（纺织工程专业论文）PTT在无缝内衣领域的开发与研究[纺织工程专业优秀论文].pdf

0 黝 p t t 在无缝内衣领域的开发与研究 p t t 在无缝内衣领域的开发与研究 摘要 p t t ，对苯二甲酸乙二醇酯。自问世以来，凭借着其独特的性能得 到了业界的广泛好评与关注。它像锦纶一样柔软而且弹性更好；与涤 纶一样耐化学性能好而且更容易染色；有着较大的弹性而且弹性回复 性能比氨纶更好。不仅在服用性能上p t t 有着很好的表现，此外在地 毯，工程塑料上p t t 也有着很广泛的应用前景，被称为是“二十一世 纪的纤维”。p t t 虽然实现商业化生产已愈十年，但在服用市场上的应 用还只是处在起步探索阶段，生产应用并未成熟，如何创新的，有效 的把p t t 纱线制品应用到品种繁多，组织结构各异的服用面料上是摆 在众多纺织研究者面前的一个课题。随着p t t 原料价格的不但降低， 这一应用的开发就显得更为现实而富有意义。 然而，本文并未从传统的机织，针织纬编大圆机面料出发来研究 p t t 的应用，而是将研究点放在了日益兴起的无缝成型产品上。我国是 世界上无缝服用产品生产的第一大国，这类产品在我国工业上己具备 了规模效应，但产品结构单一，且以出口为主，款式局限在内衣款式 上，简单的平角裤，三角裤和彩棉类内衣等，大部分产品都是以低档 的产品流入国外市场。如果可以成功地在产品中引入p t t 纱线，不仅 可以打破原有锦纶包氨纶纱线作为弹性地纱的单一结构，带来结构上 孽季天学 p t t 在无缝内衣领域的开发与研究 的新意，更可以在服用性能上提升无缝产品的性能。采用p t t 纱线织 成的产品将会比原来的产品更为轻薄，柔软，舒适，更加的耐用，保 形性能好，对于生产者来讲p t t 的引入还能在原有产品价格的基础上 再进一步的降低成本。 本文基于以上目标采用p t t ( d t y ) ，c m 8 0 0 ( p t t p e t ) 双组分纱线 应用到无缝产品的开发中。首先将其与传统无缝产品材料锦纶，锦纶 包氨纶纱线，以及一般纺织用纱棉，涤纶等进行纱线的性能对比；然 后再分别取代锦纶，锦纶包氨纶纱进行上机编织，探讨合适的编织工 艺。在编织中发现了一些实际的问题与困难，分析原因并给出解决方 案，作为今后应用的借鉴。在进入染整工艺前，在实验室进行p t t 小 样的染色试验，通过正交试验检验温度，时间，浓度三因素对p t t 染 深色的影响程度，考察了p t t 染色过程对染料的吸附行为，这样可以 便于更好地控制生产中染色的温度，升温过程来达到理想的染色效果。 最后，将含有p t t 的无缝产品与传统锦纶产品进行多项的性能测试对 比来考查p t t 产品的生命力和优势。 关键词：p t t ，p t t p e t ，无缝内衣，弹性回复性，染整 0 p t t 在无缝内衣领域的开发与研究 r e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n to fp t ti n s e a m l e s sg a r m e n t a b s t r a c t p t t ( p o l y t r i me t h y l e n et e r e p h t h a l a t e ) h a v eg a i n e de x c e l l e n t f e e d b a c kf r o ms c h o l a r si nm a t e r i a la n dt e x t i l es c i e n c es i n c ei tw a sf o r m e d i n19 5 0 s p t ti sak i n do fm a t e r i a lm e r g i n ga d v a n t a g e so fp a ，p e t ， s p a n d e xb u ti sm o r ee l a s t i ct h a np a ，h a v i n gb e t t e rd y e i n ga b il i t yt h a np e t a n di sb e s ti ne l a s t i cr e c o v e r yi na l lf i b e r s b e s i d e si na p p a r e la n df a b r i c m a r k e t ，p t tc a na l s ob ea p p l i e dt oc a r p e tm a k i n ga n dw i t hg r e a tp o t e n t i a l a p p l i c a t i o no ni n d u s t r i a lp l a s t i cm a r k e t t h e r e f o r e ，p t ti sv i e w e d a san e w m a t e r i a lf r o m21 吼c e n t u r y a l t h o u g hi th a v eb e e nm o r et h a n10y e a r ss i n c ep t tp o l y m e r a