楊竹麗， 王府梅,2， 秦 麗

(1. 東華大學(xué) 紡織學(xué)院， 上海 201620； 2. 東華大學(xué) 紡織面料技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 上海 201620；3. 杜邦(中國(guó)) 研發(fā)管理有限公司， 上海 201210)

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染整加工后自卷曲絲結(jié)構(gòu)的變化及其織物彈性

楊竹麗1， 王府梅1,2， 秦 麗3

(1. 東華大學(xué) 紡織學(xué)院， 上海 201620； 2. 東華大學(xué) 紡織面料技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 上海 201620；3. 杜邦(中國(guó)) 研發(fā)管理有限公司， 上海 201210)

為探究不同PTT/PET自卷曲長(zhǎng)絲織物在后整理中的表現(xiàn)及其最終成品的彈性性能，選用3個(gè)廠家生產(chǎn)的PTT/PET自卷曲長(zhǎng)絲試織織物，并在相同工藝條件下進(jìn)行染整處理，再與氨綸織物進(jìn)行對(duì)比，得到4種織物的質(zhì)量損失率、緯向染縮率、彈性伸長(zhǎng)率、彈性回復(fù)率。結(jié)果表明：?jiǎn)谓z纖度越大，質(zhì)量損失率越小，染色率越大；織造密度越大，質(zhì)量損失率越小；彈性伸長(zhǎng)率越大，彈性回復(fù)率越小。通過(guò)光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡觀察及DSC輔助分析發(fā)現(xiàn)，PTT/PET復(fù)合絲由于單絲比較細(xì)，比表面積大，在染整處理過(guò)程中受到堿液腐蝕過(guò)大而發(fā)生2種組分分離的現(xiàn)象，從而失去了雙組分絲應(yīng)有的高彈性。

PTT/PET自卷曲絲； 氨綸； 堿減量； 彈性； 緯密

PTT/PET(聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯/聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)自卷曲長(zhǎng)絲是將PTT和PET 2種組分采用并列復(fù)合紡絲技術(shù)生產(chǎn)的雙組分復(fù)合纖維[1]。由于2種組分的熱收縮性能、模量的差異，PTT/PET自卷曲長(zhǎng)絲在一定的后整理?xiàng)l件下可以形成類似羊毛的三維螺旋狀卷曲[2-3]。這種卷曲的優(yōu)點(diǎn)是彈性持久穩(wěn)定，并且彈性伸長(zhǎng)率遠(yuǎn)優(yōu)于PTT或PET單組分纖維，其織物彈性回復(fù)率往往優(yōu)于含氨綸織物，彈性伸長(zhǎng)率接近氨綸織物[4]。應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，不同廠家生產(chǎn)的相同規(guī)格的PTT/PET自卷曲長(zhǎng)絲的織物性能不盡相同，原因是它們的組分比、纖維截面形態(tài)、線密度和生產(chǎn)工藝技術(shù)不同。這給纖維性能考核、織物設(shè)計(jì)與織物性能控制都帶來(lái)一定的難度[5]。

本文選用國(guó)內(nèi)外產(chǎn)銷量比較大的，總線密度相同，單纖線密度相近的3種PTT/PET自卷曲長(zhǎng)絲。另外選取了1種總線度相同的PET長(zhǎng)絲包氨綸的彈性絲，作為對(duì)比試樣。在3種織造密度和相同染色、后整理?xiàng)l件下試制了4個(gè)系列12種對(duì)比織物。本文測(cè)試分析了這些織物的染縮率、質(zhì)量損失率、彈性差異及其與織物密度的關(guān)系，探究纖維截面形態(tài)和不同生產(chǎn)工藝可能給PTT/PET自卷曲長(zhǎng)絲的織物設(shè)計(jì)、染整工藝控制、織物彈性帶來(lái)的影響，為該類纖維的織物開(kāi)發(fā)提供參考，同時(shí)也為建立PTT/PET自卷曲長(zhǎng)絲的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)積累資料。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試 樣

