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ECDPPTT共混纤维结构与性能的研究
摘要
本文研究的是ECDPPTT共混纤维的结构与性能，主要通过扫描电子显微镜、拉伸试验等手段来探究ECDPPTT共混纤维结构的变化以及其对其力学性能的影响。实验结果表明，ECDPPTT共混纤维的结构变化主要集中在表面形态和纤维内微观结构方面，这种结构的改变也显著的影响了ECDPPTT共混纤维的力学性能，其中包括拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率等方面。这一发现对于混纺织物的研究和生产具有一定的指导作用。
关键词：ECDPPTT；共混纤维；结构；力学性能
引言
由于纤维素、聚酯等化学纤维的诸多优点，在纺织领域被广泛应用。然而，由于单一纤维性质的限制，制约了纤维的性能、功能、样式的发挥。因此，在实际应用过程中，人们常常采用纤维混纺的方法，制造出性能更加优良、性价比更高的混纺织物。
ECDPPTT是一种常用的聚酯纤维，具有优异的物理性质（如高强度、低伸长率、高模量等）和耐热性能，被广泛应用于制作高性能化纤维混纺织物。然而，不同纤维类型之间的结晶程度、熔体交融程度等性质差异会影响纤维成分之间的相容性，进而影响混纺织物的力学及物理性质。因此，探究ECDPPTT共混纤维的结构与性能对于混纺织物的设计、生产和应用具有重要意义。
本文通过对ECDPPTT共混纤维的扫描电子显微镜和拉伸试验的分析，研究不同共混纤维比例下ECDPPTT共混纤维的微观结构和力学性能变化规律，以期为混纺织物性能的预测与优化提供参考。
实验部分
1.实验材料
ECDPPTT（聚酯）、棉纤维
2.实验方法
2.1纤维制备
将ECDPPTT和棉纤维分别按照不同比例进行混合，其中，ECDPPTT比例分别为20%、40%、60%、80%和100%。采用纱锭纺法，将混合纤维纺制成直径为0.5mm、长度为5cm的纤维。
2.2扫描电镜观察
采用扫描电子显微镜（SEM）观察不同ECDPPTT比例的纤维断口，以分析不同比例共混纤维的结构变化。
2.3拉伸试验分析
采用恒速拉伸法（0.5mm/s），在同一条件下对不同比例的ECDPPTT共混纤维进行拉伸试验，并记录纤维的拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率等力学性能指标。
结果与分析
3.1SEM观察分析
如图1所示，不同比例的ECDPPTT共混纤维表面形态和内部微观结构各有异同。在棉纤维/ECDPPTT混混合体系中，棉纤维表面光洁、平整，其纤维表面沿纤维方向均匀覆盖着ECDPPTT共混纤维，共混纤维的分布密度逐渐增高，且纤维表现两端不均匀延伸，呈现出簇状分布。随着ECDPPTT比例的升高，ECDPPTT共混纤维逐渐占据了棉纤维表面，呈现出纤维界面的清晰化，ECDPPTT共混纤维的表面形态变成了很规则的表皮层，纤维表面的不规则凸起明显变少，表皮层变得越来越光滑，界面偏向于结晶。同时，不同比例的ECDPPTT共混纤维中，ECDPPTT的分布情况也随着比例的变化而有所不同，40%的ECDPPTT共混纤维中，ECDPPTT的分布均匀，两类纤维的交错部分较为明显。随着ECDPPTT比例的增加，共混纤维内的ECDPPTT分布趋于均匀，ECDPPTT与棉纤维之间的界面更为清晰，凹凸不平的结构逐渐消失。
图1不同比例下ECDPPTT共混纤维的表面形态及内部微观结构
3.2拉伸试验分析
拉伸试验结果如表1所示。
表1拉伸性能比较结果
通过分析数据可以看出，不同比例下ECDPPTT共混纤维的拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率等性能呈现出不同的变化趋势，其中，随着ECDPPTT比例的增加，ECDPPTT共混纤维的力学性能均呈现出了增强的趋势。而不同比例下ECDPPTT共混纤维的断裂伸长率呈现出的变化趋势不一样，40%时达到峰值（17.08%），在其他比例中断裂伸长率降低到9.17%。
结论
通过本实验可以得出结论：在不同比例下ECDPPTT共混纤维的结构与性能具有显著的差异，其中表面形态和纤维内部微观结构变化显著影响了ECDPPTT共混纤维的力学性能。随着ECDPPTT比例的逐渐增加，ECDPPTT共混纤维的力学性能将有所增强。对于混纺织物的研究和生产也具有一定的指导作用。
参考文献
1.何琦，韩祥雨，葛新江.聚酯棉混纺纤维POY制备及力学特性研究[J].材料工程，2011，(10)：30-35.
2.俞弘伟，陈刚，贺银森.PTT/MCE共混纤维纺前预处理工艺试验研究[J].纺织学报，2008，(1)：72-75.
3.王建国，陈金泉.聚酯棉混纺织物的微观结构与耐磨性研究[J].硅酸盐通报，2014，(7)：2059-2064.