Effects of Process Technology on Structure and Properties of HMLS Fibers

High modulus low shrinkage (HMLS) fibers have been prepared by using higher viscosity PET chips. The effects of the process conditions on their structure and properties have been studied by various testing techniques. The results show that the suitable spinning speed for preparing of HMLS fibers is 2 000 ～ 2 800 m/min. With the increase of the spinning speed, the density, crystallinity, and birefringence of the initial fibers increase obviously, but the shrinkage ratio decreases rapidly. The effects of process technology on properties of the HMLS fibers have also been discussed.

静电和熔融纺丝法对PET纤维表面结构的影响

采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和差示扫描量热仪(DSC)对溶液和熔融静电纺丝法所制备的PET纤维,以及工业熔融纺PET纤维的表面形貌和热学性能进行分析比较。结果表明,因加工成纤方式不同,熔融静电纺纤维表面光滑匀整,工业熔融纺纤维表面有明显的凹凸波浪纹,而溶液静电纺纤维表面略显蜂窝状结构。由DSC分析可知,不同纺丝方法对纤维玻璃化温度、结晶温度、熔融温度的影响不大,但实验室制备熔融静电纺纤维的结晶度和结晶的完整性较工业熔融纺纤维低,而溶液静电纺纤维晶态结构大部分处于无定形状态。

分散染料常压易染PET纤维的研制

选用改性共PET切片(EDDP),在现有POY两部位高速纺实验机上进行生产调试,确定了干燥、纺丝、后加工的工艺条件。试验证明EDDP纤维可常压沸染,色谱齐全。

热管纺丝中温度对PET纤维结构的影响

本文介绍了纺程加热一步法制取充分结晶纤维中的远红外加热法。为了弄清纤维力学性质随温度上升而引起的变化,研究了加热温度对纤维结构形成的影响。应用红外光谱的分离技术,研究了加热过程中结晶形成的机理。发现不仅PET纤维的848cm^(-1)谱带发生了变化,而且通过对848cm^(-1)谱带分离成代表PET三种结构的三个峰838cm^(-1),846cm^(-1),853cm^(-1)也发生了变化。充分说明了温度在加工过程中对PET纤维结晶结构的形成所起的作用。为了证实这些变化,又以大角X射线衍射及力学性能的测定作了旁证。表明了在红外光谱、大角X射线衍射和力学性能间有一致的变化。本文还对结晶结构的形成与工艺条件的关系进行了讨论,获得了用远红外加热法制取充分结晶纤维合适的工艺条件。

改变纺程参数制取高模量低收缩PET纤维

介绍在高速熔融纺丝线经过的空气介质中设置液体等温槽以改变纺程参数，制取高性能聚对苯二甲酸乙二醇酯（ＰＥＴ）纤维的一种新工艺，制得的初生纤维具有优异的力学性能。分析了此法制得的纤维的结构和力学性能的变化以及工艺条件的影响，指出其性能的提高是由纤维结构中取向非晶态含量大大增加所引起。对制得的初生纤维进一步拉伸热处理后，其性能优于一般高模量低收缩ＰＥＴ纤维。

高强抗紫外PET工业丝的生产试验与表征

将含纳米二氧化钛(TiO_(2))的母粒添加到常规高黏聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)切片中,采用熔融共混挤出的方法制备高强抗紫外PET工业丝。在研究TiO_(2)对高黏PET流变性能和结晶性能影响的基础上,进行高强抗紫外PET工业丝工业化试验,试验中针对性地调整纺丝工艺,制得了不同TiO_(2)含量的高强抗紫外PET工业丝,并对其结构和性能进行了研究。结果表明:添加TiO_(2)的高黏PET体系具有良好的可纺性,无毛丝出现,整体生产稳定;当TiO_(2)质量分数小于2.0%时,高强抗紫外PET工业丝的断裂强度大于8.0 cN/dtex;随着TiO_(2)含量的增加,高强抗紫外PET工业丝表面粗糙,结晶度降低,力学性能下降;高强抗紫外PET工业丝织物对紫外线UVA区透射率均小于5%,紫外线防护系数大于50,具有优异的防紫外透过性能;经过200 h人工紫外灯加速老化实验后,高强抗紫外PET工业丝强度保持率没有提高。

三箱式纺丝技术生产PET/PA6复合纤维

介绍了采用三箱式纺丝技术生产PET/PA6复合纤维的设备及工艺。重点对纺丝箱体、纺丝温度控制进行了详细的讨论。

PET/PA6复合纺丝工艺的确定

探讨了PET/PA6星型复合纤维纺丝工艺,分析了两组分复合比、纺丝温度、拉伸比、拉伸温度等条件对复合纤维的生产过程及产品品质的影响,认为选择PET/PA6复合比为80/20,纺丝温度为280-290℃,拉伸温度为85-95℃,定型温度为195-205℃,纺丝较顺利,产品品质较好。

