纺织学报 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (11): 26-31.doi: 10.13475/j.fzxb.20180907307

• 纤维材料 • 上一篇    下一篇

锦纶基磁性纤维的制备及其性能

李昌龄1, 王文聪1, 华东2, 周建平2, 阚建兴2, 王鸿博1()   

  1. 1.生态纺织教育部重点实验室(江南大学), 江苏 无锡 214122
    2.江苏纺织研究所股份有限公司, 江苏 无锡 214024
  • 收稿日期:2018-09-28 修回日期:2019-06-13 出版日期:2019-11-15 发布日期:2019-11-26
  • 通讯作者: 王鸿博
  • 作者简介:李昌龄(1995—),女,硕士生。主要研究方向为磁性功能纺织材料。
  • 基金资助:
    国家重点研发计划项目(2017YFB0309100);江苏省产学研前瞻性研究项目(BY2016022-23);国家自然科学基金项目(51703085);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(JUSRP1907A);江苏省自然科学基金项目(BK20170189)

Preparation and properties of polyamide-based magnetic fibers

LI Changling1, WANG Wencong1, HUA Dong2, ZHOU Jianping2, KAN Jianxing2, WANG Hongbo1()   

  1. 1. Key Laboratory of Eco-Textiles (Jiangnan University), Ministry of Education, Wuxi, Jiangsu 214122, China
    2. Jiangsu Textile Research Institute Co., Ltd., Wuxi, Jiangsu 214024, China
  • Received:2018-09-28 Revised:2019-06-13 Online:2019-11-15 Published:2019-11-26
  • Contact: WANG Hongbo

摘要:

为满足市场对磁性纺织品的需求,通过在锦纶纺丝熔体中分别添加磁性材料,成功制备锦纶基磁性纤维。借助红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线能谱仪、差示扫描量热仪以及强力机等对锦纶基磁性纤维的分子结构、结晶结构、形态结构以及各项性能进行表征。结果表明:锦纶基磁性纤维中均匀分散着铁氧体磁粉;磁粉添加量对纤维的熔点影响较小;随磁粉添加量的增加,锦纶基磁性纤维的断裂强力逐渐减小,但即使磁粉含量为25%时,纤维的强力仍达2.50 cN/dtex,可满足织造要求;用锦纶基磁性纤维织制了3种不同规格的针织物,其磁感应强度均介于0.02~0.1 mT之间,随着纤维中磁粉添加量的增加,织物的磁感应强度增大。

关键词: 锦纶, 铁氧体磁性粉末, 磁性纤维, 磁感应强度

Abstract:

In order to meet the market demand for health-care textiles, polyamide-based magnetic fibers were successfully prepared by adding magnetic materials into polyamide spinning melt. The Fourier transform infrared spectrometry, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, X-ray energy dispersive spectroscopy, differential scanning calorimetry, and tensile strength tester were carried out to analyze the chemical structure, crystal structure, morphology and various properties of the magnetic fibers. The results show that the ferrite magnetic powders are uniformly dispersed in nylon-based magnetic fibers; the magnetic powder content does not have much influence on the melting point of the nylon fiber; the breaking strength decreases with the increase of the magnetic powder content, but even if the magnetic powder content is up to 25%, the strength of the fiber is still 2.50 cN/dtex, which can meet the weaving requirements; and three different sizes of knitted fabrics were woven with nylon-based magnetic fibers, the three kinds of fabric have a magnetic flux density between 0.02 mT and 0.1 mT, and the magnetic flux density of the fabric increases with the content of the magnetic powder.

Key words: polyamide, magnetic powder, magnetic fiber, magnetic flux density

中图分类号: 

  • TS151

表1

磁性织物工艺参数"

工艺编号 织物编号 组织结构 纱线配置 纱线根数 机器型号
F-1 1# 100%的纤维MPA-0
2# 平针组织 100%的纤维MPA-15 1 SM8-TOP2 MP2
3# 100%的纤维MPA-20
4# 100%的纤维MPA-25
F-2 5# 50%的纤维MPA-0+50%的氨纶包芯纱
6# 添纱组织 50%的纤维MPA-15+50%的氨纶包芯纱 1 SM8-TOP2 MP2
7# 50%的纤维MPA-20+50%的氨纶包芯纱
8# 50%的纤维MPA-25+50%的氨纶包芯纱
F-3 9# 100%的纤维MPA-0
10# 平针组织 100%的纤维MPA-15 4 台车
11# 100%的纤维MPA-20
12# 100%的纤维MPA-25

图1

纤维的红外光谱图"

图2

纤维的X射线衍射图"

图3

纤维的扫描电镜照片"

图4

纤维的截面和表面的元素分析图 注:插图为Fe元素在纤维中的分布图。"

图5

纤维的DSC曲线图"

表2

不同磁粉质量分数锦纶纤维的热性能与结晶度"

试样 熔点/℃ 热焓/(J·g-1) 结晶度/%
MPA-0 206.63 60.14 26.15
MPA-15 207.24 52.98 23.03
MPA-20 206.82 49.51 21.53
MPA-25 206.63 47.09 20.47

图6

纤维的TGA曲线图"

表3

纤维的力学性能"

试样 断裂强度/
(cN·dtex-1)
强度
保持率/%
断裂
伸长率/%
断裂伸长率
保持率/%
MPA-0 3.64 100.00 77.01 100.00
MPA-15 3.16 86.81 63.82 82.87
MPA-20 2.93 80.49 61.80 80.25
MPA-25 2.50 68.68 59.01 76.62

表4

织物的磁感应强度"

织物编号 磁粉质量分数/% 磁感应强度/mT 磁感应强度增长率/%
F-1 15 0.050
20 0.055 10.10
25 0.059 18.96
F-2 15 0.028
20 0.034 22.17
25 0.041 46.72
F-3 15 0.051
20 0.059 16.46
25 0.093 83.52
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