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新型聚烯烃弹性纤维是乙烯与另一种或几种烯烃共聚成的带有部分交联网络的高分子材料。它具有良好的弹性及其回复性和优异的耐化学、耐热性,正逐步应用在纺织品中以提高织物的舒适性和功能性。本课题以新型聚烯烃弹性纤维及其包芯纱结构和弹性行为为主要研究对象,系统分析了纤维的结构、弹性行为、新型聚烯烃弹性纤维/棉包芯纱工艺和影响因素以及物理、化学处理对纤维和包芯纱弹性的影响。得到如下结论:1、纤维的截面为圆矩型,无皮芯或其他复合结构,表面光滑;纤维分子结构中不存在双键或其他非烃类物质,化学结构稳定;结晶度较低,包括两种晶态结构;纤维熔点低,常温下为高弹态,玻璃化温度为-32.3℃。2、纤维的断裂强度不及氨纶,断裂伸长率和初始模量较高,中弹区域的延展性比氨纶好;中低拉伸区域弹性回复性较好,弹性回复率随循环拉伸次数和伸长率的增加均减小;测试回弹性推荐使用回复停顿时间60s,以便其弹性充分回复。3、捻度、芯丝牵伸倍数和芯丝含量对包芯纱拉伸和弹性回复性有显著影响。随着捻度的增加,新型聚烯烃弹性纤维/棉包芯纱的断裂强力先增大后减小,弹性回复性得到改善;随着芯丝的预牵伸倍数增加,包芯纱的断裂强力先增大后减小,断裂伸长率减小,弹性回复率显著增大;芯丝含量增加使包芯纱的断裂强力和断裂伸长率减小;用Hearle短纤纱理论结合纱线结构,推导拉伸应力应变的关系式。4、新型聚烯烃弹性纤维/棉包芯纱和氨纶包芯纱的拉伸曲线相似,新型聚烯烃弹性纤维包芯纱的断裂伸长率更大,低应变时的应力较小;新型聚烯烃弹性纤维/棉包芯纱的弹性回复率随着伸长的增加而减小,定负荷弹性回复率随着负荷的增加呈下降趋势,幅度比氨纶包芯纱大;新型聚烯烃弹性纤维包芯纱的蠕变伸长率比氨纶包芯纱小,说明尺寸稳定性好;利用四元件模型成功模拟纱线的蠕变曲线。5、松弛热处理的新型聚烯烃弹性纤维,弹性回复率随着处理温度的增加先增大后减小,塑性变形率先减小后逐渐增加至与未处理前的值相近,拉伸强力持续减小;定长热处理的聚烯烃弹性纤维,弹性回复性有所改善,当处理温度高于熔融温度时,纤维的弹性回复性锐减;包芯纱经90℃热处理后,弹性回复率下降幅度较大,塑性变形率略有增加,拉伸强力显著提高;当处理温度升高至170℃时,纱线的弹性回复率有所改善,塑性变形率和拉伸强力均较小,说明新型聚烯烃弹性纤维的热处理温度范围较大。6、硫酸溶液、碱处理和氧化剂处理对纤维的弹性行为影响不大,在中高拉伸区域弹性回复率有所改善,说明新型聚烯烃弹性纤维经纺织常用化学试剂处理后的弹性损失很小,有利于纤维的进一步应用。7、包芯纱经碱处理后的断裂强力下降,断裂伸长增加,拉伸模量变小,弹性回复率和拉伸强力大幅减小;过氧化氢溶液处理包芯纱的断裂强力变小,断裂伸长率和拉伸模量无明显变化;硫酸溶液和次氯酸钠溶液处理后,纱线的弹性回复率和拉伸强力变小,其中次氯酸钠溶液处理后纱线的弹性回复率下降幅度较大。因此纺织加工过程中需注意化学处理后纱线的强力损失和弹性回复率的减小。