親水抗靜電生物基PDT纖維的開發(fā)研究.pdf

1、隨著世界原油產(chǎn)量的不斷減少以及環(huán)境問題的日益突出，傳統(tǒng)石油基聚酯(PET)纖維的發(fā)展已經(jīng)受到了制約，開發(fā)新型、環(huán)保、可替代的生物基聚酯(PDT)纖維成為了化纖行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。此外聚酯纖維在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件(溫度20℃，濕度為65％)下，回潮率只有0.4%，且易產(chǎn)生靜電，這不僅影響纖維的加工性能和穿著的舒適度，并且對(duì)纖維的后續(xù)加工和性能要求帶來諸多問題。因此，開發(fā)親水抗靜電生物基PDT纖維具有重要意義。
　　本課題通過直接酯化法，采

2、用對(duì)苯二甲酸(PTA)與生物基乙二醇為原料，聚乙二醇(PEG2000，Mn=2000g/mol)作為第三單體，添加量為5wt%PTA，納米氧化鋅(ZnO)作為第四單體，添加量為0～0.8wt%PTA，制備親水抗靜電生物基 PDT切片，通過熔融紡絲制備親水抗靜電生物基PDT纖維，并且對(duì)親水抗靜電生物基PDT切片及纖維的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行測試。其主要結(jié)論如下：
　　(1)通過氣質(zhì)聯(lián)用、激光納米粒度儀對(duì)原料性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明，生物基乙二

3、醇的純度為97.78%；納米ZnO的粒徑主要為45～100nm。
　　(2)通過核磁(1H-NMR)、掃描電鏡(SEM)、差示掃描量熱儀(DSC)和表面接觸角等表征手段研究了親水抗靜電生物基 PDT切片的結(jié)構(gòu)與性能。結(jié)果表明，PEG2000的實(shí)際添加比為4.33%；PEG2000和納米ZnO的加入使切片特性粘度降低；微量添加納米ZnO在切片中分散性較好，使切片熔點(diǎn)(Tm)降低，結(jié)晶溫度(Tc)升高；PEG2000和納米ZnO的加入

4、有利于改善切片的親水性能，當(dāng)PEG2000添加量為5wt%，納米ZnO添加量為0.8wt%時(shí)，接觸角最小為65.0°。
　　(3)通過熔融紡絲制備親水抗靜電生物基PDT纖維，并對(duì)纖維的力學(xué)性能、結(jié)晶取向、親水性能及抗靜電性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：5wt%PEG2000的加入使生物基PDT纖維的強(qiáng)度降低，為3.5cN/dtex，適量添加納米ZnO有利于纖維強(qiáng)度的提高；PEG2000和納米ZnO的加入使纖維的取向度(fs)和結(jié)晶度(X