電子顯微鏡下各種聚酯纖維的形態(tài)特征分析

祁弘+曹渭芳+王立志+楊艷+王天清

摘要

本文通過電子顯微鏡觀察差別化聚酯纖維的各種形態(tài)特征變化，做出了分析和總結(jié)，為后續(xù)各類差別化聚酯纖維的定性檢測提供了理論依據(jù)，鞏固了差別化聚酯纖維在紡織纖維中的主導(dǎo)地位。

關(guān)鍵詞：聚酯纖維；形態(tài)特征；顯微鏡

1 引言

合成纖維從20世紀(jì)30年代后期開始生產(chǎn)，是以石油、天然氣、煤、農(nóng)副產(chǎn)品為原料，經(jīng)聚合或縮聚反應(yīng)合成有機(jī)高分子化合物，再經(jīng)紡絲成形及后加工而制成。其中聚酯以及聚酯纖維發(fā)展速度迅猛，聚酯纖維是由大分子鏈節(jié)通過酯基連接成聚合物紡制的合成纖維，品種很多，大量商品化的主要有聚對(duì)苯二甲酸乙二酯（PET）纖維、聚對(duì)苯二甲酸丙二酯（PTT）纖維、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯（PBT）纖維。我國將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯含量大于85%以上的纖維簡稱為滌綸。滌綸具有強(qiáng)度高、彈性好、保型性好、尺寸穩(wěn)定性高等優(yōu)異性能，由其制成的衣物經(jīng)久耐穿，電絕緣性好，易洗快干，具有“洗可穿”的美稱。但滌綸織物吸濕性能、抗靜電性能、透氣性、染色性、抗起毛起球性等較差，這使其在一些方面的應(yīng)用受到限制。聚酯及聚酯纖維整個(gè)產(chǎn)業(yè)附加值較低、利潤不高，且同質(zhì)化競爭嚴(yán)重。因而，差別化聚酯纖維的發(fā)展是一個(gè)必然方向。

本文對(duì)我局日常委托來樣中的各類型聚酯纖維（包含滌綸）的電子顯微鏡圖片進(jìn)行了系統(tǒng)分析總結(jié)，不同形態(tài)的聚酯纖維有不同的服用功能。

2 仿棉、仿麻、仿羽絨聚酯

聚酯超仿棉技術(shù)克服了聚酯纖維和棉纖維共同的缺點(diǎn)，融合棉的一些優(yōu)良屬性，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高品質(zhì)和高附加值，同時(shí)降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)利潤的最大化，因而超仿棉技術(shù)的攻關(guān)和推廣將具有很大的市場空間，研發(fā)工作具有重大意義。

聚酯仿棉織物纖維經(jīng)改性處理后與普通滌綸織物相比，力學(xué)性能變差，保暖性、透濕性能下降；吸濕性能提高、抗起毛起球性能改觀。聚酯仿棉織物的綜合性能差于純棉織物，但綜合性能均優(yōu)于普通滌綸織物。中空狀（通常指三孔、五孔、七孔）的仿棉聚酯纖維質(zhì)輕且保暖，可做填充物使用，其透氣率較低，透濕率較高，壓縮回彈性能好，保暖性很好。具體形態(tài)詳見圖1、圖2、圖3。

注：圖1為棉型聚酯纖維，一般用在面料、襯布上。圖2為寬片型聚酯纖維，業(yè)內(nèi)也有南韓棉的說法。圖3為中空型聚酯纖維或中空滌綸，做校服或絮制品的填充物使用。

3 仿毛聚酯纖維

羊毛織物富有彈性，手感挺括、豐厚、暖和，吸濕性和抗起球性好。聚酯仿毛，除各項(xiàng)物理性能如長度、細(xì)度、伸長等指標(biāo)仿毛外，還進(jìn)行了部分化學(xué)改性，使其具有親水性、抗靜電性、抗起球和陽離子可染性等。聚酯仿毛超越了天然毛的性能，形成了具有獨(dú)特質(zhì)感的新產(chǎn)品。常與羊絨或羊毛等纖維進(jìn)行混紡，被用在羊絨/羊毛針織品中。其形態(tài)結(jié)構(gòu)詳見圖4。

