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PTT/PET并列复合纤维与织物的弹性研究

作　者: 焦守业
导　师: 王府梅
学　校: 东华大学
专　业: 纺织材料与纺织品设计
关键词: PTT/PET双组分纤维 织物 弹性模量比 弹性 耐疲劳性
分类号: TS156
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


PTT/PET双组分纤维产生弹性的机理不同与氨纶丝,它是由于两组分热收缩率差异而引起的自卷曲弹性,因此其弹性稳定性和持久性较好,同时它可以直接用作纬纱或经纱,不必像氨纶那样必须与其它纱线包覆使用,这可以有效减少工艺流程,提高生产效率,因此PTT/PET双组分纤维织物近几年来越来越受到研究领域和市场的关注。本课题组对于PTT/PET双组分纤维及其织物的研究由来已久,先后完成了PTT/PET双组分长丝弹性机理及弹性设计预测,PTT/PET长丝、短纤系列面料的开发等科研项目。本论文正是基于上述研究,对PTT/PET双组分纤维及其织物的弹性展开深入探索,研究任务和结论主要体现在以下四个方面：一是,利用课题组设计的两种不同的复合纺丝组件,在学校复合纺丝设备上进行了二种复合纺丝试验,一种复合方式是空气复合,也称板外复合,让二种高聚物流体在喷丝板外实现汇合或复合；另一种复合方式是并列复合,又称板内复合,让二种高聚物流体在喷丝板内复合。变化组分比纺制了六种PTT/PET双组分长丝,简称为自纺丝系列。后续试验所需的另外一系列长丝称之为企业中试丝。二是,从两大系列双组分长丝中,选取对比试样,对其拍摄纵向扫描电镜照片,横截面光学照片,观察纤维的形态结构尤其是复合界面处的独特沟槽特征,从而找出纺丝条件包括复合方式、组分比、PTT特性粘度、热盘温度与纤维形态结构的对应规律。在可纺前提下,最终得到：PTT含量为50%,采用空气复合,PTT特性粘度较大,热盘温度相对较低情况下纺制的纤维其纵向沟槽较为明显和宽大。三是,从织物弹性考查PTT/PET双组分长丝制造技术,由于双组分纤维的弹性测试结果波动较大,并且与织物弹性不能完全对应,有必要从织物弹性角度来考查纺丝制造技术,以便更好的指导纤维生产。采用自纺丝和企业中试丝两大系列18种PTT/PET(注：聚对苯二甲酸丙二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯)双组分长丝试制了18种机织物试样,进行织物弹性测试,分析复合方式、PTT组分特性粘度和含量、热盘温度这四个主要纺丝工艺条件对织物弹性的影响。最终发现,采用板内复合纺丝方法、两组分特性粘度差较大、热盘温度高的制丝条件下织物的定力伸长率比较大.另外,组分比与两组分材料弹性模量比m共同交叉影响双组分纤维及其织物弹性,PET与PTT弹性模量比m处在不同范围时,组分比对纤维卷曲曲率、织物弹性的影响规律不一致。借助Denten关于双组分纤维曲率的数学模型模拟计算发现,只有当m在较低范围时,PTT含量为50%的纤维曲率最大即弹性最高,这与某些文献报道结论一致；但是当m在较高范围时,随着PTT含量增加,纤维卷曲曲率和弹性下降。模拟计算结果很好地解释了令人费解的实验现象。四是,根据企业实际需要,对含氨纶织物和含PTT/PET双组分纤维织物的弹性耐疲劳性进行了比较,分别探索了三种弹性耐疲劳性测试方法,依次是多次往复拉伸法、ASTM标准测试法、联合法。测试发现含PTT/PET双组分纤维织物抗弹性疲劳性要强于含氨纶丝织物,然而可以通过增加氨纶含量来改善织物抗弹性疲劳性能；羊毛含量高的织物同样具有较强的弹性耐疲劳性。实验中所测8种织物尽管经过了1000次往复拉伸,但是织物并没有积累大量塑性变形,仍然保持较好的回弹性,因此若要彰显PTT/PET双组分纤维织物更为优秀的抗弹性疲劳性能需要突破标准所规定的条件,通过加大定负荷值或进一步增加拉伸次数的方式来实现。

全文目录


摘要  5-8
ABSTRACT  8-12
第一章 绪论  12-23
  1.1 弹性纤维的分类  12
  1.2 几种主要的弹性纤维  12-16
  1.3 PTT/PET双组分纤维及其织物的研究现状  16-19
  1.4 弹性织物测试方法  19-20
  1.5 课题的研究目的及意义  20-21
  1.6 研究内容与方法  21-23
第二章 PTT/PET双组分复合纺丝及纤维形态  23-41
  2.1 复合纺丝技术  23-25
  2.2 自纺丝实践  25-28
  2.3 PTT/PET双组分长丝形态结构的观察  28-30
  2.4 纺丝工艺与纤维形态  30-39
  2.5 本章小结  39-41
第三章 从织物弹性考查PTT/PET双组分长丝的制造技术  41-57
  3.1 PTT/PET双组分长丝测试结果的疑问  41-42
  3.2 双组分长丝机织物的设计与试制  42-45
  3.3 织物后整理  45-46
  3.4 织物弹性测试  46-47
  3.5 实验结果分析  47-54
  3.6 主要纺丝参数与织物弹性相关性比较  54-55
  3.7 本章小结  55-57
第四章 不同纤维的织物弹性及其耐疲劳性比较  57-71
  4.1 试样  57-59
  4.2 测试方法  59-61
  4.3 结果分析  61-70
  4.4 本章小结  70-71
第五章 总结与展望  71-74
参考文献  74-76
附录  76-87
攻读学位期间发表的学术论文目录  87-88
致谢  88

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 纺织工业、染整工业 > 化学纤维纺织 > 化纤织物
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