二醋酯纖維的結(jié)構(gòu)特性

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1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)第31卷第3期2005年6月東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)JOURNALOFDoNGHUAUNIVERSITYV01．31，No．3JurL2005二醋酯纖維的結(jié)構(gòu)特性張靜1，王善元1’2(1．東華大學(xué)紡織學(xué)院，上海，200051；2．東華大學(xué)教育部紡織面料技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海，200051)摘要采用DSC、X一射線(xiàn)衍射和密度梯度管等技術(shù)研究了二醋酯纖維的結(jié)晶、取向等結(jié)構(gòu)特性，初步探討了不同紡絲工藝對(duì)纖維結(jié)構(gòu)特性的影響，發(fā)現(xiàn)：二醋酯纖維存在兩種晶型結(jié)構(gòu)，結(jié)晶度和取向度都較低；以相同二醋片為原料時(shí)，紡絲工

2、藝對(duì)纖維的結(jié)構(gòu)特性有影響但不明顯，而煙用紡絲工藝和紡織用紡絲工藝之間的差別對(duì)纖維結(jié)構(gòu)特性的影響則相對(duì)較大。關(guān)鍵詞：二醋酯纖維，結(jié)構(gòu)特性，紡絲工藝，結(jié)晶中圖分類(lèi)號(hào)：TS102．511．3醋酯長(zhǎng)絲是優(yōu)良的紡織原料，它性能獨(dú)特，既有纖維素纖維的服用舒適性，也有合成纖維的尺寸穩(wěn)定性。目前，在美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，醋酯纖維在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展已比較成熟，他們對(duì)醋酯纖維也有了很好的認(rèn)識(shí)和理解。而我國(guó)紡織用醋酯長(zhǎng)絲的生產(chǎn)尚屬空白[1,23，對(duì)紡織用醋酯纖維的研究也仍以織造等后加工技術(shù)為主，有關(guān)醋酯長(zhǎng)絲的結(jié)構(gòu)特性、紡絲工

3、藝等原創(chuàng)性工作的報(bào)道則更為鮮見(jiàn)。所以，有必要對(duì)醋酯纖維的紡絲工藝、結(jié)構(gòu)特性和兩者之間的關(guān)系等進(jìn)行研究，加深我們對(duì)這種纖維的認(rèn)識(shí)和理解。只有在此基礎(chǔ)上，我們才能開(kāi)發(fā)、推廣醋酯纖維在我國(guó)紡織領(lǐng)域的應(yīng)用，從而解決醋酯長(zhǎng)絲長(zhǎng)期依賴(lài)進(jìn)口的現(xiàn)狀。這里對(duì)二醋酯長(zhǎng)絲的結(jié)晶、取向等結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行了測(cè)試分析。1實(shí)驗(yàn)1．1樣品二醋酯長(zhǎng)絲的制備是在南通醋酯纖維有限公司完成的。采用該公司合成的同一種二醋片，并借鑒煙用醋酸絲束的紡絲工藝，以丙酮為溶劑，采用不同的紡絲工藝(改變熱空氣溫度、紡絲液濃度和殘余溶劑量3個(gè)參數(shù))，在煙用醋酸絲束小

4、試設(shè)備上，通過(guò)干紡，分別制得A、B兩個(gè)二醋酯長(zhǎng)絲樣品；F樣則由一家韓國(guó)公司以上述相同二醋片為原料紡制而成。收稿日期：2004—02—261．1結(jié)構(gòu)參數(shù)測(cè)試測(cè)試前，樣品首先經(jīng)過(guò)油劑萃取處理，以排除紡絲油劑對(duì)纖維結(jié)構(gòu)參數(shù)測(cè)試的影響；然后烘干并用密封袋保存。1．2．1DSC分析采用METTLERTOLEDOSTAR。System公司的DSC822。型差熱掃描量熱測(cè)量?jī)x；掃描范圍30～280℃；升溫速度10。C／min。1．2．2X一射線(xiàn)衍射采用日本RigakuDMAXRB—II型X二射線(xiàn)衍射儀。粉末法：掃描范圍2

