国产抗起球腈纶可纺性及其混纺织物性能研究

摘要

自上世纪五十年代以来，腈纶就一直以其蓬松性、保暖性、柔软的手感、易于染色等优异特性，得到了广泛的应用。但是由于腈纶纤维制织成织物后，如经常受到摩擦，其表面极易起毛起球，影响织物的美观和穿着舒适性，限制了其在高中档产品中的应用。国外在上世纪七十年代就有关于抗起球腈纶的专利报道，产品质量不断提高，现在已形成纤维-纱线-织物多品种的产业链。近年来，进口抗起球腈纶悄然进入中国纺织后加工领域，而且市场形势看好，给我国的腈纶行业带来一定的冲击。上海石化股份有限公司腈纶部以提升产品附加值为目标，开发出具有良好抗起球性能的腈纶纤维。但是目前针对国产抗起球腈纶纤维性能研究及后道产品开发的研究较少。本文针对国产抗起球腈纶结构与性能、纺纱工艺与性能和织物的起球性能及其他织物性能进行了系统研究，以期能对国产抗起球腈纶的生产加工提供参考，主要包括以下几个方面的研究内容:
　　 首先，以织物起毛起球动力学模型为理论依据，分析在纤维生产、纱线生产和织物加工三个层次上，为生产抗起球产品可以采取的措施，以期提供产品开发思路。
　　 第二，采用扫描电镜、X射线衍射等测试方法对国产抗起球腈纶的形态及结晶取向进行对比研究，并对国产抗起球腈纶的物理化学性能进行了分析。结果表明:由于纺丝工艺调整，抗起球腈纶与普通腈纶相比，横截面和表面的空洞和沟槽略有增加，结晶度与晶区取向度有所下降，这使得纤维的强度和伸长率下降，有利于降低织物起球性。抗起球腈纶的热稳定性、吸湿性较普通腈纶没有明显变化，玻璃化温度略有降低。
　　 第三，利用正交实验的方法设计研究方案，将国产抗起球腈纶与棉纤维的混纺比和细纱捻度作为两因子，研究了这两因子对混纺纱纱线性能的影响。按照方案纺制25tex和20tex两种细度的混纺纱，并对它们的性能进行测试分析。结果表明:两种细度的纱线性能规律基本一致。随着抗起球腈纶纤维含量的增加，混纺纱的断裂强度先减小再增大，存在断裂强度临界混纺比。纱线的断裂伸长率随抗起球腈纶含量的增加而增加。混纺纱条干CV值随抗起球腈纶含量的增加，呈下降趋势。
　　 第四，采用针织圆袜机，将纺制的国产抗起球腈纶/棉混纺纱织成织物，利用马丁代尔仪测试织物的起球级数，分析织物起球性能与纱线参数之间的关系，并对工艺参数进行了优选。结果表明:随着纱线中抗起球腈纶含量的增加，针织物的起球级数增加。纱线的捻度和细度会都织物起球性能有影响。综合考虑原料成本、时间效率和织物起球级数的要求等方面，当选用25tex混纺纱时，抗起球腈纶/棉混纺比为50/50，捻度为750捻/m;当选用20tex混纺纱时，抗起球腈纶/棉混纺比为50/50，捻度为680捻/m。
　　 第五，利用电脑式透气性测试仪、KES-FB-3织物压缩测试仪和KES-TL织物接触冷暖感测试仪分析测试织物的透气性、压缩性和接触冷暖感等性能，研究了纱线原料与捻度的变化对织物性能的影响规律。结果表明:抗起球腈纶/棉混纺针织物的透气性随着抗起球腈纶含量的增加而增大，捻度大的纱线编织成的织物透气性高。抗起球腈纶较蓬松，当织物中它的含量增加时，织物的蓬松柔软性增加。由于抗起球腈纶吸湿性不高，纤维表面沟槽多，所以随其含量的增加织物的接触冷感有降低的趋势。

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摘要

1 绪言

1．1 腈纶纤维发展概况

1．2 抗起球腈纶纤维研究现状及生产方法

1．3 抗起球织物研究现状

1．4 本课题研究内容及意义

2 织物抗起毛起球途径的定性分析

2．1 织物起毛起球的动力学模型

2．2 纤维和织物变量对动力学常数的影响

2．3 抗起球腈纶织物开发要点

2．4 小结

3 抗起球腈纶结构和性能研究

3．1 实验部分

3．2 实验结果及讨论

3．3 小结

4 抗起球腈纶/棉混纺纱性能研究

4．1 纺纱方案设计

4．2 抗起球腈纶/棉混纺纱生产工艺

4．3 混纺纱性能测试

4．4 混纺纱性能分析研究

4．5 小结

5 抗起球腈纶/棉混纺针织物起球性能研究

5．1 混纺针织物编织

5．2 混纺针织物物理指标

5．3 混纺针织物起球性能测试及结果

5．4 针织物起球性能分析

5．5 小结

6 混纺针织物其他织物性能研究

6．1 混纺织物透气性能研究

6．2 混纺织物压缩性能研究

6．3 混纺织物接触冷暖感研究

6．4 小结

7 结论

参考文献

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