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作者：

韩枫

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摘要：

1953年美国Du Pont公司首先推出聚酯纤维商品,1955年英国帝国化学工业公司(I.C.I)同时建成短纤维和长丝工厂,长丝年产量约1000吨.我国绦纶长丝工业进入90年代后产量迅速增长,涤纶长短丝产量的比例已从1985年14.1:85.9,提高到1994年的51.2:48.8,长丝比重超过了短丝,2003年产量已达574万吨. 长丝产品规格品种多,需要经常更换品种,生产中不仅要求尽量缩短调试时间,而且要尽快稳定生产和产品质量,以适应市场竞争.因此有必要开展对长丝结构性能以及生产工艺对性能的影响等方面的基础研究工作.本课题针对我公司长丝生产现状,结合生产工艺条件,开展了下述研究工作. 对比分析了POY丝的微观结构及性能对其后加工的影响.涤纶POY的性能与其微观结构密切相关,纤维断裂伸长率,沸水收缩率和结构一体性参数ε_(0.2)随纤维结晶度的提高而减小;性能变异系数随微观结构不匀率的上升而增大.2~#样品具有适宜的分子量分布,因此结晶速度较慢,微观结构不匀率较低,故其后加工性能较优. 表征了DTY后加工各单元对纤维结构性能的影响.由于拉伸应力,加捻扭转力和温度的共同作用,丝条在第一热箱中形成了一定的结晶取向结构;加捻作用阻碍了丝条在第一热箱的结晶,取向及其发展,从而使高弹丝比拉伸丝具有较低的结晶度和取向因子;丝条在第二热箱内经过收缩热定型后,其结晶度和晶粒尺寸有所上升,而取向因子均有所下降,表现为纤维热收缩降低. 本文着重考察了第一热箱,拉伸倍数,加工速度,D/Y比,第二热箱和超喂率等生产工艺参数变化对低弹丝结构性能的影响.在磨擦式内拉伸变形机中,各参数对纤维的力学,卷曲和染色性能有很大的影响,合理控制各工艺参数可以制得性能良好的优质纤维.在工艺调节范围内,随第一热箱温度的升高,低弹丝结晶度增大,取向下降;结构的变化导致低弹丝断裂伸长相应降低,变形温度大于215℃后断裂强度显著下降,染色饱和值在205℃出现最低点.随第二热箱温度的升高,低弹丝结晶度在大于160℃后较平稳,而取向在180℃达到最大,卷曲稳定度和卷缩率相应下降.随加工速度的提高,低弹丝结晶度,断裂强度相应降低;加工速度高于650m/min时,断裂伸长变异系数明显增大.随定型超喂的增加,低弹丝结晶度在超喂2.2%后较平稳,而取向降低;相应初始摸量,卷曲稳定度下降,但染色饱和性增加.随拉伸倍数的增加,低弹丝结晶度,fs和fa在拉伸倍数为1.95时均明显下降,相应断裂伸长和强度也急剧下降.D/Y比的变化对低弹丝结构性能影响较小;但D/Y较低或较高时,相应断裂伸长变异系数较大. 本文初步探讨了纺丝速度和侧吹风速对FDY结构性能的影响.随纺丝速度的增加,FDY结晶度,大分子取向和无定形取向均下降,因而导致其沸水收缩率和强度的降低.侧吹风速的改变对成品FDY结构性能参数影响不大,但对丝条条干不匀率有明显影响.适当地提高纺丝速度,选择合适的侧吹风速有利于降低FDY的条干不匀率. 上述研究工作的开展将为优化涤纶长丝生产工艺参数提供理论依据,为生产装置稳定生产精品化常规产品提供了技术支撑,也将为今后开发新品提供经验积累.

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关键词：

涤纶长丝 结晶结构 物理性能 不匀率 后加工性

学位级别：

硕士

学位年度：

2006

DOI：

10.7666/d.y1188807

被引量：

8