2.1.1 PTT纤维的分子结构与性能
P1_r纤维分子的单元化学结构与PBT和PET的区别,仅在于苯环间的亚甲基个数,如下式所示:
P11r与其他弹性纤维的性能比较如表3
m 与PET、PBT分子单元结构的区别不仅是亚甲基链的长短,PTT呈奇数,PET和PBT呈偶数.高分子聚合物结构中亚甲基的“奇碳效应”使苯环与3个亚甲基不处于同一平面,而且邻近2个羰基的斥力不能成180。平面排列,只能成120。空间错开.P,rr大分子结晶单元弯曲的链长是其完全伸直长度的75%;同样情况下,PET为98%,PBT为88%一96%.所以P1Tr在受力时大分子链比较容易拉伸和压缩汐 力除去后,能迅速回复到原状.PTT纤维拉伸达20%时,仍具有100%的弹性回复性.100%的PTT织物与含有4.7%氨纶的PET弹力丝织物有相同的弹性回复性.
PTT的玻璃化温度较PET低,分别为45 65℃和68—8l℃,分子链发生移动和变形的温度较低.用分散染料染色温度也较低,100℃时即可染色,最高染色温度为110~120℃.P,ITI'的结晶温度比PET低,分别为65℃和132℃,分子链容易进行晶格整齐排列;同理,分子链间作用力弱,故分子链柔顺性好.3—3 dtex的PTT织物与2-2dtex PET织物的柔软性相同,与同一纤度的锦纶相似.
由于晶格容易拆开,所以P,rr的熔融温度比PET低,分别为228℃和260℃.m 的热定形温度比PET低,一般为150℃左右.P1Tr的光学性质类似于PET,其折光指数较高,但双折射率比PET低,说明PTT纤维的取向度比PET低.Prrr的初始模量f2.58 cN/dtex)明显低于PET的初始模量(9.15 cN/dtex),而与PBT、PA6较为接近.由于初始模量低,所以手感柔软.
2.1.2 fyIT纤维的染色工艺与染色性能
PTT与PET都属聚酯纤维,但它们的化学结构有所不同.与PET分子相比,PTT分子中酯基所占比例稍低,疏水基组分相对较高,分子链较柔顺,玻璃化温度和染色转变温度 相对较低,所以适合分散染料低温染色.一般来说,染料对Prr纤维的上染速度比PET快,故染色温度较低.PTT纤维在75℃时就能较大程度吸收分散染料,吸附率达到90%以上,初染率已很高.因此,用分散染料染PTT的起始温度比PET低,在50℃时初染率较低,5O~70℃时,上染比较缓慢,70℃以后,上染速率明显加快,80~9O cc时,上染速率达到最大值.
因此,在70~90℃宜采用较慢的升温速率,以期获得良好的匀染性.100℃时,上染率基本上达到最大值,在此温度下继续染色,可以让染料充分扩散、移染,提高染料的匀染性. 1
染色温度不超过120℃时,中低温型分散染料在P,rr纤维上的上染量都高于PET纤维,PTT纤维达到最高上染率的温度比PET纤维低20~30℃.低温型分散染料在100℃时对PTT纤维的上染量已基本达到最高值;中温型分散染料在110℃时对Ⅲ 纤维的上染量已基本达到最高值;高温型分散染料对P1_r纤维染色时,最佳染色温度为1 10~120't2.当超过120 cI=染色,色泽深度反而有所降低.这是因为P,ITr染色过程是放热反应,温度过高反而降低染料对纤维的亲和力,同时,透染性提高使表面颜色变浅.嘲与PET纤维染色类似,PTT染液的pH以弱酸性为好,但因为P,rI1的耐碱性好于PET,可以在中性介质中染色,不需要用酸和酸性缓冲剂调节pH,以减少化学品的消耗和废水排放.但温度高于1 10℃时,m 的耐碱性会明显降低,碱剂使纤维水解速度加快,所以染液pH应在弱酸性至中性.
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