分比例的双组分纤维的卷曲收缩率最大一致。同样的组分横截面积下,PET组分含量的增加,导致其组分单位质量上承受的纺丝张力减小,诱导取向减小,而PTT组分则刚好相反,这两种取向变化竞争的结果是PET取向减小占主导地位,导致PET PTT组分的整体大分子取向减小。从表3中可以看出,PTT组分的晶区取向变化不大,可能的原因是PTT晶区模量较小,在较小作用力下晶区取向就已达到饱和,因而不再随因组分含量变化而导致承担的纺丝张力变化而变化。

表4　不同质量比下的双组分纤维的性能和结构参数

Table4　TheparametersofthestructuresandpropertiesofthePET PTTfilamentswithdifferentweightratios

70 30PET PTTPTT

密度,g cm3

结晶度,%声速取向因子,fs晶区取向因子,fc非晶区取向因子,fa

1.3572.0430.6370.95110.76

0.8796-PET36.797

PTT1.3619

42.8160.6710.930.6062

0.9076-60 40PET PTT

PET47.652

50 50PET PTTPTT1.3588

41.8330.6740.930.6262

0.8731-PET48.698

3.5　牵伸比对结构和卷曲性能的影响

3.5.1　牵伸比对PET PTT纤维卷曲性能的影响　在给定的牵伸比例下(见图8)双组分纤维的卷曲收缩

率均随着牵伸比的增加而增加,这和多数熔融纺纤维的变化规律一致,且PET PTT的卷曲伸长率增加。PTT晶区和非晶取向随牵伸比增加而增加

[6]

,同其它半结晶的高分子如PET一样。虽然本文没有给出单

组分PET的沸水缩率随牵伸比的变化,但可推断其收缩率也随牵伸比的增加而增加至饱和。

从数据来看,沸水处理条件下,牵伸比为3.6、3.8、4.0的收缩率分别为42.3%、39.3%、44%,都接近或在40%以上,而3.2牵伸比的收缩率只有33%;在干热180℃条件下,牵伸比为3.6、3.8、4.0的收缩率　第1期高　　分　　子　　通　　报·43·

分别为32.8%、31.1%和31.9%,而3.2牵伸比的收缩率只有28.1%。表明在3.6的牵伸比以上,只出现小的波动,收缩率总体有上升趋势且逐渐趋于稳定。

由于PET组分在纺丝线上优先结晶,具有良好的力学性能,所以,随着牵伸比的增加,一方面PET组分承担的纺丝张力增加,诱导取向结晶增加,大分子链排列规整性增强,收缩率变小;另一方面PTT组分也发生了更大的形变,收缩率变大。两方面竞争的结果是两组分收缩率差异增加、卷曲收缩率增加。因此,牵伸比例过小,导致先结晶的组分取向不够;牵伸比例过大,先结晶的组分晶体发生破坏,处于不稳定状态,且由于不能完全承受牵伸力作用而使得后结晶部分承受牵伸力作用发生诱导取向,使得两组分非晶区取向差异减小。

图8　不同牵伸比下的卷曲参数

Figure8　Thecrimpparametersunderdifferentdrawingraitos

图9　不同牵伸比下的结晶度和取向因子Figure9　Thecrystallinityandsonicorientation

factorunderdifferentdrawingratios

3.5.2　牵伸比对PET PTT纤维结晶和取向的影响　PET PTT纤维中各单组分的结晶度随牵伸比的改变发生了较大变化,如图9所示。在3.6倍的牵伸比以前,PTT和PET各单组分的结晶度均随着牵伸比的增加有所提高,尤其是PTT组分,在牵伸比为3.2时,其结晶度只有44.92%,牵伸比为3.6时,结晶度为47.92%,但是PET组分的变化却不明显,在双组分纤维的牵伸比分别为3.2和3.6时,其结晶度分别为51.61%和51.82%,几乎一致。这表明,在这个范围的牵伸比下,由于PET组分较为刚硬,纺丝张力诱导取向和结晶已达到饱和,而PTT组分的大分子链由于其显著的粘性流动,使其在较大牵伸比对应的较大纺丝张力条件下发生较为显著的诱导规整排列。但是,在牵伸比达到4.0的时候,两组分的结晶度都发生了下降,尤其是PTT组分,结晶度只有42.92%,下降显著。表明该牵伸比下纺丝张力已超出了双组分纤维中各组分大分子链所能承担的应力,分子链部分不完善的结晶可能在应力作用下发生了破坏,这和4.0倍牵伸下DSC曲线中的右肩峰下降是一致的。

尽管不完善、不够规则的结晶会在高牵伸倍数下遭到破坏,但是双组分纤维的整体取向因子随牵伸比的增加而增加。无论是PET组分还是PTT组分,其大分子链在外力作用下沿纤维轴向发生了取向,尤其是非晶区分子链的规整排列增强,卷曲的大分子链被拉伸,所受作用力越大,大分子链沿纤维轴的取向程度越高。

