负氧离子功能聚酯纤维成型难点：流变性能研究

王春霞; 翟功勋; 丁凤美; 邓德贵

doi:10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0365

东华大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 51 ›› Issue (04) : 19 -27. DOI: 10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0365

负氧离子功能聚酯纤维成型难点：流变性能研究

王春霞, 翟功勋, 丁凤美, 邓德贵

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摘要

负氧离子功能纤维能够释放带负电荷的单个氧气离子，具有抗氧化、防衰老的保健功效，因此备受关注。然而制备过程中，高聚物与无机粒子之间界面结合性差，导致无机粒子团聚、纤维力学性能下降等问题，且无机粒子的功能性受限。通过调控熔体流变行为，解决纺丝过程有机无机多相界面难复合的问题，成功制备出符合服用的负氧离子功能纤维。先将电气石无机粉体与聚酯切片粒制备成负氧离子聚酯母粒，再经熔融纺丝制备负氧离子聚酯纤维（PET/NG_x）。我们研究了结晶过程和流变性能的因素，发现PET/NG_x的结晶温度随无机粉体质量分数增加而升高。利用Jeziorny公式分析非等温结晶过程，结果显示PET/NG_x的结晶速率常数及Avrami指数均非整数，表明其结晶成核过程是异相成核与均相成核并存，晶体生长方式多样。PET/NG_x的Avrami指数n在1.05～1.07,表明其结晶成核过程介于一维结晶（针状晶体）和二维结晶之间。当无机粉体添加量超过1%,PET/NG₁的负离子释放量为1 326个/cm³,已达到世卫组织对清新空气的要求，而PET/NG₂的负离子释放量更是高达2 187个/cm³。