長絲-短纖維復(fù)合紗線的結(jié)構(gòu)與性能.pdf

1、紗線結(jié)構(gòu)與性能的研究是紡織材料領(lǐng)域最重要的研究內(nèi)容之一。因?yàn)榧喚€的結(jié)構(gòu)與性能與由它構(gòu)成的面料或產(chǎn)品風(fēng)格性能之間具有非常密切的關(guān)系。本課題重點(diǎn)對(duì)長絲/短纖維復(fù)合紗線的捻度結(jié)構(gòu)及其測定方法，拉伸性能和它的復(fù)合原理與規(guī)律進(jìn)行了理論分析與實(shí)驗(yàn)研究。本課題的主要研究對(duì)象是滌綸、錦綸長絲與羊毛或毛滌短纖維環(huán)錠紡復(fù)合線(Plyfil)和復(fù)合紗(Sirofil紗)，以及其它一些紗線，如棉紗、毛紗、苧麻紗、滌綸長絲、錦綸長絲紗等。 本課題研究的主

2、要內(nèi)容包括：混合與復(fù)合的概念，復(fù)合方式及其特點(diǎn)，長絲/短纖維復(fù)合紗線的捻度結(jié)構(gòu)及其測試方法，復(fù)合紗線的線密度、纖維含量與復(fù)合比、復(fù)合紗線的直徑、單位體積質(zhì)量與截面結(jié)構(gòu)，單纖維和纖維束的強(qiáng)伸度及其分布，平行復(fù)合長絲紗、有捻長絲/短纖紗復(fù)合線(Plyfil)、長絲/短纖維復(fù)合紗(Sirofil)的拉伸曲線與強(qiáng)伸度，復(fù)合紗線強(qiáng)伸度與復(fù)合比的關(guān)系，以及影響復(fù)合紗線強(qiáng)伸度的一些因素等。 本文首先在緒論中簡要回顧分析了長絲和短纖紗線截面結(jié)構(gòu)

3、、捻度結(jié)構(gòu)和拉伸性能、拉伸斷裂機(jī)理等研究的成果，以及混紡紗、混纖絲和長絲/短纖維復(fù)合紗線結(jié)構(gòu)與性能研究的成果與現(xiàn)狀。在此基礎(chǔ)上，對(duì)不同性能纖維混合與復(fù)合的概念、長絲與短纖維復(fù)合的工藝方法及其特點(diǎn)進(jìn)行了辨析和歸納總結(jié)，然后在此基礎(chǔ)上提出了本課題研究的主要內(nèi)容和目標(biāo)。 捻度結(jié)構(gòu)是紡織紗線最重要的結(jié)構(gòu)特征之一。本文在Hearle等紗線捻縮理論的基礎(chǔ)上討論了復(fù)合紗線捻縮的范圍，并且推導(dǎo)出復(fù)合紗線表面纖維捻縮和紗平均長度假設(shè)下紗的退捻伸長

4、與退捻度之間的理論關(guān)系。對(duì)不同復(fù)合比聚酯長絲/羊毛Sirofil紗和毛紗、聚酯長絲紗的退捻過程，即退捻時(shí)紗線伸長與退捻度的關(guān)系進(jìn)行了實(shí)際測試與理論比較；并提出了測定長絲/短纖維復(fù)合紗捻度的最大長度法。以此為基礎(chǔ)，用解捻法、解捻加捻法、最大長度法對(duì)不同復(fù)合比Sirofil紗的捻度進(jìn)行了測試和分析比較。結(jié)果表明：Sirofil紗與毛紗相似，解捻加捻法捻度測試結(jié)果的準(zhǔn)確性受測試所加張力的明顯影響。當(dāng)紗線預(yù)加張力較小時(shí)，最大長度法捻度測試結(jié)果大

5、于解捻加捻法而小于解捻法，與解捻法比較接近，而解捻加捻法捻度試驗(yàn)結(jié)果明顯偏低。但當(dāng)紗線預(yù)加張力較大時(shí)，解捻加捻法捻度試驗(yàn)結(jié)果與解捻法、最大長度法比較接近。 通過分析，與混紡紗的混紡比相對(duì)應(yīng)，作者提出了復(fù)合紗線的復(fù)合比、復(fù)合組分含量的概念，并討論了它們與纖維含量(纖維含量比)之間的關(guān)系。對(duì)復(fù)合紗的公定回潮率、線密度及其與各組分公定回潮率、線密度的關(guān)系，以及它們的測定分析方法進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究；測定比較了所研究紗線試樣——Pl

