深远海浮式风电基础系泊缆用纤维性能研究及应用展望

海上风力发电成为近年研究应用的热点,浮式风电(FOWT)基础逐步走向深远海域,纤维系泊缆绳在浮式风电系泊中得到越来越多的关注和应用。以应用于深远海浮式风电系泊用纤维材料为研究对象,基于ISO、ABS和DNV相关标准和规范,通过测试国产海工级聚酯(PET)、国产常规高模量聚乙烯(HMPE)纤维、国产耐蠕变HMPE纤维和进口耐蠕变HMPE纤维共4种纤维在经人造海水浸泡前后的断裂强力、断裂伸长率和纱—纱摩擦失效循环次数,比较分析了它们的拉伸性能和纱—纱摩擦性能。结果表明:进口耐蠕变和国产耐蠕变HMPE纤维的断裂强度较国产常规HMPE低,国产耐蠕变HMPE纤维的断裂强度未能达到ISO标准的要求;人造海水浸泡不会对PET和HMPE纤维的断裂伸长率造成影响,使用海工油剂可以避免PET和HMPE纤维的断裂强度因海水浸泡而降低;海水浸泡会使纤维的弹性模量减少高达24%;国产耐蠕变HMPE纤维的弹性模量较进口耐蠕变HMPE纤维低约32%,这为近海浅水系泊缆用纤维提供了新的选择可能性;PET和HMPE纤维的纱—纱摩擦性能均满足美国ABS船级社要求,湿态下国产海工级PET纤维、国产常规HMPE纤维、国产耐蠕变HMPE纤维和进口耐蠕变HMPE纤维分别达到ABS要求值的19.8倍、15.6倍、2.9倍和8.8倍。最后对纤维系泊缆绳在深远海浮式风电系泊的应用进行了展望,为系泊缆用纤维在深远海浮式风电中的应用提供了参考。

涤纶与芳纶及超高分子量聚乙烯纤维复合纱防刺织物的制备及其性能

为降低高性能纤维防刺织物的成本,改善产品的舒适性,通过将芳纶、超高分子量聚乙烯纤维与涤纶进行复合纺纱并制备防刺织物,测试分析了复合纱线基织物以及铺叠层数等对其静态防刺、透气和透湿性能的影响。结果表明:织物穿刺载荷随着面密度的增加而增加,复合纱中引入涤纶可保持或提高织物的防穿刺性能;增加复合纱线织物堆叠层数,织物刺破载荷值最大提升536%;通过增加纤维根数可在较低铺叠层数下达到相当程度的穿刺载荷;加入复合纱后,织物的透湿性和透气性无明显变化;多层织物堆叠对织物透气性有明显影响,随织物经纬密增大,堆叠后织物透气率下降,最大为64.82%。

33.3 dtex/24 f低熔点PET皮芯纤维的生产工艺探讨

以110℃低熔点聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）为皮,普通PET为芯,采用皮芯复合纺丝方法生产33.3 dtex/24 f低熔点PET皮芯纤维,探讨了其生产工艺条件。结果表明：皮芯质量比为70∶30,转鼓真空干燥低熔点PET,主干燥温度80℃,时间12 h;普通PET和低熔点PET的螺杆和熔体管道温度分别为280-290℃和210~220℃,纺丝箱体温度280~285℃,拉伸速度3 800-4 000 m/min,后拉伸倍数2.0-2.2,拉伸温度55-70℃,定型温度80-100℃,卷绕张力3.9-4.9 cN,卷绕角度8°-9°;此工艺条件下,可纺性好,产品质量优良,满卷率达92%以上,纤维断裂强度2.0 cN/dtex,断裂伸长率48.01%,条干不匀率1.87%。

