高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯復(fù)合紗的紡制及其結(jié)構(gòu)與性能【畢業(yè)設(shè)計】

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(論文)</p><p><b>　　（二零 屆）</b></p><p>　　高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯復(fù)合紗的紡制及其結(jié)構(gòu)與性能</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級 紡織工程

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p>　　摘要：本文對以高強(qiáng)低伸長滌綸長絲為芯絲，以棉纖維為外包紗鞘，通過環(huán)

3、錠細(xì)紗機(jī)對芯鞘型長絲、短纖復(fù)合紗加工的雙組分復(fù)合包芯紗的紡紗工藝進(jìn)行了研究。</p><p>　　論文提出了該雙組分復(fù)合紗線的構(gòu)造方法與工藝，分析并計算了有關(guān)復(fù)合成紗的原理及工藝參數(shù)，研究了高強(qiáng)低伸長滌綸長絲和雙組分復(fù)合紗線的形態(tài)、結(jié)構(gòu)以及芯絲、復(fù)合紗線的機(jī)械性能，并對雙組分復(fù)合紗線的拉伸力學(xué)性能、小變形條件下受等應(yīng)力與等應(yīng)變循環(huán)拉伸應(yīng)力作用下的力學(xué)行為進(jìn)行研究。實驗結(jié)果表明，通過本論文研究的工藝，可以紡制芯鞘型

4、復(fù)合包芯紗，且所紡紗線性能優(yōu)良。</p><p>　　關(guān)鍵詞：高強(qiáng)低伸長滌綸長絲；芯鞘型；復(fù)合紡紗；復(fù)合紗；結(jié)構(gòu)；性能</p><p>　　Spinning process and structure and properties of high strength low elongation of polyester filament core spun yarn</p>

5、<p>　　Abstract：This paper in the base of the principle of sheath-core filament/staple yarn, through the ring spinning frame to research the spinning process of two components composite yarn., which ishigh strength l

6、ow elongation of polyester filament as the core yarn and cotton as the sheath yarn.</p><p>　　Paper put forward a construction methods and technology to spin the two components core-spun yarn .It analysis and

7、 calculate the principle and technical parameters of the composite yarn , research the morphology, structure, mechanical property , and test the stretch mechanics perfermance,the mechanical behavior of the filament/stapl

8、e fiber composite yarn under the isostress and isostrain of cycling tensile strength with the conditions of small deformationwear-resisting perperty .Experimental res</p><p>　　KeyWords:high strength low elon

9、gation of polyester filamentt; core-sheath; composite spinning; composite yarn; structure; property</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒 論1</b></p><p>&l

10、t;b>　　1.1 背景1</b></p><p>　　1.2 文獻(xiàn)綜述1</p><p>　　1.21復(fù)合紗的發(fā)展與演變1</p><p>　　1.22 長絲短纖包芯復(fù)合紗的分類2</p><p>　　1.23 包芯復(fù)合紗的成紗工藝及其結(jié)構(gòu)特征與性能3</p><p>　　1.24 高強(qiáng)低

11、伸長滌綸長絲介紹3</p><p>　　1.3 本論文研究的主要內(nèi)容及意義3</p><p>　　2 高強(qiáng)低伸長滌綸長絲的紡絲工藝及纖維形態(tài)和拉伸力學(xué)性能分析5</p><p>　　2.1 高強(qiáng)低伸長滌綸長絲紡絲流程及其性能5</p><p>　　2.11熔體紡絲的理論基礎(chǔ)5</p><p>　　2.12

12、1111.1dtex／192F高強(qiáng)低伸滌綸長絲的物理性能7</p><p>　　2.2 高強(qiáng)低伸長滌綸長絲的形態(tài)結(jié)構(gòu)分析9</p><p>　　3 高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯紗紡紗工藝及紗線結(jié)構(gòu)10</p><p>　　3.1 高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯紗的紡紗工藝10</p><p>　　3.1.1 錠子轉(zhuǎn)速計算10</p&g

13、t;<p>　　3.1.2 前羅拉的轉(zhuǎn)速10</p><p>　　3.1.3 捻度計算11</p><p>　　3.1.4 牽伸倍數(shù)的計算11</p><p>　　3.2 雙組分復(fù)合紗線成紗工藝設(shè)計12</p><p>　　3.2.1 復(fù)合紗原料組成、結(jié)構(gòu)、規(guī)格及力學(xué)性能設(shè)計12</p><

14、p>　　3.2.2 紡紗工藝設(shè)計12</p><p>　　3.2.3 復(fù)合成紗方法與原理14</p><p>　　3.2.4 復(fù)合紡紗工藝參數(shù)15</p><p>　　4 高強(qiáng)低伸長滌綸長絲及其包芯復(fù)合紗的拉伸力學(xué)性能分析17</p><p>　　4.1 高強(qiáng)低伸長滌綸長絲的拉伸力學(xué)性能分析17</p>

15、<p>　　4.2 復(fù)合紗拉伸力學(xué)性能分析18</p><p>　　4.3 兩種紗線的力學(xué)性能對比19</p><p>　　5小變形循環(huán)應(yīng)力作用下滌綸及復(fù)合紗的力學(xué)性能分析21</p><p>　　5.1 定伸長循環(huán)拉伸實驗及數(shù)據(jù)分析21</p><p>　　5.2 定負(fù)荷循環(huán)拉伸實驗及數(shù)據(jù)分析23</p>

16、<p>　　5.3 兩種紗線的力學(xué)性能實驗數(shù)據(jù)分析26</p><p>　　6 結(jié) 論27</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b></p><p>　　致 謝錯誤!未定義書簽。</p><p><b>　　緒 論</b></p><p>

17、;<b>　　1.1 背景</b></p><p>　　隨著科技的發(fā)展、社會文明的進(jìn)步，人們的物質(zhì)生活和觀念有了很大改變。對紡織品的消費理念由必然性消費轉(zhuǎn)變?yōu)檫x擇性消費。對服裝、裝飾品等提出了功能性和舒適性結(jié)合的要求。在經(jīng)過了青睞化纖織物的耐用后，具天然纖維外觀風(fēng)格、手感和舒適性的面料制作的時尚服裝，裝飾物已成為人們爭相追求的熱點[3]。</p><p>　　天然纖維

18、織物雖然穿著舒適、手感柔和、親和力強(qiáng)，但制成的服裝易皺易縮，穿著料理困難，不符合當(dāng)今社會快節(jié)奏生活的要求。高強(qiáng)低伸長滌綸長絲是工業(yè)用絲中的一大門類，由于其綜合性能好，用途廣泛。近三十年來，滌綸工業(yè)絲以其斷裂強(qiáng)度高，延伸率低，耐沖擊性好等優(yōu)良的物理機(jī)械性能，已發(fā)展成為產(chǎn)業(yè)用紡織品工業(yè)不可缺少的重要材料之一。但是滌綸的穿著舒適性差，親和力差，服用性能差。紡織品的功能性和舒適性相結(jié)合是紡織品發(fā)展的必然趨勢。</p><p&

19、gt;　　長絲短纖復(fù)合紗同時具有長絲和短纖的優(yōu)點。具有較強(qiáng)的強(qiáng)伸性，強(qiáng)力不勻小；具有天然短纖的外觀，條干不勻小，耐磨性能好。其具有的優(yōu)良性能受到普遍關(guān)注。但是，復(fù)合紗由于其紡紗方法的不同，決定了其紗線結(jié)構(gòu)存在很大差異。這種結(jié)構(gòu)的差異勢必影響出其構(gòu)成的紗線和織物的性能。例如，織物的強(qiáng)伸性主要取決于紗線的拉伸性能，而影響紗線拉仲性能的主要因素為紗線的結(jié)構(gòu)和纖維原料的特性。用芯鞘型長絲／短纖復(fù)合紗為原料，將短纖和長絲織物的風(fēng)格優(yōu)點揉為一體，提