c h i e v e dc o m m e r c i a lp r o d u c t i o n ，i ts t i l lh a v e n tr e a l i z e dm a s s a p p l i c a t i o n i ng a r m e n ta n df a b r i cm a r k e t ，o n l ys t a y e do nt h eb e g i n n i n gs t a g e t h u sa p r o j e c to nh o wt oe f f e c t i v e l ya n dc r e a t i v e l ya p p l yp t tt ot e x t i l em a r k e t s u c c e s s f u l l yw a i t ss c h o l a r st op r o c e e d u n d e rt h es i t u a t i o nt h a tc o s to fp t t k e e p sd e c r e a s i n g ，i t sm o r ep r o f i t a b l ea n dm e a n i n g f u lf o ru st or e a l i z ei t s a p p l i c a t i o ni nt h i sf i e l d 3 0 黝 p t t 在无缝内衣领域的开发与研究 h o w e v e r ，t h ew r i t e rd o e s n ta p p l yp t tt ot r a d i t i o n a lw o v e na n d k n i t t i n gf a b r i cb u tt or & d o n r e a d y - t o w e a rs e a m l e s sa p p a r e l c h i n ai st h e l a r g e s ts e a m l e s sp r o d u c tm a k e r i nt h ew o r l d ，b u tt h e s ep r o d u c t sa r eu s u a l l y s u b j e c t e dt ol o wl e v e la n dm a i n l ya r eb r i e f o ru n d e r w e a rw i t hr e l a t i v e l y l o wc o m p e t i t i o ni nt h em a r k e t i fp t t sa p p l i c a t i o ni nt h i sf i e l dc a l lb e s u c c e s s f u lw i t ho u rh a r d w o r k i n gt h e no r i g i n a ls i t u a t i o no ns e a m l e s sa p p a r e l w i l lb ec h a n g e d ，a p p a r e lw i l lb es o f t e r ，t h i n n e ra n dw i t hb e r e rd u r a b i l i t y r e g a r d i n gt ot h em a k e r ，t h i ss u c c e s s f u la p p l i c a t i o nc a na l s ob r i n gl o w e r c o s ti np r o d u c t ，w h i c hi sm o r ep r a c t i c a la n di m p o r t a n t t oa c h i e v ea b o v eg o a l ，a p p l yp t t ( d t y ) ，c m 8 0 0 ( p t t p e t ) t o s e a m l e s sp r o d u c t i o n f i r s t l y , d oy a mp r o p e r t yc o m p a r i s o na m o n gp t t ，p a ，p ac o r es p u n w i t hs p a n d e xa n do t h e ro r d i n a r yt e x t i l em a t e r i a l s ，s u c ha sc o t t o n ，c o o l d r y , e t c t h e nr e p l a c ep aa n dp ac o r es p u ny a m sw i t hp t ta n dc m 8 0 0i n k n i t t i n gp r o c e d u r e d u r i n gt h i ss t a g e ，f i n ds o m ep r o b l e m sa n dd i f f i c u l t i e s a f t e re x p e r i m e n t sa n da n a l y