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第2 8 卷第9 期 2 0 0 7 年9 月 纺织学报 J 0 u r lo fT e x t i l eR e s e h V 0 1 2 8 S e D N o 9 2 0 0 7 文章编号：0 2 5 3 一卯2 l ( 2 0 0 7 ) 0 9 0 0 4 9 0 4 P T T 纤维品种对针织物弹性的影响 刘志军，周苏萌，王府梅 ( 东华大学纺织学院，上海2 0 1 6 2 0 ) 摘要用K E s 测试分析了P 丌的短纤织物、D T Y 长丝织物和P 丌y P E T 双组分并列复合跃丝织物的弹性伸长率、 弹性回复率、塑性变形及抗疲劳特性，并且将其性能与氨纶、普通化纤织物( 涤纶、锦纶织物) 进行比较发现，唧各 种形态织物的弹性伸长均比普通化纤织物的弹性伸长大，比氨纶织物的弹性伸长小；在低负荷下其回复性能均比 普通化纤织物小，塑性变形比普通化纤织物大；3 种形态的唧针织物中m ，P E T 双组分并列复台长丝织物的弹性 伸长最大，回复性能最好，兀T 短纤织物的回复性能最差，塑性变形最大。 关键词P l T 纤维；m ，P E T 双组分并列复合纤维；弹性；针织物 中国分类号：1 s 1 0 25 2 2文献标识码：A E f 耗c to ft h ev a r i e t yo fP T T 伺k ro ni t sk I d t t e df a b cd a s t i c i t y u uz 峋u n ，z H O uS u m e “g ，w A N GF u m e i ( c 。酽o ，池。m 啦w B m 母，踊矾g h l ；2 0 1 6 2 0 ，c ；船) A b ! 出a c tK E Sw a su 8 e dt ot e s tt h ee l a s 虹ce x t e n s i o n ，e l 聃t i cI e c o v e r y ，p l a s t i cd e f 0 删a t i o na n df a L i g u e r e s i s t 蚰c e0 ft h r e ek i n d so f d c sm a d e 舶mP T Ts t 印l e 肺e r ，D T Ya 工I dP r r ，P E Tb i c o m p o n e n t 肺e r I e s p e 甜v e l y 加dt h e yw e r ec o m p a 阳dw i t ht h I ) s e0 fu r e t h a I 】ee l a s t i c6 b e rf a b 打ca n dt h ec o m m o nc h e m i c a l 矗b e r f a 妇c s ( P E Ta n dn y l o n ) I t i s f o u n d t h a t t h ee l 鹊t i ce l o n g a t i o no fa l lk i n d s0 f P 玎蹦埘c i B l o “鼯r t h a I l t h a to f c o m m o nc h e r I l i c d6 b e r h b c s ，b u tl e s st h a nt h a to fu r e t h a n ee l a s t i c6 b e rf h b d c ；u n d e rl o wl o a dc o n d i t i o n ， t h eP r rf d b 五c 8e h i b i tl o w e rr e c o v e r ya n dh i g h e rp l a s t i cd d o m l a l i o nt h a nt l ec o m m o nc h e m i c a ln b e r h b c s ； a m n gt h et h r e ek i n d so fP 1 T r 胁d c s ，唧P E Tf a b d cs h o w st h er n 缸i n l u me l a “ce l o n 鲫i o na n dt h eb e s t s t r e t c hf e c o v 。r y ，w h i l e P 1 盯s t a p l e6 b e rf 曲d c s h o w st h e l o w e s ts t r e k h m c o v e r y a n d h i g h e s 【p I a s t i c d e b n n a t i o n K e y 啪r d sP r r 拙e r ；P r r ，P E T b i c o m p o n e n t 肺e r ；e l B s 嘶t y ；k n j t I e d 址d c 兀r r 是2 0 世纪末工业化生产的新型聚酯，发展 速度较快。其优良的回弹性、耐污性和可染性使它 在地毯、服装、非织造布等方面具有广阔的应用前 景，但是对这一新型纤维品种，国内外还缺乏足够的 应用经验，现有文献资料仅泛泛介绍m 纤维的性 能”一1 ，实际上m 做成短纤、D T Y 或F D Y 长丝、 唧P E T 双组分并列复合长丝等不同品种时，其织 物表现出很大的性能差异。 