一步法PET異收縮混纖復合絲構造機理與成紗工藝研究.pdf

1、本文以一步法牽伸絲(FDY)紡絲設備為平臺，以高速紡絲過程高分子結構形成理論為指導，研究了一步法異收縮混纖絲(bi-shrinkageyarns簡稱BSY)的紡紗機理并優(yōu)化了工藝技術。BSY由絲高收縮組分（低結晶的預取向絲）和低收縮組分（具有較高結晶與取向的拉伸絲）經混纖加工而成，高收縮組分與低收縮組分各自經紡絲組件、冷卻吹風，在一個特定的集束點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構、物理力學性能及在混纖復合紗中所

2、占的比例決定了整束混纖絲的結構和性能，特別是其中組分間的沸水收縮率差異對整束混纖絲的力學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參數對混纖絲結構性能的影響，進一步解析該類混纖絲收縮差的調控機理，以此為基礎優(yōu)化一步法異收縮混纖絲的紡絲成紗工藝。
　　 在經過改造的一步法全牽伸絲(FDY)機上，在3000m/min卷繞速度下，以拉伸倍數、拉伸溫度、定型溫度等工藝參數為變量，

3、通過優(yōu)化實驗方案制得所需樣品。利用電子單紗強力儀，測試了樣品的強度、斷裂伸長率、模量等力學性能指標；利用三維視頻顯微鏡、聲速取向測試儀、差熱分析儀等儀器觀察了BSY的形態(tài)、測試了結晶度、聲速取向因子、沸水收縮率、聲速模量等指標，綜合分析一步法紡絲成紗工藝參數與混纖絲結構性能之關系，發(fā)現：
　　 (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，結晶度逐漸降低；從650m/m

4、in增大到740m/min的過程中，BSY的取向度升高，V1繼續(xù)增大后，后牽伸倍數減小，FDY取向度開始降低，并引起B(yǎng)SY的取向度相應降低，混纖絲強度呈下降趨勢，初始模量明顯降低，纖維斷裂伸長率增大；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的結晶度逐步升高，取向度降低；BSY的強度、初始模量逐漸增大，斷裂伸長率逐漸降低。BSY的沸水收縮率先從80℃時的25.30％，增大到

5、85℃時的29.05％，到95℃后略有降低。
　　 (3)在100℃～120℃的范圍內，隨著第二輥溫度H2的升高，BSY的結晶度升高，取向度先升高后降低，BSY的斷裂強度逐漸降低，但是降幅不明顯，BSY的沸水收縮率逐漸降低，到120℃時，劇減到29.5％。H2從100℃升高到115℃斷裂伸長率逐漸降低，初始模量增大；115℃升高到120℃，斷裂伸長率增大，初始模量降低。
　　 (4)經過優(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的BSY絲。用此工藝得到的BSY絲在初始模量、斷裂強度、斷裂伸長率、沸水收縮率及雙組分沸水收縮差等方面的綜合物理力學性能較好。
　　 (5)一步法PET異收縮混纖復合絲的拉伸斷裂過程都具有雙峰特性。異收縮混纖中兩個組分的斷裂過程不同步，FDY組分先斷裂，POY組分后斷裂，沸水處理前后異收縮混