涤纶的性能

1.吸湿性
涤纶除了大分子两端各有一个羟基（—ＯＨ）外，分子中不含有其他亲水性基团，而且其结晶度高，分子链排列很紧密，因此吸湿性差，在标准状态下回潮率只有０．４％，即使在相对湿度１００％的条件下吸湿率也仅为０．６％ ～０．９％。由于涤纶的吸湿性低，在水中的溶胀度小，湿、干比强度和湿、干断裂伸长率比值皆近于１．０，导电性差，容易产生静电现象，并且染色困难。高密涤纶织物穿着时感觉气闷，但具有易洗快干的特性。
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2.热性能
①热力学形态。涤纶具有良好的热塑性能，在不同的温度下产生不同的变形，具有比较清楚的四种热力学形态。在脆折转变温度以下时，分子、链段、链节、侧基均被冻结，属脆折态，呈现高模量和脆性。在脆折转变温度至玻璃化转变温度之间时，分子侧基、链节可能转动，属玻璃态，变形能力很低。在玻璃化温度以上、软化点以下时，非晶区内某些链段活动，纤维柔韧，属高弹态。温度到２３０～２４０℃涤纶的软化点时，非晶区的分子链运动加剧，分子间的相互作用力被拆开，类似黏流态，但结晶区内的链段仍未被拆开，纤维只软化而不熔融，但此时已丧失了纤维的使用价值，所以在加工中不允许超越此温度。温度升至２５５～２６５℃时，结晶区内分子链开始运动，纤维熔融，此温度即涤纶的熔程。
涤纶在无张力的情况下，纱线在沸水中的收缩率达７％，在１００℃的热空气中纤维收缩率为４％ ～７％，２００℃时可达１６％ ～１８％。这种现象是涤纶纺丝时拉伸条件下应力残留的影响和结晶状况所造成的。如将未拉伸、未定形的纤维预先在高于其结晶温度、有张力的条件下处理，然后在无张力的条件下热处理，纤维就不会有显著的收缩。经过高温定形处理后，涤纶的尺寸稳定性提高。
在主要几种合成纤维中，涤纶的热稳定性最好。在温度低于１５０℃时处理，涤纶的色泽不变；在１５０℃下受热１６８ｈ后，涤纶比强度损失不超过３％；在１５０℃下加热１０００ｈ，仍能保持原来比强度的５０％。
②玻璃化转变温度。涤纶的玻璃化转变温度Ｔｇ随其聚集态结构而变化，完全无定形的Ｔｇ为６７℃，部分结晶的Ｔｇ为８１℃，取向且结晶的Ｔｇ为１２５℃。涤纶的Ｔｇ对于纤维、纱线和织物的力学性能（特别是弹性回复）有很大影响。
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, ~0 N1 S6 Z9 G" w% E5 O" j  o3.力学性能
# V' H: N/ c4 Y' @涤纶大分子属线性分子链，侧面没有连接大的基团和支链，因此涤纶大分子相互间结合紧密，使纤维具有较高的比强度和形状稳定性。
①断裂比强度和断裂伸长率。涤纶的断裂比强度和拉伸性能与其生产工艺条件有关，取决于纺丝过程中的拉伸程度。按实际需要可制成高模量型（比强度高、伸长率低）、低模量型（比强度低、伸长率高）和中模量型（介于两者之间）的纤维。涤纶具有较高的强度和伸长率，由于其吸湿性低，所以干、湿比强度基本相等，干、湿断裂伸长率也接近。涤纶长丝的断裂比强度为３．８～５．２ｃＮ／ｄｔｅｘ，断裂伸长率为２０％ ～３２％，初始模量为７９．４～１４１．１ｃＮ／ｄｔｅｘ。
②弹性和耐磨性。涤纶的弹性相比其他合成纤维较高，与羊毛接近，这是由于在涤纶的线型分子链中分散着苯环。苯环是平面结构，不易旋转，当受到外力后虽然产生变形，但一旦外力消失，纤维变形迅速回复。
涤纶的耐磨性仅次于锦纶，比其他合成纤维高出几倍。耐磨性是比强度、断裂伸长率和弹性之间的综合效果。由于涤纶的弹性极佳，比强度和伸长率又好，故耐磨性能也好，而且干态和湿态下的耐磨性大致相同。涤纶和天然纤维或黏胶纤维混纺，可显著提高织物的耐磨性。
③洗可穿性。涤纶织物的最大特点是优异的抗皱性和保形性，制成的衣服挺括不皱，外形美观，经久耐用。这是因为涤纶的比强度高、弹性模量高、刚性大、受力不易变形以及其弹性回复率高，变形后容易回复，再加上吸湿性低，所以涤纶服饰穿着挺括、平整、形状稳定性好，能达到易洗、快干、免烫的效果。
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* T) b% c! |% L9 ?4.化学稳定性
. `, G" s- e4 v( u: Z* z在涤纶分子链中，苯环和亚甲基均较稳定，结构中存在的酯基是唯一能起化学反应的基团，另外纤维的物理结构紧密，化学稳定性较高。
0 M6 X4 \" L  a①对酸和碱的稳定性。涤纶大分子中存在酯键，可被水解，从而引起相对分子质量的降低。酸碱对酯键的水解具有催化作用，以碱更为剧烈，涤纶对碱的稳定性比对酸的差。涤纶的耐酸性较好，无论是对无机酸或是有机酸都有良好的稳定性。将涤纶在６０℃以下，
" ]/ v# s# p+ C5 p5 s用７０％硫酸处理７２ｈ，其强度基本上没有变化；处理温度提高后，纤维强度迅速降低，利用这一特点用酸侵蚀涤棉包芯纱织物可制成烂花产品。
" H7 P$ q) S6 _. M7 i- e6 n涤纶在碱的作用下发生水解，水解程度随碱的种类、浓度、温度及时间不同而异。由于涤纶结构紧密，热稀碱液能使其表面的大分子发生水解。水解作用由表面逐渐深入，当表面的分子水解到一定程度后，便溶解在碱液中，使纤维表面一层层地剥落下来，造成纤维的失重和强度的下降，而对纤维的芯层则无太大影响，其相对分子质量也没有什么变化，这种现象称为“剥皮现象”或“碱减量处理”工艺。此工艺可以使纤维变细，从而增加纤维在纱中的活动性，这就是涤纶织物用碱处理后可获得仿真丝绸效果的原因。
$ |" L% |+ m2 q3 J( F②对氧化剂和还原剂的稳定性。涤纶对氧化剂和还原剂的稳定性很高，即使在浓度、温度、时间等条件均较高时，纤维强度的损伤也不十分明显。因此在染整加工中，常用的漂白剂有次氯酸钠、亚氯酸钠、双氧水等，常用的还原剂有保险粉、二氧化硫脲等。
0 }. g+ T0 R) \, A' o8 ^& `5 Y# s③耐溶剂性。常用的有机溶剂如丙酮、苯、三氯甲烷、苯酚—氯仿、苯酚—氯苯、苯酚—甲苯，在室温下能使涤纶溶胀，在７０～１１０℃下能使涤纶很快溶解。涤纶还能在２％的苯酚、苯甲酸或水杨酸的水溶液、０．５％氯苯的水分散液、四氢萘及苯甲酸甲酯等溶剂中溶胀。所以酚类化合物常用作涤纶染色的载体。

