摘要：采用扫描电子显微镜、纤维质量分析仪、比表面积分析仪和X射线衍射仪（XRD）等检测仪器，对自制PET沉析纤维和市售PET浆粕进行表面形貌、比表面积、结晶性能及成纸性能研究。实验结果表明，与市售PET浆粕相比，自制PET沉析纤维呈飘带状，纤维形态柔顺，质轻且较薄，比表面积较大，达6311 m2/g；纤维结晶度为3610%，纤维悬浮液分散度达97%，有利于提高成纸匀度和强度；相比于市售PET浆粕和PET短切纤维抄造的纸张，自制PET沉析纤维和PET短切纤维成纸的抗张指数、撕裂指数和伸长率分别提高了63%、112%、388%。
关键词：PET沉析纤维；纤维性能；纤维形貌；纸张力学性能
中图分类号：TQ342+2文献标识码：ADOI：1011980/jissn0254508X201803005
收稿日期：20171109（修改稿）
基金项目：陕西省2015科技统筹创新工程计划项目（2015KTCQ0144）； 陕西省造纸技术及特种纸品重点实验室项目（No12JS024）； 陕西省教育厅重点科学研究计划（重点实验室）（No17JS016）。Characterization of PET Fibrid and Mechanical Properties of Its Composite PaperZHANG Sufeng*SONG BaoyuZHANG Meijuan
（Shaanxi Provincal Key Lab of Papermaking Technology and Specialty Paper Development， Key Lab of Paper
Based Functional Materials of China National Light Industry， National Demonstration Center for Experimental Light Chemistry
Engineering Education， Shaanxi University of Science & Technology， Xi′an， Shaanxi Province， 710021）
（*Email： sufengzhang@126com）
Abstract：The surface morphology， specific surface area， crystalline properties and papermaking properties of labmade PET fibrid and commercially available PET pulp were studied using scanning electron microscopy（SEM）， FQA， BET surface analyzer and X ray diffraction（XRD） The experimental results showed that compared with the commercially available PET pulp， PET fibrids were ribbon， soft， lightweight and thinner， with fiber morphology and larger specific surface area The crystallinity of the fibrid was 3610%， and the dispersity of fibrid suspension reached 97%， which was helpful to improve the formation and mechanical strength of PET sheets At the same ratio of raw materials， the tensile index， tear index and elongation of the paper prepared with PET fibrid and PET chopped fiber improved by 63%， 112% and 388%， respectively compared with the paper prepared with commercial PET pulp and chopped fiber.
Key words：PET fibrid； fiber properties； fiber morphology； paper mechanical property
沉析纖维是将聚合物溶液注入高速搅拌凝固液中制备的差异化纤维，由于其特殊的形态结构可应用于摩擦材料、密封材料、增强材料及特种纸品[12]等领域。目前常见的沉析纤维有芳纶沉析纤维、壳聚糖沉析纤维[3]、纤维素沉析纤维[4]和聚合物沉析纤维[56]等，而在造纸工业中研究较多的是芳纶沉析纤维，在填充和黏结材料增强纤维间的结合、改善纸基材料机械强度和绝缘性能方面应用广泛[78]。
PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）纤维具有高强度、耐热性、耐化学药品性以及良好的尺寸稳定性，被广泛用于包装领域、造纸行业、电子电气部件等领域。PET纤维主要用于纺织业，在纸基材料方面的研究较少。用于造纸的PET短切纤维具有较高的物理机械性能和热稳定性，但由于自身缺乏结合力，无法单独成纸，需要与特殊形态的纤维（沉析纤维/浆粕）共混湿法成纸。采用纺丝切割法制备的市售PET浆粕表面较光滑但缺乏极性基团，因而在水介质中分散不均匀，使得成纸匀度低且机械强度较差；然而沉析纤维形态柔软，在水相介质中容易均匀分散，可以替代浆粕制备纸基材料，因而对于PET沉析纤维制备及性能研究很有必要[9]。目前对于PET沉析纤维作为聚酯差异化纤维新产品的研究较少，查阅文献沉析法[10]是一种简便、快速、温和的纤维制备方法，即将低温缩聚的溶液注入高速搅拌凝固液中，在高速剪切流的作用下，液滴被逐渐拉伸变形，进而凝固原纤化形成纤维。与常规纺丝法相比，该方法省去了复杂的纺丝及机械切割帚化过程，在纤维未产生强度时将其拉伸变形，使得纤维尺寸细小，分丝帚化现象明显，比表面积较大，在水介质中均匀分散，采用湿法抄造制备出匀度高且强度优异的PET纸基材料，从而被广泛应用于绝缘材料、过滤材料以及包装材料等领域[11]。