Tencel纤维的结构和性能特性_万雅波
发布时间：2021-06-11
纺织
” 9年
`
月
·
第
2,
卷
·
第
3
期
上海纺织科技一专
稿
一
5
T
e n c e
l
纤维的结构和性能特性王善元中国纺织大学2。。。 5 1
万推波吉林工学院
【摘
要】以
Co u r
t
l u d a
,
公司生产的短纤维
T
e n c e、
l短纤维为对象
,
对其结构及性能进行研究和测试从.
而为加快我国
e T
l的开发步伐及其在服装产业用品领域的应用提供理论依据 c e n.
。
【 e关锐词】 T . c
纤维
性能
侧试分析
1
前T
言l
T
en c
l e
纤维物理机械性能T
e n e e
纤维是由
Co u r ta u。
ld
s
公司开发生,
2
。
1
物理指标
产的一种新的纤维素纤维,、
其生产工艺过程是
实验所测得的各种规格理指标见表 1~ 3。
e n c e
l
纤维的物
将纤维素直接溶解在化学溶剂中不经过化学反应而是把溶解凝固干燥等物理过程合理地组成纺丝工艺技术。、
农项目
1
康旅系数纤维与纤维00.
工艺过程中不使用造成、
纤维与金属0 0. .
严重污染的二硫化碳强酸强碱等有害物质,,、
、
。
这种工艺所用溶剂安全流程短制取的纤维不
静卒擦系数动摩擦系数
2 58 2 07
39 0 28 4
.
仅具有良好的吸湿性舒适性光泽及良好的上染性和生物降解性而且强力尤其是湿态强力.
、
衰dte1 1.
2
比电阻卷曲率含油率比电阻 g/e m·.
、
、
也优于传统的粘胶纤维Te n。,
。
e l纤维的以上优良性能使其深受世 c.
纤维规格 xX m
m
Q
,
界各国瞩目目前发达国家已逐年减少传统的枯胶纤维产量把重点转移到这种溶剂法纤维
1丫38 7X 38
, 3 2丫 10
.
8 8 6 33 411. . .
0 0
.
19
。
1 3 3
.
7 X 104丫 10
,
.
16
素纤维生产上来并取得了突破性进展现在正,
.
2 4又 38 3 3义 38.
.
.
,
0 230 0.
.
向工业化发展
。
1可以预计这一纤维将成为 2。
,
.
5丫 10,
28
世纪纺织工业的重要原料
农3项断裂强力,
强
伸T
性l d。
能te x X
e n e e
。
目1
mm2 4 X 389。.
枯胶一! t3。
o x
丫 m
m
.
1X 3844.
1
.
4X 38
1 7 X 38 6 5.
3 X 38.
1
。
7丫 38 4。
c
N
湿干
3836。
6 145.
。
64 12。
47
1210
66
17
.
32.
.
8
。
57.
.
27.
2 1417 8.
。
断裂伸长%强力.
,
14 0 l2
14 17。
2
11 9 14。.
14
7
13
4
.
8
809
17 37.
.
17 10 6 3..
.
8
28 6二` n,
。
c
N (
0%定伸长 ) 1t ex
4 3
.
14 40 38
5 243 43 4 3. .
63.
78
5510
0
ùó l 1石
八 4` O`,口气口 L U J. .
.
69
5 3 3
.
5394
强度棋t
,
c
N
/ d/ d,
4
.
38 79.
3 903.
.
.
.
83
….。.
3 96.
.
.
00。
.
56.
3 1046 3.
。
e
N
te x
47
。
2
50 3
51 6
45 3
21 8 5 l0 0.
。
25 5
23 600。
。
18 100.
.
200。
.
635
16 5 0.
。
断裂比功
c
N
t/d e
x
0 0
。
3931
39 39
27 22
32
26 23
。
。
。
0 34
。
0 27
。
纺织
`
上海纺织科技Te n ee
一专
稿
,
”年
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第
3
期
2
·
2
l
纤维特点。
(l )
较高的断裂强度3 8~. .
