油毡基布专用涤纶短纤维的开发和结构性能研究
降低油毡基布用涤纶短纤维干热收缩率的工艺探讨
合成纤维SFC2006No.2降低油毡基布用涤纶短纤维干热收缩率的工艺探讨闻继善(仪征化纤股份有限公司短纤生产中心开发装置,江苏仪征211900)摘要:主要讨论了通过后加工工序来降低2.78dtex×65mm油毡基布用涤纶短纤维的180℃干热收缩率。
指出:提高拉伸倍率、合理进行倍率分配,提高定型温度、延长定型时间,降低五辊定型机(HR)与第三拉伸机(DF-3)速度比可以降低该纤维的干热收缩率。
关键词:后加工;油毡基布用纤维;180℃干热收缩率中图分类号:TQ342.21文献标识码:B文章编号:1001-7054(2006)02-0038-03仪征化纤公司自2000年成功开发并批量生产2.78dtex×65mm油毡基布用涤纶短纤维以来,迅速拓展了市场需求,目前该品种的年销售量超过2万t。
该品种纤维主要用于建筑防水材料,其中以防水卷材为主。
作为防水卷材基布,要求具有较高的抗拉强度和撕裂强度,同时还必须要有较低的热缩率。
这就要求油毡基布用涤纶短纤维要具有较高的强度和断裂伸长,且必须要具有较低且稳定的180℃干热收缩率。
根据用户对产品质量的要求,仪征化纤将180℃干热收缩率作为其中一个决定性的指标进行控制。
涤纶短纤维的质量特性中的180℃干热收缩率(SHD)是反映纤维热稳定性的一个指标,该指标的大小对纤维的染色性能和制成织物的尺寸稳定性有重要影响,其波动反映了生产过程中定型效果的变化。
防水卷材基布用纤维的干热收缩率要求更严格。
在生产该品种涤纶短纤维过程中,降低其180℃干热收缩率的工艺主要集中于后加工工序中。
本文也主要从后加工工艺来进行探讨。
1生产工艺1.1聚酯熔体仪征化纤股份有限公司聚酯一单元聚酯熔体,特性黏度0.640±0.020dL/g。
1.2油剂第一油剂:YCD-1065(浓度4.0g/L);第二油剂:YCD-1068(浓度75.0g/L)。
1.3纺丝工序HV452型纺丝机。
涤纶棉型短纤维纺织品的耐久性能研究
涤纶棉型短纤维纺织品的耐久性能研究摘要:随着现代纺织技术的不断发展,涤纶棉型短纤维纺织品在日常生活中的应用越来越广泛。
本研究旨在探究涤纶棉型短纤维纺织品的耐久性能,通过对材料的物理力学性能、耐磨性能以及抗老化性能的研究,旨在为研发更加耐用的纺织品提供指导和参考。
概述涤纶棉型短纤维纺织品是将涤纶纤维和棉纤维混纺而成的纺织品,其既有涤纶纤维的优势,如强度高、抗皱性好,又具有棉纤维的柔软舒适性。
这种纺织品广泛应用于衣物、床上用品、座椅材料等领域。
然而,随着使用时间的增加,纺织品往往会出现磨损、老化等问题,影响其耐用性。
因此,研究涤纶棉型短纤维纺织品的耐久性能对于提高其使用寿命至关重要。
物理力学性能的研究物理力学性能是评价纺织品耐久性的重要指标之一。
本研究通过对涤纶棉型短纤维纺织品的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度等进行测试,以评估其耐用性。
结果显示,涤纶棉型短纤维纺织品具有较高的拉伸强度和较低的断裂伸长率,说明其具备一定的耐久性。
然而,撕裂强度方面的测试结果较为复杂,表明该指标与材料的纤维结构以及工艺有关。
耐磨性能的研究耐磨性是评价纺织品耐用性的关键指标之一。
