聚酯纤维的改性

江苏理工学院研究生课程论文

(20-20学年第学期)

题目：

研究生：

浅谈服装材料中涤纶的性能及改进

任慧中

摘要：合成纤维是我国服装材料中应用最多的材料之一，而聚酯纤维（涤纶）又是化纤用量最大的一种。本文分析了涤纶的物理及化学性能，并对吸湿性、耐燃烧性、抗静电性在物理和化学特性方面进行进一步改善,使涤纶更加舒适,应用更加广泛。最后，本文对合成纤维在国内外的发展进行了展望。

关键词：聚酯纤维；吸湿性；耐燃烧性；抗静电性；改性

Analysis The Property Of Dacron And Improvement In

The Clothing Materials

RENHuiZhong

Abstract:Synthetic fiber is one of the most widely was used materials. However, the polyester (PET) is the largest about fiber. The property of physics and chemistry and was made a further improvement about hygroscopic、flammability and antistatic in this paper, which was became more comfortable and wider in application.Finally, the development of synthetic fiber was expected in domestic and foreign.

Keywords:polyester fiber;hygroscopicity;flammability; anti-static electricity; improvement

1 前言

当前，中国服装、纺织品出口的质量、数量和效益在逐年攀升。同时，服装消费模式呈现出多元化的态势，不但满足了消费者日益增长的需求，也推动了纺织产业链向科技创新、文化增值、绿色环保以及可持续发展的方向发展，这必将使我国纺织、服装业的全球市场竞争力不断提高。近二十年来，我国的化学纤维工业取得了快速发展，根据官方数据显示（图1-1），2010年我国化纤产量为3089.7万吨，2014年为4432.67万吨。

可见我国的化纤用量不断的增大。其中聚酯纤维的产量最大，为化纤总量的四分之三。随着聚酯纤维的发展，其性能已经在吸湿性、抗静电性、抗燃性等方面已经不能够满足人们的需求。本文主要阐述对聚酯纤维三种特性进行物理和化学性能方面的改进，进而满足人们的需求。

图1-1 1990-2002我国聚酯的供需变化

聚酯纤维的改性可以在聚合、纺丝和纤维加工各个过程中实现[1]。改性方法大致可以归纳为两大类:

a.物理改性

物理上主要是在纤维的加工条件上做一系列的改变。混纺，复合以及通过变化的形态等方法来达到改性的目的。复合以及混纺等只局限于特殊领域的改性，而改变形态的方式，目前还不能获得像天然纤维那样比较理想的效果，但是在外观风度上较为直观。

b.化学改性

化学改性的工艺过程比较简单，当然也比较容易达到我们的目的。但是它的缺陷是，耐久性比较差。如表面处理、共聚（在聚酯链中引入第三组分）和共混（在聚合物制造过程中加入改性添加剂）等。当时共聚和共混在过程上比较复杂，通常会影响产品的某些物理性能。如强度降低等。

2 改性聚酯纤维的吸湿性

2.1 吸湿性概念

服装在穿用过程中，常常会遇到受潮、洗涤、干燥等的变化。在这些变化当中，制成服装的纤维原料有时候会吸收液态水（常称之为吸水性），有时会吸收气态水，有时也能放出气态水，使服装逐渐干燥。这种吸收和放出气态水的能力称为纤维的吸湿性。一般吸湿性用回潮率W（%）表示。由于涤纶表面光滑，内部分子排列紧密，分子间缺少亲水结构，因此吸湿率很小，，在标准大气状况下回潮率仅0.4%左右，吸湿性能很差，做夏季服装有闷热感，使人感到不适[2]。

2.2 吸湿机理

纤维吸收空气中水分子的最主要的原因，在于纤维的分子结构中存在着亲水性的化学基团，在常用纤维中，亲水基团有—OH，—COOH，—NH2，—CONH,—CN等几种。

亲水基团的极性愈强、吸收水分子的能力就愈强，吸湿性就愈好。当然亲水基团的数量愈多，吸湿性也愈强。此外，纤维的结晶区内因分子排列整齐，空隙比较小，水分子难以进入；而非结晶区分子排列不规整，空隙比较大，水分子较易进入，所以结晶度高纤维的吸湿性差。纤维所吸收的部分水分子，是被纤维的表面或内部空隙的表面吸附着，所以纤维的表面积愈大，能吸附的水分子也就愈多。涤纶纤维内部不存在亲水性基团，它的吸湿仅靠表面吸附。天然纤维在生长过程中还存在一些糖类、胶质，这些物质的吸湿能力较大，所以这些物质分离前后，纤维的吸湿能力也有所不同[2]。

2.3吸湿指标

吸湿指标常用回潮率W（%）表示。回潮率W（%）表示纤维吸湿多少，计算式如下： W（%）=（（G-G0）/G0*）100 （ 2.3 ）

式（2.3）中：G——含水湿重（g）;G0——干燥重量（g）。

在我国现行的行业标准中，棉纤维是采用另外一个指标——含水率M（%）来表示其含水的数量[3]。纤维吸湿量的多少，除了与纤维本身的结构性能有关外，还与纤维所处

的环境的湿度有关。如表2-3所示，环境相对湿度越高，纤维的回潮率也越大。吸湿性越好的纤维，越容易受环境相对湿度的影响[3]。

表2-3 相对湿度与回潮率的关系

纤维吸湿性的多少，对纤维性能影响较大，所以测定纤维的性能必须在恒温恒湿室内进行。此外相同量的纤维，在不同相对湿度条件下有不同的回潮率，从而具有不同的重量[4]。因此各个国家为了买卖交易公平起见，都以标准状态下的回潮率为依据，确定公定回潮率W k(%)时的重量是公定重量G k(g)。买卖交易的重量都指的是公定重量G k。如下表2-3所示，常用纤维的回潮率：