PTT纤维是纺织产业中的一种新型的、性能优异的聚酯化学纤维,性能优于传统的PET和PBT,具有广阔的市场空间。
表7-7是PET、PBT、PTT纤维的主要性能指标。PTT纤维的柔软度明显优于PET和PBT,而且PTT纤维具非常好的弹性回复性能,20%形变时的弹性回复率高达90%,而PET只有30%左右。
表7-7 PET、PBT、PTT纤维的主要性能指标
1.纤维的弹性回复性
纤维与纱线的伸长变形可分为:急弹性变形、缓弹性变形和塑性变形。急弹性变形程度越大,塑性变形程度越小,回弹性就越好。有资料表明:PTT的急弹性变形程度明显高于PET,与尼龙66相近;而塑性变形程度明显低于PET,也和尼龙66差不多,所以PTT的回弹性显著高于PET(是PET的2倍)[18](表7-8)。
表7-8 定伸长弹性恢复测试[1]
注 试样为1.67dtex×38mm PTT短纤维。实验仪器为YG(B)003A电子单纤维强力机,夹持距离为20mm,下夹持器速度为20mm/min,分别测30次。
2.染色性
PTT的玻璃化转变温度(45~55℃),PET的玻璃化转变温度约为80℃,所以PTT的玻璃化转变温度比PET低近30℃,所以PTT的染色性能优于PET纤维。PTT纤维可在常温常压下可染。PTT在100℃时的染深性可以与130℃的PET的染深性相比。PTT的典型染色工艺见图7-12。
图7-12 PTT纤维典型染色工艺曲线
3.抗污性
PTT归属于聚酯类聚合物的特性决定了PTT的耐污性能要优于尼龙产品,抗污性能与纤维的拒油性和易去污性有关。研究表明,大分子链的化学结构对其表面张力影响很大,亚甲基为奇数的比偶数的临界表面张力低,所以PTT纤维具有较好的抗污性,具有优异的抗酸性和抗分散性污物污染的性能,不必施加助剂,纤维本身的分子结构赋予其天然的抗污性,在一定程度上可以节约后整理成本[19]。
4.热性能(www.xing528.com)
PTT纤维的熔点Tm在230℃左右,低于PET(265℃)和PA66(256℃)和PA56(254℃),其玻璃化转变温度Tg与PA6相似。玻璃化温度Tg与软化点温度Tc的差值(ATg)是高分子加工的一个重要参数,PTT纤维的ATg很小,仅为15℃,而PET纤维为70℃左右,因此PTT纤维在拉伸过程中要严格控制温度。表7-9列出了几种主要合成纤维的热学性能[19]。
表7-9 几种合成纤维的热学性能比较
5.卷曲性
由图7-13 PTT/PET并列纤维的卷曲形态可以看到,羊毛纤维单位长度的卷曲数少,而且与PTT/PET并列复合纤维相比卷曲幅度不大。
图7-13 热处理前的纤维卷曲形态
棉型复合短纤的卷曲曲率比毛型复合短纤稍大,但远小于复合纤维长丝切断后的纤维的卷曲半径。复合长丝切断得到的短纤,卷曲整齐的纱段与卷曲杂乱的纱段的间隔排列,卷曲形态比较清晰,单位长度上卷曲数较少,但卷曲半径比前面两种短纤都大。从图7-14中可以看到,热处理后羊毛纤维的卷曲形态变化不明显。而复合纤维单位长度上的卷曲数增加、卷曲幅度变大。长丝经过热处理后,由稀疏的大卷形态变为细密规整的小卷形态,单位长度的卷曲数急剧增多,卷曲半径变小,三维螺旋卷曲的外形十分规整[20]。
图7-14 热处理后的纤维卷曲形态
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