３） 样品存放测试。 将仪化产品和进口产品在 室温中存放一定时间后再进行沸水收缩率的测试。
由于测试一和测试二的过程复杂，本文采用束 丝法对收缩率进行测试。 将一小束有序的短纤维用 夹子固定两端，测量夹子间的长度 Ｌ０ ，然后用纱布 包好放入沸水中煮 ３０ ｍｉｎ（ 干热收缩率是在一定温 度的烘箱内热处理 ３０ ｍｉｎ），然后取出纤维测量处 理后两夹子间的距离 Ｌ１ ，随机选样共测 ３０ 束，收缩 率测试偏差 ±２．５％。 计算同公式（１）。
收稿日期： ２０１６ －０２ －２６ 作者简介： 李映（１９８５ －） ，女， 江 苏 东 台 人，硕 士 研 究 生，主 要 从 事 聚酯纤维的研究和新产品开发工作。
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合成技术及应用
第 ３１ 卷
２） 水浴干热两次收缩测试。 水浴温度选定为 三个温度点 ６５ ℃、７５ ℃、８５ ℃，分别放入样品 １０ ｓ 后，测试一次收缩率 Ｓ１ ；再将每种试验条件的样品 放入 １５０ ℃鼓风烘箱中 １０ ｍｉｎ，测试二次收缩率 Ｓ２ 。
将单根短纤维施加相应的预加张力，测其原长 度，然后用纱布包好放入沸水中煮 ３０ ｍｉｎ（ 干热收 缩率是在一定温度的烘箱内热处理 ３０ ｍｉｎ），然后 取出纤维在原张力条件下测处理后的长度，随机选 样共测 ３０ 根，收缩率测试偏差 ±２．５％。 计算公式 如下：
Ｓ
＝Ｌ０
－Ｌ１ Ｌ０
×１００％
结构高度取向，使分子状态极不稳定，即使在室温下 存放，由于时温等效，大分子结构也会缓慢地发生解 取向。 化学改性的纤维产品由于大分子链上存在支 链，对缓慢的解取向作用产生一定的位阻效应，而使 收缩率保持稳定；而物理改性的高收缩涤纶短纤维 的大分子结构规整，没有支链，解取向过程很容易发 生，收缩率容易下降，这也是进口产品需低温保存的 主要原因。
从表 ５ 中可以看出，水浴温度在 ７５ ～８５ ℃时， 仪化产品和进口产品一次收缩效果完全，二次干热 １５０ ℃定型无收缩。 但此温度下仪化产品的一次收 缩率明显高于进口产品。 ２．２．３ 产品存放测试
作为高收缩涤纶短纤维产品，其收缩率指标应 该为一定值。 表 ６ 为仪化产品和进口产品在存放不 同时间后，收缩率的变化结果。
高收缩涤纶短纤维的研究开发在近十年越来越 受到人们的关注，由于其潜在的高收缩性能使生产 的产品具有致密、透气、柔软的独特风格，应用非常 广泛，如高档毛毯，仿皮革基布，针刺、水刺用过滤卫 生材料等［１］ 。 不仅如此，生产中利用纤维固有的热 收缩性能，可省去传统的繁琐工序，简化生产流程， 降低设备成本。
摘 要： 通过对化学改性高收缩涤纶短纤维的热收缩性能测试，研究了热处理方式、温度、时间对化学改性高收缩涤 纶短纤维收缩性能的影响。 并与物理改性高收缩涤纶短纤维进行收缩性能对比，结果显示化学改性高收缩涤纶短纤维的 收缩变化温度高 ５ ℃，室温存放三个月，收缩率无明显下降。
关键词： 化学改性 涤纶 高收缩短纤维 收缩性能 中图分类号： ＴＱ３２２．２ 文献标识码： Ａ 文章编号： １００６ －３３４Ｘ（２０１６）０２ －００１３ －０４
第 ３１ 卷 第 ２ 期 ２０１６ 年 ６ 月
研究论文
