二醋酯纤维的结构特性

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1、万方数据第31卷第3期2005年6月东华大学学报(自然科学版)JOURNALOFDoNGHUAUNIVERSITYV01．31，No．3JurL2005二醋酯纤维的结构特性张静1，王善元1’2(1．东华大学纺织学院，上海，200051；2．东华大学教育部纺织面料技术重点实验室，上海，200051)摘要采用DSC、X一射线衍射和密度梯度管等技术研究了二醋酯纤维的结晶、取向等结构特性，初步探讨了不同纺丝工艺对纤维结构特性的影响，发现：二醋酯纤维存在两种晶型结构，结晶度和取向度都较低；以相同二醋片为原料时，纺丝工

2、艺对纤维的结构特性有影响但不明显，而烟用纺丝工艺和纺织用纺丝工艺之间的差别对纤维结构特性的影响则相对较大。关键词：二醋酯纤维，结构特性，纺丝工艺，结晶中图分类号：TS102．511．3醋酯长丝是优良的纺织原料，它性能独特，既有纤维素纤维的服用舒适性，也有合成纤维的尺寸稳定性。目前，在美国、日本等发达国家，醋酯纤维在纺织领域的应用和发展已比较成熟，他们对醋酯纤维也有了很好的认识和理解。而我国纺织用醋酯长丝的生产尚属空白[1,23，对纺织用醋酯纤维的研究也仍以织造等后加工技术为主，有关醋酯长丝的结构特性、纺丝工

3、艺等原创性工作的报道则更为鲜见。所以，有必要对醋酯纤维的纺丝工艺、结构特性和两者之间的关系等进行研究，加深我们对这种纤维的认识和理解。只有在此基础上，我们才能开发、推广醋酯纤维在我国纺织领域的应用，从而解决醋酯长丝长期依赖进口的现状。这里对二醋酯长丝的结晶、取向等结构特性进行了测试分析。1实验1．1样品二醋酯长丝的制备是在南通醋酯纤维有限公司完成的。采用该公司合成的同一种二醋片，并借鉴烟用醋酸丝束的纺丝工艺，以丙酮为溶剂，采用不同的纺丝工艺(改变热空气温度、纺丝液浓度和残余溶剂量3个参数)，在烟用醋酸丝束小

4、试设备上，通过干纺，分别制得A、B两个二醋酯长丝样品；F样则由一家韩国公司以上述相同二醋片为原料纺制而成。收稿日期：2004—02—261．1结构参数测试测试前，样品首先经过油剂萃取处理，以排除纺丝油剂对纤维结构参数测试的影响；然后烘干并用密封袋保存。1．2．1DSC分析采用METTLERTOLEDOSTAR。System公司的DSC822。型差热扫描量热测量仪；扫描范围30～280℃；升温速度10。C／min。1．2．2X一射线衍射采用日本RigakuDMAXRB—II型X二射线衍射仪。粉末法：扫描范围2

5、0=5。～40。；步长0．05。；Cu靶；Ni单色滤波片；波长A一1．542X1010m。1．2．3密度采用MD一1型密度测定仪。分别以正庚烷(o．6837g／crn3)和四氯化碳(1．596g／crn3)为轻、重液，配置成密度范围为1．27～1．37g／cin3的密度梯度管；然后将经过预处理的醋酯纤维小球投入密度梯度管，24h后读数。1．2．4取向度声速法：SCY—HI型声速取向测量仪。浸没法：PS型偏光显微镜(上海光学仪器厂)，ZW型阿贝折射仪(上海光学仪器厂)、钠光灯等；以石蜡和仅一溴萘为浸没液。1．

6、2．5纤维形态由于醋酯纤维相当柔软，切片的制作难度较万方数据3期张静，等：二醋酯纤维的结构特性95大，故采用其他纤维包覆的方法。将一定量的醋酯纤维理直并包在深色羊毛中，然后在Y172型纤维切片器(哈氏切片器)上进行切片，最后在光学显微镜下观察并摄影。2实验结果及分析2．1Ⅸ汇差热分析二醋酯纤维的热性能已有一些研究陋5I，但结论并不一致。本实验中A、B、F3个样品的DSC测试结果如下：表1二醋酯纤维的Ⅸ汇谱图结果特征峰1面一甄矿—磊噩影—甄髟温度／热彤℃(J·g一1)℃(J·g一1)℃(J·g一1)第一个峰2

7、03．172．03202．782．17204．122．22第二个峰233．154．19233．943．18233．294．06很明显，3个样品的DSC测试结果非常接近，都有2个特征放热峰，而且峰的位置也几乎相同(表1)，其原因可能是：这3个样品是用相同的二醋片纺成的。从两个特征峰的形状来判断，它们都是熔融峰，说明二醋酯纤维存在两种晶型结构。对第一个特征峰而言，3个样品的热焓没有大的差异，而第二个峰的热量转化能稍有区别，A样最高，B样最低，这表明纺丝工艺对醋酯纤维的结晶度有一定的影响。但总的来说，这3个样品的

8、热性能和结晶度差异不大。从理论上说，可以根据热焓来计算被测样品的结晶度，但由于二醋酯全结晶时的热焓未能查得，所以定量分析难以实现。2．2密度与结晶度表2密度测试结果从表2可见，本实验测得的二醋酯纤维的密度与文献报道相符[6]，其中A、B两个样品的密度值相差不大，说明这2个样品的结晶度非常接近；而F样的密度值略小于A、B样品，表明它的结晶度相对较低，但差异也不大。2．3X一射线衍射测试图1为A、B、F样的X一射线衍