芳砜纶纤维长度对其成品性能的影响

摘要

芳砜纶纤维是我国自主研发生产的全新阻燃纤维，具有优异的耐高温、较好的阻燃性、电绝缘性和抗辐射性能的高性能，但是它的体积比电阻和初始模量较高、摩擦因数小、卷曲稳定性较差，这些因素对纺纱、织造、染色等加工不利，也限制了芳砜纶纤维的应用。
　　 本课题针对芳砜纶纺纱中存在的突出问题及考虑纤维长度对成纱性能的影响，结合纤维长度对成纱性能的影响规律，在充分利用其优异的耐高温性能和阻燃性能的基础上，找出芳砜纶纤维纺纱的最佳纤维长度，为芳砜纶的进一步应用提供理论依据和实践方案。本课题主要研究内容包括：
　　 1．确定较优抗静电油剂浓度。芳砜纶纤维静电严重，实验使用前需用抗静电油剂进行预处理，本文选择的油剂浓度分别为：0％、3％、5％、7％。
　　 2．确定实验使用的几种芳砜纶纤维长度。使用切断和牵切的方式将芳砜纶长丝变短进行比较，选择较好的处理方式。另外目前芳砜纶纤维纺纱在棉型纺纱设备上进行，因此在棉型纤维长度范围内选择几种不同的长度，分别进行纺纱，确定芳砜纶纤维的五种长度，分别为31mm、38mm、45mm、52mm、59mm。确定不同长度纤维纺纱的临界捻系数，选择tex制捻系数分别为318.78、332.64、346.5、360.36、374.22。
　　 3．确定纺纱方案。不同长度纤维纺纱性能比较需要在各自性能最优下进行，由于纤维长度不同其对应纺纱临界捻系数不同，因此要在各自纺纱临界捻系数下比较五种不同长度纤维纺纱性能包括成纱拉伸性能、条干及成纱毛羽。
　　 4．使用五种长度纤维在其临界捻系数下所纺纱进行试织。为了便于比较，织物组织均为方平，经纬密度为240×220根/10cm。对织物的拉伸性能、撕破性能、透气性等进行比较。研究芳砜纶纤维长度对芳砜纶织物性能的影响。
　　 5．为进一步验证实验的可靠性。选择三种不同长度纤维：30mm、40mm、50mm，再次进行以上实验。
　　 通过实验研究和理论分析相结合的方法，实验研究结果表明：
　　 1．芳砜纶纤维预处理，芳砜纶纤维在使用之前需使用一定浓度的抗静电油剂，通过实验确定油剂浓度为3％时实验效果最理想。
　　 2．不同长度芳砜纶纤维纺纱临界捻系数的确定，纱线的断裂强度随着捻系数的增加而增加，毛羽呈下降趋势，但超过临界捻系数，强度下降，毛羽略有增加。纱线的条干与捻系数的关系不大，变化不明显。长度为31mm、38mm、45mm、52mm、59mm纤维纺纱对应的临界tex制捻系数分别为346.50、346.50、360.36、360.36、346.50。
　　 3．通过使用不同长度芳砜纶纤维进行纺纱试验，得出在纱支一定时，芳砜纶纤维成纱拉伸性能随纤维长度增加而增加，毛羽则减少；但超过一定长度时拉伸性能会下降，毛羽增加；纱线条干在一定长度范围内(31～52mm)，变化不大，但超过某一长度条干不匀明显增加。本实验中，芳砜纶纤维纺纱的最佳长度为50mm-52mm，纤维长度为52mm时，如纺制48tex的纱，其断裂强度为19.390cN/tex，成纱条干不匀率为12.25％，成纱毛羽指数(＞3mm)为13.06。
　　 4．利用五种长度纤维纱进行织造，对其织物性能进行测试测试，结果表明：织物性能变化规律与纱线相似，纤维长度为52mm的织物性能包括拉伸、撕破强度均优于其他。
　　 5．在试验得出结果后，再次选用30mm、40mm、50mm纤维进行验证性试验，得出结果与上述实验一致。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 芳砜纶纤维概况

1.2 纤维长度对成纱性能的研究

1.3 本课题的研究意义与内容

2 纺纱准备

2.1 芳砜纶纤维预处理

2.2 芳砜纶纤维长度选择

2.3 本章小结

3 芳砜纶纤维纺纱

3.1 参数设置

3.2 纺纱捻系数选择

3.3 不同长度芳砜纶纤维纺纱试验

3.4 纺纱验证试验

3.5 本章小结

4 织造及织物性能研究

4.1 织造准备

4.2 织造

4.3 织物的性能测定

4.4 织物的力学性能测定及分析

4.5 织物验证试验

4.6 本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

附录

攻读学位期间发表论文

致谢