s i s ，p r o v i d ec o r r e s p o n d i n gr e s o l u t i o n st ot h o s e a n df o ro t h e rm a k e r sr e f e r e n c e b e f o r ep r o c e e dw i t hd y e i n ga n df i n i s h i n gp r o c e s si nf a c t o r y ，d o e x p e r i m e n to ns a m p l ed y e i n ga ts c h o o l ，t r y i n gt oc o n c l u d eb e s tm e t h o do n c o n t r o lt e m p e r a t u r e ，p r o p o r t i o no fd y e s t u f fa n dt i m ei nd y e i n gp r o c e d u r e 4 雾季天荸 p t t 在无缝内衣领域的开发与研究 m e a n w h i l ed r a wd y e s t u f f sa b s o r b e dl i n e si np r o c e d u r et oi l l u s t r a t ep t t s d y e i n gb e h a v i o ri nd e t a i l e d ，w h i c hi sg r e a th e l p f u lf o rf a c t o r y st e c h n i c i a n t oo p t i m i z et h e s ef a c t o r si np r a c t i c a la p p l i c a t i o n a tt h ee n do ft h er e s e a r c h ，d of a b r i cp r o p e r t i e sc o m p a r i s o nb e t w e e n p t ta n dp a ，c m 8 0 0a n dp ac o r es p u nw i t hs p a n d e x t h r o u g hd a t aa n d a n a l y s i st oi l l u s t r a t ep t ts e a m l e s sa p p a r e li sb e t t e ri nc o m p r e h e n s i v e p r o p e r t i e sa n dc a nb es u c c e s s f u l l yt or e a l i z em a s sp r o d u c t i o ni nf u t u r e w r i t t e nb yz h a ox u a n s u p e r v i s e db y a s s o c i a t ep r o f e s s o rz h a ol i k e yw o r d s ：p t t ，p t t p e t ，s e a m l e s sg a r m e n t ，e l a s t i cr e c o v e r y ， d y e i n ga n df i n i s h i n g 5 东华大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位 论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除 文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体 已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对 所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：盖g 砖 , i 日期： 如口( 年肛月矽e l 东华大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允 许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或 部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存和汇编本学位论文。 保密口，在年解密后适用本版权书。 本学位论文属于 不保密口。 学位论文作者签名：左。暂 日期：。作肛月户日 日期：多。p ( 年肛月户日 糯狮签名：抑 日期：哆年i 月印日 疆懋 p t t 在无缱内衣领域的开发与研究 11p t t 简介 第一章前言 p t t 是p o l y t f i m e t h y l e n e t e r e p h t h a l a t e 的简称，即聚对苯二甲酸丙二醇酯。 它是由对苯二甲酸( p t a ) 和1 ，3 丙二醇( p d o ) 经酯化、缩聚得到的，合成过程 如图卜l 所示。