合成技术及应用 ＳＹＮＴＨＥＴＩＣ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＡＮＤ ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ
Ｖｏｌ．３１ Ｎｏ．２ Ｊｕｎ．２０１６
化学改性高收缩涤纶短纤维的收缩性能研究
李 映１ ，史利梅１，２ ，张文强３
（１．中国石化仪征化纤有限责任公司研究院，江苏仪征 ２１１９００； ２．江苏省高性能纤维重点实验室， 江苏仪征 ２１１９００； ３．中国石化仪征化纤有限责任公司销售服务部，江苏仪征 ２１１９００）
试验在水浴和干热两种条件下对仪化高收缩涤 纶短纤维进行了处理，见表 ２。 仪化产品在干热和 水浴条件下，收缩率均随温度的升高而增大。 原因 是温度越高，分子运动加剧，非晶区的大分子链段解 取向就越充分，收缩就越大。
表 ２ 不同方式的热处理温度对仪化产品收缩率的影响
项目
温度 ／℃
ห้องสมุดไป่ตู้
收缩率，％
６０
８０
干热温度
市售高收缩涤纶短纤维产品通常采用物理改性 法或化学 －物理改性相结合的方法来制备［２ －５］ ，但 纤维产品的收缩性能参差不齐。 某些进口产品采用 纯物理改性方法生产，虽性能优越，但运输和储存条 件苛刻，要求在干燥的环境中存放，温度低于 ４０ ℃， 储存时间不超过 ３ 个月。 本文就市售高收缩涤纶短 纤维常温 不 易 存 放 和 收 缩 性 能 低 以 及 不 稳 定 等 缺 陷，设计生产出一款新型化学改性高收缩涤纶短纤 维。 文章就此款高收缩涤纶短纤维的热收缩性能做 详细研究讨论，并在应用试验中对比了物理改性进 口高收缩涤纶短纤维产品与此款化学改性高收缩涤 纶短纤维产品的收缩性能差异。
表 ３ 为改变热处理时间仪化产品收缩率的变化 结果。 从表 ３ 中可以看出，沸水和干热空气 １４０ ℃ 条件下，热处理时间为 ５ ｍｉｎ 时，仪化产品已充分收 缩；当时间延长至 ３０ ｍｉｎ 时，仪化产品收缩性能保 持稳定。
表 ３ 热处理时间对仪化产品收缩率的影响
项目
热处理时间 ／ｍｉｎ
收缩率， ％
第２ 期
李 映等．化学改性高收缩涤纶短纤维的收缩性能研究
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比仪化产品与进口产品在后道使用过程中的差异。 ２．２．１ 水浴反复收缩测试
表 ４ 为仪化产品与进口产品水浴反复收缩的测 试结果，图 ２ 以表 ４ 中的测试结果所作的对比图。
从表 ４ 和图 ２ 中可以看出，水浴温度在 ６０ ～６５ ℃时，进口产品的收缩率比仪化产品大；而当水浴温 度升至 ７０ ～８０ ℃时，仪化产品的收缩率明显高于进 口产品；进口产品在水浴温度升到 ８０ ℃时已不再收 缩，而仪化产品在接近 ８５ ℃水浴下不再收缩。
１ 试 验
１．１ 原料 仪征化纤责任有限公司生产的高收缩涤纶短纤
维，采用化学改性法在聚酯中添加三单体制备而成， 以下简称仪化产品；目前国内厂家常用的进口高收 缩涤纶短纤维，测试结果为常规涤纶短纤维，未添加 三单体，纤维截面为圆形实心，即采用物理改性法制 备而成，以下简称进口产品。 高收缩短纤维成品性 能指标如表 １ 所示。
参考文献：
［１］ 于宾，焦 晓 宁．高 收 缩 聚 酯 纤 维 及 其 在 非 织 造 材 料 中 的 应 用 ［ Ｊ］ ．产业用纺织品，２０１２，３０（１１） ：３９ －４２．
