PTT纤维与PTT/棉织物的力学性能研究

摘要

目前，PTT纤维在服用面料上用量最大的两大类产品是：第一，PTT“形状记忆”织物（PTT长丝的轻薄高密机织物）；第二，PTT/PET双组份长丝的弹性机织面料。本文在课题组前期研究的基础上，针对应用中提出的前沿问题：PTT与PET织物在低温下的手感差异如何、PTT混纺交织物是否具有“形状记忆”织物的易护理性能、PTT/PET双组分纤维／棉织物的弹性、抗皱性如何等等，进行了以下4个方面的研究：
　　 (1)用DMAQ800型动态力学分析仪对PTT、PET纤维、PTT“形状记忆”织物及相同结构的PET“仿记忆”织物分别进行了动态力学温度谱测试，发现PTT纤维的低温转变峰温度在-65～-55℃之间，PET纤维的低温转变峰温度在-50～-40℃之间，PTT“形状记忆”织物的经、纬向低温转变峰的温度分别在-30～-20℃和-35～-25℃之间；PET“仿记忆”织物的经、纬向低温转变峰的温度分别在-35～-25℃和-30～-10℃之间。
　　 通过求取弹性模量随温度变化的微分曲线（精确讲是增量曲线）发现，在-50～50℃范围内，随着温度逐渐降低，PTT纤维及其“形状记忆”织物、PET纤维及其“仿记忆”织物的弹性模量的增量都越来越大，并且PET纤维的弹性模量增量比PTT纤维增加的快得多，PET“仿记忆”织物的弹性模量的增量比PTT“形状记忆”织物增加的快得多。在0℃以后，PET纤维及织物的弹性模量的增量急剧增加，PTT纤维及织物的弹性模量的增量增加的则相对缓慢。这说明PET纤维及织物在低温条件下的手感比PTT纤维及织物更容易变硬变差，也就是说在低温条件下，PTT“形状记忆”织物的手感比相同结构的PET“仿记忆”织物要好。
　　 (2)采用课题组针对PTT“形状记忆”织物开发的力刺激复平性的试验方法，对棉/PTT交织物及PTT/PET双组份短纤与棉混纺织物进行了测试，发现，棉／双组份短纤织物在经过质量为2kg的重物静压24小时后，自身的折痕回复率(自然状态下恢复5min)在30％左右；在经过压力5N/cm2、温度35±2℃的“手摸式”力刺激复平后，其折痕回复率提高了一倍，达到60％左右。将其与纯PTT织物、PTT/PET交织物、纯PET等织物进行对比分析，发现棉/双组份短纤织物的力刺激复平性能明显逊于PTT“形状记忆”织物，但与棉/XLA包芯织物相当。另外，经过水洗处理后，棉／双组份短纤织物的力刺激复平性能也有一定程度的改善。
　　 (3)利用YG065型电子拉伸强力仪及YG541B型织物折皱弹性测试仪对棉／双组份织物的拉伸性能、弹性回复性能、折皱回复性能分别进行了探讨，发现，当PTT/PET短纤含量为19.5％，纬纱细度为19.4tex时，棉／双组份短纤织物与棉／双组份长丝包芯织物的强伸性能接近，且拉伸初始模量较低，织物手感柔软。在定伸长和定负荷反复拉伸情况下，棉／双组份短纤织物弹性回复性能优良，弹性回复率接近于棉氨包芯织物和棉/XLA包芯织物。棉／双组份短纤织物的折皱回复性能良好，与棉/XLA包芯织物相近，优于棉氨包芯织物。
　　 (4)用KES-FB织物风格仪测试了棉／双组份短纤织物低负荷条件下的力学性能，并与纯棉和棉/PTT等织物进行分析比较，发现，各织物的拉伸曲线线性度相差不大，表明各织物在低负荷下的变形性能和应力变化比较接近；棉／双组份短纤织物的弯曲刚度较纯棉织物略高；棉／双组份短纤织物剪切刚度低于纯棉和涤棉织物，与棉/PTT织物接近，剪切滞后量2HG、2HG5均小于棉织物和棉/PTT织物；棉／双组份短纤织物的压缩比功与棉/PTT织物相当，比棉织物小；棉／双组份短纤织物与棉织物的摩擦系数平均差不匀率MMD和表面粗糙度SMD相差不大，平均摩擦系数MIU略小于棉织物。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 本课题研究的背景和意义

1.2 PTT“形状记忆”织物

1.2.1 PTT“形状记忆”织物回复原始形状的机制

1.2.2 PTT“形状记忆”织物记忆效果测试方法及其影响因素

1.3 动态力学分析(DMA)

1.3.1 动态力学分析的基本原理

1.3.2 动态力学分析的应用

1.3.3 部分结晶高聚物动态力学温度谱

1.4 PTT/PET双组份复合纤维及其织物

1.4.1 PTT/PET双组份复合纤维

1.4.2 PTT/PET双组份复合纤维织物

1.5 本课题的研究内容和方法

第二章 PTT纤维及织物的低温动态力学性能

2.1 DMA试验仪器及试验过程简介

2.1.1 TA Instrument Q800简介

2.1.2 试验过程

2.2 PTT长丝动态力学性能

2.2.1 试样

2.2.2 试验条件

2.2.3 试验结果与讨论

2.3 PTT“形状记忆”织物动态力学性能

2.3.1 试样

2.3.2 试验条件

2.3.3 试验结果与讨论

2.4 PTT“形状记忆”织物经纬纱动态力学性能

2.4.1 试样

2.4.2 试验条件

2.4.3 试验结果与讨论

2.5 本章小结

第三章 棉/双组份短纤织物的力刺激复平性能

3.1 试样与试验方法

3.1.1 试样

3.1.2 试验方法

3.2 结果与讨论

3.2.1 棉/双组份短纤织物的力刺激复平性能

3.2.2 水洗对棉/双组份短纤织物力刺激复平性能的影响

3.3 本章小结

第四章 棉/双组份短纤织物的拉伸及弹性性能

4.1 拉伸性能

4.1.1 试样

4.1.2 试验

4.1.3 结果与讨论

4.2 弹性回复性能

4.2.1 试样

4.2.2 试验

4.2.3 织物定伸长和定负荷反复拉伸曲线

4.2.4 定伸长和定负荷反复拉伸回复性能

4.3 折皱回复性能

4.3.1 试验

4.3.2 结果与讨论

4.4 本章小结

第五章 低负荷下棉/双组份短纤织物的力学性能

5.1 试样与试验简介

5.1.1 试样

5.1.2 仪器与测试

5.3 讨论

5.3.1 拉伸性能

5.3.2 弯曲性能

5.3.3 剪切性能

5.3.4 压缩性能

5.3.5 表面性能

5.4 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.1.1 关于PTT纤维及织物的低温动态力学性能

6.1.2 关于棉/双组份短纤织物的力刺激复平性能

6.1.3 关于棉/双组份短纤织物的拉伸及弹性性能

6.1.4 关于低负荷下棉/双组份短纤织物的力学性能

6.2 展望

参考文献

攻渎学位期间发表的学术论文目录

致谢