盯t 与p e t 、p b t 同属聚酯类化合物，是一种新型的有机高分子芳 香族聚酯产品。 o x o ) o v n n 图卜ip 丌台碱化学反应过程 早在1 9 4 1 年，w h i n f i e l d 等人就已经成功合成了m 聚合物“】，并申请了专 利“】，但由于当时p t t 的重要原料p d o 高昂的合成成本，再加上纯度低以及供 应少等原因，p t t 合成的研究并没有大的进展，未能实现商业化生产。直到1 9 9 4 年德国g e g u s s a 公司成功开发了用丙稀醛为原料生产p d o 的方法，才实现了p t t 的工业化生产o 】。美国s h e lc h e m i c m 公司经过不断研究，对p d o 的台成方法进 行了改进，实现了低成本生产p d o ，并于1 9 9 6 年5 月首先向市场上推出了商品名 为“c o r t e r r a ”的p t t 树脂，并在加拿大合资建造了世界上昂大的p t t 树脂生产 工厂“】，至此把p t t 的研究推到了个新的高度。目前，除了s h e l lc h e m i c a l ， 美国的d u p o n t ，日本的旭化成工业公司，东洋纺，台湾华隆公司，韩国s k 化学 等也随即投入到p t t 产品的生产开发，推出了各自品牌的纱线，把p t t 的研究提 o p t i 在无缝内衣领域的开发与研究 升到了一个全新的高度i s 。 p t t 纤维集合了涤纶，锦纶，氨纶纤维的诸多优点，有着涤纶的易护理，耐 化学性，锦纶的柔软性，像氨纶似的弹性。随着近年来研究的深入、广泛，人们 对它的重视程度越来越高，广泛的应用在服装，家纺，地毯，汽车座椅，工程塑 料等领域，被誉为“2 1 世纪的纤维”。 e l 1 2p t t 的合成方法 1 2 1p d 0 的合成 p d o 是制备p t t 的主要单体，p d o 的纯度对工艺的经济性和聚合物的质量起 决定性的作用7 1 。目前能实现工业化生产的主要有s h e llc h e m i c a l 的环氧乙烷法 ( e 0 ) 、d e g u s s a 的丙醛法和d u p o n t 公司的生物酶催化法钔。 l 、环氧乙烷法 1 9 9 5 年，s h e l lc h e m i c a l 首次推出c o r t e r r a 品牌的p t t 。当时，它是以 乙烯为原料生产的，即乙烯与氧气反应生成环氧乙烷，继而使环氧乙烷在 催化剂的作用下与一氧化碳和氢气发生加氢甲酰化反应制得p d 0 。此方法 最大的优点是生产成本低廉。 2 、丙稀醛法 丙稀醛法是以丙烯为原料，经氧化生成丙稀醛。丙稀醛在催化作用下与水 进行双键水合制得3 一羟基丙醛( h p a ) ，h p a 再在n i 的作用下加氢制得 p d o 。德国g e g u s s a 公司与h o e c h s tc e l a n e s e 在这方面做了大量的研究， 并取得了很大的进展。 3 、生物酶催化法 d u p o n t 开发出用生物酶催化法制备p d o 。d u p o n t 声称此法采用低廉的碳 水化合物通过生物酶催化发酵的方法制得p d 0 ，环保，方法简单，副产物 少，成本低9 1 。 1 2 2p t t 的合成 与p e t 、p b t 传统的合成方法相似，p t t 制备可由酯交换一缩聚( d m t 法) 和直 熏季乏学 龋烈俑嗽鼙玎 p t t 在无缝内衣领域的开发与研究 接酯化一缩聚( p t a 法) 两种方法合成。反应分两步进行：第一步为酯交换或酯化反 应，第二步为缩聚反应。在此反应过程中，都会发生化学副反应，主要是p t t 熔体在 高温下进行的大分子链热裂解反应，生成齐聚物和挥发性小分子有机物两类副产 物。一般情况下，p t t 中齐聚物的含量为1 6 - - 一3 2 ，高于p e t 的1 7 和p b t 的1 o ， 这些齐聚物会影响纺丝和染色的加工，挥发性小分子有机物包括0 2 - - 0 3 的丙 醛和烯丙醇，这类副产物可用精馏方法除去。 l 、d m t 法 d m t 法中d m t 和p d o 以1 ：2 5m o l 的比例加入反应器中，在一定浓度的钛、 钻、锌催化作用下进行酯交换，生成对苯二甲酸丙二酯( b h p t ) ，反应初始温度为 1 4 0 。c ，当d m t 完全溶解后开始搅拌，将温度升高至2 2 0 至酯交换结束。在催化 剂和稳定剂作用下进行缩聚反应，反应温度为2 7 0 ，真空度小于1 0 p a ，脱除过量 的p d 0 并生成p t t 和相应的副产物，然后通过精馏方法除去副产物。 2 、p t a 法 p t a 法中p t a 和p d 0 以小于l ：1 5 的比例加入反应器中，在一定温度( 2 6 0 - - - 2 7 0 ) 和反应时间( 1 0 0 一- 1 4 0m i n s ) 下进行酯化反应，酯化反应结束后在3 0 4 5 m i n s 内降压，在钛及锑催化剂作用下进行缩聚反应，温度从2 7 0 c 降至2 6 0 ，反 应时间一般需要1 6 0 - - 一2 1 0m i n s ，最后生成p t t 和副产物，副产物通过精馏方法除 去 1 0 1 。 