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随着生活水平的提高、科学技术的发展,人们对纺织品的服用性能要求愈来愈高,各种新技术新工艺开发的纺织材料不断面世。PTT/PET复合纤维是市场上出现的新型弹性纤维,该纤维的成功商业化引起了产业界的广泛关注。PTT/PET并列复合纤维是由PTT(聚对苯二甲酸丙二醇酯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)这两种具有不同热力学性能的聚酯通过并列复合纺丝工艺制成的。由于两种组份的收缩率等性能差异自发形成比羊毛卷曲更加细而密的三维立体螺旋卷曲,从而产生了比常规变形加工获得的卷曲纤维所无法比拟的持久高弹性和高蓬松性。作为一种新的纺织材料,综合了PET、PTT的各自性能,并产生出二者单独存在时不曾有过的三维空间卷曲性能,弥补单一组分性能上的缺陷,获得综合、理想的性能和形态结构。之前的研究主要集中在PTT/PET并列复合长丝领域,包括复合长丝的外观形态、机械性能、热收缩性能以及相关织物的性能。目前,还没有关于PTT/PET并列复合短纤维性能的研究报道,由于长丝和短纤维纺丝工艺的巨大差异,有必要研究短纤维的卷曲结构及其对热处理工艺的依赖性,它们是制定纺织工艺所需的基础资料。本论文以棉型、毛型PTT/PET双组份短纤维为研究对象,主要研究以下几个方面内容:(1)观察了纤维的形态结构。对比拍摄了羊毛纤维、PTT/PET并列复合长丝切断纤维和棉型、毛型并列复合短纤维的纵向形态照片,发现PTT/PET并列复合短纤维的纵向呈不规则的三维卷曲,没有PTT/PET并列复合长丝那样的这整齐的螺旋状卷曲,棉型和毛型PTT/PET并列复合短纤维都较羊毛纤维拥有更多的卷曲数、更高的卷曲率,更为清晰稳定的三维螺旋卷曲形态。并且拍摄了4种纤维经过热处理后的纵向外观形态对比照片,发现热处理后PTT/PET并列复合纤维的卷曲率和卷曲数大幅度提高。用OLYMPUS CH-2光学显微摄影仪观察并摄影了HUVIS公司的毛型PTT/PET并列复合短纤维的横截面形态,截面呈花生状或哑铃形状。(2)测试了棉型及毛型PTT/PET并列复合短纤维的力学性能,得到应力—应变曲线,分析曲线形态与纤维结构之间的关系,并对比了毛型并列复合纤维与羊毛纤维的力学性能。发现PTT/PET并列复合短纤维都具有较大的断裂伸长,拉伸断裂强度也高于羊毛,由它们构成的织物会有良好的弹性和手感。通过分析作图法,从棉型及毛型并列复合短纤维的拉伸曲线上求得各自卷曲弹性及卷曲性能测试时应加的重负荷,发现使PTT/PET并列复合纤维卷曲伸直的重负荷大于单组分化纤热机械加工制得的卷曲纤维的标准重负荷,提出了PTT/PET并列复合纤维的卷曲性能测试方法的修正方案。(3)用GB/T 14338-2008《化学纤维短纤维卷曲性能试验方法》标准测试了棉型及毛型PTT/PET并列复合短纤维和长丝切断纤维的卷曲性能,得到卷曲数、卷曲率、卷曲弹性率和卷曲回复率各项指标,发现未经热处理的棉型及毛型PTT/PET并列复合短纤维和长丝的卷曲数都在17-20个/25mm以上,热处理后卷曲数成倍增加,大大高于普通化学纤维经过热机械加工制得的卷曲数10-15个/25mm。此外,在二组分材料、截面形态等条件相同时,随着单纤维线密度增加单位长度上的卷曲数减小,线密度较低的棉型复合纤维的卷曲率、卷曲回复率和卷曲弹性率都低于另外两者。(4)研究了湿热处理条件对纤维外观、卷曲及力学性能的影响。处理温度和处理时间是2个关键因素,温度对PTT/PET复合纤维的卷曲率的影响要比时间因素大。纤维卷曲数随温度的升高而增大,PTT/PET短纤的卷曲性能随温度的升高而变优,90℃时达到最佳,处理时间达到15分钟时可使复合纤维卷曲性能达最佳状态。经过湿热处理后,PTT/PET并列复合短纤单位长度内的卷曲数大幅度增加,卷曲半径减小,三维卷曲形态更加明显。经过热处理的纤维,断裂强度和弹性模量下降,但断裂伸长率增加。