PTT/PET并列复合卷曲纤维生产工艺探讨

探讨了83 dtex/36 f PTT/PET并列复合卷曲纤维的生产工艺,结果表明:采用特殊设计的外并列型纺丝组件,喷丝孔长径比大于3;选用特性黏度为1.25 dL/g的PTT切片和特性黏度为0.48 dL/g的PET切片,PTT与PET质量比为50/50;PET纺丝温度为265~275℃,PTT纺丝温度为245~265℃,拉伸倍数为2.6~3.3,热定形温度为130~170℃,卷绕角控制在5.0°~8.0°,卷绕张力为0.08~0.16 cN/dtex,卷绕速度为3 600~4 200 m/min,可获得性能优良的PTT/PET并列复合卷曲纤维,并实现工业化生产。

溶剂对PET纤维聚集态结构的影响

用密度法、DSC,偏光显微镜(PLM)和测定收缩率研究了1,2-二氯乙烷对不同纺速PET纤维聚集态结构的影响。结果表明,纺速不同,溶剂诱导结晶(SINC)及其动力学过程不同。高速纺纤维系取向晶态结构,对溶剂扩散有抑制作用。低、中速纺纤维基本为非晶态结构,SINC过程易于进行,但中速纺纤维取向非晶态含量高,溶胀度和收缩率较小。从而印证了关于不同纺速PET纤维结构特征的结论。

干法与湿法凝胶纺丝UHMWPE纤维的结构与性能

比较干法与湿法凝胶纺丝工艺制得超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维的性能特征;采用扫描电镜观察纤维的表面形貌,利用X射线衍射计算其结晶度、晶粒尺寸及取向度,利用差示扫描量热仪测试纤维热性能等,并测试其力学性能及密度。结果表明:干法工艺制得的UHMWPE纤维较湿法工艺制得的纤维表面更为光滑、平整;采用干法工艺制得的纤维结晶度为72.54%,湿法工艺制得的为70.20%,两种工艺制得纤维均有较高的取向度;干法工艺制得的纤维断裂强度为31.87 cN/dtex,湿法工艺制得的为29.10cN/dtex,干法工艺制得的纤维力学性能更好;干法工艺制得的纤维密度增加得更大,熔点及熔融起始温度高,熔程短。

二次拉伸对干湿法PAN原丝结构性能的影响

讨论了二次高温拉伸过程中拉伸介质、拉伸倍数、拉伸温度、拉伸速度等工艺条件对干湿法聚丙烯腈原丝的物理机械性能和形态结构的影响。结果表明 ,165℃下 2倍过热蒸汽拉伸得到的纤维强度最高 ,可达 7cN/dtex左右。干热拉伸有利于纤维取向结构的形成 ,蒸汽拉伸有利于纤维结晶结构的形成。经过二次高温拉伸 ,纤维的强度及模量较大幅度提高 ,而断裂伸长率下降很多。

拉伸条件对高强PVA纤维结构和性能的影响

将聚乙烯醇(PVA)加入到二甲基亚砜(DMSO)和水(质量比94:6)的混合溶剂中,以甲醇为凝固剂,采用干湿法凝胶纺丝,经热拉伸和热定型后,制得高强度PVA纤维。探讨了拉伸工艺对高强PVA纤维结构和性能的影响。结果表明:对于负拉伸为40%,初拉伸2倍,220℃热拉伸9.9倍,热定型2 min的PVA纤维,纤维的结晶结构比较完善,断裂强度为17.8 cN/dtex,初始模量为310.7 cN/dtex;PVA纤维在光学显微镜下观察到的横纹反映出结晶聚集体的光学现象,横纹较多时,纤维的断裂强度和初始模量较高。

二醋酯纤维的结构特性

采用DSC、X射线衍射和密度梯度管等技术研究了二醋酯纤维的结晶、取向等结构特性,初步探讨了不同纺丝工艺对纤维结构特性的影响,发现:二醋酯纤维存在两种晶型结构,结晶度和取向度都较低;以相同二醋片为原料时,纺丝工艺对纤维的结构特性有影响但不明显,而烟用纺丝工艺和纺织用纺丝工艺之间的差别对纤维结构特性的影响则相对较大。