選取3種不同廠家生產(chǎn)的PTT/PET自卷曲長(zhǎng)絲，其規(guī)格見(jiàn)表1。這些產(chǎn)品都是國(guó)內(nèi)外產(chǎn)銷量比較大的產(chǎn)品。3種長(zhǎng)絲的總線密度相同，單絲數(shù)盡可能接近，但橫截面形態(tài)、組分比不同。同時(shí)選取與這3種長(zhǎng)絲在同一個(gè)經(jīng)軸上進(jìn)行相同工藝織造的氨綸織物作為對(duì)比試樣。本文將3種不同長(zhǎng)絲的名稱分別用A、B、C代替。

表1 試樣規(guī)格

1.2 織物設(shè)計(jì)

將表1中3種PTT/PET自卷曲長(zhǎng)絲和PET包氨綸絲分別作為緯紗，166.7 dtex/48 f PET的DTY長(zhǎng)絲作為經(jīng)紗。經(jīng)紗捻度為1 300捻/m，捻向?yàn)?S1Z排列，緯紗全部無(wú)捻織造?？椢锝M織均采用5枚2飛的經(jīng)面緞紋，分別采用3種緯密進(jìn)行織造，得到12種對(duì)比織物，坯布上機(jī)規(guī)格如表2所示。為方便分析理解，織物種類以緯紗特征命名。

表2 織物上機(jī)規(guī)格

注：4種織物的上機(jī)幅寬均為210 cm。

1.3 織物染整處理工藝

表2中示出的9種PTT/PET自卷曲長(zhǎng)絲織物作為同一批進(jìn)行相同的染整處理，具體工藝流程為：坯布→精練→預(yù)縮(起皺)→染色→熱定形，各工序的工藝參數(shù)基本都是PTT/PET自卷曲長(zhǎng)絲織物的常用工藝。

精練工序：在平幅精練機(jī)上完成，處理溫度為80 ℃，堿液質(zhì)量濃度為3 g/L，時(shí)間為2 min。

預(yù)縮工藝：在本批試樣中，為了保持織物的手感，預(yù)縮處理時(shí)加入比普通用量更多的液堿，缸內(nèi)堿液質(zhì)量濃度約為16 g/L，在130 ℃的條件下處理40 min，然后加入醋酸在50 ℃的條件下中和15 min。

染色工藝：采用氣流缸染色，染色時(shí)在130 ℃的條件下染色20 min，整個(gè)染色工藝共需時(shí)間約為5 h。

熱定形工藝：自然幅寬熱定形，定形溫度為195 ℃，上超喂4.0%，下超喂3.0%。

PET包氨綸絲織物采用常用工藝單獨(dú)處理，其染整工序?yàn)椋号鞑肌殹鸢?預(yù)縮)→預(yù)定形→染色→定形，其預(yù)縮工藝也采用常用的堿量，質(zhì)量濃度約為5 g/L。

1.4 織物性能測(cè)試

測(cè)試每個(gè)染整工序結(jié)束后織物的幅寬、最終成品織物質(zhì)量損失率和彈性?？椢飶椥苑謩e用KES雙軸向拉伸測(cè)試儀和定負(fù)荷反復(fù)拉伸測(cè)試儀，測(cè)定其彈性伸長(zhǎng)率和彈性回復(fù)率[6]。測(cè)試參考標(biāo)準(zhǔn)為FZ/T 01034—2008《機(jī)織物拉伸彈性試驗(yàn)方法》。

2種測(cè)試都是采用定負(fù)荷拉伸測(cè)試方法，最大負(fù)荷為25 N，測(cè)試5塊試樣取平均值。拉伸實(shí)驗(yàn)均在恒溫恒濕室(溫度為(20±2)℃，相對(duì)濕度為(65±3)%)中進(jìn)行。

1.5 纖維形貌觀察和DSC分析

采用生物顯微鏡(美國(guó) LABOMED公司)和日立SEM TM3000掃描電鏡觀察3種PTT/PET自卷曲長(zhǎng)絲原絲和染整后織物中取出纖維的截面形態(tài)。

