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PET-PA6中空桔瓣超细纤维/Lyocell纤维非织造复合材料的制备与性能

朵永超 钱晓明 赵宝宝 吕淑扬

朵永超, 钱晓明, 赵宝宝, 等. PET-PA6中空桔瓣超细纤维/Lyocell纤维非织造复合材料的制备与性能[J]. 复合材料学报, 2020, 37(0): 1-11
引用本文: 朵永超, 钱晓明, 赵宝宝, 等. PET-PA6中空桔瓣超细纤维/Lyocell纤维非织造复合材料的制备与性能[J]. 复合材料学报, 2020, 37(0): 1-11
朵永超, 钱晓明, 赵宝宝, 等. PET-PA6中空桔瓣超细纤维/Lyocell纤维非织造复合材料的制备与性能[J]. 复合材料学报, 2020, 37(0): 1-11
Citation: 朵永超, 钱晓明, 赵宝宝, 等. PET-PA6中空桔瓣超细纤维/Lyocell纤维非织造复合材料的制备与性能[J]. 复合材料学报, 2020, 37(0): 1-11

PET-PA6中空桔瓣超细纤维/Lyocell纤维非织造复合材料的制备与性能

基金项目: 国家自然科学基金项目(U1607117);天津市应用基础与前沿技术计划项目(16JCZDJC36400);天津市科技计划项目(17PTSYJC00150)
详细信息
    通讯作者:

    钱晓明,博士,教授,博士生导师,研究方向为新型非织造材料制备技术、服装功能与舒适性 E-mail:qxm@tiangong.edu.cn

  • 中图分类号: TS174.8

Preparation and properties ofPET-PA6 hollow segmented-pie microfiber/Lyocellfiber non-woven composites

  • 摘要: 采用纺粘技术制备聚酯-聚酰胺6(PET-PA6)双组份中空桔瓣纤维,并与Lyocell纤维网复合,经高压水刺制备双层复合结构的PET-PA6/Lyocell非织造材料,研究了纤维复合比例及面密度对复合非织造材料性能的影响。结果表明:PET-PA6/Lyocell复合非织造材料具有明显的三维立体结构和双层复合结构,PET-PA6纤维裂离后纤维等效直径介于3.60~6.50 μm,Lyocell纤维的直径介于9.30~11.50 μm,且有部分原纤化的微原纤维。面密度一定时,PET-PA6/Lyocell非织造材料相比于PET-PA6非织造材料,亲水性能有明显的提升,当PET-PA6与Lyocell纤维含量比值为1: 1时(面密度为160 g/m2),透气率为249.47 L/(cm2·s),提升117.83%;透湿率为4035 g/(m2·24h),提升36.01%;柔软度为4.39mm,提升67.56%;同时力学性能有所增加,纵横强力比由1.5降至1.2,相差幅度明显降低;但热稳定性有略微的下降。随着的面密度增加,复合非织造材料的透气透湿性能逐渐降低,柔软度降低,力学性能有所增强。Lyocell纤维的复合使得非织造材料的综合性能有了明显的提升,非织造布的三维立体结构和双层复合结构与天然皮革的微观结构相似,有望在超细纤维合成革基布领域得到应用。
  • 图  1  PET-PA6/Lyocell复合非织造材料制备工艺图

    Figure  1.  Preparation process of PET-PA6/Lyocellcomposite nonwoven

    图  2  复合非织造材料的SEM图像

    Figure  2.  SEM images of surface morphology of composite nonwoven

    图  3  纤维的SEM图像以及直径分布

    Figure  3.  SEM images of fiberand fiber diameter distribution

    图  4  复合非织造材料的DSC曲线

    Figure  4.  DSC curves of composite nonwoven

    图  5  复合非织造材料的TGA曲线

    Figure  5.  TGA curves of composite nonwoven

    图  6  复合非织造材料的透气性能

    Figure  6.  Air permeability of composite nonwoven

    图  7  复合非织造材料的水接触角

    Figure  7.  Water contact angle of composite nonwoven

    图  8  复合非织造材料的透湿性能

    Figure  8.  Water vapor permeability of composite nonwoven

    图  9  复合非织造材料的柔软度

    Figure  9.  Sofeness of composite nonwoven

    表  1  Lyocell短纤的基本性能

    Table  1.   Performance of Lyocell staple fiber

    PerformanceNumerical value
    Length/(mm) 45~50
    Dry strength/(cN·tex−1) 29.5
    Dry elongation/(%) 14.8
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    表  2  PET-PA6/Lyocell复合非织造材料的设计参数

    Table  2.   The parameters of PET-PA6/Lyocell composite nonwoven

    SampleDouble-layer composite nonwovenPET-PA6/Lyocellnonwoven density/(g·m−2)
    PET-PA6 fiber web density/(g·m−2)Lyocell fiber web density/(g·m−2)
    M0 100, 120, 140, 160 0 100, 120, 140, 160
    M1 80 20 100
    M2 80 40 120
    M3 80 60 140
    M4 80 80 160
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    表  3  复合非织造材料的力学性能

    Table  3.   Mechanical properties of composite nonwoven

    SampleTensile strength/NElongation at break/%Tear strength/N
    CD-sectionTD-sectionCD-sectionTD-sectionCD-sectionTD-section
    PET-PA6 100328.33212.9847.7360.1231.3518.44
    PET-PA6 120392.87263.0946.2766.9335.9121.14
    PET-PA6 140468.21309.9348.7268.4337.4622.04
    PET-PA6 160538.72352.1053.7372.1340.7423.96
    Lyocell 100416.98362.0757.1165.4035.2228.87
    Lyocell 120498.94447.2563.5866.3840.3433.17
    Lyocell 140594.63526.8865.0170.7742.0934.57
    Lyocell 160684.17598.5768.5272.9045.7737.62
    PET-PA6/Lyocell 100367.82299.0454.6463.5234.6326.64
    PET-PA6/Lyocell 120467.37389.4858.2465.3637.9529.19
    PET-PA6/Lyocell 140547.93460.4563.8569.2440.8932.71
    PET-PA6/Lyocell 160608.69529.3066.3671.5745.4337.86
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  • 收稿日期:  2020-05-25
  • 录用日期:  2020-07-29

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