扁平纤维纺丝成形研究 Ⅰ.扁平纤维纺丝成形的数学模型及模拟分析

通过对圆形截面纤维纺丝动力学基本方程的修正及扁平纤维形变方程的推导,建立了扁平纤维纺丝成形的数学模型,并进行了计算机模拟,其结果与Takarada等学者研究结果相一致。模拟纺丝结果表明,增加单孔质量流量,降低纺丝温度及侧吹风起始高度,纤维长宽比提高;喷丝孔的长宽比增大,纤维长宽比大幅度降低。

扁平纤维熔融纺丝动力学模型

根据熔融纺丝的基本原理,推导了扁平纤维的动力学模型。根据所建立的模型,模拟了纺丝工艺条件对纤维异形度的影响。模拟的结果表明:扁平纤维的异形度随着纺丝温度及特性黏度的升高而降低;泵供量一定时,纺速对异形度的影响不大;纺丝速度一定,异形度随着泵供量的增大而增大;吹风条件对异形度的影响较大;随着喷丝孔的长宽比的增大,异形度增加的幅度也较大;异形度在纺程上较小的区间内有明显的下降趋势,并随着泵供量的增加其下降的趋势变缓。

扁平纤维纺丝成形研究 Ⅱ.扁平PET纤维喷丝板的设计及产品开发

根据扁平纤维纺丝成形的理论数学模型进行了喷丝板的优化设计，开发了线密度为2．2dtex，纤维截面长宽比为7．5～8．0的PET扁平纤维。结果表明，选择喷丝板微孔长宽比为14较为合理，调节纺丝温度为286oC，降低环吹风速度为1．1m／s，环吹风温度26℃，纺丝速度1000m／min，纺得的PET扁平纤维的平均长宽比为7．738，断裂强度为4．83cN／dtex，断裂伸长率为33．6％，各项质量指标达到了预定的要求，纤维截面均匀，手感丰满。

并列型PA 6/PET复合扁平纤维挤出成形工艺的数值模拟

以聚酰胺6(PA 6)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)两种聚合物为原料,利用Polyflow软件建立并列型PA 6/PET复合扁平纤维挤出成形的模型,模拟在不同流量、不同纺丝温度下纤维挤出成形的过程,分析在此过程中纤维横截面形状系数及丝条温度的变化情况。结果表明:在复合扁平纤维纺丝中,两种流体入口流量比的变化会引起共挤出界面位置和形状的变化;PA 6/PET复合扁平纤维形状系数随着PA 6∶PET流量比的增大而减小,随着总流量的增加而增大,而丝条温度降低的趋势变缓;复合扁平纤维的形状系数随着纺丝温度升高而降低。

腈纶扁平纤维生产技术探讨

介绍了异形纤维的发展史及其关键工艺过程,列举了国外有代表性的扁平腈纶纤维生产工艺。对扁平纤维生产的纺丝原液流变性能,喷丝板的设计制造以及纺丝工艺条件的优化进行了分析和研究。

扁平纤维的初步研究

本文介绍了生产扁平纤维的国内外现状、技术发展趋势、生产需求和市场前景;说明了研究的主要内容;初步研究了生产扁平纤维的关键技术;提出了主要技术经济考核指标;提出了生产扁平纤维可带来较高的经济效益。

腈纶扁平纤维纤偏的影响因素及纠正方法

针对腈纶扁平纤维纤偏波动的实际问题,分析其影响因素,并从工艺、设备、电气等方面提出纠正方法。影响腈纶扁平纤维纤偏的因素众多,实际生产中,聚合的含固量、纺丝台的维护、控制好定型机两个拉丝点尤为重要。

扁平玻璃纤维增强有机磷阻燃改性PA66复合材料的性能研究

对比研究了扁平玻璃纤维和圆截面玻璃纤维在有机磷阻燃剂改性PA66体系中加工性能、力学性能和阻燃性能的差异。结果表明:采取扁平玻璃纤维增强有机磷阻燃改性PA66复合材料相较圆截面玻璃纤维具备同等水平的拉伸强度和弯曲强度,缺口冲击强度则优于圆截面玻璃纤维,且复合材料的加工流动性更好,在相同阻燃剂添加量下的扁平玻璃纤维增强复合材料阻燃性能提升均具有显著优势。

高模扁平玻璃纤维增强PA66复合材料的应用研究

为满足下游产品对PA66复合材料力学强度、光学性能、尺寸稳定性等提出的更高要求,通过使用双螺杆挤出机,采用共混改性方法制备高模扁平玻璃纤维增强尼龙66(SF-PA66)复合材料。对比了高模扁平玻璃纤维、扁平玻璃纤维和圆形玻璃纤维增强的尼龙66复合材料的加工性能、力学性能、光学性能、抗翘曲性能和各向异性情况。结果表明,高模扁平玻璃纤维在各项力学性能表现上均优于扁平玻璃纤维和圆形玻璃纤维,且兼具扁平玻璃纤维在抗翘曲、加工流动性和各向同性方面的优势,尤其在透明度方面表现优异。

