聚酯纤维课件.ppt

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1、第三章聚酯纤维第一节概述聚酯(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酯。以聚酯为基础制得的纤维称为涤纶，是三大合成纤维（

2、涤纶、锦纶、腈纶）之一，是最主要的合成纤维，也是到目前为止发展速度最快、产量最高的合成纤维品种。品种2009年2012年2013年化纤总量2726.063820.144121.94合成纤维2494.053486.763731.53涤纶2204.393132.643340.64短纤维789.17939.80948.74长丝1415.222192.862391.90近年全国化纤产量情况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

3、、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。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：3）分子中不含亲水基团，极性小，属疏水性纤维，吸

4、湿性差。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。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。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

5、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。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涤纶锦纶6熔点（℃）255～260215～2

6、20软化点（℃）238～240180玻璃化温度（Tg）67～81比热（卡/克/℃）0.320.46（25～200℃）导热系数（卡/厘米/秒/℃）2×10－44.2×10－4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

7、收缩率增大到14%。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。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

8、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。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