一步法PET異收縮混纖復(fù)合絲構(gòu)造機(jī)理與成紗工藝研究.pdf

1、本文以一步法牽伸絲(FDY)紡絲設(shè)備為平臺(tái)，以高速紡絲過(guò)程高分子結(jié)構(gòu)形成理論為指導(dǎo)，研究了一步法異收縮混纖絲(bi-shrinkageyarns簡(jiǎn)稱(chēng)BSY)的紡紗機(jī)理并優(yōu)化了工藝技術(shù)。BSY由絲高收縮組分（低結(jié)晶的預(yù)取向絲）和低收縮組分（具有較高結(jié)晶與取向的拉伸絲）經(jīng)混纖加工而成，高收縮組分與低收縮組分各自經(jīng)紡絲組件、冷卻吹風(fēng)，在一個(gè)特定的集束點(diǎn)合并成一束絲再卷繞成型。異收縮混纖絲中兩組分各自的超分子結(jié)構(gòu)、物理力學(xué)性能及在混纖復(fù)合紗中所

2、占的比例決定了整束混纖絲的結(jié)構(gòu)和性能，特別是其中組分間的沸水收縮率差異對(duì)整束混纖絲的力學(xué)性能和蓬松度有很大的影響。
　　 本論文著重研究一步法異收縮混纖絲的紡絲與成紗工藝流程與技術(shù)參數(shù)對(duì)混纖絲結(jié)構(gòu)性能的影響，進(jìn)一步解析該類(lèi)混纖絲收縮差的調(diào)控機(jī)理，以此為基礎(chǔ)優(yōu)化一步法異收縮混纖絲的紡絲成紗工藝。
　　 在經(jīng)過(guò)改造的一步法全牽伸絲(FDY)機(jī)上，在3000m/min卷繞速度下，以拉伸倍數(shù)、拉伸溫度、定型溫度等工藝參數(shù)為變量，

3、通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案制得所需樣品。利用電子單紗強(qiáng)力儀，測(cè)試了樣品的強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、模量等力學(xué)性能指標(biāo)；利用三維視頻顯微鏡、聲速取向測(cè)試儀、差熱分析儀等儀器觀察了BSY的形態(tài)、測(cè)試了結(jié)晶度、聲速取向因子、沸水收縮率、聲速模量等指標(biāo)，綜合分析一步法紡絲成紗工藝參數(shù)與混纖絲結(jié)構(gòu)性能之關(guān)系，發(fā)現(xiàn)：
　　 (1)第二輥速度V2固定在2950m/min，第一輥速度V1速度從650m/min增大到950m/min，結(jié)晶度逐漸降低；從650m/m

4、in增大到740m/min的過(guò)程中，BSY的取向度升高，V1繼續(xù)增大后，后牽伸倍數(shù)減小，F(xiàn)DY取向度開(kāi)始降低，并引起B(yǎng)SY的取向度相應(yīng)降低，混纖絲強(qiáng)度呈下降趨勢(shì)，初始模量明顯降低，纖維斷裂伸長(zhǎng)率增大；BSY的沸水收縮率逐漸升高。
　　 (2)其它條件不變，第一輥溫度H1從80℃升高到95℃，BSY的結(jié)晶度逐步升高，取向度降低；BSY的強(qiáng)度、初始模量逐漸增大，斷裂伸長(zhǎng)率逐漸降低。BSY的沸水收縮率先從80℃時(shí)的25.30％，增大到

5、85℃時(shí)的29.05％，到95℃后略有降低。
　　 (3)在100℃～120℃的范圍內(nèi)，隨著第二輥溫度H2的升高，BSY的結(jié)晶度升高，取向度先升高后降低，BSY的斷裂強(qiáng)度逐漸降低，但是降幅不明顯，BSY的沸水收縮率逐漸降低，到120℃時(shí)，劇減到29.5％。H2從100℃升高到115℃斷裂伸長(zhǎng)率逐漸降低，初始模量增大；115℃升高到120℃，斷裂伸長(zhǎng)率增大，初始模量降低。
　　 (4)經(jīng)過(guò)優(yōu)化的工藝為：第一輥速度V1速度為

6、740～900m/min、溫度H1為85℃，第二輥溫度H2為110℃，卷繞頭速度3000m/min。一步法單螺桿熔融異板紡絲法能夠紡制高品質(zhì)的BSY絲。用此工藝得到的BSY絲在初始模量、斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、沸水收縮率及雙組分沸水收縮差等方面的綜合物理力學(xué)性能較好。
　　 (5)一步法PET異收縮混纖復(fù)合絲的拉伸斷裂過(guò)程都具有雙峰特性。異收縮混纖中兩個(gè)組分的斷裂過(guò)程不同步，F(xiàn)DY組分先斷裂，POY組分后斷裂，沸水處理前后異收縮混