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原液着色PET/PTT弹性长丝与氨纶、聚烯烃弹性长丝的对比

发表时间:2008/8/19

弹性长丝是指具有高断裂伸长率、低模量和高弹性回复率的纤维。弹性长丝被广泛应用到各种织物,目前,商业化最成功的弹性长丝是氨纶,此外,聚烯烃弹性长丝XLA也在推广中,而PET/PTT弹性长丝则属于新秀。本文通过实验对比分析这三种弹性长丝的弹性机理、力学性能差异,并介绍其使用范围及特点,为工厂选用弹性长丝提供技术依据。

弹性机理对比

氨纶和聚烯烃纤维的弹性主要来自于其软、硬链段依次交替的大分子结构特征。软链段具有较大的变形能力,提供较小的初始模量及较大的伸长,硬链段主要由结晶链段或交联点构成,用以维持大分子结构不被破坏,形变后可回复到初始状态。

PET/PTT复合纤维具有完全不同的弹性机理,主要通过PET和PTT两组分间存在的热收缩率差异,热处理后两组分在尺寸上收缩不一样,产生形态上类似弹簧的永久卷曲,且收缩率小的PET组分位于卷曲外侧,而收缩率大的PTT组分位于卷曲内侧。这种卷曲赋予了纤维弹性。

力学性能对比

同样细度下,氨纶和XLA纤维的拉伸力学曲线近似,开始有相当长的小作用力大变形的伸长阶段,形变达到300%的时候,作用力才有很明显的增加,直至断裂,整个过程中纤维不存在显著的屈服区域。氨纶纤维的初始模量、断裂伸长率和断裂应变分别为1.6cN/dtex、426.25%和1.26cN/dtex,而XLA为2.7cN/dtex、438.7%和0.95cN/dtex。可见,这两种弹性长丝均拥有小模量、高伸长和低强力的特点,这种小作用力下的高伸长率、低强力对于服用纺织品而言,很容易变形导致服装的保形性差,同时给生产加工造成困难,因此,这两种弹性长丝在纺织品上应用时均需要通过包覆其他纤维后才能使用。

PET/PTT纤维的小作用力大变形的伸长阶段相对较短,在应变达到150%的时候,应力开始快速增加,并依次出现线性变形阶段和屈服区域,直到应变达250%左右时断裂。PET/PTT纤维的初始模量、断裂伸长率和断裂应变分别为0.48cN/dtex、257.35%和2.09cN/dtex。由于该纤维的小模量由卷曲造成、且断裂强力满足服用纤维要求,所以该纤维可在伸直状态下直接使用,不需要包覆其他纤维,然后通过后整理使得卷曲显现并获得理想弹性。

弹性回复性能对比

定负荷下,氨纶和XLA弹性长丝都具有较大的回复滞后区域,而PET/PTT纤维回复滞后区域相对较窄,即PET/PTT纤维的回复性能较好。反复定伸长实验表明,三种纤维的回复性能都比较好,回复率都在98%以上。但有一个很独特的现象,是PET/PTT纤维在第三个周期的定伸长回复率略大于第一个周期的定伸长回复率,这表明该纤维经过反复拉伸后,还能保持优良的回复性能,不容易发生松弛,而XLA反复拉伸回复后存在显著松弛现象。

其他性能对比及适用对象分析

普通氨纶弹性长丝还存在不耐氯漂、不耐微生物、耐疲劳性较差、难染深色、染色后易损伤弹性的缺点,需包覆使用,适合用于各类高弹性织物(弹性伸长率30%以上),但都存在易松弛的缺陷。XLA纤维可承受220℃高温、耐氯漂和强酸强碱、抗紫外线、有良好的染色性能,需要包覆使用,不需热定型,适合于毛织物和耐高温织物,但反复拉伸后存在显著松弛现象。PET/PTT纤维易洗、免烫、抗污、耐疲劳性好、易染色、耐化学品性能优良,不需包覆可直接使用,适用于制服类的低弹和中弹织物;且反复拉伸过程中不易松弛,是极具潜力的弹性长丝新秀。

(来源:中国纺织报)