1 3p t t 的发展现状 1 ，3 - p d o 与p t t 聚合物产业化生产技术的成功发展，迅速引起国际化纤生 产商的极大兴趣。由于这一新产品是在p e t 聚合物的基础上发展、仰仗了p e t 加 工工艺技术与市场发展的优势条件，具备优越的工业化生产条件：加上新材料本 身具备可贵而优良的综合性能，显示出巨大的产品发展的潜力。相关的化学纤维 研究机构与生产单位纷纷投入这一开发领域，以迅速发展的态势，不仅探索了它 作为合成纤维的应用领域，也向工程塑料等领域迅速发展。 当前国际、国内p t t 纤维产业的发展形势大好。国际上由s h e l lc h e m i c a l 与美国一些大型化纤地毯公司的共同努力，采用p 订纤维制成的簇绒地毯产品首 0 黼 p t t 在无缝内衣领域的开发与研究 先取得产品开发和市场开拓的成功。世界最大的化纤地毯厂商美国的s h a w i n d u s t r i e s 公司与许多国际知名地毯生产企业纷纷兴建、积极丌发，形成了新的 p t t - b c f 丝的生产能力和p ，r t b c f 的地毯产品，并向市场成功投放。由s h e l l c h e m i c a l 在加拿大建立的年产量为9 5 万吨的连续法酯化一缩聚工艺生产p 1 t 树 脂的新建装置已经成功投产。由d u p o n t 成功开发的复合型p t t 长丝制品：t - 4 0 0 丝，获得市场的广泛接受。从d u p o n t 开始、目前归于英威达( i n v i s t a ) ，对于 t - 4 0 0 丝的授权生产，更诞生了由诸多只本与韩国的化纤公司、以及台湾地区的 化纤公司开发的各种p t t 复合长丝品牌( 参见表卜1 ) 。此外，由d u p o n t 和t a t e & l y l e 公司与杰能科( g e n e n c o r ) 公司等合作研发、努力实现通过玉米发酵生产1 ， 3 - p d o 的工艺技术以及工业化生产的丌创性工作取得顺利进展。由于采用发酵法 生产p ，i 、t 聚合物的原料，开创了化纤开始摆脱对于不可再生的石油资源的依赖性 的新的发展途径，在世界石油资源面临困难的时刻，这种可能性展示了化纤产品 可持续发展的光明前景，也使p t t 纤维的产业化发展引起更加广泛的关注【1 。 表1 1 一一些国家和地区p t t 的生产情况 序号生产厂商p t t 商品名称 l 壳牌化学( s h e tlc h e m i c a l ) c o r t e r r a 2 杜邦( d u p o n t ) 和英威达( i n v i s t a ) s o r o n 0 0 3 东丽公司( t o r a y ) 授权3 g t s o r o n a 4 旭化成( a s a h ik a s e i ) 和帝人( t e i j i n ) 合资公司 s o r o n a s o l o t e x 5汇维仕集团( h u v i sc 跳g r o u p ) e s p o l ，e s s 6 韩国合纤公司z i s p a n 7 韩国晓星公司 n e o p o l 8 台湾南贬塑胶公司 s o f i t 9 台湾华隆公司e s t e r a 1 4p i t 的应用 p t t 纤维具有良好的柔软性和优异的弹性回复率，其织物具有回弹性高、手感 柔软、抗皱和尺寸稳定等特点，因而适用于加工针织物、机织物以及非织造布。 4 p t t 在无缝内衣领域的开发与研究 1 、纺织品 各种传统的纺织加工方法都可用于加工p t t 纤维，用一定旦数的p t t 纱配合相 应的针织密度可制成p t t 高弹织物，用合适的经纬密度机织，可加工沿经向、纬向 或经纬方向拉伸的p t t 弹力织物。p t t 短纤维纱可以纯纺，也可与其它纤维混纺， p t t 纤维用在纺织领域的有长丝、短纤、混纺纱，虽处于探索阶段，但已经有长 丝和短纤，有纯p t t 和与棉、毛、绢丝混纺，也有少量用在与其它纤维包缠或并 合；被广泛地应用于服用中的内衣、衬里、牛仔布和泳衣；也用于缝纫线1 2 】。 目前p t t 织物主要应用于弹力服装和运动服装，该类服装穿着舒适，触感柔软， 符合时代服饰发展潮流。此外，p t t 抗紫外线，耐氯，代替目前市场上锦纶泳装面 料将大有前途悯，在当今大气层臭氧空洞不断扩大的情况下，p t t 在泳装上的这一 开发又赋予了泳装更好的抗紫外线性能 1 4 - 1 5 。另夕f p t t 纤维因具有低静电、易染色、 抗倒伏好，耐磨及低吸水特性而适宜于制造地毯，可以用于替代目前常用的 p e t ，p p ，p a 材料1 6 】。p t t 用玻璃纤维增强得到的复合纤维也具有很强的市场生命力， s h e l l 和d u p o n t 等还正着手开发p t t 的多种新用途1 7 】) 。 2 、非织造 p t t 纤维可以与其他短纤维( p e t ，p p 或锦纶) 进行混纺，通过针刺法和水刺法 得到非织造布，制得的非织造布具有柔软的手感和蓬松度。 