20、高了織物的強(qiáng)伸度和模量、懸垂性、保形抗皺性，紗線本身具有的特性使得面料和服裝具有永久的尺寸穩(wěn)定性、免燙、洗可穿性能；由棉短纖作皮層的復(fù)合紗使得織物具有短纖織物的外觀，織物染色容易，面料和服裝具有天然短纖織物的手感、蓬松性、吸濕透濕性及親合力。</p><p>　　本文在綜合復(fù)合紡紗方法及不同方法成紗結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，主要研究在環(huán)錠細(xì)紗機(jī)上紡制芯鞘型長絲/短纖復(fù)合紗的加工工藝和成紗機(jī)理，為不同纖維的復(fù)合提供新的技術(shù)平臺

21、和低成本短流程工藝流程。并對其結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行測試評價,將短纖和長絲的優(yōu)點同時表現(xiàn)出來，是一種實現(xiàn)織物功能性與舒適性相結(jié)合的有效加工方法和手段，為開發(fā)新型功能面料提供了科學(xué)依據(jù)。同時對芯鞘型長絲/短纖復(fù)合紗的拉伸力學(xué)性能、小變形條件下受等應(yīng)力與等應(yīng)變循環(huán)拉伸應(yīng)力作用下的力學(xué)行為的研究。綜合證實了本文中所提出的芯鞘型長絲/短纖復(fù)合紗的加工工藝和成紗機(jī)理的可行性，對比得出所紡紗線性能優(yōu)良。</p><p><b&

22、gt;　　1.2 文獻(xiàn)綜述</b></p><p>　　1.21復(fù)合紗的發(fā)展與演變</p><p>　　廣義上，兩種或兩種以上的纖維(或長絲)通過復(fù)合加工的方法制成的紗稱作復(fù)合紗。復(fù)合紡紗也是一種纖維混紡技術(shù)，與一般的混紡技術(shù)不同的是，它不是在纖維層次上的混合，而是在纖維須條上的復(fù)合。復(fù)合紗生產(chǎn)技術(shù)追求與一般混紡紗線不同的紗線結(jié)構(gòu)，由此獲得與一般混紡紗線不同的性能。復(fù)合紡紗技術(shù)

23、的出現(xiàn)，既有利于紡紗技術(shù)水平和設(shè)備水平的提高，又可成為改變紗線結(jié)構(gòu)、風(fēng)格和品質(zhì)的又一途徑[6]。</p><p>　　本文研究的對象是包芯紗。包芯紗是由紗芯和紗鞘兩部分組成的，通常是長絲做紗芯，外面圍以短纖維，但外圍也有便用短纖紗的，不過這一技術(shù)還存在許多缺陷，因此短纖紗與長絲復(fù)合形成的包芯紗目前很少見。采用環(huán)錠紡使短纖紗與長絲復(fù)合在一起是目前工廠使用最多且工藝最成熟的紡紗方法，而其他紡紗技術(shù)，如轉(zhuǎn)杯紡、靜電紡、

24、摩擦紡等則發(fā)展不平衡。傳統(tǒng)的捻線加工，雖產(chǎn)品具有復(fù)合紗的特征，但不屬于復(fù)合紡紗[4，5]。</p><p>　　與其他的復(fù)合紡紗方法如轉(zhuǎn)杯紡紗法、空心錠包纏法等相比，環(huán)錠復(fù)合紡應(yīng)用的范圍最廣泛，而且紗線質(zhì)量好，是用來開發(fā)高檔面料的重要途徑。尤其是長短復(fù)合和多軸系復(fù)合，具有極大的優(yōu)勢。且絕大多數(shù)紡紗系統(tǒng)為環(huán)錠紡。本文中所設(shè)計的即為環(huán)錠復(fù)合紡。</p><p>　　1.22 長絲短纖包芯復(fù)合紗

25、的分類</p><p>　　長絲短纖復(fù)合紗，按長絲組份是彈性長絲、柔性長絲和剛性長絲等不同力學(xué)性能特點分為三類[2]：</p><p>　　(1)氨綸與短纖復(fù)合成紗的短纖/彈力長絲復(fù)合紗；</p><p>　　(2)滌綸長絲與短纖復(fù)合成紗的短纖/柔性長絲復(fù)合紗；</p><p>　　(3)不銹鋼長絲與短纖復(fù)合成紗的短纖／剛性長絲復(fù)合紗。<

26、;/p><p>　　長絲短纖復(fù)合紗能夠表現(xiàn)出短纖紗和長絲所不能得到的外觀風(fēng)格和質(zhì)感。根據(jù)長絲的不同特性，將其與短纖維復(fù)合紡制短纖／長絲復(fù)合紗，可具有兩種組份的特性，是紡織產(chǎn)品開發(fā)的一條重要途徑。長絲與短纖復(fù)合成紗構(gòu)成芯鞘結(jié)構(gòu)的包芯復(fù)合紗，其主要目的是希望借助長絲作為芯組份為復(fù)合紗提供模量和強(qiáng)伸性以及復(fù)合紗織物的保形性和懸垂性、挺括性；短纖作為復(fù)合紗的皮組份為復(fù)合紗線提供天然纖維的手感、風(fēng)格、蓬松性以及吸濕導(dǎo)濕性、抗輻

27、射材料等。</p><p>　　將滌綸全牽仲絲與絹絲、滌綸全牽伸絲與棉復(fù)合的芯鞘型包芯復(fù)合紗，錦綸全牽伸絲與絹絲、錦綸全牽伸絲與棉復(fù)合的芯鞘型包芯復(fù)合紗，一般用其來生產(chǎn)休閑服，高檔襯衫，可具有抗折皺、免燙、洗可穿、保型性等特性。將滌綸低彈絲與絹絲或棉復(fù)合的芯鞘型包芯復(fù)合紗，錦綸低彈絲與絹絲或棉復(fù)臺的芯鞘型包芯復(fù)合紗，紗線較為蓬松、具一定彈性。一般用其來生產(chǎn)休閑服，T恤衫、羊毛衫，可改善布面肌理，提高織物的蓬松性、

28、保型性，賦予織物彈性。</p><p>　　從理論上來講，連續(xù)長絲可以分為剛性長絲、柔性長絲、彈性長絲。芯鞘型復(fù)合紗線具有廣闊的應(yīng)用價值與市場空間。從開發(fā)理念上來說，希望作為復(fù)合紗芯組份的滌綸長絲為復(fù)合紗線及其織物提供模量與強(qiáng)伸性，作為復(fù)合紗皮組份的短纖維為復(fù)合紗線提供柔軟的手感、布面的飽滿感以及優(yōu)越的吸濕透氣導(dǎo)濕性能等。從工程學(xué)的角度考慮，本專利方法的長絲／短纖多組份復(fù)臺紡紗方法，為不同纖維的混合復(fù)合，提供了一

29、個新的技術(shù)平臺和低成本短流程的工藝方法，具有廣泛的應(yīng)用前景。</p><p>　　1.23包芯復(fù)合紗的成紗工藝及其結(jié)構(gòu)特征與性能</p><p>　　利用一般環(huán)錠細(xì)紗機(jī)，另外加裝長絲退繞裝置、張力控制裝置，將長絲由前羅拉后方喂入短纖須條的中心位置，然后加捻成紗，粗紗按常規(guī)的方式喂入、牽伸。包芯紗的芯組分和外包組分不同，一般外包短纖維，紗芯為長絲或短纖紗。另外，利用摩擦紡或噴氣紡也可以紡制包

