涤纶纤维的表征及其接枝聚合改性的研究
聚对苯二甲酸乙二酯纤维(涤纶)是合成纤维中的重要品种。涤纶纤维生产过程需要经过拉伸处理，这一道生产工序对涤纶长丝的质量影响很大。涤纶纤维具有一系列优良性能，如断裂强度和弹性模量高，回弹性适中，热定型优异，耐热和耐光性好。但涤纶作为纺织材料使用也有缺点，主要是亲水性低而且染色性差。
本文使用生产过程中不同的涤纶纤维作为研究对象，主要是两个系列：一个是UDY、POY、FDY的不同纺丝速度和不同拉伸率的三种纤维，一个是四种不同拉伸率的POY纤维。本文用傅立叶变换红外显微镜对上述两个种类的涤纶纤维进行了研究。傅立叶变换红外显微光谱技术是将显微技术应用到傅立叶变换红外光谱仪中，使测试具有更加简洁、直观、高灵敏度等优点。用傅立叶变换显微红外光谱法研究纤维具有其独特的优势，它不仅可以分析纤维分子链的化学组成及结构，还可以分析纤维的晶区结构、非晶区结构和取向结构。
本文主要研究方向是用傅立叶变换红外显微镜鉴别不同纤维以及涤纶纤维的取向度、结晶度和结晶带的变化与纤维构象的变化等的表征。经过显微红外光谱的测试表明，傅立叶变化红外显微光谱技术测试出的红外谱图质量良好，可以用于涤纶纤维的测试。测试结果经计算表明，涤纶纤维随着纺速与拉伸率的增加，取向度和结晶度都增加，表征结晶与非晶的红外峰还会发生偏移。POY纤维随着拉伸率的增加，纤维中代表非晶区旁式构象含量减少，代表晶区和非晶区反式构象含量增加。这表明傅立叶红外显微技术可用于涤纶纤维的定量表征。
为了增强涤纶纤维的亲水性，本文对不同的涤纶进行了接枝改性研究。主要考虑了溶胀剂的选择和溶胀时间、引发剂和单体浓度以及反应时间和反应温度对接枝率的影响。结果表明，选用溶胀剂A效果最好，在溶胀时间为20小时，引发剂浓度为0.02g/ml，反应温度为75℃，反应时间为7小时，单体浓度为0.006g/ml时，POY的接枝率为7.04％。而UDY和FDY在最佳实验条件时的最大接枝率分别为5.89％和1.60％。POY纤维的接枝率为三种纤维中最高。随着接枝率的增加，不同涤纶纤维的回潮率都增加，而保水率都降低，其中FDY保水率最高而POY则最低。接枝后的纤维可以染色，而且水洗烘干后并不褪色，而未接枝的纤维不能染色，经水洗烘干后则褪色。
回潮率;亲水性;涤纶纤维;晶区结构;接枝聚合改性;傅立叶变换显微红外光谱技术
南京工业大学
硕士
材料学
韦亚兵
2007
中文
TS102.522
79
2012-09-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）