p r r t 也可以采用纺粘法制备非织造布，制备时可采用高速设备( h i l l a s o n 带0 造) ，也可以采用低速设备( r e i f e n h a u s e r 制造) 1 8 - - 1 9 ，采用低速生产线可制得 尺寸稳定的织物，s h e l lc h e m i c a l 就准备采用纺粘法来生产p t t 地毯的背衬，这样 做的好处是易于回收。而由高速设备制得的织物具有很好地柔软性和悬垂性，同 时还具有杰出的抗y 射线能力，而y 射线一直是p p 应用在医用织物上的个主要 问题。 另外利用熔喷法也可以制备p t t 非织造布。熔喷过程中，熔体温度控制在 2 6 0 2 7 5 c 之s f f i j ，制得的织物重量一般是1 2 m 2 1 3 咖2 ，属于一种相对较薄的非 织造布，并具有很好地悬垂性和柔软性啪】。 3 、其他领域 作为热塑性工程材料，p t t 结合了p e t 和p b t 树脂的优良性能，其主要优点在于 既具有p e t 的物理性能，包括强度、韧性和耐热性；又具有p b t 的加工优势，如熔 o p t t 在无缝内衣领域的开发与研究 体温度低，结晶快等，同时又保持着聚酯的基本优点，尺寸稳定性，电绝缘性和 化学稳定性。同时，p t t 3 二程塑料也可以添加增强纤维来改性，呈现出优异的韧性 和强度。所以它可以与p e t ，p b t ，锦纶6 6 在汽车，电子电器，家具市场竞争例1 。 1 5 本论文研究的内容和意义 我国是世界上无缝内衣生产的第一大国，目前市场上采用的原料多为锦纶， 锦纶包氨纶纱，精梳棉，和时下各种流行的面料，如彩棉，m o d a l ，c o o l m a x 等。 面料地纱多采用锦纶包氨纶纱，以提供服装的拉伸弹性，锦纶久已问世，各项生 产工艺十分成熟，其生产出的产品质量十分稳定。目前欧美的客户多喜欢锦纶， 涤纶等化纤为面纱的产品，布面平整，手感柔软，功能性好；而国内市场则更偏 爱天然材料，彩棉，m o d a l 很受欢迎。从现有的产品结构来看，无缝内衣产品大 都还是处在一个较低的水平阶段，档次较低，特点不突出，功能性低，并没有被 大多数用户所真正的认识接受，究其原因在于产品的创新性，功能性，以及合体 性三方面。需要一些更新的，科技含量高的新材料冲击平静的市场，需要更合理 、 地款式设计来真正的发挥美体的优势，再加上最新的后整理助剂处理，赋予服装 用户所需的多种功能性，这样，无缝产品无疑会带来一次不小的产品变革。 本课题系为p t t 产品的应用开发，故将产品的整套开发过程：纱线一编织一 染整一性能测试检验作为重点。在编织过程中，详细记录实际生产机器的参数， 调校，面对出现的一系列问题，列举并分析给出解决方案，作为今后其更广泛应 用的参考。经过笔者前期的生产初探，发现在后道染色整理方面遇到了不少问题， 这也就是本课题要着重给予解决的。故在试验室试验阶段欲以温度( 9 0 、1 0 0 、1 1 0 ) ，升温速率( 1 m i n ，24 c m i n ) ，分散染料比例( 0 5 ，1 ，2 ，3 ) 正 交法来确定合理实际的染深色工艺，从染色深度、干湿牢度、以及染料吸附过程 行为来研究，染料采用市面上普通的国产染料试验，研究其染色过程的具体吸附 行为，希望能够得出符合实际应用的一套p 1 t 无缝内衣产品开发方案，对实际应 用起到一些借鉴作用。课题的最后对生产出的产品进行全面的性能测定，与传统 材料锦纶包氨纶纱织成的产品进行对比，特别是弹性回复性能进行详细的考察， 检验最终应用性能是否达到预期的效果，是否具有市场生命力。 本次课题原料p t t ( d t y ) 由绍兴新红有限公司，c m 8 0 0 ( p t t p e t ) 由绍兴新高 6 p t t 在无缝内衣领域的开发与研究 纤维有限公司提供，其他编织纱线由义乌惠侬丝无缝针织公司提供，具体编织开 发在义乌惠侬丝无缝针织内衣公司进行。 7 燃堂 p t t 在缝内领域的* & 与研究 第二章p t t 聚合物与纤维的性能 21p t t 的大分子构象 黟i l s ：蛰 熬蜃 p t t 在缱内衣领域的* 与研究 裹21 种聚古物的坫丰物理特性【踟 性能mp e t ( 裱鲍)晰( 锦纶6 ) p 硒 吾度k d 衄 2 7 92 4 7 - 5 却4 0 6 - 77 6 4 0 6 - 77 6 磨结酯魔舯删帆 j 7 6 - 4 4 】5 2 虬70 6i 2 9 - 70 6 t m 一臻黑器冀器 岛船性低低低低 篓。抻长时弹性回星丰 9 9 1 7 s 8 0 9 9 1 0 0 9 9 - 1 0 0 ， 熔蔚2翘 2 6 5 2 2 0 2 6 5 玻璃化盟射 4 5 岱8 0 4 0 - 8 7 5 0 - 9 0 $ 髓倒l 3 4 l 1 1 31 1 4 在芳香族聚酯系列的分子巾，因为其中哑甲基碳链的碳原了数目奇、偶数的 不同、带来了它们在物理性能上的被称为足“奇偶效应”的规律性的差别目前， 人们发现分子中砸甲皋数( c h 二一) 的奇偶效应提供了p t t 聚合物分了内的更多的空 间，聚合物分子的苯环和3 个亚甲萆小能够处于删个平面内，临近两个羰基之 间的斥力又使它们不能旱现1 8 ( ) 。的平面排列，而只能以空侧1 2 0 。错开。