ped聚酯弹性纤维毛混纺织物的性能研究

ped聚酯弹性纤维毛混纺织物的性能研究

二聚对苯二甲酸乙二醇酯（pe）和二聚对苯二甲酸丙二醇酯（t）具有良好的粘度和不同的热缩率。通过复合纺织法可以获得具有高度自然弯曲和平滑度的三维纺织机械。后道织物加工中的湿热处理可使粗布中的笔直纤维卷反映出来，并给织物带来一定的弹性。该复合纤维可以直接使用,而氨纶及聚烯烃基弹性纤维均需要被其它纤维包覆方可使用,并且氨纶不耐氯漂、长期使用易松弛。因此,该聚酯复合纤维用在微弹性织物中具有极好的市场前景,用在毛混纺织物中,可以利用其卷曲特性和蓬松性获得毛感好、具有一定弹性、易保养的制服面料,满足制服面料的服用性和舒适性。如何根据服用要求设计PET/PTT复合弹性纤维的结构、确定规格及织造染整工艺,尚未见有关的研究报道。本文比较研究了捻度、织造方式、纱线线密度、着色方式、染整工艺对该类纤维与毛混纺织物的力学性能及弹性的影响。1织物拉伸性能测试所用试样规格见表1,经纱线密度为12.5tex×2,原料组分为毛70/涤30。试样的纬向力学性能测试在INSTRON1122上进行。试样宽度5mm,预加张力1N,夹持距离100mm,拉伸速度100mm/min,每个试样测试3次,获得断裂强力、断裂伸长和初始模量。初始模量取伸长率为1%时对应的强力值。织物纬向弹性测试方法为:取100mm长试样,作为原始长度L0,挂上25N负荷,记录长度L1,保持5min,去除负荷,回复30s后测试长度L2,继续回复5min后,测试长度L3。每个试样测试3次,取平均值,则:定负荷伸长率(%)=L1−L0L0×100(%)=L1-L0L0×100急弹性回复率(%)=L1−L2L1−L0×100(%)=L1-L2L1-L0×100缓弹性回复率(%)=L1−L3L1−L0×100(%)=L1-L3L1-L0×1002弹性织物的选择织物弹性包括3个方面内容:在外力作用下易变形、有一定的变形量及变形后能回复。良好弹性的织物应具有较低的初始拉伸模量、小负荷下较大的伸长率和弹性回复率。所有试样的试验数据见表2。2.1拉伸断裂试验在织物紧度相同的情况下,捻度是影响长丝弹性的一个重要因素。整理过程中,热处理使PET/PTT复合弹性长丝坯布中处于伸直状态的长丝重现卷曲,加捻使长丝中单丝抱合紧密、互相移动变形的空间小,在同样条件下将限制卷曲的复现,因此,通过捻度可控制织物弹性,试验数据也说明了这一点。试样1、2、3为捻度不同的3种复合长丝,其拉伸曲线及相关数据分别见图1及表2。捻度为1000捻/m,S捻的3号试样具有较大的模量、较小的伸长率,但是弹性回复率最好,特别是急弹性回复率。3种不同捻度试样的缓弹性相当。随着捻度增加,织物的初始模量增加、小负荷下的伸长率降低,即捻度增加导致长丝模量增加,织物不易发生变形。显然,这个捻度对于本文所采用的织物偏大。捻度为700捻/m,S捻的1号试样对于本文采用的织物规格具有较好的弹性实现能力,1号试样具有较大的伸长率和较小的初始模量,表明该试样在小负荷下易变形,而且缓弹回复性能好;虽然捻度为500捻/m,S捻的2号试样模量和伸长率均和1号试样相当,但是其急弹性略低。理论上而言,捻度越小,长丝越蓬松,越有利于卷曲的复现和弹性的实现,但捻度过小,织物强力会受到影响,而且不利于织造;捻度越大,长丝越紧密,对卷曲复现造成阻力。因此,通过控制长丝捻度可以合理的控制织物的弹性参数,如小负荷下的变形率在一个范围内,以满足不同面料对于弹性的需求。2.2双组分复合纤维卷网1号和4号试样纬纱细度不同,纬纱为200旦长丝的4号试样急、缓弹性回复率远大于纬纱为150旦长丝的1号试样,但小负荷下的变形率偏小,且从图2可以看出,4号模量高,但是2试样的拉伸是基本类似的。根据双组分复合纤维卷曲理论,细度越小,纤维的卷曲曲率越大,形成的卷曲越细而密。