５ 干热温度
１５ １４０ ℃
３０
７０ ．２ ７０ ．６ ７１ ．９
５
６９ ．２
沸水
１５
７０ ．３
３０
７０ ．９
２．２ 收缩性能对比测试 化学改性的高收缩涤纶短纤维与物理改性的高
收缩涤纶短纤维相比有很多差异，就本文中仪化产 品与进口产品相比，两者生产过程的本质差别就是 仪化产品加入了三单体，使原本的大分子直链产生 支链的结构，再结合物理改性的方法制备了高收缩 涤纶短纤维。 仪化产品的缺点是熔点比常规涤纶短 纤维低，在 ２２０ ℃左右，高温定型时手感偏硬；优点 是带支链的高取向结构稳定，６０ ℃以下环境都可用 于储存。 为排除化学改性高收缩涤纶短纤维用户的 使用顾虑，文章模拟用户生产过程中的使用条件，对
此外，在 ８０ ℃以后，两种产品都出现伸长现象， 原因是收缩完全的大分子结构处于高度卷曲状态， 再次 受 到 高 温 处 理， 大 分 子 结 构 松 弛 舒 展， 出 现 伸长。 ２．２．２ 水浴干热两次收缩测试
表 ５ 为仪化产品和进口产品第一次经水浴收缩 和第二次经干热收缩的测试结果。
表 ５ 仪化产品和进口产品两次收缩性能测试结果
１００
１２０ （ 处理 ３０ ｍｉｎ）
１４０
１６０
１８０
０ ３１ ．４ ４７ ．８ ６６ ．０ ７１ ．９ ７９ ．３ ８１ ．６
６０ 水浴温度
８０ （ 处理 ３０ ｍｉｎ）
１００
７ ．２ ３３．３ ７０．９
在干热条件下，仪化产品在 ６０ ℃的干燥空气 下，无收缩，可知储存条件在 ６０ ℃以下；当热处理温 度为 １６０ ℃时，收缩率高达 ８０ ％，并趋于稳定。 这
比文献［７］ 报道的进口高收缩涤纶短纤维的储存温 度高 ４０ ℃，同温度下干热收缩率相比，仪化产品也 要高于进口产品。
图 １ 为仪化产品收缩率与处理方式和温度的 关系。
图 １ 仪化产品收缩率与处理方式和温度的关系
从图 １ 中可以看出，一定温度下，仪化产品在水 浴中的收缩率明显高于干热中的收缩率，当温度为 １００ ℃时，干热收缩率为 ４７％，而沸水收缩率可达到 ７０％左右。 原因是水分子的增塑效应，水分子的渗 入使纤维分子链段更易滑移，其解取向更容易进行。 ２．１．２ 热处理时间对收缩率的影响
一次收缩 处理条件
二次收缩 处理条件
一次收缩率 Ｓ１ ，％
仪化产品
进口产品
二次收缩率 Ｓ２ ，％
仪化产品
进口产品
８５ ℃水浴 ７５ ℃水浴 ６５ ℃水浴
１５０ ℃干热 （样品为湿润状态）
４９ ．３ ４３ ．４ ２ ．７
２８ ．８ ２８ ．９ ２ ．１
－８ ．０ －２ ．５ ４１．１
－１ ．７ －６ ．７ ３２ ．２
２ 结果与讨论
高收缩涤纶短纤维经热处理后，高取向度的非 晶区分子链发生解取向，纤维表现出自动收缩变形 的状态。 而收缩率的大小与热处理的方式、热处理 的温度和时间等因素有关［６］ 。 本文就下游用户使 用需求，针对性对化学改性高收缩涤纶短纤维进行 收缩性能试验，研究不同处理条件对收缩性能的影 响，并对比化学改性的高收缩涤纶短纤维与物理改 性的高收缩涤纶短纤维之间收缩性能的差异。 ２．１ 化学改性高收缩涤纶短纤维的收缩性能 ２．１．１ 热处理方式以及温度对收缩率的影响
表 ６ 存放时间对仪化产品和进口产品收缩性能的影响
放置时间
沸水收缩率，％
仪化产品
进口产品
１ｄ