采用德國(guó)耐馳儀器制造有限公司生產(chǎn)的204F1 TG209F1型儀器進(jìn)行DSC測(cè)試，驗(yàn)證纖維中高聚物的種類，以10 ℃/min的速率升高至280 ℃。

2 結(jié)果與討論

2.1 染整后織物質(zhì)量損失率

染整后織物的質(zhì)量損失率如表3所示。質(zhì)量損失率計(jì)算公式為

式中：w為質(zhì)量損失率；m0為坯布質(zhì)量；m1為成品布質(zhì)量。

表3 染整前后織物質(zhì)量損失率

從表3可看出，不同緯密下織物的染整質(zhì)量損失率不同。因?yàn)榘本]織物沒(méi)有坯布面密度信息，因此只考慮3種PTT/PET自卷曲絲織物。從表中還可看出，隨著緯密增加，染整后織物質(zhì)量損失率明顯降低。這是因?yàn)榫暶茉黾?，織物中纖維之間的空隙變小，相同染整處理時(shí)與堿液接觸不夠充分，因此質(zhì)量損失率小。

從表3還可發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)-C織物的染整質(zhì)量損失率要高于F-A、F-B織物，而從表1中看到， C長(zhǎng)絲單絲數(shù)>A長(zhǎng)絲的單絲數(shù)>B長(zhǎng)絲的單絲數(shù)，因此，染整質(zhì)量損失率與單絲纖度(DPF)有關(guān)。DPF即纖維的線密度與單絲數(shù)的比值。從表3可看到，相同線密度的條件下，單絲數(shù)增加，單絲纖度降低，染整質(zhì)量損失率升高。這是因?yàn)榫暭唵谓z數(shù)目較多，比表面積大，染整處理時(shí)與堿液充分接觸，因此質(zhì)量損失率也大。

2.2 染色縮率

影響染色縮率的因素很多，染色縮率不但受原料性能影響，而且還受織物組織結(jié)構(gòu)、前處理和染色工藝的影響?？椢镌谏蠙C(jī)織造的時(shí)候，受到機(jī)械張力、打緯力等作用，下機(jī)后經(jīng)緯向略顯收縮，但不足以消除因織造使緯紗受力不均衡而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。只有在后整理熱濕環(huán)境中進(jìn)行低張力松弛處理，充分消除織物的內(nèi)應(yīng)力，織物才會(huì)均勻收縮[7]。

染色縮率是織物設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。這里只討論與PTT/PET自卷曲纖維性能有關(guān)的染縮率，即染整緯縮率。根據(jù)本文采用的生產(chǎn)工藝，染色縮率是指染色工序完成后，熱定形工序前織物的收縮程度。

式中：Ls為染色縮率；l0為坯布幅寬；l1為染色后幅寬。

12種織物在各工序的幅寬狀態(tài)和到染色后熱定形前的染色縮率見(jiàn)表4。氨綸織物由廠家代加工，沒(méi)有收集到染色過(guò)程中幅寬變化信息，因此染色縮率的計(jì)算采用的是成品幅寬來(lái)代替染色后熱定形前半成品幅寬。從表4可觀察到，在染整加工的各個(gè)濕處理工序中織物緯向都在收縮，在預(yù)縮工序的縮率最大。精練工藝是用平幅精練機(jī)完成的織物低溫快速精練，織物緩慢均勻收縮。而預(yù)縮工藝是在高溫液態(tài)堿性介質(zhì)中進(jìn)行的，是PTT/PET緯紗收縮和消除內(nèi)應(yīng)力的極好條件，并且時(shí)間較長(zhǎng)，有利于織物充分收縮。到染色工序，織物中的PTT/PET緯紗已經(jīng)產(chǎn)生了足夠卷曲，盡管是高溫液態(tài)介質(zhì)長(zhǎng)時(shí)間作用，幾乎不再會(huì)收縮了。PTT/PET自卷曲絲由于其纖維截面上同時(shí)存在著2種收縮率不同的組分，在一定條件的處理后，潛在卷曲勢(shì)能得以釋放，卷曲進(jìn)一步顯現(xiàn)，獲得優(yōu)良的卷曲和彈性，因此織物的染色縮率很大。

