油剂对PET短纤维性能的影响

刘伯林 金剑

中国纺织科学研究院有限公司 生物源纤维制造技术国家重点实验室 北京 100025

1 引言

PET短纤维在放置的过程中，往往会出现强度衰减的情况，给生产企业和下游加工企业带来困扰。究其原因，我们通常认为油剂会对PET短纤维的相关性能产生影响。本文详细研究了油剂对纤维结晶性能以及纤维强度衰减性能的影响，相关研究未见报道。

2 实验部分

2.1 样品

PET短纤维：1.56dtex、半消光、洛阳石化公司。

2.2 测试方法

（1）DSC 测试方法

用 Perkin-Elmer Pyris 1 型差示扫描量热仪测试样品的DSC升温曲线及降温曲线。DSC测试前，将样品尽可能剪成粉末后称取一定重量，封闭在样品盘中，样品重量控制在6～8mg。氮气（N2），升温速率为20℃/min，从温度30℃升温至280℃；保温5min，消除热历史，以80℃/min的降温速率降至30℃，在氮气保护下，样品以20℃/min升温至280℃；然后再以20℃/min的降温速率降至30℃，记录下各自曲线。

结晶度（Xc）按下式计算：

（2）TGA 测试方法

用 Perkin-Elmer Pyris 7 型热重分析仪测试。样品重量控制在2～8mg。氮气（N2），升温速率为20℃/min，从室温升温至700℃。

（3）纤维强度测试方法

依据标准GB/T14337-2008测试。

表1 DSC测试数据

图1 含油剂纤维样品DSC图

图2 去除油剂后纤维样品DSC图

图3 含油纤维样品 TGA图

图4 去除油剂样品TGA图

表2 纤维强力、伸长率测试结果

3 结果与讨论

3.1 油剂对PET短纤维结晶性能影响

对各样品进行去除油剂的洗涤，测试得出样品去油以及未去油样品的DSC图。图1为含油剂纤维样品DSC图，图2为去除油剂后纤维样品DSC图。具体数据见表1。

由表1可知，样品去油剂和不去油剂的ΔTc值相差很大，含油剂的纤维其结晶能力明显强于不含油剂纤维，从二次升温样品计算的结晶度，可以得到同样结果。说明油剂对纤维结晶性能的影响还是比较明显的。由于样品中油剂存在，使PET分子链段运动相对容易，结晶相对容易，导致结晶度相对变大。

3.2 油剂对PET短纤维热性能的影响

TGA测试结果：图3为含油纤维样品 TGA图，图4为去除油剂样品TGA图。从样品的TGA图以及图中分解5%时对应的温度数据，可以看出，油剂对纤维热稳定性影响不大，对纤维样品整体的热分解性能影响不大。

3.3 油剂对PET短纤维力学强度衰减的影响

从表2样品老化30天的测试数据来看，经过洗涤后纤维的断裂强度和断裂伸长变化不大，未洗涤的纤维断裂强度和断裂伸长率降低比较明显。

4 结论

含油剂的纤维其结晶能力明显强于不含油剂纤维；油剂对纤维的热分解温度变化不大；不含油剂的纤维样品经过室温放置1个月后，纤维强度几乎没有变化；含有油剂的纤维样品放置1个月后，强度、伸长均有下降。