再生料聚酯纖維的性能研究

靳曉晴，楊麗月，楊慶斌

(青島大學，山東 青島 266071)

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再生料聚酯纖維的性能研究

靳曉晴，楊麗月，楊慶斌

(青島大學，山東 青島 266071)

文章使用LLY-06E電子單纖維強力儀、LLY-33恒溫恒濕箱、Y802A型八籃恒溫烘箱、電子天平研究了再生料聚酯纖維的力學性能及吸放濕性能，并與普通聚酯纖維進行對比。結果表明，再生料聚酯纖維在常溫干濕態下斷裂強度優于普通聚酯纖維；濕態時，其初始模量顯著下降，再生料聚酯纖維的吸放濕回潮率與普通聚酯纖維的吸放濕回潮率相近，吸濕性較差。

再生料聚酯纖維；拉伸性能；回潮率；吸濕滯后性

近年來，以聚酯為代表的化纖產品在日常生活中所占的比重越來越大，但是由于石油等自然資源的日益緊缺以及需求量的日益增長，作為踐行循環經濟的代表性產業——再生聚酯的發展開始備受人們關注[1-2]。再生料聚酯纖維是通過對回收廢舊的塑料聚酯瓶粉碎加工，再經過一系列的生產工藝制成的一種再生資源[3]。既可以有效利用廢棄資源，又能保護環境，減少白色污染。我國一年的廢棄聚酯高達幾十萬噸，若能合理利用，就能變廢為寶，產生巨大的經濟效益及社會效益。因此再生聚酯纖維前景廣闊[4-5]。本文通過對再生料聚酯纖維干、濕態的力學性能及吸放濕性能的測定，并與普通聚酯纖維對比，初步研究了再生料聚酯纖維的基本性能，對其應用具有一定指導作用。

1 試驗

1.1 原料及儀器

原料：再生料聚酯纖維：1.67 dtex×38 mm；普通聚酯纖維：1.67 dtex×38 mm。

儀器：LLY-06E電子單纖維強力儀、LLY-33恒溫恒濕箱、Y802A型八籃恒溫烘箱、電子天平。

1.2 試驗方案

力學性能：將纖維置于標準大氣條件下平衡24 h。采用LLY-06E電子單纖維強力儀進行拉伸力學性能測試，用來表征纖維的力學性能。試驗條件：溫度20℃，相對濕度65%；試樣的夾持長度為10 mm，預加張力為0.1 cN/tex，速度10 mm/min；每試樣拉伸30次。

吸放濕性能：將重約5 g的纖維試樣放入相對濕度為100%的透濕試驗箱24 h[6]，使試樣充分吸濕，將電子天平放置于LLY-33恒溫恒濕箱(溫度25℃，相對濕度60%)，將預調濕完成的纖維放置于電子天平90 min。0 min～30 min每2 min計數，30 min～60 min每5 min計數，60 min～90 min每10 min計數，直到樣品達到放濕平衡。計算回潮率，繪制放濕曲線。

取重約5 g的纖維試樣放置于Y802A型八籃恒溫烘箱恒溫100℃，烘2.5 h，干燥皿中冷卻至(20±1)℃時取出立刻測量其質量，定為干重[7]。將電子天平放置于LLY-33恒溫恒濕箱(溫度25℃，相對濕度60%)，將纖維試樣放置于電子天平90 min。0 min～30 min每2 min計數，30 min～60 min每5 min計數，60 min～90 min每10 min計數，直到樣品達到吸濕平衡[8]。計算回潮率，繪制吸濕曲線。

2 試驗結果與分析

2.1 常溫下兩種聚酯纖維力學性能對比

再生料聚酯纖維及普通聚酯纖維一次拉伸性能試驗結果如表1所示。

表1 再生料聚酯纖維及普通聚酯纖維干態與濕態拉伸性能對比

圖1 再生料聚酯纖維一次拉伸曲線

圖2 普通聚酯纖維一次拉伸曲線

由表1及圖1、圖2可知，與普通聚酯纖維相比，常溫干、濕態再生料聚酯纖維斷裂強度明顯高于普通聚酯纖維，約為普通聚酯纖維的1.5倍。干態時，初始模量相差不大，斷裂伸長率遠低于普通聚酯纖維，約為普通聚酯纖維的34.2%。屈服伸長率略高。