30、芯紗。</p><p>　　高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯復(fù)合紗兼容了高強(qiáng)低伸長滌綸長絲的基本性能，具有較高的強(qiáng)度和較低的伸長率的優(yōu)點，和短纖維的天然纖維織物的穿著舒適、手感柔和、親和力強(qiáng)的優(yōu)點。在紡織和服裝應(yīng)用領(lǐng)域用途廣泛。然而對于高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯復(fù)合紗的結(jié)構(gòu)性能與成紗工藝、紗線結(jié)構(gòu)及其力學(xué)性能的關(guān)系研究，國內(nèi)外沒有形成比較系統(tǒng)的研究成果?；谶@個現(xiàn)象，將通過多項實驗通過對高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯復(fù)合紗進(jìn)行深入系統(tǒng)

31、地研究，通過實驗對高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯復(fù)合紗的性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系進(jìn)行研究探討，為高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯復(fù)合紗在紡織服裝行業(yè)上的廣泛應(yīng)用提供有價值的參考[3，5]。</p><p>　　高強(qiáng)低伸長滌綸包芯紗的縱向外觀和短纖紗的外觀相同，天絲短纖維實現(xiàn)了對滌綸長絲的完全的包覆。滌綸長絲成束狀處在復(fù)合紗的中心。復(fù)合紗具有短纖紗的外觀，又有長絲紗的身骨。主要是由于采用芯鞘型長絲/短纖復(fù)合紡紗原理使兩種紗線在細(xì)紗機(jī)上紡紗成

32、形，實現(xiàn)了短纖紗對芯絲的完全的包覆，芯絲不裸露，復(fù)合紗就呈現(xiàn)了短纖紗的外觀形態(tài)。</p><p>　　1.24 高強(qiáng)低伸長滌綸長絲介紹</p><p>　　工業(yè)用滌綸絲[9]是指具有高強(qiáng)、高模、低伸長等力學(xué)性能的粗滌綸長絲(線密度不小于550 dtex)，具體可細(xì)分為高強(qiáng)型(HT)、高模低伸長型(HMLS)、高強(qiáng)低伸長(LS)型。其中高強(qiáng)型滌綸長絲強(qiáng)力高，受熱后強(qiáng)力損失小，主要應(yīng)用于吊裝帶

33、、輸送帶、汽車安全帶、土工格柵、特斯林布、纜繩、工業(yè)縫紉線及橡膠管等。高強(qiáng)低伸長型滌綸長絲強(qiáng)度高且受熱后收縮率低，主要應(yīng)用于燈箱布、蓬蓋布、膜結(jié)構(gòu)等涂層織物。高模低伸長型滌綸長絲模量高，小變形條件下尺寸穩(wěn)定性好，主要應(yīng)用于輪胎簾子線、耐熱帆布、硬線繩及高檔土工格柵等。</p><p>　　本實驗研究中采用高強(qiáng)低伸長滌綸長絲，其具備了紡織纖維的基本性能，同時滌綸工業(yè)絲具有斷裂強(qiáng)度高，延伸率低，耐沖擊性好等優(yōu)良的物理

34、機(jī)械性能特點。由于其綜合性能好，用途廣泛。</p><p>　　1.3本論文研究的主要內(nèi)容及意義</p><p>　　本文在綜合復(fù)合紡紗方法及不同方法成紗結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，主要研究在環(huán)錠細(xì)紗機(jī)上紡制芯鞘型長絲/短纖復(fù)合紗的加工工藝和成紗機(jī)理，為不同纖維的復(fù)合提供新的技術(shù)平臺和低成本短流程工藝流程。并對其結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行測試評價,將短纖和長絲的優(yōu)點同時表現(xiàn)出來，是一種實現(xiàn)織物功能性與舒適性相結(jié)合的

35、有效加工方法和手段，為開發(fā)新型功能面料提供了科學(xué)依據(jù)。同時對芯鞘型長絲/短纖復(fù)合紗的拉伸力學(xué)性能、小變形條件下受等應(yīng)力與等應(yīng)變循環(huán)拉伸應(yīng)力作用下的力學(xué)行為的研究。綜合證實了本文中所提出的芯鞘型長絲/短纖復(fù)合紗的加工工藝和成紗機(jī)理的可行性，對比得出所紡紗線性能優(yōu)良。</p><p>　　⑴、闡述了高強(qiáng)低伸長滌綸長絲紡紗原理及工藝，觀察了高強(qiáng)低伸長滌綸長絲的形態(tài)結(jié)構(gòu)，試驗了其拉伸力學(xué)性能，并對其形態(tài)結(jié)構(gòu)和拉伸力學(xué)性能

36、進(jìn)行了分析；</p><p>　　⑵、研究分析了高強(qiáng)低伸長滌綸包芯紗紡紗工藝及紗線結(jié)構(gòu)，針對柔性長絲復(fù)合紗的紡紗工藝。該工藝對傳統(tǒng)的細(xì)紗機(jī)改動少，工藝簡單，紗線結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，改善了包覆效果。是一種皮芯結(jié)構(gòu)的紗線，短纖維與長絲一起進(jìn)行復(fù)合加捻，短纖須條以單纖維的形式包覆長絲，該工藝適紡性好；</p><p>　?、恰y試了高強(qiáng)低伸長滌綸包芯紗的拉伸力學(xué)性能，并對其數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，證明包芯紗的拉伸力

37、學(xué)性能優(yōu)良； </p><p>　?、取⒁訬G061/FG-30/PC型電子單紗強(qiáng)力儀為手段，研究高強(qiáng)低伸長滌綸絲、棉/高強(qiáng)低伸長滌綸絲復(fù)合紗在小變形條件下，受等應(yīng)變及等負(fù)荷循環(huán)應(yīng)力作用下的松弛率、蠕變率和彈性恢復(fù)率等力學(xué)特征參量，處理數(shù)據(jù)，證明棉/高強(qiáng)低伸長滌綸絲復(fù)合紗在小變形條件下力學(xué)性能優(yōu)良。</p><p>　　2 高強(qiáng)低伸長滌綸長絲的紡絲工藝及纖維形態(tài)和拉伸力學(xué)性能分析<

38、/p><p>　　2.1 高強(qiáng)低伸長滌綸長絲紡絲流程及其性能</p><p>　　通常制造方法有以下兩種：一種是引進(jìn)的一步法工藝，即在一臺紡牽聯(lián)合機(jī)上同時完成紡絲、牽伸和卷繞（簡稱FDY工藝）；另一種是常規(guī)的二步法工藝，即先經(jīng)過紡絲機(jī)紡絲，卷繞成筒子，再在重旦牽伸機(jī)上進(jìn)行牽伸，（筒稱UDY-DT工藝）。以高粘聚酯切片為原料生產(chǎn)高強(qiáng)低伸滌綸長絲，國產(chǎn)設(shè)備的限制，本試驗采用第二種方法[8]。<

39、;/p><p>　　2.11熔體紡絲的理論基礎(chǔ)</p><p>　　熔融紡絲的裝置如圖2-1。聚合物由螺桿紡絲機(jī)一邊加熱熔融一邊擠出，經(jīng)計量泵計量后由噴嘴擠出成型，設(shè)置在噴嘴下方的定型和卷繞裝置將其卷繞成型而得到纖維。</p><p>　　圖2-1 滌綸熔融紡絲示意圖</p><p>　　假定纖維非常細(xì)，纖維斷面內(nèi)的所有參數(shù)是常數(shù)，設(shè)在紡絲流程方

