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一步法POY/FDY涤纶异收缩混纤丝具有优良的弹性和蓬松性,在仿毛、仿真丝和高档针织面料的开发应用上具有广阔的市场前景,但目前对一步法POY/FDY涤纶异收缩混纤丝系统的研究较少。 本文以涤纶为原料,采用纺丝/混纤一步法方式,以不同的POY/FDY混纤比、不同的网络条件、不同的定形温度(GR2温度)、不同的牵伸倍数以及不同的卷绕速度等因素为考量,对一步法POY/FDY涤纶异收缩混纤丝纺丝工艺及其性能之间的关系进行了探讨,对一步法POY/FDY涤纶异收缩混纤丝的生产加工具有重要的指导意义。 本论文主要完成了以下几个方面的工作: 首先,对一步法POY/FDY涤纶混纤丝异收缩性能测试方法进行研究。结果表明一步法POY/FDY涤纶异收缩混纤丝经30min沸水处理后测碍的收缩率S1可作为其中POY组分收缩率;一步法POY/FDY涤纶混纤丝经80℃、30min水定长定形后,再经190℃、15min干热收缩率S2可作为其中FDY组分收缩率;两者差值ΔS=S1-S2即为混纤丝的异收缩率。以此提出了一种简便而有效地表征一步法POY/FDY涤纶混纤丝异收缩性能的方法。 其次,研究网络工艺对混纤丝网络性能的影响。其他工艺参数一定的条件下,丝束的卷绕张力与网络效果成反比。在压缩空气压力较低的范围内,随压力的增大,网络度迅速增大;而当气压达到一个极限值时,网络度的增大程度逐渐减慢,甚至不再增大。当丝道直径一定时,进气孔直径过大和过小都使得混纤丝网络度减小。 再其次,研究加工工艺对一步法POY/FDY涤纶异收缩混纤丝取向、结晶结构和异收缩性能的影响。结果表明,随着牵伸倍数的增大,FDY的取向度和结晶度增大,混纤丝的沸水收缩率几乎不发生变化,定长定形后的热收缩率增大,异收缩率减小;随着定形热辊GR2温度的增大,FDY结晶度增大,取向度减小,混纤丝的沸水收缩率几乎不发生变化,定长定形后的热收缩率减小,异收缩率增大;随着卷绕速度的增大,POY、FDY的取向度和结晶度都增大,混纤丝的沸水收缩率和定长定形后热收缩率都呈减小趋势,但是POY和FDY热收缩率减小的程度受到温度变化程度的影响,所以改变混纤丝异收缩率在改变卷绕速度的同时还需改变其他工艺参数来达到。 最后,研究加工工艺对一步法POY/FDY涤纶异收缩混纤丝拉伸性能的影响。结果表明,由于混纤丝中的POY和FDY的性能差异很大,所以在拉伸过程中,会出现两个断裂峰。当两个断裂峰所对应的强力相等时,POY的含量记为CpC。当POY的含量小于CPC时,随着POY含量的增大,混纤丝的断裂强度减小,断裂伸长率几乎不发生变化,近于其中FDY断裂伸长率;而当POY的含量大于CPC时,混纤丝的断裂强度增大,混纤丝的断裂伸长率突然增大,趋向接近于其中POY断裂伸长率。当POY的含量小于CPC时,在其他工艺参数一定的情况下,随着网络度的增大,混纤丝的断裂强度和断裂伸长率都减小;随牵伸倍数的增大,混纤丝的断裂强度减小,而断裂伸长率增大;随着GR2温度的增大,混纤丝断裂强度增大,断裂伸长率减小;随着卷绕速度的增大,混纤丝断裂强度增大,断裂伸长率减小。