干货 | 什么是PTT 纤维？PTT将逐步替代涤纶和锦纶？

什么是PTT纤维？

 

PTT纤维是聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维的简称，是由美国Shell Chemical（壳牌化学公司）于1995年研制成功的新型纺丝聚合物。PTT纤维与PET（聚对苯二甲酸乙二酯）纤维、PBT（聚对苯二甲酸丁二酯）纤维同属聚酯纤维，由同类聚合物纺丝而成。PTT纤维兼有涤纶和锦纶的特性，除防污性能好外，还有易于染色、手感柔软、富有弹性，伸长性同氨纶纤维一样好，与弹性纤维氨纶相比更易于加工，非常适合纺织服装面料；除此以外PTT还具有干爽、挺括等特点。因此，在不久的将来，PTT纤维将逐步替代涤纶和锦纶而成为21世纪大型纤维。

 

 

PTT纤维的结构

 

PTT是由1，3-PDO与对苯二甲酸缩聚而成的聚对苯二甲酸丙二醇酯，其分子结构示意式为：

 

PTT是一种芳香族聚合物，一般以1，3-丙二醇(PDO)和对苯二甲酸(TPA)为原料经熔体缩聚制成，在工业生产中采用熔体挤出纺丝法生产各类长丝和短纤维，其重要原料PDO的生产采用生物酶催化法制备，使PTT的生产成本得到下降。

 

PTT纤维与PET、PBT的结构对比：

 

PTT的制备

 

PTT的合成机理与PBT和PET工艺相似，是由对苯二甲酸二甲酯(DMT)或精对苯二甲酸(PTA)和1，3-PDO聚合而得的聚醋树脂。类似于PET，其合成工艺大致可分为直接酯化代法和酯交换法两种。

 

1. 直接酯化法(PTA法)：

 

直接醋化法的原料是PTA和1, 3-PDO。该工艺是由Zimmer公司与Degussa公司研究开发的，国内一般将聚合分为3个阶段，包括PTA与1，3-PDO酯化、预缩聚及终聚3个主阶段组成。通过搅拌来区分不同反应阶段的聚合结束时间。基本上仿照PET的聚合；而Zimmer公司采用5段连续熔融过程（240℃-270℃）制取。PAT和1，3-PDO在前2段被酯化，过剩的PTA从第2段除去；;第3和第4段为预缩聚反应器；第5段为缩聚反应器。前3个反应器为搅拌釜式反应器，第4和第5段采用Zimmer公司开发的盘式反应器。为了与大生产相结合，且PTA路线比DMT路线的生产成本低，不需要回收甲醇，流程简单，节约成本，所以直接酯化路线是目前研究的重点。

 

2. 酯交换法(DMT法)：

 

苯二甲酸二甲酯(DMT)与1, 3-PDO进行酯交换，酯交换法在温度140℃-220℃，采用Ti系催化剂，先脱除甲醇，缩聚升温至270℃并减压到5kPa进行缩聚，继而缩聚制得PTT.

 

 

PTT纤维的性能

 

1、良好的拉伸回弹性

PTT 的大分子奇碳结构决定了该纤维具有高弹性和良好的弹性回复率。就拉伸纤维而言，PTT 纤维的相对断裂强度比PET ( 涤纶) 要低20%~30%。试验表明：当断裂伸长为25% 时，PTT 纤维的相对断裂强度为3~3.5cN/ tex，但比羊毛或棉花要高，故与棉和毛混纺时可提高混纺纱的强度。PTT 纤维的另一个突出优点是具有优异的拉伸回弹性。

 

△从实验测得的PTT与其他3种纤维回弹性对比数据 

 

从上表可以看到拉伸20%时PTT纤维的急弹性回复率可达到82%，保持15min后其伸长形变几乎回复到零，总弹性回复率几乎达100%，而PA、PBT、PET 3 种纤维总弹性回复率分别为80%、70% 与44%。即使做十次拉伸循环，PTT 纤维仍显示优良的回弹性，不仅高于聚酰胺纤维( 锦纶) 更远高于其它聚酯纤维。

 

2、优良的染色性能

 

与PET纤维相比较，PTT纤维具有显著的易染性是其突出的优点之一。这是因为PTT纤维的玻璃化温度为50~55℃，能在无载体的情况下常压沸染。同时在相同的染色温度下染料在PTT中的渗透深度明显高于PET，而且色泽均匀，坚牢度高，与毛、蚕丝等蛋白质纤维混纺织物可用共浴一步法染色.

 

△PTT与PET等纤维的染色性能比较

 

3、纤维具有高度的蓬松性

 

由于PTT纤维特殊的分子链构象和优异的拉伸回弹性，因此采用热空气卷曲变形工艺能制得高度蓬松的BCT地毯用纱。同时PTT 纤维手感改变了PET纤维较硬感觉，不用碱减量进行染整处理就能达到细旦PET纤维的效果，制成织物手感柔软舒适，优于PA (锦纶)。

 

4、其他性能

 

PTT纤维除了具有特别优异的柔软性和弹性回复性，还具有优良的抗折皱性和尺寸稳定性，耐气候性、抗污性能、易染色性以及良好的屏障性能，能经受住γ射线消毒，并改进了抗水解稳定性，因而它可用于开发高级服饰和功能性织物。由它制作的服装穿着舒适，触感柔软，易洗、快干、免烫，符合人们生活快节奏的要求；同时，PTT纤维不仅其拉伸回复性、耐污性与锦纶66相当，而且其蓬松性与弹性、低静电、耐磨性及低的吸水性均优于锦纶。