T4.
e n c e.
l纤维干态下.
的断裂强度一般为.
4 9
/ D大大超过普.
通枯胶纤维的 2 5~ 2.
9 9.
/D并优于棉纤维.
(陆地棉强度一般为 3 0一 3 5 9/ D )
性能是在湿态下的强度损失小普通粘胶纤维在湿态下的强度损失约 5 0%而一般不大于 2 0%。 .
T
( 2 )较低的断裂伸长
。
T
c l纤维的断裂 n e e,。
一3 Te n
e l纤维的结构特点 c.
.3 1
聚合度
由于其生产工艺过程属于物理过程天然.
木浆纤维素结构几乎没有被破坏从而具有较
更可贵的l纤维
高的聚合度聚合度对纤维的物理机械性能尤.
。
J一定 (其是对断裂强度勾结强度和疲劳强度 -
、
e n c e
的影响 0 60
。
一般情况下随着纤维聚合度的增大,
,
,
纤维的强度也有所增大当聚合度超过.
500
一
以上时强度基本上不再随聚合度增大而。
2写~巧%湿态为 1 5%~伸长干态下为 1 7% 1。。
增大
由于伸度较低织物经水洗后变形较小l
,
聚合度高表明纤维素大分子链较长同一纤维素大分子可以同时通过几个结晶区和几个无定形区这样就把几个结晶区和无定形区联,
,
,
几种纤维素纤维的负荷一延伸曲线如图示
所
T
e n e e
l
纤维
在一起组成联系较紧密的整体.
“
”
.
纤维就不容
易被拉断棉纤维、 O:担心
。
再则分子链越长长链分子问的作.
,
,
用力 (因氢键而形成 )也越大纤维受拉力作用枯胶纤维
时必须克服较多的分子间力因而纤维具有较
,
,
高的强力3 .10 2030、
.
2
超分子结构特点超分子结构要素主要包括结晶度品粒大、
延伸%
,
小结构单元沿纤维轴的取向度以及表明物理,
图(3 ).
1
几种纤维家纤维的负荷伸长曲线。
结构完整程度的侧序及其分布Te n,.
。
较高的初始模量及湿模量同棉纤维一l ),
: e l
纤维超分子结构特点是有较高的 c。
样在小负荷及中等负荷作用下产生的变形不大 (见图使织物有较高的尺寸稳定性织物。
结晶度形成较大的晶粒高的取向度为 6 3.
,
用 X一射线法测得 T e e !纤维的结晶度 n c9%.
也比较耐折皱
而普通粘胶纤维的结晶度为 3%,,
。
( 4 )较低的沸水收缩率
。
实验测得%,
T
e l n c e
结晶度的提高说明纤维的结构较紧密分子间
纤维的沸水收缩率为24.
.
68
而枯胶纤维为。
的作用力较大所以较高。
Ten l纤维的千湿强度都 c e
09
l纤维具有%这很大程度上是由于 T e n c e
。
较高的结晶度及较大的结晶粒子( 5 )勾结强度较高。
TTe
e n
e l纤维的晶粒尺寸大于粘胶纤维 c.
。
晶
实验测得,
l纤维 c n e
粒的大小和形状对纤维的物理机械性能特别是疲劳性能有重要的影响、
的勾结强度为1 5 9.
.
2
89/D
而普通粘胶纤维为。
。
粗大的结晶粒子能、
/D,
。
使纤维的弹性模量刚性脆性以及织物的尺寸在 2 0℃温度.
、
( 6 )对碱溶液的稳定性较高
稳定性提高而使伸度疲劳强度勾结强度和柔曲性下降。
,
、
条件下
T
e
l纤维在 5% N a O H溶液中的溶 n e c,
9%纤维湿强几乎没有改变解度为 1,
由于它,
使用偏光显微镜应用萨那蒙补偿法测定纤维双折射率~ 0.