仅对长丝而言,细度为150旦长丝的卷曲细而密,在同样负荷作用下,易变形、伸长大;细度为200旦的长丝不易变形,伸长率小,这与不同细度的纤维对织物模量和小负荷下的伸长率影响是一致的。增加长丝细度,织物在小外力下不容易变形,但由于引起变形的力较大,导致回复力也大,从而其弹性回复率很好。需要根据研发的弹性织物用途合理选用长丝细度,开发舒适类内衣织物,选用细度较细的长丝使其容易变形;开发运动外套类服装,建议选用细度较大的长丝以得到良好的弹性回复。2.3拉伸断裂测试采用2种织造方式,一种是1A1B,即一根和经纱一样的毛涤纱间隔一根弹性长丝,如试样6和8;一种是将毛涤纱和弹性长丝合股交捻成一根纱,其它试样采用。其中试样5和6,试样7和8规格一样,试样5和6,试样7和8,其拉伸曲线基本重合,如图3所示,表明初始模量、断裂伸长及强力均相当。从表2中的弹性测试数据可知,尽管试样5和6的急弹性回复率存在差异,但小负荷下伸长率和缓弹性回复率都是一致的;同时,试样7和8除了伸长率有较小差异外,急、缓弹性回复率都接近。可见,无论采用1A1B方式,还是并线方式织造,在同样规格下,对于织物弹性的影响是一致的,可以根据企业的设备情况进行选择。2.4弹性长丝及拉幅定形试样3和试样8在后整理过程中采用了不同的染整工艺。试样3为松弛定形,即定形前织物幅宽高于定形上机幅宽;试样8为拉幅定形,即定形前幅宽低于定形上机幅宽,2种试样的拉伸曲线存在显著差异,如图4所示。由于定形时弹性长丝受到外力作用限制热收缩和分子间的自由运动,而且可能存在高温下拉伸诱导结晶作用使得长丝模量增大,从而导致拉幅定形试样8的模量显著高于松弛定形试样3的模量,尽管试样8的经密低于试样3。从表2数据可知,试样3的急、缓弹性回复率分别高达92.7%和95.9%,高于试样8的87%和91%;同时,试样3的小负荷伸长率也高于试样8。文中提到的松弛定形及拉幅定形,都是先通过前期预定形使织物发生纬向收缩,即弹性长丝在干态下收缩产生弹性,再根据幅宽收缩情况选择采用松弛或拉幅方式进行定形处理,这与前期通过湿热作用即有作为介质的沸水导致长丝收缩是有本质不同的。在这种处理方式下,松弛定形可以获得极好的织物弹性,但处于相对不稳定的状态,因为其属于强迫高温收缩。可以预见,如果前期采用沸水使长丝进行有效收缩,后期再进行轻微的拉幅定形,将有利于织物获得弹性和确保熨烫过程中的尺寸稳定性能。2.5拉伸试验结果采用了白丝、原液丝和染色丝分别以1A1B方式进行织造,用以分析不同着色方式长丝对织物弹性的影响。试样4的纬向原液丝和试样10的纬向白丝细度相同,由于试样10紧度大且经密大,所以试样10的模量大,且小负荷下的伸长率也较小,弹性回复率也低于试样4,具体数据见表2。从图5可以看出,试样10和试样4的拉伸曲线类似:起始线性阶段、屈服区转变点和转变趋势都一致,表明白丝织物和原液丝织物在拉伸变形过程中受力变形状态是一致的。如果对原液丝和白丝进行力学性能测试,应该得出同样类似的拉伸曲线,表明原液着色对弹性丝的弹性影响不大。试验结果表明,原液丝织物设计得当,可很好的实现织物弹性。如图6所示,染色丝和原液丝织物的拉伸曲线存在显著差异。试样9和试样2初始模量接近,但原液丝的试样2在伸长率10%～30%区域内,达到同样伸长所需的力值远高于原液丝试样9,说明染色丝织物在小外力作用下容易发生形变,这和弹性测试中伸长率的数据是一致的,具体见表2。可以推断,染色丝由于在染色过程中经过了湿热处理,在织物的后整理中,又经历了一次收缩处理,使染色丝得到足够充分的卷曲,降低了模量,且使得小外力下的变形能力增加。3纱线增强弹性PET/PTT聚酯弹性长丝用于毛弹性织物,可使织物获得良好的拉伸弹性和毛感,以改善毛制服面料的舒适性能。为了获得弹性变形适当的织物,必须全面考虑弹性长丝的参数、织染工艺。过大的长丝捻度会降低织物的变形能力和弹性回复性能,而长丝细度的增加,使得织物在小外力下不容易变形,但回复性能好于细度较小的长丝织物。将长丝和毛涤纱并线作为纬纱和将1根长丝、1根毛涤纱间