3.6　牵伸温度和定型温度对结构和卷曲性能的影响

牵伸温度和定型温度对PET PTT结构和卷曲的影响相对较小。随定型温度和牵伸温度的增加,PET PTT纤维的卷曲收缩率降低,卷曲伸长率增加。各组分的结晶度、PET PTT纤维的大分子整体取向、PET和PTT单组分纤维的大分子整体取向均随定型和牵伸温度的增加而增加。

4　结论

本文系统研究了不同纺丝条件下PET PTT双组分弹性长丝的结晶取向结构和卷曲性能,在可纺的前提下,得到如下结论。

(1)在可纺的前提下,两组分粘度差异是影响PET PTT双组分长丝结构和卷曲性能的最关键因素,其次是组分比例和牵伸比,牵伸温度和定型温度对于双组分纤维的卷曲性能和结构的影响相对较小;·44·高　　分　　子　　通　　报2009年1月

(2)在同样的挤出温度条件下,在纺丝线上,具有较高熔融温度的PET组分优先发生结晶,并以其优良的力学性能承担绝大部分纺丝张力,PTT组分只有形变而几乎无拉伸诱导结晶和取向,PTT组分非晶区大分链沿纤维轴向可能还存在卷曲、缠绕等现象,取向很差。这导致PTT纤维具有较高的沸水缩率,解取向显著;热处理过程中,PTT组分会发生大于PET组分的热收缩和尺寸变化而导致卷曲;

(3)随着两组分粘度差异的增加,PET PTT双组分纤维的卷曲收缩率和伸长率均增加,取向因子增加。双组分中各组分的结晶度均随着两组分粘度差异的增加而增加;

(4)各单组分的结晶度均随该组分含量的增加而有减少趋势;同时双组分纤维的整体取向随两组分含量差异的减小而增加,在两组分含量相等时达到极大值。且当两组分比例为50 50时,双组分纤维具有最大的卷曲伸长率和收缩率;

(5)随着牵伸比例的增加,PET PTT双组分纤维的卷曲伸长率和收缩率均增加,纤维的整体取向、各组分的结晶度均有增加的趋势;

(6)牵伸温度和定型温度对PET PTT双组分纤维的结构和卷曲性能的影响相对较小。

参考文献:

[1]　DunbletonJH.JPolySci,Part:A-2,1968,6(4):795.[2]　ChuahHH.JPolySci,Part:B2002,40(14):1513～1520.[3]　SakuradaKK.JPolymSci,Part:C,1970,31:57.

[4]　李宏伟.关于聚对苯二甲酸丙二酯高速熔融纺丝纤维结构和性能的研究.北京:北京化工大学,2002.[5]　陈日藻,丁协安,华伟杰.复合纤维.北京:中国石化出版社,1995:14.[6]　ChuahHH.Macromolecules,2001,34:6985～6993.

TheCrystallinityandOritetationStructuresandCrimpProperties

ofPET PTTBicomponentFilament

SHIMei-wu,XIAOHong

(TheQuartermasterEquipmentResearchInstituteoftheGeneralLogisticsDepartmentoftheCPLA,Beijing100082,China)

Abstract:InordertodevelopPET PTTbicomponentfilamentusedinthefabricsformilitaryofficerformalitydress,thestructureinformationsofPET PTTfiberswithdifferentspinningparametersweregotbydensitymethod,

WideAngleX-rayDiffraction(WAXD),sonicorientationandDifferientialScanningCalority(DSC).TheirmechanicalandcrimppropertiesweregotfromInstron5566.Onthespinningline,thePETcomponentwillcrystalfirstlyandhashigherdrawinducingorientationandcrystallinitythanthePETfiberunderthesamespinningparameters,andthoseofPTTcomponentarelowerthanthoseofPTTfiber.Thecrimpshrinkingrateandtheelongationrate,thesonicorientationfactorandthecrystallinityofeachcomponentwillimprovewiththeincreasingdifferenceoftheviscosityoftwopolymer.ThecrimpshrinkingrateandtheelongationrateofthePET PTTfiberarethehighestwhenthecontentofthetwocomponentsisequal.Thecrystallinityofeachcomponentdecreasesandthesonicorientationfactorincreaseswiththeincreasingdifferenceoftheweightoftwopolymer.Theincreaseofthedrawrationresultsintheincreaseofthecrimpelongationrateandshrinkingrateandthesonicorientationfactorandthecrystallinityoftheindividualcomponent.Thedrawingtemperatureandthesettingtemperatureaffectlittle.

Keywords:PET PTTbicomponentelasticfilament;Crystallinity;Orientation;Crimp