PTT纤维的基本力学性能研究

2012-10-29李寿松曲志强杨庆斌

化纤与纺织技术 2012年2期

李寿松，刘冰，曲志强，杨庆斌

(青岛大学, 山东青岛 266071)

聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是由对苯二甲酸与1,3-丙二醇经缩聚反应而得,是一种具有独特的力学性能和热学性能的聚酯材料[1- 2]。PTT纤维具有柔软的手感，良好的舒适性,优异的弹性回复性能,其弹性回复性几乎是涤纶纱的两倍[3-4]。鉴于PTT纤维的优良性能，可提供开发高级服饰和功能性织物，以及装饰纺织品等。本文针对PTT纤维的基本性能进行研究，以对实际生产进行指导[5-6]。

1 实验

1.1 实验用纤维规格

实验中用的纤维规格见表1。

表1 纤维的规格

实验中所用PTT纤维的纵横截面形态见图1、图2。

图1 PTT纤维纵向形态

图2 PTT纤维横向形态

从图1和图2可以看出，PTT纤维的纵向平直，表面有黑色斑点；横截面呈近似圆形结构。

1.2 实验仪器及实验条件

实验仪器：LLY-06E型电子式单纤维强力仪(青岛大学纺织工程实验室提供)。

实验项目：常温干、湿态一次拉伸断裂性能，不同夹持方式下断裂性能，不同松弛应变下松弛性能。

拉伸断裂性能实验条件：拉伸速度：10 mm/min；预加张力：0.2 cN；夹持距离：10 mm；测试次数：50。

松弛性能实验条件：拉伸速度：10 mm/min；预加张力：0.2 cN；夹持距离：10 mm；测试次数：50。松弛时间：30 s；松弛应变：8%，10%。

2 结果分析

2.1 纤维常温干、湿态一次拉伸断裂性能

PTT纤维常温干、湿态一次拉伸断裂性能基本指标比较见表2。

表2 两种纤维常温干、湿态一次拉伸断裂性能基本指标

由表2可知，湿态下PTT纤维和干态PTT纤维的初始模量、断裂强度几乎无变化，主要是由于PTT纤维的吸湿性比较小，故吸湿后对初始模量和断裂强度的影响较小，而湿态的PTT纤维断裂伸长率比干态时高。

干态时PTT纤维的初始模量、断裂强度均低于干态PET纤维，但干态PTT纤维的断裂伸长率大于干态PET纤维。这主要是由于PTT纤维改性后手感比较柔软，弹性好引起的。湿态状态下PTT纤维的断裂强度和初始模量都低于湿态下的PET纤维，但断裂功和断裂伸长率高于湿态的PET纤维。

2.2 不同夹持方式下断裂性能

两种纤维在结节和钩接状态下拉伸断裂性能基本指标见表3。

表3 两种纤维在结节和钩接状态下拉伸断裂性能基本指标

由表3可知，PTT纤维在结节状态下断裂强度和断裂伸长率均小于在勾结状态下的断裂强度和断裂伸长率，而PET纤维正好相反。PTT纤维在两种夹持状态下断裂强度以及初始模量均小于同种状态下的PET纤维。但PTT纤维在两种状态下的断裂伸长率远远大于同状态下的PET纤维，这主要是因为PTT纤维改性后其刚性下降，柔软性提高所造成的。