本研究采用Martindale法对涤纶棉型短纤维纺织品进行耐磨性测试。
结果显示,涤纶棉型短纤维纺织品具有较高的耐磨性,其耐磨次数接近于纯棉纺织品,远高于纯涤纶纺织品。
这一结果表明,涤纶棉型短纤维纺织品在抵抗磨损方面具备明显的优势,适用于需要经常使用和摩擦的场景。
抗老化性能的研究纺织品的老化一直是制约其使用寿命的重要因素之一。
本研究通过对涤纶棉型短纤维纺织品的抗紫外线性能、抗氧化性能以及抗酸碱性能进行测试,旨在评估其抗老化能力。
结果显示,涤纶棉型短纤维纺织品具有较好的抗紫外线性能和抗酸碱性能,但其抗氧化性能相对较弱。
针对这一问题,我们建议在生产过程中加入合适的添加剂,提高涤纶棉型短纤维纺织品的抗氧化能力,以进一步提高其耐久性能。
结论涤纶棉型短纤维纺织品作为一种混纺纺织品,在物理力学性能、耐磨性能和抗老化性能方面具备一定的耐久性。
新型涤纶短纤维油剂的研制
新型涤纶短纤维油剂的研制下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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高模低缩涤纶工业丝结构、性能特点的研究的开题报告
高模低缩涤纶工业丝结构、性能特点的研究的开题报告一、选题背景及意义高模低缩涤纶工业丝是一种高强度、高模量、低伸长率、高稳定性的合成纤维产品,广泛应用于各种工业领域。
但由于其受热收缩较大且易变形,制备工艺复杂,制品表面易产生气孔等缺陷,导致其在应用过程中存在一些问题。
因此,对其结构及性能特点的研究,对于优化其制备工艺,提高产品的质量及稳定性具有重要意义。
二、研究内容和目的本研究将以高模低缩涤纶工业丝为研究对象,通过分析其结构及性能,探究其受热收缩的原因及影响因素,优化其制备工艺,提高产品性能及质量,以满足其在工业领域的应用需求。
具体研究内容如下:1. 对高模低缩涤纶工业丝的结构进行分析,探究其物理化学性质及机理;2. 通过改变高模低缩涤纶工业丝的制备条件,例如聚合反应时间、温度、压力等因素,探究其对纤维质量及性能的影响;3. 对高模低缩涤纶工业丝的受热收缩行为进行研究,分析影响其受热收缩的因素,并提出优化措施;4. 分析高模低缩涤纶工业丝在应用过程中存在的问题及原因,提出改进措施。
通过以上研究,旨在深入了解高模低缩涤纶工业丝的结构及性能特点,优化其制备工艺,提高产品质量及稳定性,为其在工业领域的应用提供科学基础和技术支撑。
三、研究方法和技术路线本研究将采用综合实验方法和理论研究相结合的方式,通过实验测试和理论推导,探究高模低缩涤纶工业丝的结构及性能特点。
具体技术路线如下:1. 采集高模低缩涤纶工业丝样品,并进行制备条件的优化实验;2. 对样品进行SEM、FT-IR、XRD等分析测试,分析其结构及物理化学性质;3. 对样品进行热收缩测试,并分析其影响因素;4. 对高模低缩涤纶工业丝的应用问题进行分析,在实验基础上提出改进措施。
四、预期成果及应用前景本研究的预期成果主要包括:1. 对高模低缩涤纶工业丝的结构及性能特点进行深入研究,探究其制备工艺优化、质量提高的关键问题;2. 提出优化高模低缩涤纶工业丝制备工艺的策略和方法;3. 分析高模低缩涤纶工业丝在应用过程中存在的问题,提出改进和解决方案;4. 推动高模低缩涤纶工业丝行业的发展和进步。