影响织物弹性的因素较多，本文仅从纤维品种 上进行研究，通过实测不同品种P T - r 纤维针织物的 弹性，分析肿短纤、D T Y 长丝、删P E T 双组分并 列复合长丝对针织物弹性的影响，并与普通涤纶、锦 纶织物及氨纶弹性针织物进行比较，为合理选用原 料，有效地开发优质面料产品提供参考数据。 1 试验 1 1 试样 根据织物中起弹性作用的主要纤维，收集5 组针 织物，分别为m 短纤组、m 的D T Y 组、m ，P E T 双 组分并列复合长丝组以及对比织物组( 氨纶组和锦 纶、涤纶组) 。每种织物所用原料及组织见表1 。 收稿日期：2 0 0 6 0 3 1 5修回日期：2 0 0 6 1 0 1 8 作者简介：刘志军( 1 9 8 l 一) ，男，硕士生。研究方向为m 纤维的应用。王府梅，通讯作者，E n m n ：w f u m e i d h u e d u c n 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark 5 0 · 纺织学报第2 8 卷 1 2 仪器 K E s F B l 织物拉伸剪切测试仪，K E s F B 5 织物 拉伸鹑切疲劳仪。 1 3 试验方法 测试流程：K E s 标准拉伸一5 0 0 次剪切疲劳( 剪 切角度8 。) 一K E s 标准拉伸。 按上述流程对每种织物经、纬向的同一区域各 做1 次试验，3 项试验连续进行，剪切疲劳试验完成 后立即记录疲劳变形量。 由于氨纶织物弹性伸长太大，同等条件下，在 K E s 拉伸仪上无法完成此试验，因此在宏大H D 0 2 l 织物强力仪上，用与K E s 相同的拉伸条件来测试。 1 4 数据处理方法 龇变形率= 巡糯簇产舢o 舯功回复妒3 = 嬲×1 0 0 伸长率= ! ! 1 2 i l ；i i ； ；掣×t o 。 2 结果与讨论 2 1 弹性伸长率 剪切疲劳前经、纬向伸长率分布及其均值见 图l 。图中的方柱表示各组织物的伸长率均值的大 小，散点表示各值的分布。 。i | ：i A 组B 组c 组D 组E 组 组别 ( b ) 纬向 阿1 织物疲劳前的弹性伸长率 F i g lE l a 曲ce x 把n s i o n o ff a b n c sb e k e 如l i g u e ( a ) w a r pd i r e c t i o n ；( b ) w e f fd i r e c t j o n 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark 第9 期刘忐军等：P T T 纤维品种对针织物弹性的影响 5 l 从图l 可以看出，氨纶织物弹性伸长率最大，涤 纶、锦纶织物的弹性伸长率最小，含m 的织物弹性 介于二者之间，这与组成该织物的纤维原料的特性 一致。比较含m 织物的伸长率发现：在经向，P r r P E T 复合纤维组织物的平均伸长率远大于m 短纤 组织物和P T l 的D T Y 组织物的平均伸长率，n - r 短 纤组织物的平均伸长率与D T Y 组织物的相近；在纬 向，P I T P E T 复合纤维组织物和m 短纤组织物的 平均伸长率大于D T Y 组织物，删P E T 复合纤维组 织物的平均伸长率稍大于盯r 短纤组织物。氨纶 分子由柔性链段和交联组成，故其纤维和织物有较 大的强伸性；P T T 大分子链中含有3 个亚甲基，“奇 炭效应”使P r r 大分子具有螺旋结构，增强了m 内 在的变形能力，故其纤维和织物也有较大的强伸性； 由于P 盯与P E T 热回复性能不同，唧P E T 复合纤 维受热之后，纤维形成稳定的三维卷曲，纤维形态上 的三维卷曲增强了M T r ，P E T 复合纤维的强伸性。 2 2 拉伸弹性回复性能 疲劳前的经纬向拉伸功回复率的分布及均值见 图2 。方柱表示各组织物的拉伸功回复率均值的大 小，散点表示各值的分布。 婆 褂 嘶 皿 雷 世 矧 婆 槲 麒 凰 薄 兽 捌 A 组B 组c 组E 组 组别 f b l 纬向 图2 织物疲劳前的拉伸功回复率 F i g2T e r l 8 i l l H e n c eo f 汕d c sb e f o r e 劬i g u e ( a ) w a r pd i 把c t i 。n ；( b ) w e nd 1 砖。n 姐 从图2 可以看出：在经向，”r ，P E T 复合纤维组 织物、肿的D T Y 组织物、涤纶或锦纶组织物的拉 伸功回复率相当，且都大于哪短纤组织物的拉伸 功回复率；在纬向，P 1 T r ，P E T 复合纤维组织物和涤纶 或锦纶组织物的拉伸功回复率相当，且稍大于D T Y 组织物，远大于J 砷短纤组织物。说明m ，P E T 复 合纤维组织物和涤纶或锦纶组织物的弹性回复性能 最好，m 的D T Y 组织物的弹性回复性次之，P 朋短 纤织物的弹性回复性最差。研究表明，当拉伸仲长 相同时，P T r 纤维的回弹性大于P E T 纤维”4J 。 应力应变曲线表明，m 是一种柔软的低模量纤 维，其初始模量明显低于P E T 纤维。K E s 是一种低 负荷状态下的测试，在这种定负荷条件下，涤纶和锦 纶织物的伸长较小，而哪织物则产生了比较大的 形变，因此P r r ，P E T 复合纤维组织物和涤纶或锦纶 组织物的弹性回复性能相当。