PTT長絲紗形態(tài)記憶特征的實(shí)驗(yàn)室模擬與表征.pdf

1、PTT纖維是由對(duì)苯二甲酸(PTA)和1,3-丙二醇( PDO)縮聚而成。它的大分子的基本鏈節(jié)中有三個(gè)亞甲基，會(huì)產(chǎn)生“奇碳效應(yīng)”，分子鏈在三個(gè)亞甲基處易彎曲、旋轉(zhuǎn)形成“Z”型構(gòu)象?！捌嫣夹?yīng)”使得PTT大分子鏈能夠有如同彈簧一樣的彈性變形，在彈性變形過程中分子的構(gòu)象并未發(fā)生變化，當(dāng)外力消失后又會(huì)恢復(fù)原狀，構(gòu)象轉(zhuǎn)變完全是可逆的，從而使PTT纖維具有良好的形狀記憶特征。 本文研究對(duì)象PTT纖維是當(dāng)前國際上最新開發(fā)的高分子新材料之一，也

2、被專家們預(yù)測(cè)為21世紀(jì)最主要的新型纖維之一。通過建立PTT長絲紗形態(tài)記憶特征的實(shí)驗(yàn)室模擬方法，研究PTT長絲紗形態(tài)記憶功能的實(shí)現(xiàn)條件，并在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定合理的工藝參數(shù)。 通過對(duì)PTT長絲紗進(jìn)行不同程度的扭轉(zhuǎn)變形，賦予紗線不同的扭轉(zhuǎn)變形量，測(cè)量和分析紗線在扭轉(zhuǎn)變形過程中的長度變化規(guī)律，研究發(fā)現(xiàn)，隨著扭轉(zhuǎn)變形量加大，PTT長絲紗的捻縮率逐漸增大，進(jìn)入高捻區(qū)后，PTT長絲紗的扭轉(zhuǎn)變形愈加明顯，同時(shí)紗線因收縮扭結(jié)而形成小辮子，為了防

3、止強(qiáng)捻紗線產(chǎn)生“辮結(jié)”，PTT長絲紗的扭轉(zhuǎn)變形量應(yīng)控制在捻度為2200捻/m以下的一定范圍內(nèi)是比較合適的。 通過對(duì)扭轉(zhuǎn)變形后的紗線進(jìn)行干熱定型，研究不同扭轉(zhuǎn)變形量和熱定型溫度對(duì)PTT長絲紗形態(tài)記憶特性的影響，研究發(fā)現(xiàn)，隨著扭轉(zhuǎn)變形量增大，經(jīng)過扭轉(zhuǎn)變形熱定型的PTT長絲紗急彈性回復(fù)率增大，當(dāng)扭轉(zhuǎn)變形量達(dá)到1800捻/m時(shí)，紗線的急彈性回復(fù)率變化趨于穩(wěn)定，因此，過高的扭轉(zhuǎn)變形量對(duì)提高紗線彈性并無實(shí)際意義；熱定型溫度對(duì)急彈性回復(fù)率也有

4、顯著影響，尤其是經(jīng)過160℃熱定型的PTT長絲紗，其急彈性回復(fù)率的測(cè)試結(jié)果明顯高于其他試樣，而且變化幅度最小，說明在此溫度條件下定型時(shí)，PTT長絲紗中的纖維形態(tài)比較穩(wěn)定，取得了較好的定型效果。本文認(rèn)為：在扭轉(zhuǎn)變形量為1800捻/m、熱定型溫度為155℃的實(shí)驗(yàn)條件下，PTT長絲紗取得了較好的形態(tài)記憶效果。 通過對(duì)扭轉(zhuǎn)變形后的紗線進(jìn)行干熱定型，研究不同扭轉(zhuǎn)變形量和熱定型溫度對(duì)PTT長絲紗解捻效果的影響，隨著扭轉(zhuǎn)變形量增大，PTT長絲

5、紗的沸水收縮率逐漸增大，其形態(tài)回復(fù)能力增強(qiáng)，當(dāng)扭轉(zhuǎn)變形量達(dá)到一定限度的時(shí)候，PTT長絲紗的沸水收縮率達(dá)到最大值；熱定型溫度對(duì)沸水收縮率也有顯著影響，隨著熱定型溫度升高，PTT長絲紗的沸水收縮率呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。 通過紅外光譜分析、X射線衍射分析、DSC分析對(duì)扭轉(zhuǎn)變形熱定型后的PTT長絲紗的結(jié)構(gòu)做較為深入的研究，研究發(fā)現(xiàn)，不同溫度對(duì)PTT紗線熱定型后，PTT纖維分子基團(tuán)沒有發(fā)生變化，也沒有新的基團(tuán)生成。隨著熱定型溫度的升高，結(jié)晶區(qū)有