化纤新品--油毡基布涤纶短纤维生产要点及应用
化纤新品--油毡基布涤纶短纤维生产要点及应用摘要:介绍了油毡基布涤纶短纤维的生产要点,着重对纺丝速度、拉伸倍数、拉伸机蒸汽压力、定型机蒸汽压力等工艺参数来控制初生纤维预取向度、断裂强度和结晶度、干热收缩率等工艺进行了探讨。
指出如何通过工艺手段来生产出断裂强度高、断裂伸长大、干热收缩小的涤纶短纤维来满足油毡革基布的特殊性能要求及其应用范围。
关键词:油毡基布涤纶短纤维防水建筑行业结构性能工艺前言近年来,随着防水建材工业的不断发展,防水建材的原料和技术也在发生日新月异的变化。
原先生产油毡基布用纤维大多使用棉纤维、玻璃纤维、石棉纤维由于棉纤维强度低,玻璃纤维脆性大,石棉纤维长期使用易致癌,而聚酯纤维强度高、韧性大,并能承受生产油毡基布所需的高温,因此在油毡基布方面得到了广泛应用。
以聚酯涤纶为主要材料生产出来的油毡基布涤纶短纤维在这一时期得到了迅速发展。
该品种是仪征化纤股份有限公司2007年刚刚开发成功的新材料产品,该纤维主要用于建筑行业,其中以防水卷材为主。
具有抗拉强度大、延伸性好、抗老化、耐腐蚀、耐高温、230℃以上热稳定性好、浸透性好等特点。
用途非常广泛,自该产品问世三年以来,产品一直供不应求,根本无法满足建材、防水行业的需求。
油毡基布涤纶短纤维产品面世时间不长,制造工艺与普通涤纶短纤维和中长型涤纶短纤维相比存在较大差异。
1 工艺设计首先我们从控制纤维大分子的结晶和取向等超分子结构出发来进行工艺设计。
在涤纶短纤维纺丝过程中,通过调整纺丝速度、冷却温度和冷却速度等工艺参数来控制初生纤维预取向度,赋予其良好的拉伸性能。
其次在涤纶短纤维后加工过程中,根据原丝EYS1.5值(当负荷值为屈服点力值1.5倍时的伸长值),采用适当的拉伸和热定型工艺,获得满足要求的取向和结晶等超分子结构。
同时,加强工艺参数平稳性控制,减少强伸性能、热收缩率等产品质量特性的波动。
2 生产工艺对纤维结构性能的影晌2.1 纺丝速度和拉伸倍数对纤维断裂强度和结晶度的影响采用不同纺丝速度的原丝进行后拉伸对比,由于纺丝速度不同,EYS1.5值不同,后拉伸过程中总的拉伸倍数也就不同,从而导致纤维的断裂强度和结晶度产生差异。
涤纶棉型短纤维纺织品的抗油性能研究
涤纶棉型短纤维纺织品的抗油性能研究摘要:纺织品在现代生活中扮演着重要角色。
然而,由于其经常接触到污垢和液体,对纺织品的抗油性能要求越来越高。
本文以涤纶棉型短纤维纺织品为研究对象,通过不同的处理方法对其抗油性能进行研究。
研究结果表明,在适当的处理条件下,涤纶棉型短纤维纺织品可以获得较好的抗油性能,为了提高其实际应用的价值,进一步的研究和改进还是必要的。
引言:涤纶棉型短纤维纺织品是一种常见的混纺纺织品,具有良好的透气性和舒适性。
然而,由于其接触到各种油脂和污垢的机会较多,对抗油性能的要求也较高。
抗油性能是指纺织品在接触到油脂时的抵抗力,能够有效减少污渍的渗入和附着,易于清洗。
因此,研究涤纶棉型短纤维纺织品的抗油性能对于提高其应用价值具有重要意义。
方法:本研究选取了具有较好抗油性能的纺织品样本,使用不同的处理方法进行实验。
首先,经过基础处理,包括洗涤和漂洗,以去除表面的污垢。
接着,使用纺织品抗油性能测试仪进行测试,评估样品在接触到油脂时的特性。
最后,对于表现出良好抗油性能的样品,进行扫描电子显微镜(SEM)观察,分析其表面结构的变化。
