油劑對PET短纖維性能的影響

劉伯林 金劍

中國紡織科學(xué)研究院有限公司 生物源纖維制造技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京 100025

1 引言

PET短纖維在放置的過程中，往往會出現(xiàn)強(qiáng)度衰減的情況，給生產(chǎn)企業(yè)和下游加工企業(yè)帶來困擾。究其原因，我們通常認(rèn)為油劑會對PET短纖維的相關(guān)性能產(chǎn)生影響。本文詳細(xì)研究了油劑對纖維結(jié)晶性能以及纖維強(qiáng)度衰減性能的影響，相關(guān)研究未見報道。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 樣品

PET短纖維：1.56dtex、半消光、洛陽石化公司。

2.2 測試方法

（1）DSC 測試方法

用 Perkin-Elmer Pyris 1 型差示掃描量熱儀測試樣品的DSC升溫曲線及降溫曲線。DSC測試前，將樣品盡可能剪成粉末后稱取一定重量，封閉在樣品盤中，樣品重量控制在6～8mg。氮?dú)猓∟2），升溫速率為20℃/min，從溫度30℃升溫至280℃；保溫5min，消除熱歷史，以80℃/min的降溫速率降至30℃，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，樣品以20℃/min升溫至280℃；然后再以20℃/min的降溫速率降至30℃，記錄下各自曲線。

結(jié)晶度（Xc）按下式計算：

（2）TGA 測試方法

用 Perkin-Elmer Pyris 7 型熱重分析儀測試。樣品重量控制在2～8mg。氮?dú)猓∟2），升溫速率為20℃/min，從室溫升溫至700℃。

（3）纖維強(qiáng)度測試方法

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T14337-2008測試。

表1 DSC測試數(shù)據(jù)

圖1 含油劑纖維樣品DSC圖

圖2 去除油劑后纖維樣品DSC圖

圖3 含油纖維樣品 TGA圖

圖4 去除油劑樣品TGA圖

表2 纖維強(qiáng)力、伸長率測試結(jié)果

3 結(jié)果與討論

3.1 油劑對PET短纖維結(jié)晶性能影響

對各樣品進(jìn)行去除油劑的洗滌，測試得出樣品去油以及未去油樣品的DSC圖。圖1為含油劑纖維樣品DSC圖，圖2為去除油劑后纖維樣品DSC圖。具體數(shù)據(jù)見表1。

由表1可知，樣品去油劑和不去油劑的ΔTc值相差很大，含油劑的纖維其結(jié)晶能力明顯強(qiáng)于不含油劑纖維，從二次升溫樣品計算的結(jié)晶度，可以得到同樣結(jié)果。說明油劑對纖維結(jié)晶性能的影響還是比較明顯的。由于樣品中油劑存在，使PET分子鏈段運(yùn)動相對容易，結(jié)晶相對容易，導(dǎo)致結(jié)晶度相對變大。

3.2 油劑對PET短纖維熱性能的影響

TGA測試結(jié)果：圖3為含油纖維樣品 TGA圖，圖4為去除油劑樣品TGA圖。從樣品的TGA圖以及圖中分解5%時對應(yīng)的溫度數(shù)據(jù)，可以看出，油劑對纖維熱穩(wěn)定性影響不大，對纖維樣品整體的熱分解性能影響不大。

3.3 油劑對PET短纖維力學(xué)強(qiáng)度衰減的影響

從表2樣品老化30天的測試數(shù)據(jù)來看，經(jīng)過洗滌后纖維的斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長變化不大，未洗滌的纖維斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長率降低比較明顯。

4 結(jié)論

含油劑的纖維其結(jié)晶能力明顯強(qiáng)于不含油劑纖維；油劑對纖維的熱分解溫度變化不大；不含油劑的纖維樣品經(jīng)過室溫放置1個月后，纖維強(qiáng)度幾乎沒有變化；含有油劑的纖維樣品放置1個月后，強(qiáng)度、伸長均有下降。