PCT/PET共混及皮芯复合纤维热性能研究

摘要

涤纶（PET）纤维以其综合服用性能、力学性能优异、耐化学腐蚀性等优良性能。在服装、地毯和装饰纺织品等方面都具有广泛的用途。但是涤纶（PET)属于可燃性纤维，不耐高温，抗熔滴性能差。而且熔滴易引发火灾，烫伤等二次伤害。鉴于此，如何兼顾涤纶纤维良好的阻燃效果与抗熔滴性能的实现是值得重视和研究的。目前，对聚酯纤维的抗熔滴改性已成为国内外研究的重点。
　　本文以聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)与聚对苯二甲酸1，4-环己烷二甲酯（PCT）切片为原料，采用不同的纺丝方法，旨在生产出价格实惠，性能优异的高性能改性聚酯产品。
　　采用双组份皮芯型复合纺丝工艺，PCT作为皮层，纯PET作为芯层，纺制皮芯复合长丝，制得的纤维（PCT/PET皮芯）不仅具有优异的耐酸腐蚀性，同时还满足阻燃抗熔滴的性能。在酸性工况下，铅酸蓄电池使用寿命较短，这是因为其电极长期使用，易被酸液腐蚀。可用作铅酸蓄电池的保护层，从而延长使用寿命。从而具有稳定的结构来达到耐酸的目的。为了研究其耐酸性，测试了PCT/PET皮芯纤维及其产品在酸性工况下的力学性能和表面形态。显然PCT/PET皮芯纤维及其产品比纯PET、阻燃涤纶产品具有更优异的耐酸腐蚀性能。
　　采用共混的方法制备PET/PCT共混纤维，90％为纯PET，10%为PCT。以熔融纺丝的方法制备，两者均为聚酯材料，共混相容。制得的纤维（PET/PCT共混）不仅具有优异的耐高温性，同时还满足阻燃抗熔滴的性能。耐高温纤维主要运用在个人防护服、装饰和工业用途中。常规耐高温纤维主要有PPS、PPTA和PI等。耐高温材料一般采用熔融纺丝，其纺丝温度要求高，一般达到380~410℃，对技术人员操作和设备要求高。针对以上因素，本课题制备的耐高温阻燃抗熔滴产品（PET/PCT共混）为了研究其耐温性能，测试了PET/PCT共混纤维及其产品在150、170和190℃热处理温度下的物理性能的变化。结果显示PET/PCT共混纤维及其产品具有良好的耐温性。
　　采用极限氧指数和熔滴性能测试表明：PCT/PET皮芯纤维和PET/PCT共混纤维的极限氧指数分别高达28.8%和29.8%，且抗熔滴效果优异。采用热重分析（TG）和差式扫描热分析仪（DSC）测试改性涤纶的热性能，结果表明：通过改变长丝的制备方法，添加PCT聚酯切片，改变了纯涤纶的热分解过程，使得PCT/PET皮芯纤维和PET/PCT共混纤维的残炭量增加到30%左右。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 涤纶纤维阻燃改性的研究进展

1.3 聚酯纤维抗熔滴改性的研究进展

1.4 聚对苯二甲酸 1，4-环己烷二甲酯（PCT）纤维

1.5 存在的问题

1.6 课题的研究意义、目的及研究内容

第二章 改性聚酯机理和产品的制备

2.1 原料和设备

2.2 生产流程

2.3 主要工艺参数

2.4 主要工艺探讨

2.5 制备的纤维规格及指标

2.6 本章小结

第三章 新型改性聚酯纤维的未牵伸丝的结构与性能

3.1 PET/PCT共混纤维的未牵伸丝结构与性能

3.2 PCT/PET皮芯纤维的未牵伸丝的结构与性能

3.3 本章小结

第四章 新型改性聚酯纤维的结构与性能

4.1 PET/PCT共混纤维的结构与性能

4.2 PCT/PET皮芯纤维的结构与性能

4.3 本章小结

第五章 改性聚酯纤维阻燃抗熔滴性能的研究

5.1 改性聚酯纤维抗熔滴性能的研究

5.2 改性聚酯纤维阻燃性能的研究

5.3 本章小结

第六章 改性聚酯无纺布的性能研究

6.1 针刺无纺布的工艺研究

6.2 PET/PCT共混纤维无纺布耐温性能的研究

6.3 PCT/PET皮芯纤维无纺布的耐酸性能

6.4 实际产品日本测试机构测试报告

6.5本章小结

第七章 结论与展望

7.1 结论

7.2 研究中的不足与展望

参考文献

附录

研究生期间的研究成果

致谢