这样形 成的p t t 聚合物火分子的弯曲链段，它的长度j 有分子键间完全伸直长度的7 5 ， 低j 二p e t 的9 8 ，p b t 的8 8 。它的弹性功能可能枕源于此”， 奉次课题除采片j 纯p t t 材料外，还试验了山海宁新高 r 维制品公司生产的 c 1 8 0 0 变形丝，这种材料是p t t p e t 双组分复合纤维，它与早先d u p o n t 的t 4 0 0 类似但有区别，为了更好的说明这三种材料的异同，进行切片图象对比( 放大4 0 0 倍) ( t 4 0 0 幽22 - - c 1 8 0 0 、t 4 0 0 、纯p t tk 丝截面目 ( 其中浅麒色部分为p e i ，深颜色郎分为p t l ) 从上目r - j 以看出，c 1 , i s 0 0 的截面呈椭圆形，艏种组分基本上各，i 一半，其中深 0 撼臻 p t t 在无缝内衣领域的开发与研究 颜色部分是p t t ，浅颜色部分是p e t ，这说明p t t 的染色性能优于p e t ，相同工 艺下p t t 更易染深色。t 4 0 0 浅颜色部分的p e t 所占比例大于p t t 部分，所以在 相同染色条件下c m 8 0 0 要比t 4 0 0 上染快，染色效果更好。 2 2p t t 的物理机械性能 2 2 1 热学性能 工业生产中大多以测定聚合物的特性粘度来表示高分子聚合物的分子量，聚 合物的分子量越高粘度也就越大，通常纺丝用p t t 树脂的特性粘度为o 9 2 d l g ， 熔点是2 2 8 ，与锦纶6 的熔点相当，比p e t 和锦纶6 6 要低。 表2 2 - ) l 种聚合物的熔点1 2 6 1 聚合物 熔点 p t t2 2 8 p e t2 6 5 n y l o n6 2 2 0 n y l o n6 6 2 6 5 p p1 6 8 聚合物的玻璃化转变温度t g 关系到分子链的运动，发挥出强化或抑制分子 链运动的作用。p t t 聚合物的t g 值实际上也取决于聚合物本身的结晶作用，通 常随着聚合物结晶度的提高、t g 值可以从4 5 c 增加到7 0 。c 。图2 3 便是p t t 聚 合物的结晶度与玻璃化温度的关系图2 刀。 l o 图2 3 - p t t 聚合物的玻璃化转变温度与结品度的关系 摹辜乏学 杯”p t t e * 缱内衣领域的* 发与研究 在纤维拉伸过程中，聚合物的结晶度山于发生分于涮的强制诱导结晶作用而 随纺程而继续提高；并且在热辊上的处理使纤维的结晶得以稳定。拉仲过程中p t t 纤维的t g 值将接近7 0 c 。这样高的玻璃化转变温度便足以赋予纤维以卷曲稳定 性能，但此时仍然低于分散染料对p t t 纤维常压沸染的温度。 2 22 力学性能 在试验中，分别测试了p t t ( d r y ) ，c m 8 0 0 ( p e t p t t ) ，锦纶的纤维拉伸断裂性能。 试验对象：p tr ( d t y ) 83 t e x 7 2 f ， ? d 8 0 083 t e x 3 2 f ，锦纶( d t y ) 78 t e x 4 8 f 试验仪器：y g ( b ) 0 0 3 a 电子单纤维强力仪： 测试条件：标准条件下预调湿2 4 小时后，预加张力0l c n ，夹持距离1 0 m m ， 下夹头下降速度j o 胁m l n ，蒜嘧次数3 0 次，定伸跃值设为夹持距离的】o 和2 0 试验时先将纤维拉伸至定伸长值，然后下夹持器回升，当纤维的内应力下降 到预加张山时，松弛5 s 后继续第二次拉仲，重复l o 次，检测塑性变型。 l 、批拉伸断裂 图24 - 阿，c m 8 0 0 ，锦纶纤维的浪拉伸断裂性能 一次拉伸断裂主要反映纤维的强度及韧性，从结果来看，p t t 的弹性优势非 常明显，特有的人分千螺旋结构发挥了作用，但在断裂强度方面出现了与表2l e 的“p t t p a c l d s 0 0 。双组分p e t f l p t t 纤 0 黝 p t t 在无缝内衣领域的开发与研究 维伸长略低于锦纶纤维，但刚度大。 1 2 观察这三种纤维具体的拉伸断裂行为，如下图， 强力一伸长曲缝 一：， 刁，z 幺豢荔 。z 曩 专二夕 ，一 。一，：，盔麓豸三毪荔 一炉， 崩r，一 荔荔笙荔纱 ， 广 - 影多多艺彭 ，- 、 。- l 以象巍哆一 ： ，彩纩 _ 渺 ： 垆一- 矿j 霉 - 夕 ；一 _- t 56 妊， 图2 5 一p t t 纤维一次拉伸断裂强力伸长曲线( 多组) 强力一伸长曲线 ! 2 ，。彩髟。( 一一、 函曦；爱 ，“ ；一 i 爹算一二誓 一 一 _ 。 1 ， 1 一 o 矿宅0 移 一- 一：磋： v， 一一- -。 ， 一? 誊善；善薯誊譬誊：i ； i ；： 。i 。 图2 6 一锦纶纤维一次拉伸断裂强力伸长曲线( 多组) 5 8 5 7 5 8 5 5 5 占 3 5 2 5 1 5 o 。 ， 。 ； 豇主。 ： ， 。 