论文部分内容阅读
大自然中微生物无处不在,一些对人体有害的细菌、真菌在合适的环境下会迅速繁殖,各种各样的纺织品是这些微生物的理想寄居地,也是疾病传播的重要媒介。随着人们生活水平的提高,对纺织品的健康、卫生功能提出了更高的要求,纺织品的抗菌问题成为人们关注的焦点。聚对苯二甲酸丙二醇酯(Polytrimethylene terephthalate,简称PTT)作为一种新型聚酯材料,由它制得的纤维具有优良的弹性回复性、抗污性及染色性,广泛应用于服装、地毯及家纺等纺织品领域。因此,对抗菌PTT纤维产品的研究和开发十分必要。论文在对常规PTT-POY纺制及结构性能研究的基础上,通过PTT切片与抗菌母粒熔融共混纺丝法制备抗菌PTT-POY,并经后加工得到抗菌PTT-DTY(拉伸变形丝);采用声速取向仪、偏光显微镜、密度梯度法、X射线衍射仪(WAXD)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)、扫描电镜(SEM)、纱线强伸度仪、动态热应力仪等表征手段对PTT纤维的结晶取向性、热性能、物理性能、后加工性能进行了研究,采用琼脂平皿扩散法和振荡法对抗菌PTT纤维进行抗菌性能评价。常规PTT-POY纤维结构与性能研究表明,随着纺丝速度的增加,纤维取向度增加,结晶度增加,沸水收缩率减小;随着纺速的增加,纤维的断裂伸长率下降比较明显,而断裂强度则出现先增加后减小的趋势,当纺速为2800m/min时出现了最大值;动态热应力测试数据表明,随着纺丝速度的增加,平均热应力增加。热应力CV值总体较低,在纺速为2800m/min时,出现最小值;综合以上结果,说明在纺速为2800m/min下所制得的PTT-POY纤维力学性能较好,内在质量比较稳定,所以选择2800m/min为之后POY的纺丝速度。抗菌PTT-POY纺丝结果表明,抗菌母粒的加入,相应的纺丝温度有所提高,导致其热降解现象比常规PTT纺丝时明显,表现在特性黏度降增大;根据扫描电镜测试结果,抗菌剂在PTT基体中分布较均匀;抗菌母粒的加入初生纤维的结晶度降低、取向度略有上升,同时断裂强度和断裂伸长都有所下降,但对沸水收缩率的影响较小。不同纤维规格的抗菌PTT-POY结构与性能研究表明:随着纤维的线密度下降即喷头拉伸比增加,抗菌PTT-POY结晶度提高,总取向度增加,沸水收缩率降低,断裂伸长率降低,断裂强度增加;抗菌PTT-POY结构性能随着存放时间的增加而变化的规律显示,在存放的7天内有一定的变化,而在一周后纤维结构性能趋于稳定。抗菌PTT-DTY工艺及性能研究结果表明:第一热箱温度对DTY的沸水收缩率的影响最明显,随着热箱温度的升高,DTY的沸水收缩率逐渐降低;纤维的强伸度测试结果表明在150℃时断裂强度出现最大值;DSC和WAXD分析表明,纤维的结晶度在150℃达最大值,与断裂强度规律相似;TGA分析结果表明热箱温度对纤维的热稳定性影响不大。随着拉伸倍数的增加,纤维的线密度和断裂伸长出现下降,而断裂强度和沸水收缩率都逐渐增加;DSC测试结果表明,随拉伸倍数增加,DTY的结晶度增加,WAXD法所测结晶度与之相对应,但增加幅度不大;WAXD测试结果还表明,拉伸倍数的增加有利于010晶面结晶结构的完善,使其晶面间距减小,晶粒尺寸增加;TGA结果显示,拉伸倍数对DTY热稳定性影响较小。抗菌PTT-DTY的抗菌性测试结果表明,用5%抗菌母粒与PTT切片通过熔融共混纺丝法制备的抗菌PTT纤维对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别为95.5%、94.2%,具有良好的抗菌效果。