40、向經(jīng)時間t，紡絲線上某點距離紡絲噴嘴的距離為X，則熔融紡絲過程可以建立物質(zhì)守恒方程、動量守恒方程、熱平衡方程、本構(gòu)方程如下：</p><p>　?、?物質(zhì)守恒方程式：</p><p>　　從紡絲板噴出的流體在沿紡絲線移動的過程中高聚物的質(zhì)量不變，A、V分別為紡絲線的截面積和某時刻其移動的速度，則：</p><p><b>　　(1)</b>&l

41、t;/p><p><b>　?、?力平衡方程：</b></p><p>　　紡絲線上的張力F的平衡式。式中第一項為材料的移動速度變化時產(chǎn)生的慣性力，第二項為重力，第三項為空氣阻力。此處ρ為密度，g為重力加速度，R為纖維半徑，為空氣阻力應(yīng)力。</p><p><b>　　(2) </b></p><p>

42、<b>　　③ 熱平衡方程：</b></p><p>　　紡絲線上溫度T的變化是由于從紡絲線的側(cè)面向四周的熱移動造成的。熱傳遞系數(shù)為h,比熱為。則：</p><p><b>　　(3)</b></p><p><b>　?、?本構(gòu)方程：</b></p><p>　　力與材料的應(yīng)

43、力和變形的關(guān)系。此處用單純的粘度η（T）的牛頓粘性式表示。</p><p><b>　　(4)</b></p><p>　　在穩(wěn)定的紡絲條件下，各項參數(shù)不隨時間而變化，稱為定常狀態(tài)。在定常狀態(tài)下，不存在時間微分的項。此時公式（1）變?yōu)锳V=const，與公式（2）（3）（4）聯(lián)立求解可得到張力，速度，溫度隨紡絲線上的位置變化而變化。即可求出F(X)、V(X)、T(X)

44、。</p><p>　　根據(jù)上述方程，可利用數(shù)值解析來解析紡絲成形過程中纖維超分子構(gòu)造形成的影響因素。表2-1給出了紡絲工藝對成形纖維的結(jié)晶、取向結(jié)構(gòu)的影響。</p><p>　　表2-1 紡絲工藝與成形纖維取向、結(jié)晶度的關(guān)系</p><p><b>　?、菁徑z細(xì)度的控制</b></p><p>　　對于如圖4所示的一步

45、法滌綸FDY紡絲成型系統(tǒng)，使用北京中麗制機(jī)化纖工程有限公司生產(chǎn)的JK81-160×25-00W螺桿，設(shè)置計量泵和變頻器來實現(xiàn)對同一部位投紡的流量進(jìn)行控制，提高紡絲的穩(wěn)定性。</p><p>　　按圖4所示紡絲工藝流程，熔融的聚合物經(jīng)螺桿箱體及噴絲板擠出后，經(jīng)、和卷繞頭直接卷繞成形，假定經(jīng)噴絲板的吐出量為Qg、噴絲板的孔數(shù)為fg，紡絲輥、及卷繞頭的線速度分別為 V0、V2、V，則高收縮組分經(jīng)過紡絲卷繞后

46、其線密度為：</p><p>　　2.12 1111.1dtex／192F高強(qiáng)低伸滌綸長絲的物理性能</p><p>　　2.1２ 1111.1dtex／192F高強(qiáng)低伸滌綸長絲的主要生產(chǎn)工藝</p><p><b>　　(1)工藝流程</b></p><p>　　切片干燥一一紡絲一一卷繞一一平衡一一拉伸定型

47、一一檢測分等。</p><p>　　(2)原料：燕山聚酯切片</p><p><b>　　熔點：268℃</b></p><p><b>　　粘度：0.85</b></p><p><b>　　含水：0.02%</b></p><p><b>

48、　　(3)干燥</b></p><p>　　設(shè)備：LKV301-2型連續(xù)充填干燥機(jī)</p><p>　　預(yù)結(jié)晶時間： 14min</p><p>　　預(yù)結(jié)晶溫度：165℃</p><p>　　預(yù)結(jié)晶出口濕度：140℃</p><p>　　干燥時間：3.5hr</p><p><

49、;b>　　干燥溫度：175℃</b></p><p>　　去濕機(jī)露點溫度：-15℃</p><p><b>　　(4)紡絲</b></p><p>　　設(shè)備：LF1122螺桿擠壓紡絲機(jī)</p><p>　　噴絲板：圓型D= 0.35、L／D=2．5，</p><p>　　2x 9

50、6孔ΦlOOmm噴絲板</p><p>　　紡絲溫度：285～305℃</p><p>　　紡絲速度：400m／min</p><p>　　側(cè)吹風(fēng)速：0.30~ 0.35m／s</p><p>　　泵供量：271g/ min</p><p><b>　　(5)拉伸</b></p>&

51、lt;p>　　設(shè)備：VC432A重量牽伸加捻機(jī)</p><p>　　總拉伸倍數(shù)：6.1254</p><p>　　出絲速度：182m／min</p><p>　　熱盤溫度：90～95℃</p><p>　　熱板溫度：190～210℃</p><p>　　錠速：6200rpm</p><p>

52、;　　2.13 工藝技術(shù)條件的合理選擇[8]</p><p><b>　?、偶徑z工藝的選擇</b></p><p>　　高強(qiáng)低伸滌綸長絲由于采用高粘度切片，分子量增加，流動性差，影響切片的可紡性。</p><p>　　大分子的流動性，除了和分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，主要取決于分子量大小，熔體粘度越高，分子量越大，流動性羞．要改善熔體的流變性質(zhì)，往往需升高紡

53、絲溫度，這樣易引起熱降解，為了能改善紡絲流變性質(zhì)，又能減少粘度降，采用低溫高壓的方法，降低噴絲頭溫度，增加噴頭壓力，從而減少熱降解，提高流動性</p><p><b>　　⑵拉伸工藝的選擇</b></p><p>　　要獲得高強(qiáng)力滌綸長絲，纖維內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)必須具有高取向度，而高取向度的獲得需經(jīng)過一定倍數(shù)的拉伸．拉伸倍數(shù)越大纖維內(nèi)部取向度越高，也即強(qiáng)度越高，但是拉伸倍數(shù)

54、的提高有一定限度，通常拉仆倍數(shù)越高，牽伸性能越差，容易產(chǎn)生斷頭毛絲。因此，生產(chǎn)高強(qiáng)低伸滌綸長絲時拉伸倍率是關(guān)鍵參數(shù)。經(jīng)過試驗數(shù)據(jù)考察表明拉伸率在6.0～6.2之間較宜。同時，干熱收縮率在6—10%之間，經(jīng)試驗，定型溫度以190～210℃為佳。</p><p><b>　?、羌徑z細(xì)度的控制</b></p><p>　　熱軋工藝的改變不能改變產(chǎn)品的線密度，也就改變不了產(chǎn)品

55、的孔徑，從而也就改變不了產(chǎn)品的細(xì)度。適當(dāng)調(diào)整紡絲工藝，調(diào)節(jié)纖維細(xì)度改變產(chǎn)品的線密度，也就改變了產(chǎn)品的孔徑，提高產(chǎn)品的細(xì)度。細(xì)度的控制主要通過噴絲板的選擇和噴絲孔的應(yīng)用來進(jìn)行控制。</p><p>　　噴絲板的選用[11 ]</p><p>　　噴絲板選用要考慮微孔直徑、長徑比、導(dǎo)孔形狀、微孔分布，下面著重討論噴絲板的孔徑和長徑比這兩個主要參數(shù)。一般，紡低線密度單絲時，孔徑宜稍小；反之，孔徑