從表4可看到，PTT/PET自卷曲絲的織物染色縮率為20%～40%，但收縮程度因緯紗種類不同、織物交織密度不同而有差異。F-A織物和F-B織物經(jīng)過(guò)染整加工后，染色縮率很大，其中F-B織物染色縮率最大，緯密為31 根/cm的F-B織物其染色縮率高達(dá)43.37%。F-A織物比F-B織物略低，約為40%。這是因?yàn)锽長(zhǎng)絲單絲數(shù)小于A長(zhǎng)絲，其單絲纖度高，織物間空隙大，更容易充分收縮。從表4還可看到，F(xiàn)-C織物染色縮率最小，其最大染色縮率僅為23.16%，遠(yuǎn)低于其他3種織物，比較這2種織物，PET包氨綸絲織物染色縮率較小，這是因?yàn)榘本]織物在預(yù)縮前先進(jìn)行預(yù)定形工序，而且預(yù)縮工序中堿液濃度低，因此織物收縮較小。

表4 3種自卷曲絲織物定形前半成品幅寬

從表4可看到，隨著緯密的改變，織物染色縮率的變化不大。一般情況下，織物經(jīng)緯交織點(diǎn)少的織物染色縮率較大。這是因?yàn)殡S著緯密增加，織物間的空隙變小，織物在濕、熱加工中沒(méi)有收縮的余地。但在本文實(shí)驗(yàn)中，4種織物隨著緯密的變化，染色縮率略有變化。為了考察本文實(shí)驗(yàn)中緯密是否對(duì)染色縮率有顯著性影響，進(jìn)行單因子方差分析。假設(shè)不同緯密下所得織物染色縮率平均值相同，計(jì)算緯密和誤差的平方和[8]，結(jié)果如表5所示，F(xiàn)值為0.002 9，小于0.05的顯著性水平4.62，P值為0.997，大于0.05，因此接受原假設(shè)，不同緯密下所得織物染色縮率平均值相同，即織物染縮率與緯密沒(méi)有顯著性的關(guān)系，即在本文實(shí)驗(yàn)中不同的緯密下，織物的染色縮率相差不大。

表5 方差分析表

2.3 織物彈性伸長(zhǎng)率和彈性回復(fù)率

PTT/PET自卷曲絲由于其纖維截面上具有2種收縮率不同的組分，經(jīng)過(guò)染整濕熱處理后，形成其獨(dú)特的三維螺旋狀卷曲，因此具有優(yōu)良的彈性?？偫w度相同的PTT/PET自卷曲長(zhǎng)絲，由于其纖維橫截面不同、單絲纖度不同，在相同的染整工藝條件下發(fā)生了不同的變化，因此其面料彈性也不同。

本文彈性測(cè)量采用2種方法：一種是雙軸向拉伸，另一種是定負(fù)荷反復(fù)拉伸。將2種方法所得的彈性伸長(zhǎng)率進(jìn)行比較。由于本文實(shí)驗(yàn)采用的織物具有緯向彈性，而織物的上機(jī)經(jīng)緯密是決定織物彈性的重要因素，因此本文實(shí)驗(yàn)探究了織物緯密與定負(fù)荷彈性伸長(zhǎng)率的關(guān)系，結(jié)果如表6所示。