P T r 短纤织物的弹性 回复较差是因为短纤之间存拉伸过程中会产生一定 量不可逆转的滑移。 2 3 塑性变形 经纬向塑性变形的分布及均值见图3 。图中方 柱表示各组织物的塑性变形均值的大小，散点表示 各值的分布。 A 组B 组c 组D 组E 组 组剐 f a ) 经向 图3 织物疲劳前的塑性变形 F i g3 P 1 a “cd e f 0 丌n “o n 甜f a b n c sb e f o r e “i g I J e ( a ) w 8 r pd i r e c d o n ；( b ) w e hd i r e c t l o n 莲丑f制拳剥 如 帅 m 0 芝丑f取#剐 印 如 加 如 如 m 0 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark 纺织学报 从图3 可以看出：在经向，氨纶纤维组织物和 P I T 短纤组织物的平均塑性变形率相近，且都大于 P 】T r ，P E T 复合纤维组织物和P 订的D T Y 组织物的平 均塑性变形率，删P E T 复合纤维组织物与D T Y 组 织物的平均塑性变形率相当；在纬向，m 短纤组织 物的平均塑性变形率远大于其它4 组织物，删P E T 复合纤维组织物、氨纶组织物和D T Y 组织物的平均 塑性变形率相近。因此可知P 邛短纤织物的塑性变 形最大，氨纶织物塑性变形较肿P E T 复合纤维织 物和肿的D T Y 织物差，而涤纶或锦纶组织物经、 纬向的平均塑性变形率均最小。n T r 短纤织物的塑 性变形最大是因为短纤之间的滑移是不可逆转的； 氨纶织物由于模量低，极易变形，在定负荷拉伸试验 中产生的形变要远大于其它几组织物，其形变中所 包含的不可逆形变量也就较其它组织物要多，而涤 纶与锦纶织物模量高，在此条件下伸长较小，塑性变 形也就最小。 2 4 抗疲劳特性 织物疲劳前经纬向伸长率的差值见图4 。图中 方柱表示各组织物的伸长率差值均值的大小，散点 表示各值的分布。 蓦 型 墨 垂 2 5 2 0 l 薹 A 组B 组c 组D 组E 组 组别 ( b ) 纬向 图4 织物疲劳前的伸长率差值 F i g4D i f k 眦o ff a b d c 8e l a n i o v 。r y ( a ) w a r 【) d i r e c t i o “；( b ) w e Rd l 陀c t i o n 第2 8 卷 从图4 可以看出：在相同剪切角度进行剪切疲 劳试验时，涤纶与锦纶织物的抗疲劳性能最好P 1 T 的D T Y 组织物的较差，氨纶组织物的抗疲劳性能最 差。从经向看，唧复台纤维织物的抗疲劳性能比 唧短纤维组织物的差；而在纬向，m 复合纤维织 物的抗疲劳性能远比m 短纤维织物的好。抗疲劳 性能与织物的弹性回复性能和塑性形变有很大的关 系，其随织物弹性回复率的增加而增加。随塑性形变 的增大而减少，这一结果与前面各织物弹性回复性 能和塑性形变的测试结果基本一致。 3 结论 1 ) 氨纶织物弹性伸长率最高，P T T ，P E T 并列复 合纤维织物的次之，m 短纤和D T Y 长丝织物的弹 性伸长率较小，但明显大于涤纶、锦纶织物的弹性伸 长率。 2 ) 在相同负荷作用条件下，硎P E T 复合纤维 织物和涤纶、锦纶组织物的弹性回复性能较好m 的D T Y 和短纤织物的弹睦回复较差。 3 ) 唧短纤织物的塑性变形最大，氨纶织物塑 性变形较肿P E T 复合纤维织物大，涤纶与锦纶织 物塑性变形最小。 4 ) 涤纶与锦纶织物的抗疲劳性能最好，m 的 D 7 r Y 织物的抗疲劳性能较差，氨纶织物的抗疲劳性 能最差。 5 ) 综合来看，删P E T 复合纤维织物有比较良 好的弹性伸长和弹性回复性能。 参考文献： 陈克权m 纤维的结构和性能 J 合成纤维上业， 2 0 0 l ，2 4 ( 6 ) ：3 7 4 0 王兴良，幸长征，黄象安兀T 纤维结构与性能的研究 现状 J 产业用纺织品，2 0 0 2 ，2 0 ( 9 ) ：1 4 H 们c h ，B r o w nH ，c a 3 。yP ，e t 出 0 p p o n u n i 沁s o f c o n e 珊P T T 丘b e r si n把x t i l e s J c h e m i c a ln b e 玮 I n 【e r n a l l o I l a l ，2 0 0 0 5 0 ( 1 ) ：5 3 5 6 s c h n u h o 扦sN e wd e v e l o p m e n ti nt hP m d u c 6 0 n o fp o l y ( t d m e t h y l 衄et e 。e p h 也出a t e )【Jj c h e m i c a lF l b e r I n t e m t i o 眦1 1 9 9 6 4 6 ( 4 ) ：2 6 3 2 6 4 王府梅服装面料的性能设计 M 上海：中国纺织大 学出版社。2 0 0 0 ：9 1 4 王府梅，李京歌，谢璇妍P r r 等弹性纤维的弹性回复 性能比较 j 东华大学学报：自然科学版2 0 0 4 ，3 0 ( 3 ) ：9 0 9 2 1 2 3 4 5 6 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark