高速纺中空长丝的工艺设计和结构性能研究

摘要

课题以半消光聚酯切片为原料，通过纤维截面设计等方法生产不同截面形状的中空纤维，并通过工艺优化和技术改进等来试制具有中空保暖特性的功能性纤维，并最终实现系列中空纤维的工业化生产。 课题经过多次试验，在纺丝工艺优化的基础上，选择多种工艺路线，寻找获得最佳中空度和保暖效果的纤维和织物，通过纤维试制和织造参数的协同调整，最终选择采用：FDY以及POY-DTY工艺路线和获得最大中空度的工艺参数，生产系列中空纤维，同时在织造过程中通过松式织造和整理的先进技术，并揉合印染整理技术，使织物获得特有的风格。 课题主要通过对特殊喷丝板的设计和纺丝加弹工艺的探讨，研究了影响PET高速纺中空涤纶长丝生产的主要因素，讨论了喷丝板孔的设计原则和工艺优化的明确方向，结果表明，随纺丝速度增加，中空度降低；合适的纺丝熔体温度是制取中空纤维截面的关键。运用特殊喷丝板和纺丝工艺，工业化生产了系列中空纤维，纺制中空POY的纺丝速度为2800～3400m/min，纺制中空FDY的纺丝速度为4000～4400m/min，生产基本正常，可满足后道加工的要求，纺丝熔体温度分别控制在305℃和290~C左右，中空长丝的截面形状是圆形、三角和“8”字型等形状。此外，还简单介绍了有关后道织造和染整方面的相关技术，完整的阐明中空保暖织物的制造过程和关键技术。 系列中空纤维在工业化生产期间，产量、质量、消耗等各项经济技术指标正常，达到并一定程度上超额完成了课题研究计划，实现了预期目标。 由于采用了中空纤维，织物的保暖性得到极大提高，织物风格异常饱满，织造的面料既保持了柔软性富有弹性，更有保暖性，从数据比较，明显证明了开发中空纤维的作用符合人们对服装、服饰的要求。 课题的主要结论如下： 1．研究了喷丝板设计和微孔孔型的改进以及微孔几何尺寸对纤维中空度的影响，分析了在不同纺丝、牵伸以及加弹等工艺条件下制造中空涤纶长丝的关键技术和制造难点，形成了生产系列中空长丝的成套制造技术，实现了工业化生产。 2．中空涤纶长丝的开发，确立了圆形、三角中空等喷丝板微孔的设计理念，研制了具有自主知识产权的中空截面喷丝板并获得了专利授权。课题中工业化生产的涤纶长丝的中空度大于30％，符合后道织造用户的要求。 3．研究表明：喷丝板的微孔当量孔径、几何尺寸是严重影响纤维截面效果，是保证中空截面形状和纤维性能的关键，同时也是决定可纺性和纺丝稳定性的重要因素。 4．适当降低纺丝熔体温度和加强冷却吹风条件，可获得比较理想的纤维横截面形状和较大的中空度，从而可以制取性能优越的中空纤维。 5．织物的设计也是体现中空保暖效果的重要环节，在纤维物理性能的保证的前提下，采用合适的织物设计方案能够充分体现纤维的特性。 6．课题形成的织物设计织造和染整等成套加工技术，为产品用途开发和后道使用奠定基础。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

第二章中空纤维喷丝板微孔设计研究

第三章高速纺中空FDY长丝的工艺设计及研究

第四章 高速纺中空DTY长丝的工艺设计及研究

第五章中空保暖纤维织物开发及其性能研究

第六章结论

在读期间成果和论文发表情况

致谢