再生聚酯直纺涤纶工业丝成套设备技术探讨

采用回收聚酯(PET)瓶片,通过液相增黏直接纺丝生产涤纶工业丝,探讨了再生聚酯直纺涤纶工业丝的成套设备和工艺技术。结果表明:对干燥设备和螺杆挤压机进行改造,利用双级熔体预过滤器和液相增黏系统,聚酯瓶片再生增黏后特性黏数可达(0.85±0.01)dL/g;该成套设备的关键是采用单轴式液相增黏反应器;调整纺丝和拉伸工艺,直接纺丝生产的涤纶工业丝线密度为1 189 dtex,断裂强度为7.98 cN/dtex,断裂伸长率为14.66%,达到了常规固相增黏法生产的涤纶工业丝的性能指标。

水溶性聚酯海岛纤维POY生产工艺探讨

分析了水溶性聚酯(COPET)的热性能,探讨海岛纤维POY纺丝工艺与加弹工艺。生产129 dtex/ 36 f POY的适宜工艺:COPET切片预结晶温度130℃,时间30 min,干燥温度120℃,干燥时间17h;海相组件压力大于等于9 MPa,得到POY的断裂伸长127%,断裂强度2.12 cN/dtex,条干不匀率1.3%。海岛纤维DTY的生产工艺与普通的相似,得到的82.9 dtex/36 f DTY断裂强度达3.41 cN/dtex,且开纤剥离效果良好。

特种聚乙烯/高强涤纶包芯纱的制备

特斯林是一种类似于电线的复合纱线，在装饰业得到了越来越多的关注，如何对目前已有的特斯林产品进行改进，拓展其领域是一个值得研究的课题。聚乙稀作为世界产量最大的热塑性树脂，耐寒性好，对环境的友好性使其逐渐被应用于更多的领域。利用共混的方法降低高密度聚乙烯的黏度，使其能够挤出并均匀包覆在高强涤纶长丝外围，并利用挤出畸变制成特种复合纱线。结果发现：螺杆转速（频率）提高5Hz，熔体表面凹凸间隔增加10-20组／10cm；温度上升20℃，凹凸面相对高度下降1.5mm；N，N‘-乙撑双霹明旨酰胺的使用能够有效改善复合纱线表面的光滑程度。

聚乙二醇200双油酸酯的合成及涤纶工业丝油剂中的应用

研究了聚乙二醇200双油酸酯(PEG200DO)的制备,以聚乙二醇200(PEG200)、油酸为原料,分别以固体酸催化剂(EC-205、HND-26)、对甲苯磺酸、氧化亚锡、氢氧化钾为催化剂,直接酯化法合成PEG200DO。研究反应方式、催化剂类型及用量、反应温度、酸醇投料比等因素对合成的影响,确定最佳的反应条件:油酸质量过量10%(以油酸酸值为198 mgKOH/g,PEG200羟值为560 mgKOH/g)进行投料,固体酸EC-205为催化剂,投料量为总质量的0.5%,在160℃反应4 h,再升温至200℃反应5 h,采用鼓N 2分水法合成聚乙二醇200双油酸酯(PEG200DO)。此外,将PEG200DO制备成高温涤纶工业丝油剂,考察其在涤纶工业丝生产中的纺丝性能。

311 dtex/120 f阳涤仿毛复合纤维的生产工艺

探讨了以半消光涤纶POY和阳离子可染涤纶POY为原料,在Barmag FK6 1000V型加弹机上生产阳涤仿毛复合纤维的生产工艺。结果表明:加工速度580~630 m/min,拉伸倍数1.71~1.73,D/Y比1.65~1.70,变形温度230~235℃,定形温度150~155℃,网络压力2.7~2.8 MPa,定形超喂率-4.9%~-5.1%,卷绕超喂率-4.2%~-4.5%,W2/W0比1.000~1.003,可得到具有雪花状双色效果、高收缩特性、优良的回弹性以及网络芯包性好的复合纤维。

基于聚乙烯/聚酯皮芯纤维纱线的纬编运动面料开发

采用由改性聚乙烯/聚酯皮芯纤维纺制的短纱线为面纱,丙纶色丝为地纱,制备了添纱结构的纬编运动面料,探索了编织工艺和染整工艺,测试了面料的主要结构参数和物理性能。结果表明,该面料具有良好的尺寸稳定性和导湿快干功能,手感柔软滑爽,运动出汗时不沾皮肤并可消除闷热感。