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PTT/PET复合长丝卷曲形态表征及对织物性能的影响

作　者: 王成虎
导　师: 虞树荣；周小红
学　校: 浙江理工大学
专　业: 纺织工程
关键词: PTT/PET复合长丝 T400长丝 卷曲半径 卷曲数 收缩率 定负荷伸长率 弹性回复率 悬垂系数 抗弯刚度 折皱回复角
分类号: TS101.923
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


PTT/PET复合长丝是由PTT、PET两种高聚物并列纺丝而成,由于两组分不同的热收缩性能,PTT/PET复合长丝在经过湿热处理后,产生立体卷曲结构而获得弹性,是弹力织物设计、生产的一种新型原料。论文通过理论和实验系统研究了PTT/PET复合长丝的卷曲机理,实现PTT/PET复合长丝卷曲形态的表征,并研究该卷曲形态对PTT/PET复合长丝机织面料的弹性与风格特征的影响,对产品的发展有现实意义。首先,论文基于二种典型近椭圆形截面和圆形截面的PTT/PET复合长丝,建立卷曲机理模型,揭示了PTT/PET复合长丝纵向卷曲形态与横向截面特征、两组分收缩率差异的关系: 1/ρ=(u1+d)/((u1)~2+(u1+d)~2+ω((u2)~2+(u2-d)~2)Δ其次,采用MATLAB、Jcad、Photoshop等技术,实验获取了近椭圆形截面的PTT/PET复合长丝的横向截面特征,得到杜邦T400长丝的纵向卷曲形态和两组分收缩率差异ρΔ平均值为17.46μm。然后,通过一组不同温度、时间的湿热处理,实验研究了杜邦T400 PTT/PET复合长丝的纵向卷曲形态:卷曲半径、卷曲数及卷曲率、卷曲回复率,并因此得到PTT/PET复合长丝两组分的收缩率差异特征。结果显示:(1) PTT/PET复合长丝卷曲半径和卷曲节距均随湿热处理温度升高而减小,卷曲数增加。湿热处理时间对PTT/PET复合长丝纵向形态影响没有温度对纵向形态影响明显。(2)假设在湿热处理纤维纵向形态发生卷曲时,横向截面特征不变。在不同湿处理温度和时间下,PTT/PET复合纤维的两组分收缩率差值随着湿热处理温度的升高而增大。(3)湿热处理后,PTT/PET复合长丝的卷曲率达20%以上,但随着湿热处理温度升高而减小;PTT/PET复合长丝卷曲弹性回复率达95%,且稳定性好。最后,论文通过对厚重型弹力牛仔面料和中厚型弹力织物二组试样的定负荷伸长率、弹性回复率和悬垂系数、抗弯刚度、折皱回复角等实验测试,比较研究了PTT/PET复合长丝弹力织物与氨纶弹力织物的弹性和风格特征。(1) PTT/PET复合长丝具有20%以上卷曲率,95%以上的卷曲回复率,织物能够获取适宜的定负荷伸长率,并具有较好的弹性回复率。PTT/PET复合长丝作纬纱的厚重型弹力牛仔面料与棉包氨纶作纬纱的厚重型弹力牛仔面料具有一致的、小于10%的低定负荷伸长率;PTT/PET复合长丝作纬纱的中厚型弹力织物定负荷伸长率大于10%、小于15%;而棉包氨纶作纬纱的中厚型弹力织物定负荷伸长率大于20%。PTT/PET复合长丝弹力织物的弹性回复率大于氨纶弹力织物。(2)织物的悬垂性能、抗弯性能和折皱回复性受到纱线性能、织物经纬向紧度(与纱线线密度、织物经纬密度、织物组织有关)、织物平方米克重等多因素的影响。以棉纱为经纱的厚重型弹力牛仔面料,PTT/PET复合长丝弹力织物的悬垂系数和抗弯刚度均大于氨纶弹力织物;而中厚型织物,PTT/PET复合长丝弹力织物的悬垂系数小于氨纶弹力织物。PTT/PET复合长丝和棉包氨纶纱均具有较好的弹性回复率,作纬纱能够增加织物的纬向折皱回复角,特别是以棉纱为经纱的厚重型弹力牛仔面料。PTT/PET复合长丝能够比氨纶弹性纱提供织物更好的折皱回复性能。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-22
  1.1 复合纤维的定义和分类  10-11
  1.2 纤维卷曲与弹性  11-16
    1.2.1 纤维弹性机理  11-14
    1.2.2 纤维卷曲  14-16
  1.3 PTT/PET 复合纤维及其织物研究现状  16-20
    1.3.1 PTT/PET 复合纤维的发展现状  16-17
    1.3.2 PTT/PET 复合纤维及织物的研究现状  17-20
  1.4 课题研究意义及内容  20-22
第二章 PTT/PET 复合长丝卷曲机理理论与实验研究  22-44
  2.1 PTT/PET 复合长丝DSC 分析  22-23
  2.2 PTT/PET 复合长丝的卷曲模型  23-29
  2.3 PTT/PET 复合长丝的横向截面特征  29-35
    2.3.1 特征提取工具  29-30
    2.3.2 PTT/PET 复合长丝横截面的获取  30-31
    2.3.3 PTT/PET 复合长丝单根长丝截面轮廓的提取  31-33
    2.3.4 PTT/PET 复合长丝单根长丝的截面特征的提取  33-35
  2.4 PTT/PET 复合长丝的纵向特征  35-40
    2.4.1 PTT/PET 复合长丝的湿热处理方案  35-36
    2.4.2 PTT/PET 复合长丝的纵向结构  36-40
  2.5 PTT/PET 复合长丝的卷曲率和卷曲弹性回复率  40-42
    2.5.1 实验方法和计算公式  40-41
    2.5.2 实验结果与分析  41-42
  2.6 本章小结  42-44
第三章 PTT/PET 复合长丝机织面料性能研究  44-55
  3.1 PTT/PET 复合长丝机织面料等织物基本结构  44-46
  3.2 PTT/PET 复合长丝机织面料等织物性能测试  46-47
    3.2.1 织物定负荷拉伸实验  46
    3.2.2 织物悬垂性和抗弯刚度实验  46-47
    3.2.3 织物折皱回复性实验  47
  3.3 PTT/PET 复合长丝机织面料性能分析  47-53
    3.3.1 PTT/PET 复合长丝机织面料弹性和弹性回复性  48-50
    3.3.2 PTT/PET 复合长丝机织物的悬垂性和抗弯刚度  50-52
    3.3.3 PTT/PET 复合长丝机织物的折皱回复性  52-53
  3.4 本章小结  53-55
第四章 研究结论与展望  55-58
  4.1 研究结论  55-56
  4.2 研究展望  56-58
参考文献  58-62
致谢  62-63
攻读学位期间的研究成果  63

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 纺织工业、染整工业 > 一般性问题 > 基础科学 > 品质管理与质量控制 > 试验 > 织物性能试验
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