对碱溶液的稳定性较高使其与棉的混纺织物
.
T
e
c l
e
!
纤维的双折射率为。.
0
.
03 6.
能经受丝光处理以改善外观减小收缩提高,
,
0
2 7
,
普通枯胶纤维为,
2 0
.
棉为。
0 04 6
.
说
折皱稳定性
。
明 T
e n o e
!纤维具有较高的取向度
取向度高的纤维其强度的各向异性极为
纺织
,
”年`月,
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第
3
期
上海纺织科技
一专。
稿
一
7
显著与纤维轴成垂直方向的强度比取向前减小与纤维轴平行方向的强度却大为增加这一.。
强伸度仪测定其单纤维强力4 .4.
4 4.
试验结果及分析1
点与纤维素化学结构中化学键力和范德华力(或氢键 )的强度差别很大有关在取向过程中,。
直径的变化 (膨胀l纤维在碱 Na
).
,
通过对试验所得数据进行方差分析表明T
把化学键力和范德华力分成两个方向与纤维轴垂直的方向只要克服范德华 (和氢键 )力就可以使纤维
破裂而在与纤维轴平行的方向却要;
e n c e
中的膨胀程度 (用直径增大百O H溶液的浓度存在着明显的mi n )的条件下.
分率表示 )与。
相关性在时间不变 ( 0 3径膨胀率随 N图2a
纤维直
拉断化学键才能使纤维断裂因此提高纤维的取向度能提高纤维的干湿断裂强度横向膨润度弹性模量和光泽降低断裂伸度纵向膨润度染色性耐皱性和勾结强度.3 3、、
。
,
0 H浓度增加而呈上升趋势 (见9% Na
,
、
、
所示
),
。
在
O H溶液浓度及 3 0℃的温。。
,
、
度条件下即可获得较大的直径膨润率温度与时间对纤维的膨润率影响规律不显著不过从e e纤维纤维在较低温度 ( 3 c l图中可见 T n 0℃,,
、
。
形态结构Te n。
)
e l纤维具有表面光滑结构均一的形 c
、
下可获得较高的膨胀率
。
态特征,
这主要是由于它的生产工艺过程与溶,
体纺丝相似一方面所使用的原高聚物的浓度高另一方面纺丝过程工艺稳定使得纤维中缺,
次毯侧必哥坐.
5 1 3 0 2 25 0
4 0℃
陷数目少纤维中的缺陷可能是表面的 (截面形状和大小的差异擦痕表面沾污 )也可能是立体的 (外来的夹杂物孔隙裂缝 )这些都会使纤维的有效横截面减小并在受力时引起张力集中从而严重影响其机械性能使纤维的机械性能不均一性增大并降低其平均水平Te n.
。
30 C
、
、
,
50 C
、
、
,
,
,
,
8,
9
。
所以
,
浓度%
e l纤维纤维光滑均一的形态特征使其具 c。
图.4 . 42
2
纤维直径膨胀率随
N
a
O H浓度的变化
有良好的物理机械性能Ten e e
纤维强度的损失,,
a由方差分析知在 N 0 H溶液中的浸泡时
4
一纤维在 N
a
OH
溶液中的膨胀1 7 dt.
间对纤维强力的影响特别显著显著,。
N
a
O H溶液的
性能.
浓度与温度的交互作用对纤维强力的影响也很Coe n e e u r
4
1
原料
ta
u
ld s
公司生产的。
ex
e l纤维织物进因此在用碱溶液对 T e n c,,.
x 38 m m T 4 2.
l短纤维Na
行整理时应将浓度与温度结合考虑浓度高
工艺条件4。
0 H溶液处理
的工艺条件
;时可选择较低的温度浓度低时则可选择较
,
见表
高的温度同时在满足其他工艺要求的前提下表4,
。
,
尽量选择较低的处理时间时间,
。
在温度不变 ( 0 3℃)
浓度
%3
,
沮度℃30
mi n
的条件下纤维强力随下降趋势 (见图经Na
.