短纤/长丝芯鞘型复合纱成纱机制与工艺

重点研究了刚性长丝、柔性长丝、弹性长丝与短纤维须条在环锭纺纱机上纺制短纤/长丝复合纱的工艺技术。先回顾短纤/长丝复合纱的分类、组合方式及其结构,进而分析刚性长丝、柔性长丝、弹性长丝的退绕条件、纤维转移机制,优化了复合成纱的工艺参数,提出以制备芯鞘型刚性长丝包芯纱、柔性长丝包芯纱、弹性长丝包芯纱为目标的复合纺纱工艺技术和纺纱工艺参数。并对刚性长丝复合纱、柔性长丝复合纱、弹性长丝复合纱在纺织产品中的应用及其开发前景进行了展望。

浅析星型涤锦复合纤维纺丝工艺

探索了 PET/ PA6星型复合纤维纺丝工艺 ,讨论了两组分复合比、纺丝温度、拉伸倍率、拉伸温度等条件对复合纤维的生产过程及产品质量的影响。认为选择 PET/ PA6复合比为 80 / 2 0 ,纺丝温度2 80～ 2 90℃ ,拉伸温度 80～ 90℃ ,定型温度 190～ 2 0 0℃ ,纺丝顺利 ,产品质量较好。

纺丝条件对基于Lyocell工艺加工的竹浆纤维结构与性能的影响

以竹浆粕为原料,在不同的纺丝条件下采用Lyocell工艺制备了竹浆纤维。采用X射线衍射法、偏光显微镜以及强伸仪对不同纺丝条件下制得的纤维超分子结构以及力学性能进行测定。结果表明,纺丝条件是影响Lyocell工艺竹浆纤维结构与性能的重要因素。随着喷丝头拉伸比的提高,Lyocell工艺竹浆纤维的结晶度及取向增加,从而导致其初始模量和断裂强度相应增大,而线密度和断裂伸长率则相应下降。当喷丝头拉伸比固定不变时,随着纺丝速度的升高,Lyocell工艺竹浆纤维的晶区取向基本不变,非晶区取向及结晶度增加,断裂强度和初始模量增大,断裂伸长率减小。

低温溶液缩聚PPTA共聚物的直接湿法纺丝研究

采用低温溶液缩聚法,在聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)聚合体系中引入了一定量的4,4'-二氨基二苯醚(4,4'-ODA),制备出了高黏度的改性PPTA纺丝原液,并直接进行湿法纺丝;研究了使用不同黏度的纺丝原液时,拉伸倍数、凝固浴温度、凝固浴浓度等纺丝工艺条件对初生纤维力学性能的影响,确定了最佳的湿法纺丝条件;借助扫描电镜、热重分析仪、红外光谱、X射线衍射对纤维的结构和性能进行了表征。结果表明:4,4'-ODA被成功地引入到PPTA中,但改性PPTA的结晶性能和耐热性能下降;当改性PPTA纺丝原液的比浓对数黏度(ηinh)从2.12 dL/g增大至2.58 dL/g,拉伸倍数从1.25增加至2.27时,改性PPTA纤维的强度均有所增加;最佳纺丝条件为改性PPTA的ηinh2.58 dL/g,纺丝温度50℃,拉伸倍数2.27,凝固浴为N-甲基吡咯烷酮与水的体积比1∶9,凝固浴温度30℃,在此条件下可制得改性PPTA初生纤维的断裂强度为4.22 cN/dtex,断裂伸长率为24.9%,模量为105.98 cN/dtex。

直接纺丝法制备超高强度涤纶短纤维的工艺研究

通过对熔体输送、纺丝成形和后处理工艺的计算机模拟等研究,成功地在大容量、直接纺生产线上生产纤度1.33 dtex、断裂强度大于6.88 cN/dtex、断裂伸长17.2%、180℃干热收缩率小于5.1%的缝纫线用超高强涤纶短纤维。实践表明,熔体输送采用相对较短的停留时间和熔体冷却器的应用是先决条件;用计算机模拟纺丝过程,多元回归的方法得到定性和定量的结果,是工艺制订和稳定运行的关键;后处理可无级变速的拉伸工艺和多段式可调节张力的热辊紧张热定形方式,使各工艺得到优化。

四组分长丝/短纤包芯复合纱的成纱工艺、结构及其性能

研究了以涤纶、氨纶网络丝为芯丝,以羊毛、兔绒混纺须条为外包纤维,在FA506环锭细纱机上纺制四组分长丝/短纤包芯复合纱的成纱工艺。用电子单纱强力仪测试了复合纱芯丝(涤纶与氨纶的网络丝)及四组分长丝/短纤复合纱的力学性能,用纱线毛羽仪测试了四组分复合纱线的毛羽,用电子条干均匀度仪测试分析了四组分复合纱线的线密度不匀率。实验结果表明,四组分长丝/短纤复合包芯纱在小变形条件下具有良好的弹性回复率,纱线毛羽较少,条干均匀性较好,可作为一种新型毛衫针织用纱。