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目前市场上的尼龙纤维主要为尼龙6和尼龙66,其生产主要以石油法合成为主。随着社会的发展,传统尼龙纤维的生产给环境带来的负荷日益严重。生物基材料是一种可为许多高性能材料提供单体来源的可再生资源,代表着未来的发展方向。本课题选用的生物基长碳链尼龙聚合物是由生物法制取的二元酸和生物法制取的二元胺经缩聚而成,大大减少了生产过程中碳的排放量,具有良好的环境效益。目前国内外对生物基长碳链尼龙纤维的研究较少,尤其是生物基长碳链尼龙5X系列的研究还未见报道。本课题首先对生物基长碳链尼龙聚合物的结构进行了系统研究,利用熔融纺丝方法纺制了纤维,并对纤维的结构性能及相应织物的风格进行了系统研究。课题的研究为后续生物基长碳链尼龙纤维的产业化提供一定的参考价值和指导意义。论文主要研究内容及结果如下:(1)利用核磁共振、红外光谱、元素分析等方法对生物基长碳链PA510、PA512、PA612聚合物的结构进行了表征,结果表明生物基长碳链尼龙的实际结构与理论结果一致。(2)系统研究了生物基长碳链尼龙聚合物的热学性能,为纤维制备的工艺参数设定提供依据。测试结果表明,PA510、PA512、PA612的熔点在220℃左右,结晶温度为149~177℃,热分解温度约为410℃,加工窗口较宽,满足纺丝要求。(3)采用差示扫描量热法(DSC)对PA510、PA512、PA612的结晶动力学进行了研究,并结合热台偏光显微镜(POM)观察了聚合物晶体生长情况。研究结果表明,3种聚合物的晶体生成均为异相成核,聚合物晶体呈三维球状生长。(4)利用熔融纺丝方法制备了3种尼龙纤维,纺丝温度在265~285℃之间,纺丝速度为800m/min,并采用XRD技术研究了3种纤维的聚集态结构。采用纱线强伸度仪测试了不同牵伸倍数下纤维的力学性能,断裂强度为4.3~6.9cN/dtex,初始模量为33~42cN/dtex,定伸长10%时3种纤维的弹性回复率均在90%以上,具有良好的力学性能和弹性回复性能。另外,3种纤维的沸水收缩率为12.9~17.4%,回潮率为1.6~2.1%,PA5X系列纤维吸湿性优于PA612。(5)采用KES织物风格仪对PA510、PA512、PA612织物的风格等进行了研究,计算了其作为女士中厚型外衣面料的基本风格及综合风格。3种织物的硬挺度值均大于5,丰满度值除PA56大于5之外其他均接近5,滑糯度值均为4.1,综合风格值在3左右,说明这3种尼龙织物具有一定的服用性能。