o 5 9 5 8 5 7 5 6 s 5 5 5 3 5 2 5 1 5 o ，o o ， 8 譬v r - o ： ， o 0 差整曼 p t t d t 罐自在领域的* 发与研究 幽27c m 8 0 0 ( p e t p t t ) 纤维次拉忡断裂强力仲妊曲线( 多组) 以上i 副图分别是p 1r ，锦纶，c m 8 0 0 纤维一次拉”断裂的曲线图( 多组) ，可 以厅山p t t 纤维的初始模量最低，最为柔软，向c f f s 0 0 的刚性则最大，宏观上的 表现为c 1 8 0 0 卦1 分面料手感硬与锦纶，p t t 织物。 2 、1 0 定仲长反复拉仲 0 ( ) 8 0 n 0 4 0 2 0 0一 掣性变形率 l 单陆l - i 复率应力松弛牢 幽28p t t 锦纶c 、1 8 0 0 纤维1 0 定仲k 反复拉仆l ( ) 次性能 口i ( 1 8 0 ( 】 口i j a 隧量 p i t 左内领域白勺* 发与研究 3 、2 ( i 定仲长反复拉州 r 0 6 0 乎4 0 2 0 型儿变形；# 弹性回复率应力松弛率 h2 91 1 1 锦纶c m 8 0 0 纤维2 0 定仲长反复批忡1 ( ) 玖性能 对比前后曲次1 0 ，2 0 定伸k 拉仲测试往多次托仲后p t t 玎维的抗玻劳 陀能最好，塑陲变形牢蛀低，m 锦纶最，白，即时疲劳性较筹，弹性复率方面， p t t 最高，虽然在仲k 1 0 时c l , 1 8 0 0 表现最好，f h 伸k 到2 0 时，p t t 的弹性回 复辛仍稳定在7 0 以上，c m 8 0 0 却发生了降低，这种，煲化源于p 盯组分抗疲劳差， 伸长槲对较低。 f 1 1 纤维的断裂伸k 率大_ 除氰纶，x 以外的所有纤维，在h 前所柏的化学 t 维l l 具有最好的弹性叫复性，这也是它的应力应变行为中最完 1 1 的一个性能， 不但优于f ) r 1 纤维与其它常用纤维；也比氨纶的弹性同复陆能要更商一些。在 25 c n c l te x 的应力作崩下( 定应力) 对p t t 纤维所作的反复拉伸试验表明，给予它 的伸长率为2 0 t 时、撤除庸力后、纤维能完全回复。p 1 i 、p 与锦纶的弹| ! 1 1 ：映复 车对比如下图 i3 c 一9 0 孥 鐾b o 自 6 0 黧叭 0 p t t 在无缝内衣领域的开发与研究 从上图中可以明显的看出p t t 出众的拉伸恢复性能，国外的一些研究表明，热 处理会对p t t 的拉伸回复性能影响较大，经松弛整理5 m i n 后，纤维的弹性回复性能 降到原来的1 0 左右，明显大于热对p e t ，p b t 的影响，所以在后整理加工中必须予 以重视 2 8 1 。 p ，r t 聚合物具有特殊的构象，它能纺织高品质的b c f 纱2 们，而且抗污，吸水率 低，耐磨。 p t t 纤维具有优良的拉伸一形变性能，加上高度的弹性回复率与特别能耐受多 次变形而仍能保持最佳的弹性回复能力等，这与它的分子构象与纤维结构的特点 密切相关。这方面的优异特性表明它在弹性面料的开发应用方面具有极大的潜力。 在当今穿着贴体、轻薄弹性的服装盛行的时代，p t t 越来越受到人们的钟爱而成 为运动装、休闲装面料的首选。 雾季天荸 饿嚣融g l l i i w 酿$ e 忤 p t t 在无缝内衣领域的开发与研究 第三章p t t 纱线的物理机械性能 纱线是针织物的直接组成单位，它的物理机械性能在很大的程度上决定产品 的各项指标性能，比如强力、弹性、手感、尺寸稳定，风格等等。测试p t t 材料 的纱线性能，并与常规纱线进行对比，不仅客观上可以掌握p ，r t 的优缺点，而且 可以在实际应用中，根据不同材料的优缺点，取长补短，合理搭配，生产出更合 理的产品。 3 1 纱线的拉伸断裂性能 1 6 试验对象：p q t ( d t y ) 8 3 t e x 7 2 f , c m 8 0 08 3 t e x 3 2 f , 锦纶7 8 t e x 4 8 f , p 刚 棉1 4 6 t e x ，c o o l d r y1 4 6 t e x ，锦纶包氨纶纱2 2 t e x 7 8 t e x ，棉 1 4 6 t e x 试验仪器：等速伸长( c r e ) 型强力仪 试验条件：夹持长度：5 0 0 m m 拉伸速度：5 0 0 m m m i n 预加张力：棉：( 1 0 + 0 1c n ) t e x 其余：( 2 o 十o 2c n ) t e x 图3 卜几种纱线的断裂强度 0 p t t 在无缝内衣领域的开发与研究 图3 2 一几种纱线的断裂伸长 从结果中可以看出，强度方面p t t 材料低于锦纶，锦纶包氨纶纱，但2 4 2 6 c n d t e x 的强度仍高于棉，c o o l d r y ，强度方面完全可满足产品的要求。伸长方 面，p t t 材料的优势较为明显，p 订( d t y ) 最高。 混纺纱方面，p 丌棉的强力稍低于纯棉纱线，但由于p t t 的加入，伸长弹性 方面有了一定的改善。 3 2 双组分纱线热处理前后拉伸断裂性能变化 c m 8 0 0 ( p t t p e t ) 有着特殊的纱线结构，有着很好的弹性性能，只是这种 弹性必须经过高温处理收缩变化后才能表现出来，所以从上图测试结果来看弹性 并不优秀。为了反映热处理对c m 8 0 0 纱线带来的性能变化，进行沸水处理3 0 m i n s 后再进行相关的测试。 表3 卜相同规格c m 8 0 0 沸水处理前后拉伸断裂性能对比 断裂强度