56、宜稍大。在高速紡絲中。一般采用較大的長徑比，增加熔體在微孔中的停留時間，減少彈性效應(yīng)，但是長徑比太大，加工較困難，并造成噴絲板背壓過高，組件使用周期縮短。</p><p><b>　　噴絲頭拉伸比</b></p><p>　　熔體從噴絲板微孔擠出后，由于噴絲速度與卷取速度問的速度差，使熔體細(xì)流在沿運行方向的速度場中逐漸被拉長變細(xì)。噴絲頭拉伸比過小，絲束拉伸不足，條干不

57、勻，影響產(chǎn)品染色性能；但噴絲頭拉伸比過大，拉伸過度，會造成單絲斷裂，形成毛絲，生產(chǎn)狀況惡化。噴絲頭拉伸比一般控制在80—200，紡絲效果較好，生產(chǎn)滌綸FDY時，由于第一牽引輥速度較低，噴頭拉伸比應(yīng)小些，約80一100，而生產(chǎn)滌綸PoY時噴絲頭拉伸比應(yīng)較大些[10]。</p><p>　　2.2 高強(qiáng)低伸長滌綸長絲的形態(tài)結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　形態(tài)結(jié)構(gòu)按尺度和部位分為表觀形態(tài)、表面結(jié)構(gòu)

58、和微細(xì)結(jié)構(gòu)3類。表觀形態(tài)主要討論纖維外觀的宏觀形狀與尺寸，包括纖維的長度、粗細(xì)、截面形狀和卷曲等。表面結(jié)構(gòu)主要涉及纖維的形態(tài)及表層的構(gòu)造，是微觀形態(tài)與尺度的問題。微細(xì)結(jié)構(gòu)是指纖維內(nèi)部的有序區(qū)(結(jié)晶或取向排列區(qū))和無序區(qū)(無定形或非結(jié)晶區(qū))的形態(tài)、尺寸和相互間的排列與組合，以及細(xì)胞構(gòu)成與結(jié)合方式。顯微照相系統(tǒng)觀察的高強(qiáng)低伸長型滌綸工業(yè)絲結(jié)果如圖２-１所示[9]。</p><p>　　(a)縱向形態(tài)(X80)

59、 (b）截面形態(tài)(X 150)</p><p>　　圖２-１ 高強(qiáng)低伸長滌綸工業(yè)絲的形態(tài)結(jié)構(gòu)</p><p>　?。ǎ幔㎜engthways morphology(×80)；(b)Cross-section morphology(×150)</p><p>　　3高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯紗紡紗工藝及紗線結(jié)構(gòu)</p&g

60、t;<p>　　3.1 高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯紗的紡紗工藝</p><p>　　3.1.1 錠子轉(zhuǎn)速計算</p><p>　　根據(jù)圖3-1所示，其中，d1—錠桿直徑，D1—馬達(dá)主動皮帶盤直徑，D2—馬達(dá)被動皮帶盤直徑，D3—錠盤直徑，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速與D1、D3+0.6成正比，與D2、d1+0.6成反比，0.6mm是錠帶的厚度。</p><p>　　可得

61、：n錠子的計算公式：</p><p><b>　　（3-1） </b></p><p>　　圖3-1 ZJ1218-細(xì)紗機(jī)馬達(dá)傳動圖 </p><p>　　3.1.2 前羅拉的轉(zhuǎn)速</p><p>　　根據(jù)圖3-2所示得到，主電機(jī)的轉(zhuǎn)速與D1、T1、Z1、Z3、Z5、Z7等齒輪的齒數(shù)成正比，與D2、T2、Z

62、2、Z4、Z6、Z8等齒輪的齒數(shù)成反比，再乘以前羅拉的直徑，得到前羅拉的轉(zhuǎn)速：</p><p><b>　　（3-2）</b></p><p>　　圖3-2 ZJ1218-細(xì)紗機(jī)主動機(jī)到前羅拉的傳動圖 </p><p>　　3.1.3 捻度計算 </p><p>　　紗線相臨的截面間相對一周稱為一

63、個捻回，單位長度紗條上的捻回數(shù)稱為捻度，當(dāng)采用線密度制時，以捻回數(shù)/cm表示，但實際生產(chǎn)中多用10cm的捻回數(shù)表示。捻度的計算公式為：T=n錠子/v前羅拉，其中n錠子—錠子轉(zhuǎn)速，v前羅拉—前羅拉線速度。</p><p>　?。?.1）除以（2.2）得到：</p><p><b>　　（3-3）</b></p><p>　　3.1.4 牽伸倍數(shù)

64、的計算</p><p>　　牽伸倍數(shù)是表示牽伸作用大小的值，通常亦稱牽伸值，牽伸倍數(shù)分機(jī)械牽伸倍數(shù)和實際牽伸倍數(shù)兩種，其中E—機(jī)械牽伸倍數(shù)，E1—后區(qū)牽伸倍數(shù)，E2—前區(qū)牽伸倍數(shù)。</p><p>　　總的機(jī)械牽伸倍數(shù)E= E1×E2= v前/v后，根據(jù)圖3-3示易得到：</p><p>　　圖3-3 ZJ1218-細(xì)紗機(jī)傳動系統(tǒng)</p>

65、<p><b>　　（3-4）</b></p><p>　　E1= v中/v后，其中v中—中羅拉的表面線速度，v后—后羅拉的表面線速度，根據(jù)圖4-4所示易得到：</p><p>　　后區(qū)的牽伸倍數(shù)E1= （3-5）</p><p>　　圖3-4 ZJ1218-細(xì)紗機(jī)中羅拉到后羅拉的轉(zhuǎn)動圖<

66、/p><p>　　前區(qū)的牽伸倍數(shù)E2=v前/v中=E/E1 ，其中v前—前羅拉的線速度，v中—中羅拉的線速度，得到：</p><p>　　E2=E/E1 （3-6）</p><p>　　3.2 雙組分復(fù)合紗線成紗工藝設(shè)計</p><p>　　3.2.1 復(fù)合紗原料組成、結(jié)構(gòu)、規(guī)格及力學(xué)性能設(shè)計</p

67、><p>　　根據(jù)市場需求，設(shè)計雙組分復(fù)合紗。</p><p><b>　　● 原料組成設(shè)計</b></p><p>　　芯紗組分：高強(qiáng)低伸長滌綸長絲 50D/24F</p><p><b>　　短纖組分：棉纖維</b></p><p><b>　　● 紗線結(jié)構(gòu)設(shè)計

68、</b></p><p>　　所設(shè)計的雙組分復(fù)合紗線如圖3-5所示</p><p>　　其中：外包紗是棉纖維</p><p><b>　　芯絲是滌綸長絲</b></p><p>　　圖3-5 皮芯型結(jié)構(gòu)雙組分短纖/長絲復(fù)合紗</p><p><b>　　● 紗線規(guī)格設(shè)計&l

69、t;/b></p><p>　　芯紗纖度：芯紗纖度：Ntex =6.11tex</p><p>　　雙組分復(fù)合包芯紗纖度：雙組分復(fù)合包芯紗纖度：Ntex=16.76tex</p><p>　　捻系數(shù)：394-396</p><p>　　3.2.2 紡紗工藝設(shè)計</p><p>　　● 芯絲的規(guī)格與特性<

