安全帶用滌綸工業(yè)絲紡絲工藝及性能研究.pdf

1、中國(guó)汽車工業(yè)強(qiáng)勢(shì)發(fā)展帶動(dòng)了汽車安全帶行業(yè)快速增長(zhǎng)，而且隨著人們汽車安全意識(shí)的日益提高和安全帶政策法規(guī)的強(qiáng)制性要求，這使得汽車安全帶的市場(chǎng)需求巨大。相比傳統(tǒng)錦綸、維綸安全帶，滌綸工業(yè)絲安全帶不僅強(qiáng)度高，而且成本較錦綸、維綸減少三分之一以上。因此，開(kāi)發(fā)強(qiáng)度高、耐磨性能好、毛絲少的滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲替代傳統(tǒng)安全帶材料已成為全球大的趨勢(shì)。本文分析闡述了差別化滌綸工業(yè)絲的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展前景，研究重點(diǎn)是在現(xiàn)有工業(yè)用滌綸長(zhǎng)絲制備基礎(chǔ)上，對(duì)紡絲工藝參數(shù)進(jìn)行系

2、統(tǒng)研究，開(kāi)發(fā)制各出一種高強(qiáng)度汽車安全帶用滌綸工業(yè)長(zhǎng)絲。
　　本論文主要從原料的固相聚合工藝、熔體的熔融擠出工藝和纖維的紡絲拉伸工藝三個(gè)方面，系統(tǒng)探討了固相聚合過(guò)程中反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對(duì)增黏PET切片性能以及熔融紡絲過(guò)程中主要工藝參數(shù)對(duì)纖維性能的影響，從而進(jìn)一步完善了固相聚合、紡絲熔融及拉伸定型過(guò)程的生產(chǎn)工藝條件，實(shí)現(xiàn)了高強(qiáng)度安全帶用滌綸工業(yè)絲的生產(chǎn)。
　　研究表明:采用連續(xù)式固相聚合裝置對(duì)低黏度的PET濕切片進(jìn)行固相縮聚制備

3、得到特性黏度高、含水率低和端羧基含量低的高黏度PET切片。論文首先探討了固相聚合反應(yīng)溫度和時(shí)間對(duì)特性黏度的影響，結(jié)果顯示，隨著反應(yīng)溫度的提高和反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，PET切片特性黏度均呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)。利用毛細(xì)管流變儀和差示掃描量熱儀對(duì)增黏后的切片進(jìn)行流變性能和非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)測(cè)試。流變分析結(jié)果表明，在剪切黏度為200-8000s-1范圍內(nèi)，熔體表現(xiàn)出剪切變稀行為，非牛頓指數(shù)小于1，熔體在高剪切速率下對(duì)溫度依賴性增強(qiáng);非結(jié)晶動(dòng)力學(xué)研究顯示當(dāng)

4、升溫速率從10K/min升高到30K/min，結(jié)晶峰往高溫方向移動(dòng)，結(jié)晶峰變寬，Avramin指數(shù)n為4.13-4.89，推測(cè)結(jié)晶過(guò)程均相成核和異相成核同時(shí)存在，這對(duì)熔融紡絲過(guò)程中溫度控制具有重要的參考價(jià)值。
　　以增黏PET切片為原料，通過(guò)熔融紡絲工藝制備得到安全帶用滌綸工業(yè)絲，重點(diǎn)探討了紡絲溫度、紡絲組件、拉伸倍率、定型溫度等因素對(duì)纖維性能的影響。采用纖維強(qiáng)伸儀、X射線衍射、干熱快測(cè)儀、動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀等測(cè)試了纖維的熱力學(xué)性能

5、。結(jié)果表明:熔融溫度對(duì)可紡性影響較大，合適的紡絲拉伸倍率可顯著提高纖維的斷裂強(qiáng)度，定型溫度對(duì)纖維的干熱收縮率有著決定性的影響。最終優(yōu)化的工藝條件為:紡絲溫度為291℃，螺桿轉(zhuǎn)速為23rpm/min，過(guò)濾網(wǎng)優(yōu)選25μ，側(cè)吹風(fēng)風(fēng)速為0.5m/s，總拉伸倍率為5.9，紡絲速度為3000m/min，定型溫度218℃，網(wǎng)絡(luò)壓空為0.42MPa。生產(chǎn)纖維纖度為1691±9dtex，斷裂強(qiáng)度≥8.20cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)率為14±2％，產(chǎn)品優(yōu)等率