纺织学报 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (02): 87-93.doi: 10.13475/j.fzxb.20180801007

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聚全氟乙丙烯纤维织物的制备及其性能

潘金峰1, 肖长发1,2(), 闫静静1, 封严1, 朱正涛1   

  1. 1.天津工业大学 纺织科学与工程学院, 天津 300387
    2.天津工业大学 分离膜与膜过程省部共建国家重点实验室, 天津 300387
  • 收稿日期:2018-08-03 修回日期:2018-11-11 出版日期:2019-02-15 发布日期:2019-02-01
  • 通讯作者: 肖长发
  • 作者简介:潘金峰(1993—),男,硕士生。主要研究方向为含氟纤维及其织物性能。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51673149)

Preparation and properties of poly(fluorinated ethylene-propylene) fiber fabric

PAN Jinfeng1, XIAO Changfa1,2(), YAN Jingjing1, FENG Yan1, ZHU Zhengtao1   

  1. 1. School of Textiles Science and Engineering Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300387, China
    2. State Key Laboratory of Membrane Separation and Membrane Processes, Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300387, China
  • Received:2018-08-03 Revised:2018-11-11 Online:2019-02-15 Published:2019-02-01
  • Contact: XIAO Changfa

摘要:

为织造在特殊环境中具有耐久性的纺织品,以聚全氟乙丙烯(FEP)纤维为原料,经加捻、合股工艺制备FEP纱线,通过半自动织布机织造出幅宽为250 mm、厚度为0.51 mm的FEP平纹织物。借助电子拉力试验机、动态接触角测定仪、织物透气量仪、织物透湿量仪、织物耐磨仪、紫外冷凝老化试验箱、差示扫描量热分析仪、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪等对FEP纱线及其织物性能进行分析表征。结果表明:FEP纱线力学性能优良且具有疏水性;FEP织物具有较好力学性能,耐高温且耐化学试剂、耐老化性能优异,经酸碱、有机溶剂处理后织物的热性能、结晶结构、化学结构及力学性能均未发生明显变化;经紫外光辐照处理,织物力学性能未发生明显变化,表明FEP织物可适用于特殊环境。

关键词: 聚全氟乙丙烯纤维织物, 产业用纺织品, 力学性能, 耐化学试剂性能, 耐老化性能

Abstract:

In order to weave textiles with the durability in special environments, poly(fluorinated ethylene-propylene)(FEP) yarns were prepared from FEP fiber by twisting and doubling. The plain weave fabric of FEP with the width of 250 mm and the thickness of 0.51 mm was woven by a semi-automatic loom. Electronic tensile testing machine, dynamic contact angle tester, fabric air permeability tester, fabric moisture permeability tester, abrasion tester, ultraviolet condensation aging test box, differential scanning calorimeter, X-ray diffractometry and Fourier transform infrared spectroscopy were applied to analyze and characterize the properties of yarns and fabrics. The results show that FEP yarns have good mechanical properties and hydrophobicity. FEP fabric have excellent mechanical properties, high-temperature resistance and excellent chemical resistance and aging resistance. The thermal performance, crystalline structure, chemical structure and mechanical properties of the fabrics treated with acid, alkali and organic solvents have no significant change. The mechanical properties of the FEP fabrics treated under UV irradiation have no significant change, showing the feasible application of FEP fiber fabric in special environments.

Key words: poly(fluorinated ethylene-propylene) fiber fabric, industrial textile, mechanical property, chemical resistance, aging resistance

中图分类号: 

  • TS156

图1

FEP纤维织物上机图"

图2

FEP纱线的接触角"

图3

FEP纤维织物的拉伸性能"

图4

FEP织物热收缩率随温度变化曲线"

图5

不同温度下FEP纤维织物热收缩率随时间变化曲线"

图6

不同化学试剂处理后FEP纤维织物的热分析曲线"

表1

不同化学试剂处理后FEP纤维织物的熔融温度和相对结晶度"

试样 Tm/ ℃ ΔH/(J·g-1) Xc/%
原始试样 265.50 17.06 19.41
十氢萘处理 265.33 16.86 19.18
H2SO4处理 265.60 16.62 18.91
NaOH处理 265.61 16.85 19.17

图7

不同化学试剂处理后FEP纤维织物的X射线衍射图"

表2

试样的晶体结构参数"

试样 晶面
指数
2θ/(°) 半高
宽/(°)
晶粒尺
寸/nm
原始试样 (100) 17.65 0.692 11.479
十氢萘处理 (100) 17.75 0.707 11.237
H2SO4处理 (100) 17.65 0.698 11.384
NaOH处理 (100) 17.65 0.712 11.160

图8

不同化学试剂处理后FEP纤维织物的红外光谱图"

图9

不同化学试剂处理后FEP纤维织物的拉伸性能"

图10

经过老化实验与未经处理的FEP纤维织物的拉伸性能"

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