70、/p><p>　　芯絲的規(guī)格：線密度:5.56tex </p><p>　　芯絲特征:不卷曲、平行、高強(qiáng)度、低伸長</p><p>　　高強(qiáng)低伸長滌綸長絲的紡絲方法及性能在第2部分中已經(jīng)詳細(xì)論述，這里不再重復(fù)。</p><p>　　● 短纖須條成紗方法與工藝</p><p>　　天絲短纖紡紗采用普梳紡紗紡絲，工藝流

71、程為：</p><p>　　原料→開清棉 →梳棉→并條(2-3道) → 粗紗</p><p>　　本文的工藝路線到粗紗機(jī)階段為止，經(jīng)過粗紗機(jī)成為短纖須條。</p><p>　　● 細(xì)紗機(jī)復(fù)合紡紗方法與工藝</p><p>　　細(xì)紗機(jī)復(fù)合紡紗方法：通過環(huán)錠紡細(xì)紗機(jī)將長絲和短纖維復(fù)合成包芯紗。具體的紡紗原理詳見3.2.3介紹。</p>

72、;<p>　　細(xì)紗機(jī)的各項工藝參數(shù)包括總牽伸倍數(shù)、后區(qū)牽伸倍數(shù)、前區(qū)牽伸倍數(shù)、捻系數(shù)以及加捻捻度、錠子轉(zhuǎn)速、前羅拉轉(zhuǎn)速、單個錠子的單位時間的輸出產(chǎn)量等，這些工藝參數(shù)都是紡制紗線的必要條件，因此要嚴(yán)格、認(rèn)真地計算出各個工藝參數(shù)的數(shù)值，以確保紡制出的紗線是符合市場的需求。以下就是關(guān)于各個參數(shù)的設(shè)定:</p><p><b>　　● 總牽伸倍數(shù)</b></p><

73、;p>　　環(huán)錠細(xì)紗機(jī)的牽伸的倍數(shù)在20-59倍之間，在紡制復(fù)合包芯紗時應(yīng)采用46倍左右的牽伸倍數(shù)，這時所形成的細(xì)紗的條干比較均勻，紗線的抱合力大，斷裂強(qiáng)度大。再確定Za和Zb的齒數(shù)，比值為61/67。</p><p><b>　　● 后區(qū)牽伸倍數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗，高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯紗的后區(qū)牽伸倍數(shù)可以控制在1.18倍。確定ZL與Zd的

74、齒數(shù)，比值為55/29。</p><p><b>　　● 前區(qū)牽伸倍數(shù)</b></p><p>　　由總牽伸倍數(shù)與后牽伸倍數(shù)的關(guān)系，易得到前區(qū)牽伸倍數(shù)為27倍較合適。</p><p>　　● 捻系數(shù)以及加捻捻度的計算</p><p>　　高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯紗的捻度也是一項很重要的指標(biāo)，捻度的大小不僅影響到包覆質(zhì)量

75、的好壞，還影響到包芯紗的彈性伸長。捻度過小時，在高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯紗受力拉伸時，外層短纖維就會滑脫,產(chǎn)生露絲現(xiàn)象，影響布面的平整度，捻度過大，外層包覆纖維緊密,PTT長絲絲的彈性沒能充分發(fā)揮，則受到外層纖維的限制，成本增加。一般捻系數(shù)的設(shè)定為280-380，純棉的捻系數(shù)控制在330-360之間。依據(jù)經(jīng)驗，本論文可以選擇捻系數(shù)為394。根據(jù)αtex=Ttex×Ntex1/2 算出捻度：Ntex=55捻/10cm,根據(jù)公式（2

76、-3），從而選擇Z3和Z4的齒數(shù)，比值為70/34。</p><p><b>　　● 錠子轉(zhuǎn)速計算</b></p><p>　　由公式（2-1）可見，n電動機(jī)=1370 r/min，D1=15mm, D2=20 mm, D3=250 mm,d1=22mm,</p><p>　　得到：n錠子=11393 r/min。</p>&l

77、t;p>　　● 前羅拉轉(zhuǎn)速計算</p><p>　　由公式（2.2）可見，n電動機(jī)=1370 r / min，D1=15mm, D2=20 mm，Z3/Z4=70/34，T1/T2=28/84，Z1/Z2=33/52，Z5/Z6=37/52，Z7/Z8=50/50，d2=25mm,</p><p>　　得到：V前羅拉=140rpm</p><p>　　●

78、復(fù)合紡紗工藝參數(shù)</p><p>　　表3-1 復(fù)合紡紗工藝參數(shù)</p><p>　　● 單位時間單錠紡紗產(chǎn)量的計算</p><p>　　已知前羅拉的輸出速度：V前=2∏Rn （3-1）</p><p>　　其中：n為前羅拉的轉(zhuǎn)速，R為前羅拉的半徑，為12.5mm，前羅拉每分鐘的輸出速

79、度：S= V前×t 其中:t為1min</p><p>　　在不考慮紗線因加捻而造成的捻縮的情況下，單位時間1枚錠子的產(chǎn)量：</p><p>　　G= V前×t×T/1000 （3-2）</p><p>　　其中:T為號數(shù)，t為min，G的單位：g</p><p&g

80、t;　　得到：G=25×35/1000=0.875 g/min</p><p>　　3.2.3 復(fù)合成紗方法與原理[3]</p><p><b>　　● 復(fù)合成紗方法</b></p><p>　　在環(huán)錠紡紗機(jī)上增設(shè)控制長絲喂入位置的導(dǎo)輪裝置和控制長絲張力的張力裝置，可進(jìn)行短纖/長絲復(fù)合紡紗。詳見圖3-2-2。本方法的具體特征為：&

81、lt;/p><p>　　在短纖維細(xì)紗紡紗機(jī)的兩區(qū)三羅拉牽伸機(jī)構(gòu)上，短纖須條仍由喇叭口喂入并經(jīng)搖架牽伸機(jī)構(gòu)牽伸，長絲從筒子退繞后，從握持的前羅拉后方喂入，與短纖維須條匯合進(jìn)入加捻區(qū)；在進(jìn)入復(fù)合加捻區(qū)前，長絲的張力由特定的張力裝置控制，使紡紗時長絲的張力值穩(wěn)定保持在合理范圍，當(dāng)長絲與短纖須條在加捻三角區(qū)同軸復(fù)合加捻時，長絲的張力值大于（或等于）短纖須條的張力值；由前羅拉輸送，并喂入短纖維須條加捻區(qū)時，長絲由一精密導(dǎo)輪傳送

82、并控制其喂入短纖須條的位置，與短纖須條匯合后共同進(jìn)入加捻區(qū)復(fù)合加捻。</p><p>　　● 復(fù)合成紗原理 </p><p>　　由于長絲與短纖須條匯合時就位于須條的加捻中心，故在復(fù)合加捻過程中，只要保持長絲足夠的張力，長絲就會保持直線狀并且始終位于加捻中心的軸線上。短纖須條在加捻效應(yīng)的作用下會圍繞長絲（加捻中心）發(fā)生角位移，須條截面由扁平帶狀變成圓柱狀的同時，短纖維會按照各自的規(guī)律發(fā)

83、生內(nèi)外轉(zhuǎn)移。因此，短纖維不但會包覆在長絲的表面，而且在內(nèi)外轉(zhuǎn)移的同時會與長絲以及短纖維與短纖維之間發(fā)生纏結(jié)，是復(fù)合紗線具有較穩(wěn)定的皮芯結(jié)構(gòu)。</p><p>　　圖3-5 環(huán)錠紡復(fù)合成紗系統(tǒng) </p><p>　　3.2.4 復(fù)合紡紗工藝參數(shù)</p><p>　　經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)長絲預(yù)加張力值超過某臨界值，長絲對準(zhǔn)須條中心喂入，捻系數(shù)在394-396之間，長絲在復(fù)