PA 6/PET扁平复合纤维界面分布的数值模拟

以聚己内酰胺(PA 6)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的扁平复合纤维为例,考虑壁面滑移弹性行为,利用Polyflow软件对非牛顿流体在喷丝板扁平孔道内的界面分布进行数值模拟,分析了扁平微孔的长宽比(W/H)、微孔深度(L)以及PA 6/PET流量比对两种熔体间界面位置分布的影响。结果表明:在总流量为3.2×10-7m3/s时,随着喷丝板微孔W/H的增大,界面位置偏移量随之增大,界面相对偏移量没有变化;随着喷丝板微孔L的增大,熔体界面位置偏移量逐步增大,界面位置相对偏移量也逐步增大;随着PA 6/PET流量比的增大,熔体界面位置偏移量由PA 6一侧逐步减小至PET一侧反向逐步增大,合理的流量比能够减小界面偏移量,改善纺丝时复合扁平纤维的成形效果。

扁平形聚酯纤维形态与特性的研究

研究扁平形聚酯纤维的形态、当量扁平度和柔量、断裂比功等特性之间的联系以及它们对扁平形聚酯纤维抗弯刚度,弯曲回弹性、柔韧性的影响。

扁平截面形状对纤维及其纤网结构的影响

纤维截面扁平化可以克服圆形截面纤维的某些缺点,赋予产品优良的性能和用途。从扁平粘胶纤维的结构性能、力学性能和纤网缠结模型分析了截面形状对纤维及其相关制品性能的影响,指出扁平粘胶纤维是一种应用前景广阔的异形纤维。

2.22dtex闪光扁平涤纶短纤维生产工艺探讨

通过异形喷丝板的设计及特殊纺丝和后拉伸工艺生产了闪光扁平涤纶短纤维。讨论了生产工艺 ,并对影响纤维扁平度的因素进行了分析。

1.67dtex黑色扁平涤纶短纤维生产工艺探讨

采用特性黏数0.642 dL/g有光聚酯切片和黑色母粒共混,生产黑色扁平涤纶短纤维,探讨了喷丝板的设计及纺丝工艺参数对产品性能的影响。结果表明:采用扁平形喷丝孔,长宽比10/1,喷丝孔的长度方向朝向喷丝板孔中心,控制黑色母粒质量分数为7.0%～8.0%,在纺丝温度284～286℃,纺丝速度850m/min,环吹风温度25℃,环吹风速度1.20 m/min的纺丝条件下,后加工拉伸温度为80～85℃,,拉伸倍数为3.40～3.55,卷曲机温度85℃,生产的1.67 dtex黑色扁平涤纶短纤维扁平度为6.5,断裂强度为4.41cN/dtex,断裂伸长率为21.3%。

熔体直纺222 dtex/72 f扁平涤纶拉伸丝的生产工艺优化

采用熔体直纺工艺路线生产222 dtex/72 f扁平涤纶拉伸丝,针对生产过程中容易产生毛丝、断头等现象,重点对所用喷丝板、纺丝温度、冷却条件、拉伸工艺和上油工艺等进行了优化。结果表明:选择扁平孔喷丝板微孔长宽比10:1、组件初始压力(17.0±0.5)MPa,生产稳定性较好;在纺丝温度288℃、冷却风速0.80 m/s、无风区高度65 mm、集束位置1 200 mm、拉伸倍数2.60、第一热辊温度92℃、第二热辊温度132℃、油剂质量分数20%、纤维含油率1.00%、主网络气压0.35 MPa、油嘴与导丝钩间距为20 cm的工艺条件下,生产222 dtex/72 f扁平涤纶拉伸丝过程中毛丝和断头显著减少,满卷率达98.0%以上,且产品各项质量指标符合FZ/T 54039—2018《异形涤纶牵伸丝》规定的优等品要求,纤维断裂强度为3.80 cN/dtex,断裂伸长率为27.5%,扁平度为4.0。

扁平异染超亮涤纶拉伸变形丝的生产技术

使用大有光聚酯切片先制得半取向丝(MOY)后,再经特殊的假捻变形工艺路线开发生产出扁平异染涤纶拉伸变形丝(DTY)。在加工过程中开发出了特有的不匀拉伸装置,可以使得纤维产生不匀率高的拉伸效果,从而达到纤维片段上的高染色不匀,丰富了产品的外观特色。通过合理选用工艺流程和纺丝假捻变形工艺,可生产出品质高、性能良好的扁平异染超亮涤纶DTY。

系列扁平腈纶的开发

介绍了扁平腈纶的特性及国内外发展状态,重点分析了生产系列扁平腈纶的关键技术,如聚合物及原液的制备、喷丝板设计、纺丝工艺条件的优化等。指出原液温度、负拉伸、凝固浴温度、浓度、流量以及所用的油剂都会对扁平纤维的质量产生影响。

2-85 dtex/48 f扁平涤纶FDY的开发

采用特性黏数为0.645 d L/g的半消光聚对苯二甲酸乙二醇酯熔体生产2-85 dtex/48 f扁平涤纶全拉伸丝(FDY),探讨了其生产工艺条件。结果表明:较佳的生产工艺条件为喷丝板孔长1.4 mm、孔宽0.12mm,油嘴上油,纺丝温度288℃,环吹风压力40 Pa,第一热辊速度1 900 m/min,温度91℃,第二热辊速度4 450 m/min,温度133℃,拉伸倍数2.2~2.5,卷绕速度4 400 m/min;采用双头纺工艺生产的扁平涤纶FDY条干不匀率为1.36%,沸水收缩率为7.5%,产品染色均匀度大于等于4级,扁平度为4.78,各项质量指标达到了预定的要求,纤维截面均匀,手感丰满。