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涤纶纤维自1942年问世以来,在世界范围内迅猛发展,其产量在所有化学纤维中排列第一,广泛应用于各行各业,目前其最大的应用市场依然是纺织服装领域。涤纶纤维纺纱加工中,染色(咖色、灰色、藏青色和黑色)涤纶纤维相比白色涤纶纤维在针梳工序缠绕皮辊或罗拉更为严重,迄今为止,企业仍然没有找到彻底解决这个现象的方法。为此,本文利用各种现代的测试方法对染色涤纶纤维的结构与性能进行研究,并与白色涤纶纤维的相应结构与性能进行比较,以便寻求发生上述现象的可能原因。
首先,本文利用扫描电镜、傅里叶红外光谱分析法和X射线衍射分析法等现代测试方法,对染色涤纶纤维的形态结构、分子结构和聚集态结构进行了测试。结果表明,染色涤纶纤维的纵向形态结构均匀,且染色涤纶纤维表面明显粘附了一些物质,纤维颜色越深,粘附的物质越多。染色没有给涤纶纤维的分子结构带来新的基团,对其影响不大。涤纶纤维的分子结构为聚对苯二甲酸乙二酯。涤纶纤维的结晶度很高,分子间无定形区少,相比白色涤纶纤维,染色后涤纶纤维的结晶度略高。
其次,本文对染色涤纶纤维的摩擦性能、浸润性能、吸湿性能、静电性能和热性能进行了测试。结果表明,染色涤纶纤维的摩擦力和摩擦系数比白色涤纶纤维的摩擦力和摩擦系数略高;染色涤纶纤维与水的接触角比白色涤纶纤维与水的接触角大;染色涤纶纤维的回潮率比白色涤纶纤维的回潮率低;染色涤纶纤维的质量比电阻比白色涤纶纤维的质量比电阻高10倍左右;染色涤纶纤维的内部热分解温度在360~470℃之间,且在温度433℃左右,失重速率达到最大值,其玻璃化温度在90℃左右,结晶温度在254℃左右,交键反应温度在434℃左右。
再次,本文提取涤纶纤维的低聚物并进行了表征,并分析了染色涤纶纤维绕皮辊、罗拉的可能原因。结果表明,相比白色涤纶纤维,染色涤纶纤维的低聚物含量更高,染色越深,低聚物越多,且表面附着物(低聚物)粘附在纤维表面,与纤维之间的作用力弱。低聚物的主要成分与环状对苯二甲酸乙二酯相似。染色涤纶纤维中提取低聚物的热稳定性比纤维本身的热稳定性差,其在温度343℃左右,失重速率达到最大值,玻璃化温度为115℃,结晶温度为223℃,熔融温度为300℃左右,交键反应温度为347℃,且染色涤纶纤维中提取低聚物在110℃开始发粘,且在一定压力下可以牢固粘附于纱线材料。染色涤纶纤维缠绕皮辊可能与其摩擦大,比电阻大,水接触角大、低聚物多,且高温易发粘等有关。
首先,本文利用扫描电镜、傅里叶红外光谱分析法和X射线衍射分析法等现代测试方法,对染色涤纶纤维的形态结构、分子结构和聚集态结构进行了测试。结果表明,染色涤纶纤维的纵向形态结构均匀,且染色涤纶纤维表面明显粘附了一些物质,纤维颜色越深,粘附的物质越多。染色没有给涤纶纤维的分子结构带来新的基团,对其影响不大。涤纶纤维的分子结构为聚对苯二甲酸乙二酯。涤纶纤维的结晶度很高,分子间无定形区少,相比白色涤纶纤维,染色后涤纶纤维的结晶度略高。
其次,本文对染色涤纶纤维的摩擦性能、浸润性能、吸湿性能、静电性能和热性能进行了测试。结果表明,染色涤纶纤维的摩擦力和摩擦系数比白色涤纶纤维的摩擦力和摩擦系数略高;染色涤纶纤维与水的接触角比白色涤纶纤维与水的接触角大;染色涤纶纤维的回潮率比白色涤纶纤维的回潮率低;染色涤纶纤维的质量比电阻比白色涤纶纤维的质量比电阻高10倍左右;染色涤纶纤维的内部热分解温度在360~470℃之间,且在温度433℃左右,失重速率达到最大值,其玻璃化温度在90℃左右,结晶温度在254℃左右,交键反应温度在434℃左右。
再次,本文提取涤纶纤维的低聚物并进行了表征,并分析了染色涤纶纤维绕皮辊、罗拉的可能原因。结果表明,相比白色涤纶纤维,染色涤纶纤维的低聚物含量更高,染色越深,低聚物越多,且表面附着物(低聚物)粘附在纤维表面,与纤维之间的作用力弱。低聚物的主要成分与环状对苯二甲酸乙二酯相似。染色涤纶纤维中提取低聚物的热稳定性比纤维本身的热稳定性差,其在温度343℃左右,失重速率达到最大值,玻璃化温度为115℃,结晶温度为223℃,熔融温度为300℃左右,交键反应温度为347℃,且染色涤纶纤维中提取低聚物在110℃开始发粘,且在一定压力下可以牢固粘附于纱线材料。染色涤纶纤维缠绕皮辊可能与其摩擦大,比电阻大,水接触角大、低聚物多,且高温易发粘等有关。