CN107523893A - 一种聚对苯二甲酸乙二酯纤维的dsc热处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚对苯二甲酸乙二酯纤维的DSC热处理方法，属于纤维热处理领域，目的在于提高初生纤维的力学性能，热处理温度选择高于吸热曲线向上偏离基线的温度点0‑50℃。
Description
技术领域
本发明属于化学纤维领域，具体来说是属于化学纤维的热处理。
背景技术
化学纤维是用天然高分子化合物或人工合成的高分子化合物为原料，经过制备纺丝原液、纺丝和后处理等工序制得的具有纺织性能的纤维。
纤维的长短、粗细、白度、光泽等性质可以在生产过程中加以调节。并分别具有耐光、耐磨、易洗易干、不霉烂、不被虫蛀等优点。广泛用于制造衣着织物、滤布、运输带、水龙带、绳索、渔网、电绝缘线、医疗缝线、轮胎帘子布和降落伞等。一般可将高分子化合物制成溶液或熔体，从喷丝头细孔中压出，再经凝固而成纤维。产品可以是连绵不断的长丝、截成一定长度的短纤维或未经切断的丝束等。
纤维的热处理是指在初生纤维纺丝生成后通过对其进行加热，将拉伸定型的纤维在较高温度的热介质中处理，改善其性能的方法，通常情况下，热处理中也伴随着聚合的发生，热处理中纤维可以使自由状态，也可以使处于紧张的状态，热处理主要的目前还是通过提高纤维的取向程度进而增加其力学性能，在热处理中取向和解取向是相互矛盾的，热处理的温度至关重要，温度太低，纤维容易解取向，而温度如果太低的话，又不容易取向，所以对温度的选择要求非常精确，有时差别1℃，都会对处理后的纤维性能产生很大的影响。而现有情况下通常只是有一个温度区，温度的选择也较为随意，没有考虑到不同初生纤维性能上存在的差异，即微观上纤维的取向结构等存在的差异。另外纤维的种类和热处理时间也直接影响着纤维的热处理效果。
发明内容
本发明是为了解决不同初生纤维微观结构的差异，选择适当的温度进行热处理，热处理后的纤维性能有大幅改善。
本发明公开了一种聚对苯二甲酸乙二酯纤维的DSC热处理方法，其中对热处理温度的选择按照如下步骤：
首先制得所述处理纤维的DSC曲线，具体方法如下：在氮气保护下，升温速率采用5℃-40℃，升温到350℃，由于升温速度对DSC曲线的各关键点值有重要的影响，在多次实验的基础上，发现升温速率为15℃-25℃所获得的温度点具有较好的效果。
其次，在DSC曲线上找到吸热曲线向上偏离基线的温度点，设这个温度点为T,实验发现这个温度点之上的50℃是一个很好的温度范围，特别是0℃-40℃的窗口范围。由于热处理温度不能太低也不能太高，以免影响解取向和取向，所以本发明在优选方案中，将热处理分为低温区和高温区，实验发现低温区和高温区的最佳温度选择是具有一定关系的，一般情况下成线性关系，即高温区都是高于低温区一个特定的值，其中低温区可以选择高于T值0℃-20℃的范围，优选高于10℃-20℃，高温区固定的对低温区高15℃-20℃，如低温区为10℃，高温区为25℃，低温区20℃，高温区为35℃。
在通过热处理介质后，可以通过通过张力调节器和卷绕装置进行力学拉伸。其中卷绕速度优选为20-100M/min，张力调节器的张力优选为0.1～20Mpa张力调节器的张力进一步优选为5～10Mpa，热处理时间可以根据需要进行选择，实验发现热处理时间为5-50小时具有较好的效果。
通过这种处理方法得到的聚对苯二甲酸乙二酯纤维拉伸强度和模量具有较大程度的提高。
具体实施方式
以下为发明的优选实施例，其中未经热处理的初生纤维统一采用纤维拉伸强度为2.91cN/dtex，模量为50.79cN/dtex，绘制初生纤维的DSC曲线，其中差示扫描量热仪为DSC-7型，升温速率为20℃/min，测得高于吸热曲线向上偏离基线的温度点为60.43℃。
具体实施例1-5，实施例1-5按照低温区和高温区稳温度进行设定，卷绕速度为100M/min，张力为10MPA,由性能看出来，拉伸强度和弹性模量相对于初生纤维具有加大幅度的提升，
具体实施例6-10，实施例6-10将低温区和高温度的温度差限制为15℃，卷绕速度为100M/min，张力为10MPA,发现，拉伸强度和弹性模量增大更为明显。
Claims (9)
1.一种聚对苯二甲酸乙二酯纤维的DSC热处理方法，其特征在于，热处理温度高于吸热曲线向上偏离基线的温度点0-50℃。
2.根据权利要求1所述的聚对苯二甲酸乙二酯纤维的DSC热处理方法，其特征在于，所述的热处理温度高于吸热曲线向上偏离基线的温度点0℃-40℃。
3.根据权利要求2所述的聚对苯二甲酸乙二酯纤维的DSC热处理方法，其特征在于，所述的热处理温度分为低温区和高温区，所述的低温区的温度为T1，其中T1高于吸热曲线向上偏离基线的温度点0℃-20℃，所述高温区的温度为T2,其中T2= T1+X,所述的X为10℃到20℃之间的任意值。
4.根据权利要求3所述的聚对苯二甲酸乙二酯纤维的DSC热处理方法，其特征在于，所述的X为15℃-20℃之间的任意值。
5.根据权利要求4所述的聚对苯二甲酸乙二酯纤维的DSC热处理方法，其特征在于，在通过低温区和高温区之间通过张力调节器和卷绕装置。
6.根据权利要求5所述的聚对苯二甲酸乙二酯纤维的DSC热处理方法，其特征在于，卷绕速度为20-100M/min。
7.根据权利要求5所述的聚对苯二甲酸乙二酯纤维的DSC热处理方法，其特征在于，所述的张力调节器的张力为0.1～20Mpa。
8.根据权利要求7所述的聚对苯二甲酸乙二酯纤维的DSC热处理方法，其特征在于，所述的张力调节器的张力为5～10Mpa。
9.根据权利要求1-8之一所述的聚对苯二甲酸乙二酯纤维的DSC热处理方法，其特征在于，热处理时间为5-50小时。
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