84、合紗線的比例低于30%，并且適當(dāng)降低前羅拉輸出速度的條件下，可以紡制短纖長絲芯鞘型包芯復(fù)合紗，其中短纖為棉纖維。</p><p>　　表3-2 皮芯型復(fù)合紗線成紗工藝參數(shù)</p><p>　　3.3 高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯復(fù)合紗的結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　采用KH7700三維視頻顯微系統(tǒng)拍攝雙組分復(fù)合紗線的截面形態(tài)，同時采用YS-212-201型電子顯微鏡對雙

85、組分復(fù)合紗線的截面或是縱向進(jìn)行觀察，使用CU-2型纖維細(xì)度儀拍攝相關(guān)形態(tài)，并進(jìn)行分析。</p><p>　　由圖5可知，滌綸包芯紗的外觀和短纖紗的外觀相同，主要是由于采用芯鞘型長絲/短纖復(fù)合紡紗原理使兩種紗線在細(xì)紗機(jī)上紡紗成形，實現(xiàn)了短纖紗對芯絲的完全的包覆，芯絲不裸露，復(fù)合紗就呈現(xiàn)了短纖紗的外觀形態(tài)。</p><p>　　3.31 高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯復(fù)合紗的橫向結(jié)構(gòu)分析</p&

86、gt;<p>　　3-6 高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯紗橫向照片</p><p>　　由截面圖可知，在該芯鞘型包芯復(fù)合紗中，棉短纖維實現(xiàn)了對高強(qiáng)低伸長滌綸長絲的完全的包覆。高強(qiáng)低伸長滌綸長絲成束狀處在復(fù)合紗的中心。由于高強(qiáng)低伸長滌綸長絲處于一定的伸直狀態(tài)，這樣的復(fù)合紗具有棉型的外觀，又有長絲紗的身骨，紗線的手感和力學(xué)性能都很好。</p><p>　　3.32 高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯

87、復(fù)合紗的縱向結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　3-7 高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯紗縱向照片</p><p>　　由圖可知，高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯紗的外觀和短纖紗的外觀相同，主要是由于采用芯鞘型長絲/短纖復(fù)合紡紗原理使兩種紗線在細(xì)紗機(jī)上紡紗成形，實現(xiàn)了短纖紗對芯絲的完全的包覆，芯絲不裸露，復(fù)合紗就呈現(xiàn)了短纖紗的外觀形態(tài)。</p><p>　　4高強(qiáng)低伸長滌綸長絲及其包芯復(fù)合

88、紗的拉伸力學(xué)性能分析</p><p>　　4.1 高強(qiáng)低伸長滌綸長絲的拉伸力學(xué)性能分析</p><p>　　就拉伸纖維而言，高強(qiáng)低伸長滌綸長絲的相對斷裂強(qiáng)度比較高，其斷裂伸長小。高強(qiáng)低伸長滌綸長絲兼顧了高強(qiáng)和高強(qiáng)低伸長絲的優(yōu)點。</p><p><b>　　● 試樣</b></p><p>　　高強(qiáng)低伸長滌綸長絲（５

89、５Ｄ/２４Ｆ）：線密度為６．１１tex</p><p><b>　　● 實驗方法</b></p><p>　　采用YG061FQ/PC型電子單紗強(qiáng)力儀對試樣進(jìn)行測試。</p><p>　　試驗參數(shù)：隔 距: ２５０ｍｍ</p><p>　　速度: ２５０ｍｍ／ｍｉｎ</p><p><b&

90、gt;　　試驗次數(shù): 10</b></p><p>　　● 試驗結(jié)果及其分析</p><p>　　試驗測得的高強(qiáng)低伸長滌綸長絲的各項指標(biāo)如圖4-1所示，數(shù)據(jù)分析如表4-1，4-2。</p><p>　　圖4-1　高強(qiáng)低伸長滌綸長絲（５５Ｄ/２４Ｆ）的拉伸變形曲線</p><p>　　表4-1　高強(qiáng)低伸長滌綸長絲（５５Ｄ/２４Ｆ）

91、的拉伸力學(xué)性能</p><p>　　表4-2　高強(qiáng)低伸長滌綸長絲（５５Ｄ/２４Ｆ）的斷裂強(qiáng)力報表</p><p>　　從表4-1、4-2和圖4-1中可知，高強(qiáng)低伸長滌綸長絲的斷裂強(qiáng)力、斷裂強(qiáng)度很高，但斷裂伸長卻較小，體現(xiàn)了在外力作用下較小變形的優(yōu)勢。工業(yè)用滌綸用于紡織材料，可以提高紗線及織物的斷裂強(qiáng)力和減少伸長率。使得紗線和織物在較大的外力作用下，很少的改變紗線纖維的伸長，提高了織物的洗可

92、穿性能，是十分具有開發(fā)和應(yīng)用前景的纖維。</p><p>　　4.2 復(fù)合紗拉伸力學(xué)性能分析</p><p><b>　　● 試樣</b></p><p>　　高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯紗（16tex（50D））：線密度為16.76tex</p><p><b>　　● 實驗方法</b></

93、p><p>　　采用YG061FQ/PC型電子單紗強(qiáng)力儀對試樣進(jìn)行測試。</p><p>　　試驗參數(shù)：隔 距: ２５０ｍｍ</p><p>　　速度: ２５０ｍｍ／ｍｉｎ</p><p><b>　　試驗次數(shù): 10</b></p><p>　　● 試驗結(jié)果及其分析</p><

94、p>　　試驗測得的高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯復(fù)合紗的各項指標(biāo)如圖4-1所示，數(shù)據(jù)分析如表4-1。</p><p>　　表4-1 高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯復(fù)合紗的拉伸力學(xué)性能</p><p>　　圖4-1 高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯復(fù)合紗的力學(xué)性能</p><p>　　4.3 兩種紗線的力學(xué)性能對比</p><p>　　通過實驗數(shù)據(jù)，我們可以對滌綸

95、、高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯復(fù)合紗兩種紗線的拉伸力學(xué)性能進(jìn)行對比研究，如表4-2。</p><p>　　表4-2 兩種紗線的拉伸力學(xué)性能對比</p><p>　　通過實驗數(shù)據(jù)對比，我們可以對兩種紗線的拉伸力學(xué)性能進(jìn)行分析，包芯紗的初始模量遠(yuǎn)小于滌綸長絲的初始模量，但是包芯紗的斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率比滌綸要大得多，我們可以得出結(jié)論：包芯紗的拉伸力學(xué)性能要優(yōu)于滌綸的拉伸力學(xué)性能。</p>

96、;<p>　　5小變形循環(huán)應(yīng)力作用下滌綸及復(fù)合紗的力學(xué)性能分析</p><p>　　5.1 定伸長循環(huán)拉伸實驗及數(shù)據(jù)分析</p><p><b>　　● 試樣</b></p><p>　　高強(qiáng)低伸長滌綸長絲（6.11tex）</p><p>　　高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯復(fù)合紗（16.76tex）<

97、/p><p><b>　　● 實驗方法</b></p><p>　　采用NG061/FG-30/PC型電子單紗強(qiáng)力儀對試樣進(jìn)行測試。</p><p>　　試驗參數(shù)：隔 距: 250mm</p><p>　　速度: 250mm/min</p><p><b>　　試驗次數(shù): 10</b

