仪纶TM纤维及纱线的性能研究

陆少波　刘西妍

1. 仪征化纤广州康祺有限公司(中国) 2. 东华大学 纺织学院(中国)



仪纶TM纤维及纱线的性能研究

陆少波1刘西妍2

1. 仪征化纤广州康祺有限公司(中国) 2. 东华大学 纺织学院(中国)

对比测试与分析了仪纶TM纤维、常规聚酯纤维和棉纤维的性能。分别选用环锭纺、赛络纺、赛络紧密纺纺纱工艺，纺制线密度相同的纯纺仪纶TM、仪纶TM/棉混纺、常规聚酯/棉混纺与棉纯纺纱线，测试和分析了纱线的性能。试验结果显示：仪纶TM纤维的力学性能介于常规聚酯和棉纤维之间，初始模量小；不同纺纱工艺纺制的仪纶TM纱线总体性能相似，赛络紧密纺纱线纱体结构更均匀；相同混纺比的仪纶TM/棉纱线的回潮率较常规聚酯/棉纱线的回潮率高。

仪纶TM；纤维；纱线；性能

仪纶TM(YilonTM)纤维是仪征化纤股份有限公司自主研发的具有自主知识产权的新型聚酯仿棉短纤维。纤维分子结构为对苯二(甲)酸(PTA)+乙二醇(EG)+聚酰胺(PA)，经共聚反应，所引入的酰胺基团在大分子上形成嵌段，构成新的物质——聚酰胺酯(图1)[1]。

由于主链中植入一定比例的聚酰胺基团，纤维的玻璃化转变温度、模量与强度等基本物理性能及染色性等都发生了根本性的改变，因此仪纶TM纤维针织产品兼具柔软舒适、抗起球性好、吸湿快干、抗皱挺括及绿色低碳等良好的服用舒适性能，越来越受到人们的关注。

图1　仪纶TM纤维结构

本研究试验测试和对比了仪纶TM纤维、常规聚酯纤维及棉纤维的性能；分别选用环锭纺、赛络纺和赛络紧密纺3种纺纱工艺，以仪纶TM纤维纯纺、仪纶TM/棉纤维不同比例混纺、常规聚酯/棉纤维不同比例混纺，以及棉纤维纯纺方式，制备线密度均为18.2 tex(32S)的纱线，对比测试及分析了纱线的性能，以期为仪纶TM针织产品的开发提供试验依据。

1　仪纶TM纤维的性能

1.1试样

分别选用仪纶TM纤维、常规聚酯纤维和棉纤维，试样规格与基本性能如表1所示。由表1可见，仪纶TM纤维长度与常规聚酯纤维接近，略大于棉纤维，线密度介于常规聚酯纤维和棉纤维之间，卷曲率比常规聚酯纤维小。

表1　试样基本规格与性能

1.2测试指标与方法

1.2.1断裂强力与断裂伸长率

参照GB/T 14337—2008，采用YG004N型电子单纤维强力仪，等速拉伸试样至断裂。拉伸速度为100 mm/min，预加张力为0.05 cN/dtex，测试指标为断裂强力、断裂伸长率和初始模量。

1.2.2回潮率

参照GB/T 6503—2008，采用Y802A型八篮恒温烘箱和电子天平，在标准条件下调湿24 h后箱外称取其湿态下的质量(W湿)，在(110±2) ℃温度下烘燥1 h后称取其干态下的质量(W干)，按式(1)计算试样的回潮率。

(1)

1.2.3动摩擦因数

选用Y151型纤维摩擦因数测定仪，应用绞盘法测量动摩擦因数。摩擦辊转速为30 r/min，线速度为75 cm/min，预加张力0.098 cN(100 mg)，根据扭力天平读数，取3次测试结果的平均值，根据式(2)计算被测纤维的摩擦因数μ。

(2)

式中：f0——预加张力读数，mg；

F——扭力天平读数，mg。

1.3结果与分析

仪纶TM纤维和对比试样的断裂强力、断裂强度、断裂伸长率、初始模量、动摩擦因数和回潮率等测试结果如表2所示。由表2可见，仪纶TM纤维的断裂强度与棉纤维相近，明显小于常规聚酯纤维；断裂伸长率远低于常规聚酯纤维，介于常规聚酯和棉纤维之间；初始模量小，且动摩擦因数介于常规聚酯和棉纤维之间。由于在聚酯大分子主链结构中植入了酰胺基亲水性基团，仪纶TM纤维的回潮率约为常规聚酯纤维的2倍。

表2　仪纶TM纤维和对比试样的性能

2　仪纶TM纱线的性能

2.1试样

为了比较不同纺纱工艺条件下仪纶TM纯纺纱线、仪纶TM/棉不同比例混纺纱线与常规聚酯/棉不同比例混纺纱线及棉纯纺纱线的性能，以及环锭纺、赛络纺和赛络紧密纺3种纺纱工艺对纱线性能的影响规律，制备了线密度均为18.2 tex(32S)的纱线。纱线编号、组分、质量分数比及纺纱方法等如表3所示。

表3　12种纱线试样与纺纱方法

2．2测试指标与方法

2.2.1捻度与捻系数

参照GB/T 2543.2—2001，采用一次退捻加捻法测试。选用Y 331N+纱线捻度仪，预加张力9.1 cN，纱线长度250 mm，转速1 000 r/min，测试纱线的捻度、捻系数与捻度CV值。