6、yfil線、Sirofil紗、包纏紗等的直徑和單位體積質(zhì)量；并對(duì)Plyfil線、不同復(fù)合比Sirofil紗的縱橫向形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了分析，并探討了其與復(fù)合紗線拉伸性能間的關(guān)系。 文中第4章較全面地概括分析了前人提出的一些預(yù)測混紡紗線強(qiáng)度的模型。在對(duì)兩組分纖維平行無捻時(shí)復(fù)合紗的強(qiáng)度理論分析的基礎(chǔ)上，提出了平行復(fù)合強(qiáng)度預(yù)測模型(ROM2)和考慮纖維束纖維根數(shù)變化時(shí)復(fù)合紗強(qiáng)度預(yù)測模型(ROM3)，用PET復(fù)絲和PA6DTY絲無捻復(fù)合

7、等進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上，對(duì)以上幾種適合于不同情況的強(qiáng)度模型進(jìn)行了歸納、簡化，提出了一個(gè)簡單的、更適合于實(shí)際復(fù)合紗線強(qiáng)度預(yù)測的模型。 第5章測試、分析討論了棉紗、毛紗、滌綸長絲、錦綸6DTY絲等不同組分平行無捻組合復(fù)合紗的拉伸曲線特征與強(qiáng)伸度，重點(diǎn)測試、分析了毛滌混紡紗與滌綸長絲、錦綸6DTY絲平行無捻復(fù)合紗和有捻復(fù)合紗的拉伸曲線特征與強(qiáng)伸度、強(qiáng)伸度分布，以及強(qiáng)伸度與復(fù)合比之間的關(guān)系等，提出了用復(fù)合紗線的強(qiáng)力比、斷裂伸長比反

8、映復(fù)合紗線強(qiáng)度、伸長方面的復(fù)合效應(yīng)，并對(duì)不同組分平行無捻和有捻復(fù)合紗的復(fù)合效應(yīng)及其機(jī)理進(jìn)行了分析，得出：平行無捻復(fù)合紗和有捻復(fù)合線(Plyfil)拉伸時(shí)存在分次(不同時(shí))斷裂的現(xiàn)象，它們的強(qiáng)伸度分布出現(xiàn)雙峰或多峰分布特征。毛滌紗和錦綸6DTY絲無捻復(fù)合時(shí)強(qiáng)度與復(fù)合比關(guān)系出現(xiàn)下凹曲線特征，而毛滌紗和錦綸6DTY絲有捻復(fù)合、毛滌紗和滌綸絲無捻或有捻復(fù)合時(shí)強(qiáng)度與復(fù)合比關(guān)系基本符合第一混合定律(ROM1)。 在實(shí)驗(yàn)室中自行紡制了試驗(yàn)所需

9、的不同復(fù)合比的滌綸(PET)長絲+毛滌(W/T)短纖維Sirofil復(fù)合紗。在此基礎(chǔ)上，測試分析了Sirofil紗的拉伸曲線、拉伸斷裂強(qiáng)伸度分布，拉伸強(qiáng)伸度與復(fù)合比之間的關(guān)系以及拉伸曲線和拉伸強(qiáng)度的復(fù)合原理，得出：Sirofil紗一般不出現(xiàn)分次斷裂的現(xiàn)象，拉伸斷裂強(qiáng)伸度分布相對(duì)比較集中，復(fù)合紗強(qiáng)度很好地符合第一混合定律(ROM1)，Sirofil紗的拉伸曲線基本可以用式(6—13)進(jìn)行模擬。 第7章對(duì)影響復(fù)合紗線強(qiáng)伸性能的一些主

10、要因素進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析、研究，得出：復(fù)合紗線各組分的預(yù)加張力或紡紗張力對(duì)紗線的強(qiáng)力因復(fù)合組分拉伸性能不同而有不同程度的影響。隨夾持長度的增大，復(fù)合紗線的強(qiáng)伸度測定值有所降低，而且Plyfil線強(qiáng)力和斷裂伸長Sirofil紗減小得更多。拉伸速度對(duì)復(fù)合紗線強(qiáng)伸度測定值的影響則相對(duì)較小。復(fù)合紗線的復(fù)合捻度是影響它強(qiáng)伸性能的重要因素。隨著捻度的增加，復(fù)合紗線的強(qiáng)力先明顯增大后又有所減小，其間也存在臨界捻度。一般而言，Plyfil線的臨界捻度比Si

11、rofil紗的小。 從復(fù)合紗線的拉伸斷口形態(tài)分析入手，比較分析了Plyfil與Sirofil紗線拉伸斷裂的機(jī)理。指出：在本實(shí)驗(yàn)紗線試樣工藝條件(如捻度)下，Sirofil紗的斷口一般沒有Plyfil整齊。Plyfil線內(nèi)的兩個(gè)組分存在同時(shí)、同處斷裂或不同時(shí)、不同處斷裂現(xiàn)象，而sirofil復(fù)合紗中兩組分間的接觸、抱合相對(duì)較多，它們的斷裂出現(xiàn)部分纖維斷裂而部分纖維(長絲與短纖維)被抽拔與滑脫的特征。 論文最后對(duì)本課題研究中