5、0=5?！?0。；步長(zhǎng)0．05。；Cu靶；Ni單色濾波片；波長(zhǎng)A一1．542X1010m。1．2．3密度采用MD一1型密度測(cè)定儀。分別以正庚烷(o．6837g／crn3)和四氯化碳(1．596g／crn3)為輕、重液，配置成密度范圍為1．27～1．37g／cin3的密度梯度管；然后將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的醋酯纖維小球投入密度梯度管，24h后讀數(shù)。1．2．4取向度聲速法：SCY—HI型聲速取向測(cè)量?jī)x。浸沒(méi)法：PS型偏光顯微鏡(上海光學(xué)儀器廠)，ZW型阿貝折射儀(上海光學(xué)儀器廠)、鈉光燈等；以石蠟和僅一溴萘為浸沒(méi)液。1．

6、2．5纖維形態(tài)由于醋酯纖維相當(dāng)柔軟，切片的制作難度較萬(wàn)方數(shù)據(jù)3期張靜，等：二醋酯纖維的結(jié)構(gòu)特性95大，故采用其他纖維包覆的方法。將一定量的醋酯纖維理直并包在深色羊毛中，然后在Y172型纖維切片器(哈氏切片器)上進(jìn)行切片，最后在光學(xué)顯微鏡下觀察并攝影。2實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析2．1Ⅸ匯差熱分析二醋酯纖維的熱性能已有一些研究陋5I，但結(jié)論并不一致。本實(shí)驗(yàn)中A、B、F3個(gè)樣品的DSC測(cè)試結(jié)果如下：表1二醋酯纖維的Ⅸ匯譜圖結(jié)果特征峰1面一甄礦—磊噩影—甄髟溫度／熱彤℃(J·g一1)℃(J·g一1)℃(J·g一1)第一個(gè)峰2

7、03．172．03202．782．17204．122．22第二個(gè)峰233．154．19233．943．18233．294．06很明顯，3個(gè)樣品的DSC測(cè)試結(jié)果非常接近，都有2個(gè)特征放熱峰，而且峰的位置也幾乎相同(表1)，其原因可能是：這3個(gè)樣品是用相同的二醋片紡成的。從兩個(gè)特征峰的形狀來(lái)判斷，它們都是熔融峰，說(shuō)明二醋酯纖維存在兩種晶型結(jié)構(gòu)。對(duì)第一個(gè)特征峰而言，3個(gè)樣品的熱焓沒(méi)有大的差異，而第二個(gè)峰的熱量轉(zhuǎn)化能稍有區(qū)別，A樣最高，B樣最低，這表明紡絲工藝對(duì)醋酯纖維的結(jié)晶度有一定的影響。但總的來(lái)說(shuō)，這3個(gè)樣品的

8、熱性能和結(jié)晶度差異不大。從理論上說(shuō)，可以根據(jù)熱焓來(lái)計(jì)算被測(cè)樣品的結(jié)晶度，但由于二醋酯全結(jié)晶時(shí)的熱焓未能查得，所以定量分析難以實(shí)現(xiàn)。2．2密度與結(jié)晶度表2密度測(cè)試結(jié)果從表2可見(jiàn)，本實(shí)驗(yàn)測(cè)得的二醋酯纖維的密度與文獻(xiàn)報(bào)道相符[6]，其中A、B兩個(gè)樣品的密度值相差不大，說(shuō)明這2個(gè)樣品的結(jié)晶度非常接近；而F樣的密度值略小于A、B樣品，表明它的結(jié)晶度相對(duì)較低，但差異也不大。2．3X一射線(xiàn)衍射測(cè)試圖1為A、B、F樣的X一射線(xiàn)衍