丙烯腈-偏氯乙烯-丙烯酸甲酯三元共聚比例对假发用纤维热定型的影响

摘要

假发产品日益流行，人发资源日益稀缺，化纤假发的需求量和产量逐渐加大，并且随着人们的生活水平的提高，对假发的差别化和功能化的要求也就越来越高，因此对假发用纤维的研究越来越重要。
　　本文研究了丙烯腈（AN）-偏氯乙烯（VDC）-丙烯酸甲酯（MA）三元共聚物。将共聚物、二甲基甲酰胺（DMF）与水三者混合制成溶液，从二甲基甲酰和水混合的凝固液里抽出，初生纤维经过水洗、热水拉伸、干燥热处理、卷绕，最终得到假发用改性聚丙烯腈纤维。其中偏氯乙烯起阻燃作用，丙烯酸甲酯起增加染色性的作用。
　　本文研究了三种单体比例对改性聚丙烯腈纤维热处理的影响。最终得到一种合适配比的共聚物，用这种共聚物纺成的纤维可以满足“大辫儿”假发产品的要求。
　　当共聚物单体单元AN:VDC:MA=28:14:1时，纤维样品在100℃，0.3Mpa的条件下，用两个沟槽相互咬合的直径为12cm的波纹压辊以30r·min-1（线速度为18.84cm·sec-1）进行压曲处理，压出波纹的波数（轴向1cm内波的数量）为2.5cm-1，振幅为0.6mm，达不到假发制品的要求。
　　通过改变投料时三种单体的用量，分别得到了单体单元比例为AN:VDC:MA=28:14:1、 AN:VDC:MA=9:6:1和 AN:VDC:MA=8:8:1的共聚物，并分别通过元素分析、红外光谱、1H核磁共振、热失重分析和差示量热扫描进行检测。元素分析、红外光谱和1H核磁共振的结果证明，三个样品都含有AN、VDC、MA单体单元，同时三者比例各不相同。热失重分析和差示量热扫描的结果显示，共聚物中VDC和MA单体单元比例的增加，5％热分解温度T5d和玻璃化温度Tg都下降，其中AN:VDC:MA=28:14:1的共聚物不符合假发制作要求。
　　对AN:VDC:MA=9:6:1和AN:VDC:MA=8:8:1两个纤维样品同样进行了压曲处理、热水定型处理和干热收缩处理。结果表明，随着偏氯乙烯和丙烯酸甲酯含量的提高，热处理效果得到了明显的改善。当AN:VDC:MA=8:8:1时，玻璃化温度下降使得纤维压曲的纹波变得明显，波数达到4cm-1~5cm-1，波纹振幅达到0.75mm~1.0mm。同时，该样品经过65℃~85℃的热水定型处理，原长30cm的纤维在卷曲定型后竖直悬垂，长度能保持在43%~73%之间。在110℃，40min的条件下，干热收缩大于8%。该样品力学性能抗张强度≥1.0cN·dtex-1，断裂伸长率≥25%，满足假发制品要求。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2假发用化学纤维的研究进展与大辫儿产品用纤维的选择

1.2.1 假发用聚丙烯腈纤维

1.2.2 假发用聚氯乙烯纤维

1.2.3 假发用聚酯纤维

1.2.4 其它假发用纤维

1.2.5 “大辫儿”产品用纤维的选择

1.3 聚丙烯腈纤维共聚改性和共聚单体的选择

1.4 本课题的意义

第二章 共聚物的聚合与表征研究

2.1 实验部分

2.1.1实验原料

2.1.2实验仪器设备

2.1.3 反应流程与样品制备

2.1.4 样品表征

2.2 结果与讨论

2.2.1 元素分析

2.2.2 红外光谱分析

2.2.3 1H-NMR分析

2.2.4热失重分析

2.2.5差示量热扫描分析

2.3 本章小结

第三章 共聚物假发纤维热处理与力学性能的研究

3.1 实验部分

3.1.1实验原料

3.1.2实验仪器设备

3.1.3纺丝工艺流程

3.1.4 纤维的测试

3.2 分析与讨论

3.2.1 压曲的影响

3.2.2 热水处理的影响

3.2.3 干热收缩的影响

3.2.4 力学性能分析

3.3 本章小结

第四章 全文总结

参考文献

攻读硕士论文期间发表论文和获奖情况

致谢