5.染色性能
4 W1 A9 s6 M( W3 f. f+ e涤纶染色比较困难，原因除涤纶缺乏亲水性、在水中膨化程度低以外，还可以从两方面加以说明。首先，涤纶分子中缺少像纤维素或蛋白质那样能和染料发生结合的活性基团，因此原来能用于纤维素或蛋白质纤维染色的染料，不能用来染涤纶，但可以采用醋酸纤维染色的分散染料。其次，即使采用分散染料染色，除某些相对分子质量较小的染料外，也还存在着另外一些困难，主要是由于涤纶分子排列得比较紧密，纤维中只存在较小的空隙。当温度低时，分子热运动改变其位置的幅度较小，并且在潮湿的条件下，涤纶又不会像棉纤维那样通过剧烈溶胀而使空隙增大，因此染料分子很难渗透到纤维内部去，所以必须采取一些有效的方法，如载体染色法、高温高压染色法和热熔染色法等。目前还开展了涤纶分散染料超临界ＣＯ２染色研究。
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# }/ }+ }2 f8 z/ n0 ~3 i3 j* ?7 r6.起毛起球现象
涤纶的最大缺点之一是织物表面容易起毛起球。这是因为其纤维截面呈圆形，表面光滑，纤维之间抱合力差，纤维末端容易浮出织物表面形成绒毛，经摩擦后，纤维纠缠在一起结成小球，并且由于纤维强度高，弹性好，小球难于脱落，因而涤纶织物起球现象比较显著。
* I) O( r- {8 B0 \( s& k: Y+ K3 Q7.静电现象
涤纶由于吸湿性低，表面具有较高的电阻率，当它与别的物体相互摩擦又立即分开时，涤纶表面易积聚大量电荷而不易逸散，产生静电，这不仅给纺织染整加工带来困难，而且使穿着者有不舒服的感觉。

8.其他性能
: g2 F$ n, L* w9 W% w! [7 @①燃烧性。涤纶与火焰接触时，伴随着纤维发生卷缩并熔融成珠状滴落。燃烧时会产生黑烟且具有芳香味，燃烧后灰烬为黑色硬颗粒状。
②微生物的作用。涤纶不受虫蛀和霉菌的作用，这些微生物只能侵蚀纤维表面的油剂和浆料，对涤纶本身无影响。
, e% N6 R( x2 d' k. J1 N/ o  A③耐光性。涤纶的耐光性好，仅次于腈纶和醋酯纤维，优于其他纤维。涤纶对波长为３００～３３０ｎｍ范围的紫外光较为敏感，如果在纺丝时加入消光剂二氧化钛等，可导致纤维的耐光性降低；而在纺丝或缩聚时加入少量水杨酸苯甲酯或２，５－羟基对苯二甲酸乙二酯等耐光剂，可使其耐光性显著提高。