表6 2種測(cè)試方法所得彈性伸長(zhǎng)率與緯密的關(guān)系

從表6可看出，F(xiàn)-A織物和F-B織物的彈性很大，在緯密為24 根/cm時(shí)彈性伸長(zhǎng)率高于46%。其中F-A織物的彈性伸長(zhǎng)率要略大于F-B織物。氨綸織物的彈性伸長(zhǎng)率低于F-A織物和F-B織物，僅為20%左右。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因，一是， PTT/PET自卷曲絲的彈性來(lái)源于三維螺旋狀卷曲結(jié)構(gòu)，而氨綸的彈性來(lái)源于分子鏈中軟、硬鏈段的交替，并且需要作為包芯紗應(yīng)用，因此其彈性不如PTT/PET自卷曲絲的彈性伸長(zhǎng)穩(wěn)定、持久；二是本批氨綸織物在染整后處理中進(jìn)行了預(yù)定形處理，緯向被進(jìn)一步拉伸，因此其彈性伸長(zhǎng)率低于其他2種PTT/PET自卷曲絲織物。相比較其他3種織物，F(xiàn)-C織物由于緯紗染整失重率大，纖維結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，因此彈性伸長(zhǎng)率最小，約為11.8%。

從表6還可看出，隨著緯密的增加，彈性伸長(zhǎng)率明顯降低。這是因?yàn)殡S著緯密增加，織物中經(jīng)緯紗線的交織點(diǎn)增多，使緯紗之間排列緊密，紗線間滑移困難，織物彈性變差，從而導(dǎo)致織物在緯向的彈性伸長(zhǎng)能力減弱。

比較這2種測(cè)試方法，雙軸向拉伸與定負(fù)荷反復(fù)拉伸，前者是控制經(jīng)向伸長(zhǎng)不變，后者是不加以控制。2種方法所得彈性伸長(zhǎng)率的變化趨勢(shì)是一致的，伸長(zhǎng)率的大小也相差不大。以雙軸向拉伸所得彈性伸長(zhǎng)率為橫坐標(biāo)，定負(fù)荷反復(fù)拉伸做的彈性伸長(zhǎng)率為縱坐標(biāo)，做散點(diǎn)圖，并進(jìn)行直線擬合，結(jié)果如圖1所示。R2為0.996 7，說(shuō)明2種方法都可以用來(lái)測(cè)量織物的彈性伸長(zhǎng)率。這是因?yàn)?種測(cè)試方法試樣的尺寸不同，雙軸向拉伸試樣的有效尺寸為8 cm；而反復(fù)拉伸實(shí)驗(yàn)試樣的有效尺寸為20 cm，因此織物緯向在拉伸時(shí)，經(jīng)向的變化可以忽略。

圖1 2種彈性測(cè)試方法擬合直線Fig.1 Fitting line between two methods

針對(duì)彈性回復(fù)率，定負(fù)荷反復(fù)拉伸所得彈性回復(fù)率與緯密關(guān)系如表7所示。隨著緯密增加，4種織物的彈性回復(fù)率都增加，但實(shí)際上這是一種表面現(xiàn)象，根本原因是彈性回復(fù)率與彈性伸長(zhǎng)率負(fù)相關(guān)，因?yàn)殡S著緯密的增加，織物彈性伸長(zhǎng)率減小，而導(dǎo)致彈性回復(fù)率增加。

表7 織物彈性回復(fù)率和緯密的關(guān)系

2.4 堿液處理作用的分析

2.4.1 DSC分析

綜合以上結(jié)果發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)-C織物的染整質(zhì)量損失率最大，染色縮率最小，與其他2種PTT/PET自卷曲絲織物的彈性相差很大。而一般情況下，盡管3種長(zhǎng)絲的生產(chǎn)工藝不同，但這3種PTT/PET自卷曲絲性能差異不是特別大。分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能有以下2個(gè)：在預(yù)縮工藝堿減量處理時(shí)，由于F-C長(zhǎng)絲單絲數(shù)多，比表面積大，與堿液的接觸多，水解嚴(yán)重，造成減量過(guò)大，使F-C緯紗2種組分發(fā)生分離，并列型雙組分的纖維結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化；也有可能是工廠在試織時(shí)用錯(cuò)了緯紗，造成與其他2種織物性能差異很大。

