洛化与仪征涤纶（PET）短纤维的性能比较

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

不同公司生产涤纶短纤维，由于工艺的不同，性能往往会有所不同。为了更全面地了解洛化和仪征涤纶纤维性能差别，本文对洛化和仪征PET纤维结晶性能，热性能以及金属含量等进行了详细比较，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、中国石化集团洛阳石化分公司；PET短纤维：1.56dtex、半消光、中国石化仪征化纤股份有限公司。

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：

Xc=（ΔHm-ΔHcc）×100/ΔHc0

式中，ΔHm、ΔHcc分别为切片的熔融焓与冷结晶焓；ΔHc0是100%结晶PET的热焓，通常取125.60J/g。φ为CB的体积分数。

（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）元素测试方法

依据标准GB/T30157-2013测试。

表1 DSC测试数据

图1 洛化纤维样品DSC图

图2 仪征纤维样品DSC图

图3 洛化纤维样品TGA图

图4 仪征纤维样品TGA图

表2 样品的结晶度对比

表3 样品的元素分析结果

3 结果与讨论

3.1 短纤维结晶性能比较

分别对洛化和仪征PET短纤维样品进行DSC测试，图1为洛化纤维样品DSC图，图2为仪征纤维样品DSC图。具体数据见表1。

由表1可知，洛化样品热结晶温度Tc为207.44℃，而仪征样品的热结晶温度为200.44℃，洛化样品热结晶温度高，说明洛化PET短纤维的分子链活动能力强，结晶能力强，容易在高温下结晶。

从表中的结晶度Xc计算也可以得到：在消除热历史的情况下，同样条件二次结晶，洛化样品聚合物的结晶度比仪化样品聚合物的结晶度大，与上面的测试结果相吻合，见表2。

由上面的分析测试得到，洛化PET短纤维的分子链容易运动，其结晶能力相对较强，结晶度较高。

3.2 PET短纤维热性能的比较

TGA测试结果：图3为洛化纤维样品 TGA图，图4为仪征纤维样品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，两者纤维热稳定性差别不大。

3.3 元素分析测试

对洛化和仪化同规格PET短纤维样品进行了元素分析，结果见表3。

4 结论

洛化样品热结晶温度高于仪征样品的热结晶温度；洛化样品聚合物的结晶度大于仪征样品聚合物；洛化样品两者纤维热稳定性差别不大；洛化样品中锑元素的含量高于仪征样品，钛元素的含量相差不多。