聚酯纤维 (2)优秀课件

近年研发的新聚酯纤维，如聚对苯二甲酸丁二酯（PBT） 纤维，聚对苯二甲酸丙二酯（PTT）纤维，具有超高强度、 高模量的全芳香族聚酯纤维。
聚酯纤维(涤纶)的结构和性能
一、基本组成
涤纶的基本组成物质是聚对苯二甲酸乙二酯， 分子结构如下：
结构特点：
1）是含有苯环的线形大分子，没有大的支 链，所有苯环几乎处于一个平面上，因此大 分子易于平行排列，有较好的结晶倾向。
另一方面，从涤纶的微结构来看，存在无定形区、结晶区和 取向度高的部位，分子间有比较牢固的联结点，分子间作用 力较大，受外力时不易产生形变。涤纶在一定外力作用下产 生的形变是可复形变，但在高度拉伸时，回复性能显著变差。
具有“洗可穿”性能
（3）耐磨性
涤纶的耐磨性仅次于锦纶而超过其他纤维。
黏
耐酸性较好
近年全国化纤产量情况
品种 化纤总量 合成纤维
涤纶 短纤维 长丝
2009年 2726.06 2494.05 2204.39 789.17 1415.22
2012 年 3820.14 3486.76 3132.64 939.80 2192.86
2013 年 4121.94 3731.53 3340.64 948.74 2391.90
五．机械性能
（1）强度和断裂伸长率
涤纶的强度和断裂伸长率不仅与其分子结构有关，还与 纤维纺丝过程中的拉伸和热处理工艺密切相关。经拉伸 后，大分子链按一定方向排列，取向度提高，使其能均 匀承受外力，故强度提高。
在适当的热处理条件下，涤纶在纺丝过程中拉伸程度愈 高，则纤维的取向度愈高，纤维的断裂强度也愈高，而 断裂伸长率却较低；反之，则可能获得低强高伸的纤维。 即改变拉伸和热处理条件，可制成高强低伸或低强高伸 等不同品种的纤维。
2）分子中
刚性较大，PET熔点
较高；—CH2—CH2—具有柔性，分子链易 折叠。
3）分子中不含亲水基团， 属疏水性纤维，吸湿性差。
极性小，
二、涤纶纤维的形态结构
用熔纺法制得的涤纶纤维，在光学显微镜中观 察发现它具有圆形的截面和光滑、均匀而无条痕 的纵向，见图。
涤纶的超分子结构
涤纶的超分子结构与纤维生产过程 中的拉伸和热处理有关。涤纶喷丝 成型后的初生纤维是无定形的，取 向度很差，需要进一步牵伸取向后 方能纺织加工。经过拉伸和热定型 处理后的纤维，结晶度约为60%，并 有较高的取向度。
涤纶的超分子结构称为“折叠链— 缨状微原纤”
三、涤纶的吸湿性性能
涤纶纤维在标准状态下的吸湿率只有 0.4%，即使在100%相对湿度下的吸湿 率也仅为0.6－0.8%。
吸湿性低，涤纶纤维在水中的溶胀度 小，干、湿强度和断裂延伸度基本相 同，导电性差，容易产生静电和沾污 现象以及染色困难等。
穿着时感觉气闷，但易洗快干。
聚酯纤维 (2)优秀课件
第一节 概述
聚酯(PET)纤维是由大分子链中的各链 节通过酯基连成成纤聚合物纺制的合成纤维， 英文缩写PET。我国将聚对苯二甲酸乙二酯 含量大于85％以上的纤维简称为涤纶。
聚酯是制造聚 酯纤维、涂料、薄膜及工程 塑料的原料，是由饱和的二 元酸与二元醇通过缩聚反应 制得的 一类线性高分子缩聚 物。这类缩聚物的品种因随 使用原 料或中间体而异，故 品种繁多数不胜数。但所有 品种均 有一个共同特点，就 是其大分子的各个链节间都 是以酯 基“－COO－”相联， 所以把这类缩聚物通称为聚
3．化学性能
对碱的稳定性稍差
“剥皮现象” ——利用这一方法处理涤纶织物，可使纤维 变得细而柔软，增加了纤维在纱线中的活动性，使涤纶织物 获得仿真丝效果。
涤纶对氧化剂和还原剂均具有良好的稳定性。
涤纶的耐溶剂性较好。酚类化合物常用作涤 纶染色的载体。
涤纶的吸湿性低，染色困难，易起球，易产 生静电。
四、涤纶的热性能
涤纶是热塑性纤维。 1.涤纶的热性能常数 2. 热收缩 3.玻璃化温度（Tg）
涤纶纤维和锦纶6的某些热性能物理常数
纤维 项目 熔点（℃） 软化点（℃） 玻璃化温度（Tg） 比热（卡/克/℃） 导热系数（卡/厘米/秒 /℃）
涤纶
锦纶6
255～260 238～240 67 ～ 81
0.32 2×10－4
Hale Waihona Puke 图5-7 部分纤维的强度-伸长率曲线
1-羊毛 2-腈纶 3-黏胶纤维 4-锦纶 5-涤 纶 6-棉
（2）弹性
涤纶具有优良的弹性，在较小的外力作用下不易变 形，当受到较大外力作用而产生形变时，取消外力 后，其回复原状的能力也较强，其形变回复能力与 羊毛相近。
涤纶弹性好的原因有两方面：
一方面涤纶具有较大的弹性模量，这表明纤维的刚性强，受 外力时不易产生形变；一旦产生形变，由于回弹率较高，又 易回复。
玻璃化温度（Tg）
无定形PET：Tg为67℃ ； 部分结晶PET：Tg为81℃ 取向又结晶的：Tg为125℃
PET的结晶度与Tg的关系：当结晶度由零升高到 30%时，Tg向较高温度移动, 当结晶度进一步升高 时，Tg反而向较低温度移动。 在低结晶度的情况下, 可能产生了众多的小晶体， 类似于交链，有阻碍无定形区链段运动的作用； 在高结晶度的条件下，可能形成了少而大的结晶， 能允许无定形区的链段比较自由一些。
从分省市产量统计看：浙江产量居全国之首。第二到第五位依次是江苏、福建 、四川、广东，而上海、山东、河南传统聚酯涤纶大省分居六、七、八位。
早年合成的聚酯大多为脂肪族化合物，不具有纺织纤维的 使用价值。
1941年，英国人用对苯二甲酸（DMT）和乙二醇（EG）合 成了聚对苯二甲酸乙二酯（PET）。
1953年，美国首先建厂生产PET纤维，其是大品种合成纤 维中发展较晚的一种。
215～220 180
0.46（25～200℃） 4.2×10－4
涤纶的熔点比较高，涤纶纤维的耐热性和绝热性较好。
热收缩
在生产过程中没有经过热定型的涤纶纤维，在 沸水中或在其它加热的条件下，将会发生剧烈的 收缩，经过热定型后将比较稳定。
涤纶丝在热空气中，开始时长度发生迅速收 缩，30分钟后收缩率不再继续增加，平衡收缩率 约为8%。若在热水中进行热处理，只需5分钟便 达到了稳定的长度，同时由于水的溶胀作用，使 平衡收缩率增大到14%。