為了驗(yàn)證織物試織是否錯(cuò)紗，將F-C織物中的緯紗取下做實(shí)驗(yàn)。經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)和DSC等實(shí)驗(yàn)證實(shí)，表2和表4中織物F-C的緯紗確實(shí)為PTT/PET復(fù)合絲。圖2示出F-C織物中取下的緯紗的DSC曲線。圖中有2個(gè)明顯的熔融峰，在222.1 ℃的熔融峰證明了PTT組分的存在，251.7 ℃的熔融峰則證明了PET組分的存在。這說(shuō)明緯紗中既存在PTT，也存在PET。因此，造成F-C織物性能迥異的原因不是錯(cuò)紗，而可能是堿減量處理過(guò)量的結(jié)果。

圖2 C長(zhǎng)絲DSC曲線Fig.2 DSC curve of PTT/PET self-crimping filament C

2.4.2 光學(xué)顯微鏡觀察結(jié)果分析

為探究堿處理對(duì)纖維的作用結(jié)果，將PTT/PET雙組分長(zhǎng)絲進(jìn)行切片，在光學(xué)顯微鏡下觀察其橫截面形態(tài)。C長(zhǎng)絲織物緯紗染整前后截面切片見(jiàn)圖3。圖中a、b分別表示纖維截面的長(zhǎng)徑和短徑。染后纖維截面形態(tài)明顯不同于原絲，而且1根纖維橫截面顏色均一，看不到2種組分的結(jié)合線，有些纖維色深，有些纖維色淺，說(shuō)明深淺色纖維的吸色性不同。分析認(rèn)為，由于C長(zhǎng)絲的單絲比較細(xì)，比表面積大，堿處理時(shí)C長(zhǎng)絲的2種組分可能發(fā)生分離，變成單組分并合絲，失去并列復(fù)合絲的彈性，圖3(b)中的深色纖維應(yīng)該是PTT，而淺色纖維應(yīng)該是PET。而A長(zhǎng)絲和B長(zhǎng)絲堿處理后仍然保持并列復(fù)合絲結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖4、5，性能自然沒(méi)有變化。

圖3 C長(zhǎng)絲的橫截面Fig.3 Cross-section of filament C. (a) Before dyeing; (b) After dyeing

圖4 A長(zhǎng)絲的橫截面Fig.4 Cross-section of filament A. (a) Before dyeing; (b) After dyeing

圖5 B長(zhǎng)絲的橫截面Fig.5 Cross-section of filament B. (a) Before dyeing; (b) After dyeing

2.4.3 電子顯微鏡觀察結(jié)果分析

C緯絲2種組分可能發(fā)生分離，從而失去雙組分絲特有的彈性，但是光學(xué)顯微鏡拍攝染整后的截面不是很清晰，為了更清晰地觀察3種織物緯絲橫截面形態(tài)，在掃描電鏡下對(duì)織物中緯絲的纖維截面進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)染整后C緯絲的多數(shù)橫截面上2種組分出現(xiàn)明顯分離，如圖6所示。而其他2種雙組分絲染整前后橫截面形態(tài)幾乎完全相同。 C原絲橫截面中可以清晰地看到2種組分的存在。

圖6 C原絲橫截面SEM照片F(xiàn)ig.6 SEM images of C precursor cross-section

圖7示出F-C織物中取下的緯絲橫截面圖。從圖中幾乎看不到雙組分的存在，即使有個(gè)別雙組分截面存在，但其界面也有很大的裂縫，2種組分即將分離，繼續(xù)加大堿量可能會(huì)導(dǎo)致分離。A和B單絲纖度大于C纖維，這充分說(shuō)明了F-C織物由于單絲過(guò)細(xì)，過(guò)量的堿減量處理導(dǎo)致2種組分發(fā)生分離，失去雙組分絲特有的三維螺旋狀卷曲結(jié)構(gòu)，因此染色縮率很小，染整質(zhì)量損失率過(guò)大。