4 仿真絲聚酯纖維

聚酯纖維仿真絲產(chǎn)品是聚合、紡絲及后整理等技術(shù)綜合運(yùn)用的結(jié)果。聚酯纖維的楊氏模量和比重都與蠶絲相近，是仿真絲的理想原料。目前聚酯纖維仿真絲產(chǎn)品都使用細(xì)旦絲。常與蠶絲混紡，被用在絲織品的生產(chǎn)過程中。其形態(tài)結(jié)構(gòu)如圖5。

5 聚酯薄膜纖維

聚酯薄膜是以聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯為原料，采用擠出法制成厚片，再經(jīng)雙向拉伸制成的薄膜材料。聚酯薄膜是一種印刷包裝耗材，廣泛用于玻璃鋼行業(yè)、建材行業(yè)、印刷紡織、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域。其通常為無色透明、有光澤的薄膜，機(jī)械性能優(yōu)良，剛性、硬度及韌性高，耐穿刺性，耐摩擦性，耐高溫和低溫，耐化學(xué)藥品性、耐油性、氣密性和保香性良好，是常用的阻透性復(fù)合薄膜基材之一。在紡織行業(yè)中，聚酯薄膜纖維通常被用在非織造布中，作為襯里、粘合襯、絮片、定型棉、各種合成革底布等。它也可以做太空棉、保溫隔音材料等填充物使用。也可用于毛絨玩具中，其形態(tài)如圖6。

6 聚酯超細(xì)纖維

聚酯超細(xì)纖維又稱羽絲絨，由于纖度極細(xì)，大大降低了纖維的剛度，織物手感極為柔軟，聚酯超細(xì)纖維增加了類似于絲的層狀結(jié)構(gòu)，增大的比表面積和毛細(xì)效應(yīng)，使纖維內(nèi)部反射光在表面分布更細(xì)膩，使之具有真絲般的高雅光澤，并有良好的吸濕散濕性。用超細(xì)聚酯纖維做服裝，舒適、美觀、保暖、透氣，并有較好的懸垂性和豐滿度，在疏水和防污性方面也相對(duì)較好。此外，對(duì)于超細(xì)旦滌綸纖維來說，其特點(diǎn)是纖維直徑小，根數(shù)多，單纖維強(qiáng)力低、彈性模量低，易產(chǎn)生棉結(jié)，紡制成的織物柔軟，一般做內(nèi)襯所用。形態(tài)如圖7、圖8。

7 聚酯彈性纖維

聚酯彈性纖維具有原料價(jià)格低、無毒等優(yōu)點(diǎn)，可使用常規(guī)聚酯的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行聚合、紡絲和牽伸。聚酯彈性纖維是由含有聚酯鏈段的多嵌共聚物紡制而成。其中一種鏈段具有高熔點(diǎn)，稱為硬段，其結(jié)晶性起物理交聯(lián)作用，進(jìn)而阻止由于缺少化學(xué)交聯(lián)而產(chǎn)生的長程流動(dòng)，因?yàn)檫@種交聯(lián)在高溫下被破壞，屬熱塑型。軟段的鏈段玻璃化溫度低，為鏈段的運(yùn)動(dòng)提供了極大可能，使產(chǎn)品顯示良好的彈性回復(fù)。一般在襯布、功能性面料中使用。形態(tài)如圖9。

8 其他差別化聚酯纖維

除了以上直觀狀態(tài)能觀察到的聚酯纖維，還有在后整理過程中通過加入特殊處理工藝形成的一些功能性的聚酯差別化纖維，本文不做闡述。

差別化聚酯纖維促使聚酯纖維的性能不斷提高改善、應(yīng)用進(jìn)一步擴(kuò)大。如吸濕性聚酯纖維，通過后處理技術(shù)對(duì)聚酯纖維進(jìn)行表面改性，提高了纖維的吸濕性；抗靜電聚酯纖維，將碳黑或碳墨等導(dǎo)電性物質(zhì)引入聚酯纖維中，使纖維內(nèi)部具有電子而賦有導(dǎo)電性，從而提高了抗靜電性；阻燃聚酯纖維在后整理過程中，用阻燃劑均勻分散液對(duì)纖維、織物進(jìn)行涂層，提高了阻燃性。此外，其他差別化聚酯纖維還有芳香聚酯纖維、抗起球聚酯纖維、抗菌除臭聚酯纖維、防污聚酯纖維、防紫外聚酯纖維等。

（作者單位：內(nèi)蒙古自治區(qū)纖維檢驗(yàn)局）