濕態時，再生料聚酯纖維的多項力學性能指標均呈下降狀態。再生料聚酯纖維的斷裂強度、斷裂功及初始模量分別是干態時的89.8%，77.8%，27.6%。斷裂伸長率及屈服伸長率均有不同程度的增加。這表明，濕態時再生料聚酯纖維制品手感柔軟[9]，彈性較好。

2.2 吸放濕性能

再生料聚酯纖維吸、放濕曲線如圖3所示。

圖3 再生料聚酯纖維吸、放濕曲線

普通聚酯纖維吸、放濕曲線如圖4所示。

再生聚酯纖維和普通聚酯纖維的吸放濕平衡回潮率如表2所示。

圖4 普通聚酯纖維吸放濕曲線

類別放濕平衡回潮率(%)吸濕平衡回潮率(%)吸濕滯后值(%)再生料聚酯纖維0.39370.35350.0402普通聚酯纖維0.42580.37370.0521

試驗結果表明，再生料聚酯的放濕回潮率為0.3937%，吸濕回潮率為0.3535%，吸放濕40 min之后，吸放濕速率趨于平緩緩。普通聚酯纖維的放濕回潮率為0.4258%，吸濕回潮率為0.3737%。兩種纖維的吸濕回潮率小于放濕回潮率，間接說明了紡織材料的吸濕滯后性[10]。由于吸濕滯后性，再生料聚酯纖維吸濕滯后值在0.0402%左右，普通聚酯纖維吸濕滯后值在0.0521%左右。兩種纖維吸放濕性能相差不大。

3 結論

本文研究了再生料聚酯纖維的力學性能及吸放濕性能。再生料聚酯纖維在常溫干濕態下斷裂強度優于普通聚酯纖維，約為普通聚酯纖維的1.5倍。干態時，初始模量相差不大，斷裂伸長率遠低于普通聚酯纖維，約為普通聚酯纖維的34.2%。濕態時，再生料聚酯纖維的多項力學性能指標均呈下降狀態。初始模量顯著下降，斷裂伸長率及屈服伸長率均有不同程度的增加。再生料聚酯纖維的吸放濕回潮率與普通聚酯纖維的吸放濕回潮率相近，說明其吸濕性能較差。

再生料聚酯纖維和普通聚酯纖維性能相近，因此有望代替普通聚酯纖維在生活、工業中的應用。因此，如何提高再生高品質聚酯纖維的技術將是日后研究的重點，高品質的再生料聚酯纖維將開創紡織行業的新格局。

[1] 譚亦武.再生PET行業的發展現狀與展望[J].合成纖維，2007，36(11)：1—10.

[2] 宋新，張先德.聚酯廢料回收制造再生纖維[J].合成技術及應用，2001，16(1)：22—25.

[3] 劉曉倩，薛文良，魏孟媛.再生聚酯纖維產業的發展現狀與存在問題[J].中國纖檢，2012，(11)：80—84.

[4] 中國化學纖維工業協會.中國化纖行業發展與環境保護[M].上海：東華大學出版社，2009.

[5] 趙永霞，董奎勇.再生聚酯的產品開發[J].紡織導報，2008，(2)：35—37.

[6] 余序芬，鮑燕萍，吳兆平，等．紡織材料實驗技術[M]．北京：中國紡織出版社，2003．

[7] 李汝勤，宋鈞才．纖維和紡織品測試技術[M]．上海：東華大學出版社，2005．

[8] 趙書經．紡織材料實驗教程[M]．北京：中國紡織出版社，1996．

[9] 于偉東．紡織材料學[M]．北京：中國紡織出版社，2006．[10] 于偉東, 儲才元.紡織物理[M].上海：東華大學出版社，2009.

Study on the Properties of Recycled Polyester Fiber

JinXiaoqing,YangLiyue,YangQingbin

(Qingdao University, Qingdao 266071, China)

In this paper, mechanical properties, absorption and desorption performance of recycled polyester fiber and common polyester fiber were studied and compared by using LLY-06E electronic single fiber strength meter, LLY-33 constant temperature and humidity box, Y802A eight basket constant temperature oven and electronic balance. The results show that: the fracture strength of recycled polyester fiber is better than that of common polyester fiber. Under wet condition, the initial modulus of recycled polyester fiber decreases significantly. The moisture absorption and desorption rate of recycled polyester fiber are similar to common polyester fiber, but its hygroscopicity is poor.

recycled polyester fiber; tensile property; moisture regain; moisture absorption hysteresis

2017-04-27

靳曉晴(1993—)，女，山東棗莊人，碩士研究生。

TS102.5

A

1009-3028(2017)03-0005-03