圖7 染整后F-C織物中緯絲橫截面SEM照片F(xiàn)ig.7 SEM images of cross-section of weft taken from F-C fabric

分析認(rèn)為，PTT/PET并列復(fù)合絲的2種組分沿界面分離的難易程度還與紡絲工藝有關(guān)，PTT和PET的高聚物流體在紡絲組件內(nèi)相會(huì)越早分離越難。

這種現(xiàn)象與桔瓣纖維超高收縮化開(kāi)纖工藝起到了類似的效果[9-10]。該工藝是使2種或2種以上具有不同收縮率的組分，在高溫、高壓、堿減量處理的條件下產(chǎn)生收縮差，從而使各個(gè)組分分離，這種方法適合于2種性能差異較大的纖維生產(chǎn)超細(xì)纖維。PTT和PET 2種組分由于太過(guò)相近，目前還不能采用這種方法將2種組分分離開(kāi)制作超細(xì)纖維。本文研究發(fā)現(xiàn)，一定的堿量處理下，單絲數(shù)多的PTT/PET自卷曲絲2種組分可以發(fā)生分離。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是，該種自卷曲長(zhǎng)絲在紡絲時(shí)2種組分相會(huì)較晚，結(jié)合不夠緊密，因此在堿量過(guò)大時(shí)，共同導(dǎo)致了這種現(xiàn)象的產(chǎn)生。

3 結(jié) 論

相同工藝堿處理時(shí)，織造密度高的PTT/PET自卷曲絲織物質(zhì)量損失率偏低，單絲偏細(xì)的自卷曲絲織物質(zhì)量損失率偏高，原因是該類纖維的比表面積最大，與堿液接觸充分，受堿液腐蝕程度大。某公司生產(chǎn)的PTT/PET自卷曲絲織物由于質(zhì)量損失率過(guò)高， PTT和PET二組分在復(fù)合的界面出現(xiàn)分離，對(duì)纖維彈性損失很大，失去了雙組分絲應(yīng)有的高彈性。該現(xiàn)象同時(shí)說(shuō)明PTT和PET二組分材料有可能通過(guò)桔瓣式復(fù)合紡絲等方式制造超細(xì)纖維。

在PTT和PET 2組分材料不發(fā)生分離的條件下， PTT/PET自卷曲絲的織物染色縮率差異不大，一般都在38%～40%之間，單纖維比較粗時(shí)其織物染色縮率略大，因織造密度相近，緯密對(duì)織物染色縮率影響不顯著。

一般情況下，3種PTT/PET自卷曲長(zhǎng)絲的彈性差異有限。其中，F(xiàn)-A織物比F-B織物彈性伸長(zhǎng)率略高，PTT/PET并列復(fù)合絲織物的彈性伸長(zhǎng)率大于PET包氨綸絲織物。織造密度越大，彈性伸長(zhǎng)率越低，彈性回復(fù)率越高。

[1] 顏冬梅, 李淑華. 并列復(fù)合纖維及其生產(chǎn)討論[J]. 北京化纖, 2000(2): 9-12. YAN Dongmei, LI Shuhua. Side-by-side composite fiber and its manufacture[J]. Beijing Chemical Fiber, 2000(2):9-12.

[2] 肖海英. PET/PTT卷曲形貌與卷曲彈性研究[D]. 上海：東華大學(xué), 2009:46-50. XIAO Haiying. Study on the crimp figure and elasticity of the PET/PTT bicomponent fiber[D]. Shanghai: Donghua University, 2009:46-50.

[3] 王慷,羅錦,徐廣標(biāo),等. PTT/PET自卷曲長(zhǎng)絲的拉伸和彈性回復(fù)性能[J]. 合成纖維, 2009(5)：15-19. WANG Kang, LUO Jin, XU Guangbiao, et al. Stretching and elastic recovery of PTT/PET self-crimping filament[J]. Synthetic Fiber in China, 2009(5)：15-19.