N )。
a
0 H浓度的增加而呈
3
所示,
e l纤维这是由于 T e n c, .
30
0 H溶液处理后发生溶胀其内部大分子
间的横向联结削弱分子链的定向性受到破坏9.
50
90,
最后使纤维素的结构变得比较疏松 (经洗涤和干燥后),
4 3
测定方法
在设定的工艺条件下按照正.
无定形区加大结晶度下降使得纤维. .
,
交设计进行 2 7组试验通过显微镜测定各试验条件下纤维的直径增长率并用 X Q一 1型纤维,
强度降低而延伸性增大
。
在本试验所设计的工艺条件下在温度.
纺织
一
上海纺织科技一纤维生产
一, 9 9
年
6
月
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第
z,
卷
·
第
3
期
T
e n o e
l A I O O抗原纤化纤维及其应用李炜20 00
中国纺织大学I摘
1 5.
要】介绍了Tenc
T
e n c e.
l A]0
抗原纤化纤维的结构和性能特征并提出了其在针织产品开发中
的应用和染整加工工艺特点 l关祖词 11d
纤维
抗原纤化
针织物
染整
前Te n
言e l是一种人造纤维素纤维 c,.。
纳夫妥染料等它用无毒,
。
而 Ten c。
e
l纤维最重要的特性之一则是原.
的氧化胺溶液将木浆中的纤维素分解成粘滞的溶体经过过滤后喷射形成长丝清洗烘干,,
纤化原纤化是指纤维外层所发生的劈裂在纤维受到湿态机械作用时会更加严重,。
原纤化会,
最后切断成纤维l。,
。
T
e
e纤维的生产流程见图 n l c
使织物产生摩擦痕在服用过程中起毛起球色光发生变化。
生产过程中所采用的无毒溶剂可以不断循环,。
使用该工艺将对环境的影响减少到最低同时
也降低了生产成本2
T
e n eeen c
l
纤维的特征,,
T
l纤维具有一些独特的性能如:具 e、
5%左右;有高的干湿强度湿强仅比干强低 1
高湿模量使
,
T;
e n c e.
l纤维织成的织物的缩水率
只有 2%左右可以采用与其他纤维素纤维相
同的染料进行染色如直接活性还原硫化,,, .
、
、
、
、
图冲今,协卜,协》,沙,冲,,,
1,
T
e
l纤维的生产路线 n e c,,,
,,卜协协协,、
,协,
,沙,协冷乡沙沙冷,奋,乡,协协协协, .协,,,,,、
,
,,冲乡,
.
,
,冲协协协,协协,卜冲协,、
卜、
,卜冲,卜
,
,,
,,
,
,
1卜
,
,协
4。℃
浓度
9%
时间 3 0
mi n
的条件下
可获得。
,
高的干湿断裂强度勾结强度初始模量较低.
最大的直径膨胀及最低的强力损失
的伸长及优良的耐碱性,
。
这些性能缘于它较高、、
的聚合度和较高的结晶度取向度较大的结晶粒子等超分子结构从而使其具有广泛的应用7 4。
及发展前景
。
2只翻
。.
7 2 7 0 6 8自ō仁口ù七 O七 6 . 0.。
。
参[ljJ LEN Z Je n e e.
考l
文o
献
.
.
。
o u r n a,:
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198 7~e
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e b.
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ie h t e
E 155~ 15 83【〕杨之礼等纤维素与枯胶纤维纺织工业出.
版社纤维强力随Na
,
1 98 1
.
12. .
O H浓度的变化
4【」
.
.
K
E.
彼列彼尔金纤维素化学中国石化出1 99 1 3.. .
版社
5
结Te n
语e l纤维与普通枯胶纤维相比具有较 c,
5」邵【199 6
宽纺织加工化学中国纺织出版社.
.
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