98、></p><p>　　預(yù)加張力：0.5cN/tex</p><p><b>　　● 實驗結(jié)果</b></p><p>　　圖5-1到圖5-6，分別為定伸長為3%、5%、10%時高強(qiáng)低伸長滌綸長絲和包芯紗實驗所得數(shù)據(jù)繪制曲線圖。</p><p>　　圖5-1 等伸長為3%時滌綸長絲的力學(xué)行為</p>

99、<p>　　圖5-2 等伸長為5%時滌綸長絲的力學(xué)行為</p><p>　　圖5-3 等伸長為10%時滌綸長絲的力學(xué)行為</p><p>　　圖5-4 等伸長為3%時包芯紗的力學(xué)行為</p><p>　　圖5-5 等伸長為5%時包芯紗的力學(xué)行為</p><p>　　圖5-6 等伸長為10%時包芯紗的力學(xué)行為</p>

100、<p>　　將數(shù)據(jù)處理，可得到表5-1，比較兩種紗線的力學(xué)行為，如下表所示：</p><p>　　表5-1 定伸長為3%、5%和10%時兩種紗線的力學(xué)行為</p><p>　　5.2 定負(fù)荷循環(huán)拉伸實驗及數(shù)據(jù)分析</p><p><b>　　● 試樣</b></p><p>　　高強(qiáng)低伸長滌綸長絲（6.11t

101、ex）</p><p>　　高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯復(fù)合紗（16.76tex）</p><p><b>　　● 實驗方法</b></p><p>　　采用NG061/FG-30/PC型電子單紗強(qiáng)力儀對試樣進(jìn)行測試。</p><p>　　試驗參數(shù)：隔 距: 250mm</p><p>　　速度: 2

102、50mm/min</p><p><b>　　試驗次數(shù): 10</b></p><p>　　預(yù)加張力：0.5cN/tex</p><p><b>　　● 實驗結(jié)果</b></p><p>　　圖5-7到圖5-12，分別為定負(fù)荷為斷裂強(qiáng)度的5%、8%、10%時高強(qiáng)低伸長滌綸長絲和包芯紗實驗所得數(shù)據(jù)繪

103、制曲線圖。</p><p>　　圖5-7 等負(fù)荷為5%時滌綸的力學(xué)行為</p><p>　　圖5-8 等負(fù)荷為8%時滌綸的力學(xué)行為</p><p>　　圖5-9 等負(fù)荷為10%時滌綸的力學(xué)行為</p><p>　　圖5-10 等負(fù)荷為5%時包芯紗的力學(xué)行為</p><p>　　圖5-11 等負(fù)荷為8%時包芯紗的力學(xué)行為

104、</p><p>　　圖5-12 等負(fù)荷為10%時包芯紗的力學(xué)行為</p><p>　　將數(shù)據(jù)處理，可得到表5-1，比較兩種紗線的力學(xué)行為，如下表所示：</p><p>　　表5-2 等加張力為5%，8%和10%時的四種紗線的力學(xué)行為</p><p>　　5.3 兩種紗線的力學(xué)性能實驗數(shù)據(jù)分析 </p><p>　　

105、由定伸長循環(huán)應(yīng)力實驗可以得出：</p><p>　　⑴在小變形條件下，隨著定伸長率的增大，彈性回復(fù)率排序為：在定伸長為3%和5%時，滌綸>包芯紗；在定伸長為10%時，包芯紗>滌綸；</p><p>　　⑵在小變形條件下，隨著定伸長率的增大，塑性變形率排序為：在定伸長為3%時，包芯紗>滌綸；在定伸長為5%和10%時，滌綸>包芯紗；</p><p&g

106、t;　?、窃谛∽冃螚l件下，隨著定伸長率的增大，應(yīng)力松弛率排序為：在定伸長為3%和5%時，滌綸>包芯紗；在定伸長為10%時，包芯紗>滌綸。</p><p>　　由定負(fù)荷循環(huán)應(yīng)力實驗可以得出：</p><p>　?、旁谛∽冃螚l件下，隨著定負(fù)荷的增大，彈性回復(fù)率排序為：在等加張力分別為5%、8%和10%時，均為包芯紗>滌綸；</p><p>　?、圃谛∽?/p>

107、形條件下，隨著定負(fù)荷的增大，塑性變形率排序為：在等加張力分別為5%、8%和10%時，分別為滌綸>包芯紗，滌綸=包芯紗，包芯紗>滌綸；</p><p>　　⑶在小變形條件下，隨著定負(fù)荷的增大，蠕變率排序為：在等加張力分別為5%、8%和10%時，均為滌綸>包芯紗。</p><p><b>　　6 結(jié) 論</b></p><p>

108、;　　經(jīng)過對高強(qiáng)低伸長滌綸長絲包芯復(fù)合紗成紗機(jī)理與工藝優(yōu)化研究及力學(xué)性能測試后，得出主要結(jié)論如下：</p><p>　　⑴高強(qiáng)絲伸長滌綸長絲具備了紡織纖維的基本性能，同時滌綸工業(yè)絲具有斷裂強(qiáng)度高，延伸率低，耐沖擊性好等優(yōu)良的物理機(jī)械性能特點。由于其綜合性能好，用途廣泛。近十年來，高強(qiáng)低伸長滌綸長絲已經(jīng)發(fā)展為產(chǎn)業(yè)用紡織品工業(yè)中不可缺少的重要材料之一。用于包芯紗的生產(chǎn)具有良好的前景。</p><p

109、>　　⑵紡制滌綸長絲包芯復(fù)合紗時，要嚴(yán)格按照環(huán)錠細(xì)紗機(jī)的工作原理進(jìn)行紡紗，控制好環(huán)錠細(xì)紗機(jī)的各項工藝參數(shù)。當(dāng)長絲預(yù)加張力值超過某臨界值，長絲對準(zhǔn)須條中心喂入，捻系數(shù)在394-396之間，并且適當(dāng)降低前羅拉輸出速度的條件下，可以紡制短纖長絲芯鞘型包芯復(fù)合紗。文中的設(shè)計的為短纖／長絲復(fù)合紡紗為長短纖的復(fù)合，提供了一個新的技術(shù)平臺和低成本短流程的工藝方法，具有廣泛的應(yīng)用前景。 </p><p>　　⑶高強(qiáng)低伸長滌

110、綸包芯紗的縱向外觀和短纖紗的外觀相同，天絲短纖維實現(xiàn)了對滌綸長絲的完全的包覆。滌綸長絲成束狀處在復(fù)合紗的中心。復(fù)合紗具有短纖紗的外觀，又有長絲紗的身骨。主要是由于采用芯鞘型長絲/短纖復(fù)合紡紗原理使兩種紗線在細(xì)紗機(jī)上紡紗成形，實現(xiàn)了短纖紗對芯絲的完全的包覆，芯絲不裸露，復(fù)合紗就呈現(xiàn)了短纖紗的外觀形態(tài)。作為復(fù)合紗芯組份的滌綸長絲為復(fù)合紗線及其織物提供模量與強(qiáng)伸性，作為復(fù)合紗皮組份的短纖維為復(fù)合紗線提供柔軟的手感、布面的飽滿感以及優(yōu)越的吸濕透

111、氣導(dǎo)濕性能等。</p><p>　?、雀邚?qiáng)低伸長滌綸長絲包芯復(fù)合紗紗線彈性好、彈性回復(fù)率高于長絲紗；斷裂強(qiáng)度等力學(xué)性能可以滿足織造的要求，可以廣泛地應(yīng)用于面料的生產(chǎn)，具有十分廣闊的市場前景。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]蘇玉恒. 楊明霞.多組份復(fù)合紗定量設(shè)計[J]現(xiàn)代紡織技術(shù)，2007(1) <

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