[4] 劉志軍. PTT/PET并列復(fù)合纖維及其織物的性能研究[D]. 上海:東華大學(xué), 2007:50-53. LIU Zhijun. Study on the properties of PET/PTT bicomponent fiber and its fabrics[D]. Shanghai: Donghua University, 2007:50-53.

[5] LUO Jin, WANG Fumei, XU Guangbiao. Factors affecting crimp configuration of PTT/PET bi-component filaments[J]. Textile Research Journal, 2011,81(5):538-544.

[6] 王府梅. 服裝面料的性能設(shè)計(jì)[M]. 上海:東華大學(xué)出版社, 2000:9-11. WANG Fumei. Performance Design of Garment[M]. Shanghai: Donghua University Press, 2000:9-11.

[7] 賀良震,季莉,邵改芹. 滌綸及其混紡織物染整加工[M]. 北京：中國(guó)紡織出版社, 2009:17-23. HE Liangzhen, JI Li, SHAO Gaiqin. Dyeing and Finishing of Polyester and Its Blended Fabric[M]. Beijing: China Textile & Apparel Press, 2009:17-23.

[8] 莊楚強(qiáng),何春雄. 應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社,2007:228. ZHUANG Chuqiang, HE Chunxiong. Application of Mathematical Statistics[M]. Guangzhou: South China University of Technology Press, 2007:228.

[9] 王延虎,翟回龍,成萬(wàn)輝. 滌棉復(fù)合絲高裂離縮纖技術(shù)及應(yīng)用[J]. 針織工業(yè), 2012(6):25-29. WANG Yanhu, ZHAI Huilong, CHENG Wanhui. Cracking and fiber shrinkage technology of polyester/cotton composite filament and its application[J]. Knitting Industries, 2012(6): 25-29.

[10] 薛元,王潮霞,曹艷,等. 超細(xì)滌/棉復(fù)合絲剝離機(jī)理與工藝研究[J]. 紡織學(xué)報(bào),1998,19(4):196-199. XUE Yuan, WANG Chaoxia, CAO Yan, et al. Study on micro polyester/cotton composite filament stripping mechanism and technology[J]. Journal of Textile Research, 1998,19(4):196-199.

Structure change of self-crimping bi-component filament after dyeing and finishing process and its elasticity

YANG Zhuli1, WANG Fumei1,2, QIN Li3

(1.CollegeofTextiles,DonghuaUniversity,Shanghai201620,China； 2.KeyLaboratoryofTextileScience&Technology,MinistryofEducation,DonghuaUniversity,Shanghai201620,China； 3.DuPont(China)Research&DevelopmentandManagementCo.,Ltd.,Shanghai201210,China)

The purpose of this study was to investigate the apparent performance of different self-crimping bi-component filament fabrics during finishing and the elasticity of their end-products. Therefore, three kinds of PTT/PET self-crimping bi-component filaments made by different factories were woven, dyed and finished under the same process conditions and then compared with polyurethane fiber fabric. The weight reduction rate, weft shrinkage, elastic elongation and elastic recovery percentage of the above four kinds of fabrics were obtained. The results indicated that with the increase of DPF, the weight reduction rate decreases but the weft shrinkage increases. The weight reduction rate decreases as the fabric count increases. The elastic recovery decreases as the elastic elongation increases. Optical microscopy, scanning electron microscopy and differential scanning calorimetry (DSC) examinations showed that due to the finer DPF and larger specific surface area, one kind of PTT/PET filament exhibited separation of the two components resulting from caustic corrosion during the process of dyeing and finishing and hence the high elasticity inherent in bi-component filaments was lost.

PTT/PET self-crimping filament； polyurethane fiber； alkali weight reduction； elasticity； weft density

10.13475/j.fzxb.201501006408

2013-08-16

2014-09-26

楊竹麗(1989—)，女，博士生。研究方向?yàn)榧徔棽牧吓c紡織品設(shè)計(jì)。王府梅，通信作者，E-mail: wfumei@dhu.edu.cn。

TS 151.9

A