三组份长丝和短纤维复合纱线的生产工艺及力学性能研究

摘要

在回顾复合纱线的发展和研究历史基础上，本文提出了新型三组份长丝和短纤维复合纱线的结构模型，该纱线由一组份的涤纶长丝作为芯丝，在其外面包缠一层棉纤维，然后再在棉纤维层外交缠另一组份的涤纶长丝。　　在研究生产原理过程中，设计了由表面开有沟槽的前皮辊与张力控制装置组成的特殊纺纱装置，成功实现一步纺成这一特殊结构的纱线；在分析了三组份复合纱线的加捻三角区及汇聚点的受力状况的基础上，讨论了影响复合纱线上的捻度及三角区内纱条上的捻度的因素，提出了交缠丝在包芯纱体上进行等螺距缠绕和棉须条在芯丝上完全包覆的条件；通过引入超喂率的概念，提出了影响交缠丝在包芯纱体上的交缠效果的因素，即主要是各组份的粗细程度，交缠丝和芯丝上的预加张力，纺纱张力及交缠丝与包芯纱体间的间距等因素，列出了生产三组份复合纱线的生产工艺。　　在成功纺制三组份复合纱线的基础上，通过对复合纱线的纵横向截面形态的扫描与摄影及对有色长丝的示踪分析，可以直接观察到纺制复合纱线的结构与预期的结构模型相一致，并讨论了影响复合纱线结构的各种因素。　　在三组份复合纱线的力学性能研究方面，根据复合纱线的实际拉伸情况，建立了纱线拉伸的力学模型，在此模型中引入了新颖的滑块杆件，较好地说明了三组份复合纱线的拉伸受力情况。讨论了影响复合纱线力学性能的因素，通过对不同捻度的三组份复合纱线的强伸试验，得到了复合纱线的断裂强力与捻系数回归预测方程，测试结果可以看出，复合纱线的比强开始随着捻系数的增加逐渐增加，当捻系数达到一定数值时，复合纱线的比强达到最大值，继续增加捻系数，比强下降，小于临界捻系数时，曲线比较平缓，说明捻系数的增加对复合纱线的强力贡献影响不是很大

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号总表

1绪论

1.1复合纱线的发展历史

1.1.1复合纱线的种类及发展

1.1.2纱线的力学性能及结构的研究历史与现状

1.2本课题的提出及意义

1.3本课题研究的主要内容

2三组份复合纱线的生产原理与工艺研究

2.1三组份复合纱线设计原理

2.2三组份复合纱线生产形成原理

2.2.1生产工艺过程

2.2.2加捻三角区的力学分析

2.2.3纺纱过程的力学分析

2.2.4三组份复合纱线捻度的形成及分析

2.2.5交缠丝与包芯纱体之间的间距对纺纱的影响

2.3交缠丝与芯丝喂入装置的设计

2.4生产工艺

3三组份复合纱线的结构研究

3.1纱线的结构与纱线性能的关系[62]

3.2纱线的几何结构理论基础[62]

3.3试验方案

3.3.1试纺材料

3.3.2不同纤度的长丝与棉须条的试纺组合方案

3.3.3复合纱线的表示方法

3.3.4测试仪器

3.4三组份复合纱线结构特征的表征

3.4.1三组份复合纱线的纵向形态结构

3.4.2三组份复合纱线的横截面形态结构

3.4.3利用三组份复合纱线中的绿丝进行示踪分析

3.5影响复合纱线包覆结构的因素分析

3.5.1捻度的影响

3.5.2各组份粗细程度的影响

3.5.3预加张力的影响

3.5.4间距的影响

4三组份复合纱线力学性能的研究

4.1复合纱线力学几何模型的建立

4.2复合纱线力学模型的建立

4.2.1三组分复合纱线拉伸过程受力分析

4.2.2三组份复合纱线拉伸力学模型

4.3复合纱线的力学性能实验研究

4.3.1测试仪器

4.3.2测试方法

4.3.3三组份复合纱线的拉伸断裂过程特征分析

4.3.4影响复合纱线拉伸性能的因素

5结论

5.1本论文取得的主要成果

5.2本论文存在的主要不足

参考文献

西安工程科技学院学位论文独创性声明和知识产权声明

致谢

攻读学位期间发表文章