丙烯腈—偏氯乙烯—丙烯酸甲酯三元共聚比例对假发用纤维热定型的影响

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假发产品日益流行,人发资源日益稀缺,化纤假发的需求量和产量逐渐加大,并且随着人们的生活水平的提高,对假发的差别化和功能化的要求也就越来越高,因此对假发用纤维的研究越来越重要。本文研究了丙烯腈(AN)-偏氯乙烯(VDC)-丙烯酸甲酯(MA)三元共聚物。将共聚物、二甲基甲酰胺(DMF)与水三者混合制成溶液,从二甲基甲酰和水混合的凝固液里抽出,初生纤维经过水洗、热水拉伸、干燥热处理、卷绕,最终得到假发用改性聚丙烯腈纤维。其中偏氯乙烯起阻燃作用,丙烯酸甲酯起增加染色性的作用。本文研究了三种单体比例对改性聚丙烯腈纤维热处理的影响。最终得到一种合适配比的共聚物,用这种共聚物纺成的纤维可以满足“大辫儿”假发产品的要求。当共聚物单体单元AN:VDC:MA=28:14:1时,纤维样品在100℃,0.3Mpa的条件下,用两个沟槽相互咬合的直径为12cm的波纹压辊以30r·min-1(线速度为18.84cm·sec-1)进行压曲处理,压出波纹的波数(轴向1cm内波的数量)为2.5cm-1,振幅为0.6mm,达不到假发制品的要求。通过改变投料时三种单体的用量,分别得到了单体单元比例为AN:VDC:MA=28:14:1、 AN:VDC:MA=9:6:1和AN:VDC:MA=8:8:1的共聚物,并分别通过元素分析、红外光谱、1H核磁共振、热失重分析和差示量热扫描进行检测。元素分析、红外光谱和1H核磁共振的结果证明,三个样品都含有AN、VDC、MA单体单元,同时三者比例各不相同。热失重分析和差示量热扫描的结果显示,共聚物中VDC和MA单体单元比例的增加,5%热分解温度T5d和玻璃化温度Tg都下降,其中AN:VDC:MA=28:14:1的共聚物不符合假发制作要求。对AN:VDC:MA=9:6:1和AN:VDC:MA=8:8:1两个纤维样品同样进行了压曲处理、热水定型处理和干热收缩处理。结果表明,随着偏氯乙烯和丙烯酸甲酯含量的提高,热处理效果得到了明显的改善。当AN:VDC:MA=8:8:1时,玻璃化温度下降使得纤维压曲的纹波变得明显,波数达到4cm-1~5cm-1,波纹振幅达到0.75mm~1.0mm。同时,该样品经过65℃~85℃的热水定型处理,原长30cm的纤维在卷曲定型后竖直悬垂,长度能保持在43%~73%之间。在110℃,40min的条件下,干热收缩大于8%。该样品力学性能抗张强度≥1.0cN·dtex-1,断裂伸长率≥25%,满足假发制品要求。
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