【摘 要】
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高强高模聚乙烯纤维（UHMWPE）是一种具有战略意义的高性能纤维,其综合性能优异,被广泛应用于军事领域、生物医疗和海洋工程领域中。目前UHMWPE纤维在纺织领域的应用多为长丝制品,在短纤维纺纱方面的研究与应用处于起步阶段。本论文以UHMWPE短纤维为研究对象,从可纺性研究出发,研究了其纯纺和混纺工艺,开发了UHMWPE短纤维缝纫线。本文从UHMWPE短纤维的基本性能入手,测试分析了UHMWPE短纤
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高强高模聚乙烯纤维（UHMWPE）是一种具有战略意义的高性能纤维,其综合性能优异,被广泛应用于军事领域、生物医疗和海洋工程领域中。目前UHMWPE纤维在纺织领域的应用多为长丝制品,在短纤维纺纱方面的研究与应用处于起步阶段。本论文以UHMWPE短纤维为研究对象,从可纺性研究出发,研究了其纯纺和混纺工艺,开发了UHMWPE短纤维缝纫线。本文从UHMWPE短纤维的基本性能入手,测试分析了UHMWPE短纤维的各项性能。研究发现,UHMWPE短纤维纵向表面略带沟壑,横截面为椭圆形,为高强低伸型纤维。但其摩擦因数小,抱合力差,质量比电阻大,耐热性差对纺纱具有消极影响,导致纺纱时静电严重、成条均匀度差,并且不能高速纺纱。在对纤维性能研究的基础上,探讨UHMWPE短纤维混纺纱制备工艺以及混纺纱种类、混纺比对UHMWPE混纺纱性能的影响。对原料进行预处理后,采用环锭纺,选择合理的工艺参数,制备了UHMWPE短纤维纯纺纱和5种比例的UHMWPE/PET和UHMWPE/PA6混纺纱,混纺比分别为50/50,60/40,70/30,80/20,90/10,成纱线密度设计为14.8 tex。测试研究了所制备纱线的基本性能,得出结论:UHMWPE短纤维纯纺成纱困难,UHMWPE/PET和UHMWPE/PA680/20混纺单纱综合性能最优;在相同混纺比条件下,UHMWPE/PA6混纺纱断裂强度低于UHMWPE/PET混纺纱,这是因为PET短纤维的断裂强力高于PA6短纤维,而PA6短纤维与UHMWPE短纤维基本性能更相近,所以除断裂强力外,UHMWPE/PA6混纺纱的其他性能均优于UHMWPE/PET混纺纱。以开发UHMWPE短纤维缝纫线为目的,以实验得出的2种原料3个混纺比的单纱纺制3个捻度、2种合股方式共36种股线,从应用角度出发,对缝纫线进行基本性能的测试与分析。依据单纱性能和合股工艺,采用灰色聚类分析法分别对2合股缝纫线和3合股缝纫线的基本性能进行了综合评判,成功将36种股线分为好、中、差3档,并得出:2合股缝纫线中,70捻/10cm的UHMWPE/PA6（70/30）纱线基本性能最好;而3合股缝纫线中,80捻/10cm的UHMWPE/PET（90/10）的纱线综合性能最好,其原因为UHMWPE/PET单纱本身的断裂强度比较高,合股工艺使纱线的基本性能均得到改善。基于以上结论,建议鞋类等采用70捻/10cm的UHMWPE/PA6（70/30）的2合股缝纫线,箱包类等采用80捻/10cm的UHMWPE/PET（90/10）的3合股缝纫线。
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