2.2.2回潮率

参照GB/T 9995—1997，选用Y802A型八篮恒温烘箱、电子天平，在标准条件下分别取1 000 m长度的纱线，称取纱线的湿重[W湿(纱线)]及烘燥后的干重[W干(纱线)]，计算回潮率(式3)。

(3)

2.2.3断裂强力与断裂伸长率

参照GB/T 3916—1997，选用YG061型电子单纱强力仪测试纱线断裂强力和断裂伸长率，隔距500 mm，拉伸速度500 mm/min，预加张力9.1 cN。

2.2.4动摩擦因数

参照ASTMD 3108—2001标准，选用LFY-110型纱线动态摩擦因数测定仪测试纱线动摩擦因数，试验包角180°，测试速度30 m/min，测试时间15 s。

2.2.5毛羽

参照FZ/T 01086—2000，选用YG172型纱线毛羽测试仪测试纱线毛羽，试验次数10次/管，片段长度10 m，测试速度30 m/min。

2.3测试结果与分析

12种纱线性能的测试结果见表4和表5。

由表4和表5的测试结果可得出以下结论。

表4　纱线捻度、回潮率、断裂强度和摩擦性能等测试结果

表5　纱线毛羽测试结果

对纯纺仪纶TM、仪纶TM/棉(65/35)、仪纶TM/棉(40/60)混纺纱线而言，采用环锭纺、赛络纺及赛络紧密纺3种不同的加工工艺时，纺制的纱线的回潮率、断裂强度、断裂伸长率和摩擦因数等数值相似。赛络紧密纺纱线纱体结构均匀，力学性能中断裂强度的CV值小，总体上看，1～9 mm长度的毛羽根数少，且8～9 mm长度的毛羽根数几乎为零。

3种纺纱工艺纺制的纯纺仪纶TM纱线的回潮率都为0.80%左右，仪纶TM/棉(65/35)混纺纱线的回潮率在3.30%～3.50%之间，仪纶TM/棉(40/60)混纺纱线回潮率在5.30%左右，常规聚酯/棉(65/35)混纺纱线的回潮率为3.17%。回潮率随纱线中棉纤维含量的增大而增大，且仪纶TM/棉(65/35)混纺纱线的回潮率较常规聚酯/棉(65/35)混纺纱线的回潮率大。

纯纺仪纶TM纱线的断裂伸长率为9.83%～10.24%，仪纶TM/棉(65/35)混纺纱线的断裂伸长率为8.31%～8.85%，仪纶TM/棉(40/60)混纺纱线的断裂伸长率为6.33%～7.29，常规聚酯/棉(65/35)混纺纱线的断裂伸长率为10.18%，纯棉纱线的断裂伸长率为5.93%～6.19%。断裂伸长率随纱线中棉纤维含量的增大而减小的趋势十分明显，纯纺仪纶TM纱线的断裂伸长率与常规聚酯/棉(65/35)混纺纱线的断裂伸长率相当。

3　结论

3.1仪纶TM纤维性能

仪纶TM纤维性能的测试结果显示：仪纶TM纤维的断裂强度与棉纤维相近，明显小于常规聚酯纤维；仪纶TM纤维的断裂伸长率介于常规聚酯和棉纤维之间；仪纶TM纤维的初始模量小，且动摩擦因数介于常规聚酯和棉纤维之间；仪纶TM纤维的回潮率约为常规聚酯纤维的2倍。

3.2仪纶TM纱线性能

仪纶TM纱线性能的测试结果显示：环锭纺、赛络纺和赛络紧密纺纺制的仪纶TM纱线的回潮率、断裂强度、断裂伸长率和摩擦因数等相似，但赛络紧密纺纱线纱体结构均匀，断裂伸长率随纱线中棉纤维含量的增大而减小的趋势十分明显，纯纺仪纶TM纱线断裂伸长率与常规聚酯/棉(65/35)混纺纱线的断裂伸长率相当；3种纺纱工艺下的纯纺仪纶TM纱线的回潮率在0.80%左右，仪纶TM/棉(65/35)混纺纱线的回潮率较常规聚酯/棉(65/35)混纺纱线回潮率高。

3.3仪纶TM针织产品开发展望

仪纶TM改善了常规聚酯的吸湿性，具有较好的柔软性，选用该纤维纯纺或与棉纤维混纺，制备的针织物可以常温染色，节能环保；若选用赛络紧密纺仪纶TM针织纱线或仪纶TM/棉混纺纱，将进一步改善和提高针织面料的抗起毛起球性能，可广泛应用针织T恤、针织内衣及童装运动休闲等针织产品的开发，具有较好的市场应用前景

[1] 王鸣义. 超仿棉聚酯纤维的开发现状及发展前景[J]. 纺织导报，2011(2)：26-31.

Study on the properties of YilonTMfiber and yarn

LuShaobo1,LiuXiyan2

1. Yizheng Chemical Fiber Guangzhou Kangqi Co., Ltd., Guangzhou/China 2. College of Textiles, Donghua University, Shanghai/China

Fiber properties of YilonTM, polyester and cotton were tested respectively. Ring spinning, siro spinning and siro compact spinning were selected to produce the same yarn count of YilonTMand YilonTM/cotton blended yarns, as well as cotton and common polyester/cotton blended yarns. The properties of yarns were also tested. The experimental results showed that the mechanical performance of YilonTMfiber was something between common polyester and cotton, and its initial modulus was smaller than other fibers. The properties of yarns resembled, and however, the siro compact spinning yarn had uniformed surface construction. The moisture regain of YilonTM/cotton blended yarns were larger than that of common polyester/cotton blended yarn.

YilonTM； fiber； yarn； property