聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)熔融紡絲機理模擬及工程開發(fā).pdf

1、PT工具有良好的彈性回復(fù)性和回彈率,良好的著色性等是極有發(fā)展前景的新型聚酯材料,近年來發(fā)展很快。本文選取了由Shell和Dupont公司提供兩種切片提供的。利用差示掃描量熱分析儀(DSC),對樣品進行了等溫結(jié)晶動力學(xué)和非等溫結(jié)晶動力學(xué)研究,等溫結(jié)晶動力學(xué)研究結(jié)果表明Avrami方程處理等溫實驗數(shù)據(jù)得到很好的線性結(jié)果,Avrami指數(shù)n值在1.98～2.56范圍內(nèi),且Shell樣品結(jié)晶速率常數(shù)K為0.0259～0.482min-1,Dup

2、ont樣品結(jié)晶速率常數(shù)K為0.014～0.171min-1。非等溫結(jié)晶動力學(xué)研究結(jié)果表明在同等條件下Dupont樣品比Shell樣品結(jié)晶慢些,n值分別為2.724～3.346,3.080～3.923,并計算結(jié)晶能力Gc分別為63.47,72.83。利用哈克流變儀,對PTT進行了流變性能的研究,研究的溫度范圍為240℃～270℃。得出PTT是非牛頓流體,非牛頓指數(shù)在0.595～0.873范圍內(nèi)。比較同一剪切速率時Dupont樣品的粘流活化

3、能(E)值大于Shell樣品,說明Dupont樣品對溫度的依賴性較強。進行800～1200m/min低速范圍內(nèi)PTT樹脂的紡絲實驗。纖維測試結(jié)果得出,在低速范圍內(nèi)PTT纖維不存在結(jié)晶現(xiàn)象,但隨紡速的增大總?cè)∠蚨仁窃龃蟮?且沸水收縮率隨紡速的增大而增大。兩種樣品比較得出在紡絲過程中Dupont樣品需要較高的紡絲溫度,但由于其端基含量較大,在高溫下容易發(fā)生降解,因此樣品對紡絲溫度比較敏感。從結(jié)晶性能上看Shell樣品的結(jié)晶速度大于Dupon

4、t樣品的。結(jié)晶速度過快,不利于紡絲成形,因此在紡絲的過程中要注意控制冷卻速率。
　　 在以上結(jié)晶動力學(xué),流變性能的研究基礎(chǔ)上,結(jié)合熔融紡絲模型得出了適合PTT紡絲的熔融紡絲模型。在此基礎(chǔ)上,建立了熔融紡絲的數(shù)學(xué)模型,并用Matlab語言建立了熔融紡絲的模擬系統(tǒng)。采用一維模型模擬了紡速在1000-5000m/min范圍內(nèi)的PTT紡程上溫度、速度、結(jié)晶等參數(shù)的變化。模擬結(jié)果表明結(jié)晶度,雙折射均隨紡絲速度的增大而增大,泵供量對凝固點的