EKS纤维与腈纶纤维的结构及性能对比研究

doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2023.03.009

山东科学 ›› 2023, Vol. 36 ›› Issue (3): 69-77.doi: 10.3976/j.issn.1002-4026.2023.03.009

EKS纤维与腈纶纤维的结构及性能对比研究

谢冰冰¹(), 冯隆隆¹, 张瑞云¹^,²^,^*(), 方斌³, 伍枝平⁴

1.东华大学纺织学院纺织面料技术教育部重点实验室,上海 201620
2.上海市纺织智能制造与工程一带一路国际联合实验室,上海 201620
3.绍兴禾素时代抗菌材料科技有限公司,浙江绍兴 312000
4.杭州天晨新材料科技有限公司,浙江杭州 311200

收稿日期:2022-09-06 出版日期:2023-06-20 发布日期:2023-06-07
通信作者: * 张瑞云,女,教授,研究方向为新型纤维面料设计与开发、纺织 CAD 技术等。Tel: 15221999857,E-mail: ryzhang@dhu.edu.cn
作者简介:谢冰冰(1998—),女,硕士研究生,研究方向为吸湿匀缓发热面料开发。E-mail:xiebing49@163.com
基金资助:
上海市科学技术委员会科技创新行动计划“一带一路”国际合作项目(21130750100)

Comparison of structure and properties of EKS and acrylic fibers

XIE Bingbing¹(), FENG Longlong¹, ZHANG Ruiyun¹^,²^,^*(), FANG Bin³, WU Zhiping⁴

1. Key Laboratory of Textile Fabric Technology,Ministry of Education,College of Textiles,Donghua University,Shanghai 201620, China
2. Shanghai Belt and Road Joint Laboratory of Textile Intelligent Manufacturing, Shanghai 201620, China
3. Shaoxing Bioserica Era Antibacterial Material Technology Co.,Ltd., Shaoxing 312000, China
4. Hangzhou Tianchen Advanced Material Technology Co., Ltd., Hangzhou 311200, China

Received:2022-09-06 Online:2023-06-20 Published:2023-06-07

摘要/Abstract

摘要：

EKS纤维是一种具有显著吸湿发热性能的亚丙烯酸盐系纤维。对比了EKS纤维和腈纶纤维的表面形态,测试与分析了两种纤维的力学性能、摩擦性能、比电阻、卷曲性能、吸放湿性能及吸湿发热性能。结果表明,相比于腈纶纤维,EKS纤维横截面为圆形,纵向结构粗糙,具有断裂强度、摩擦系数、比电阻和卷曲率小,线密度、断裂伸长率和回潮率大等特点。EKS纤维的吸、放湿速率随时间呈指数形式衰减,纤维的初始吸、放湿速率分别为0.39% min^-1、8.94% min^-1,达到吸、放湿平衡所用时间比腈纶纤维长。EKS纤维具有较好的吸湿发热性,吸湿发热最高升温值为8.2 ℃,比腈纶纤维高4.7 ℃。

关键词: EKS纤维, 腈纶纤维, 形态结构, 性能测试, 吸湿发热, 吸放湿性能

Abstract:

EKS fiber is a subacrylate fiber with significant hygroscopic-heating properties. In this study, the surface morphologies of EKS and acrylic fibers were compared, and their mechanical properties, friction properties, specific resistance, curling properties, moisture absorption and liberation properties, and hygroscopic-heating properties were tested and analyzed. The results showed that compared with the acrylic fiber, the EKS fiber featured a circular cross section and rough longitudinal structure as well as low breaking strength, friction coefficient, specific resistance and curl rate; moreover, it featured a high linear density, elongation at break, and moisture recovery rate. With the initial absorption rate and liberation rate being 0.39% min^-1 and 8.94% min^-1, respectively, the moisture absorption and liberation rates of the EKS fiber decreased exponentially with time, and the time required to achieve the absorption and liberation balance was longer than that for the acrylic fiber. The EKS fiber exhibited good hygroscopic-heating properties with a maximum hygroscopic-heating value of 8.2 ℃, which was 4.7 ℃ higher than that for the acrylic fiber.

Key words: EKS fiber, acrylic fiber, morphological structure, performance testing, hygroscopic-heating, moisture absorption and liberation properties

中图分类号:

TS102.5

谢冰冰, 冯隆隆, 张瑞云, 方斌, 伍枝平. EKS纤维与腈纶纤维的结构及性能对比研究[J]. 山东科学, 2023, 36(3): 69-77.

XIE Bingbing, FENG Longlong, ZHANG Ruiyun, FANG Bin, WU Zhiping. Comparison of structure and properties of EKS and acrylic fibers[J]. Shandong Science, 2023, 36(3): 69-77.

图/表 10

图1

表1

表2

表3

表4

图2

表5

吸湿、放湿回潮率对时间的回归方程"

纤维	吸湿回潮率回归方程	放湿回潮率回归方程
EKS纤维	W=14.984 1-14.984 1 $e - 0.0257 t$ R²=0.961 01	W=16.055 04+63.211 02 $e - 0.14145 t$ R²=0.991 85
腈纶纤维	W=0.857 91-0.857 91 $e - 0.0242 t$ R²=0.930 37	W=1.301 71+23.773 51 $e - 0.20817 t$ R²=0.984 38

表5

表6

吸湿、放湿速率对时间的回归方程"

纤维	吸湿速率回归方程	放湿速率回归方程
EKS纤维	v=0.385 09 $e - 0.0257 t$	v=8.941 20 $e - 0.14145 t$
腈纶纤维	v=0.020 76 $e - 0.0242 t$	v=4.948 93 $e - 0.20817 t$

表6

图3

图4

参考文献 23

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纤维	断裂强力/cN	断裂强度/(cN·dtex^-1)	断裂伸长/mm	断裂伸长率/%
EKS纤维	1.76	1.58	5.53	55.25
腈纶纤维	3.40	3.01	2.62	26.21

纤维	静摩擦系数μ_s	动摩擦系数μ_d
EKS纤维	0.239 4	0.225 1
腈纶纤维	0.261 5	0.240 2

纤维	电阻/Ω	体积比电阻/(Ω·cm)	质量比电阻/(Ω·g·cm^-2)
EKS纤维	7.60×10⁶	2.42×10⁷	2.85×10⁷
腈纶纤维	2.56×10⁷	8.14×10⁷	9.61×10⁷

纤维	每25 mm卷曲数	卷曲率/%	卷曲回复率/%
EKS纤维	8.30	6.32	6.92
腈纶纤维	8.35	10.98	10.21

EKS纤维与腈纶纤维的结构及性能对比研究

Comparison of structure and properties of EKS and acrylic fibers

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