结果:实验结果表明,经过基础处理后,涤纶棉型短纤维纺织品的抗油性能得到了显著提升。
与未处理样品相比,经过处理的样品在接触油脂时能更好地阻隔油渍的渗入和附着。
其中,表现最佳的样品经过测试后,油渍几乎不完全渗入纺织品纤维中,且清洗后能够迅速恢复原状。
此外,SEM观察结果显示,处理后的样品表面结构发生了变化,更加平滑而紧密,有利于抵御油渍的侵蚀。
讨论:涤纶棉型短纤维纺织品的抗油性能研究对于拓宽其实际应用的范围具有重要意义。
通过本研究,我们发现适当的处理方法能够显著提高纺织品的抗油性能。
而这一研究成果对于纺织品制造商和消费者来说都具有实际应用价值。
然而,目前的研究还存在一些局限性,例如样本数量有限,处理方法仍有待改进等。
因此,进一步的研究和改进还是必要的,以进一步改善涤纶棉型短纤维纺织品的抗油性能。
涤纶棉型短纤维纺织品的吸湿性能研究
涤纶棉型短纤维纺织品的吸湿性能研究摘要:涤纶棉型短纤维纺织品作为一种具有广泛应用的织物,其吸湿性能对于保持人体舒适感和健康至关重要。
本文通过对涤纶棉型短纤维纺织品的吸湿性能进行了研究,包括吸湿速率、吸湿比、湿润时间以及湿润后的干燥速率等方面。
研究结果表明,涤纶棉型短纤维纺织品具有较好的吸湿性能,可以有效地吸收和释放湿气,提高人体舒适感。
本研究对于深入了解涤纶棉型短纤维纺织品的吸湿性能并进一步优化其吸湿性能具有重要的参考价值。
1. 引言在人们的日常生活中,纺织品是不可或缺的一部分。
然而,不同材质的纺织品具有不同的吸湿性能,而吸湿性能则直接影响着人体的舒适感。
涤纶棉型短纤维纺织品作为一种常见的织物材料,其吸湿性能一直是人们关注的焦点之一。
因此,本研究旨在探究涤纶棉型短纤维纺织品的吸湿性能,为进一步优化纺织品的吸湿性能提供科学依据。
2. 实验方法本研究选择了常见的涤纶棉型短纤维纺织品作为实验材料,通过实验方法来评估其吸湿性能。
具体实验包括吸湿速率实验、吸湿比实验、湿润时间实验以及干燥速率实验。
实验过程中,我们控制了相同的环境条件,并且重复了多次实验以确保结果的可靠性。
3. 实验结果与分析根据实验结果,我们发现涤纶棉型短纤维纺织品具有较好的吸湿性能。
首先,吸湿速率方面,我们发现涤纶棉型短纤维纺织品相对较快地吸湿。
其次,吸湿比方面,涤纶棉型短纤维纺织品能够在一定时间内吸收较多的湿气。
另外,湿润时间方面,涤纶棉型短纤维纺织品能够较快地达到饱和状态。
最后,干燥速率方面,涤纶棉型短纤维纺织品能够在相对较短的时间内完全干燥。
综上所述,涤纶棉型短纤维纺织品的吸湿性能较好,能够有效地吸收和释放湿气。
4. 影响因素分析为了深入理解涤纶棉型短纤维纺织品的吸湿性能,我们进一步分析了影响其吸湿性能的因素。
研究发现,纤维材料的特性、织物结构以及后整理过程等因素都会对纺织品的吸湿性能产生一定的影响。
例如,纤维的长度、直径和形状等特性会影响纺织品的吸湿速率和吸湿比;织物的密度和厚度会影响纺织品的湿润时间和干燥速率;而后整理过程则可以通过改变纺织品表面的化学性质来调节其吸湿性能。
油毡基布专用涤纶短纤维的开发和结构性能研究
比电阻/Ω·cm
优等品 ≥5.1 M1±6.0 ±4.0 ±5.0 ≤0.8 ≤4.0 ≤3.0 10.5±2.5 13.0±2.5 ≤5.5±2.0 ≤M×108
合格品 ≥4.8 M1±10.0 ±8.0 ±8.0 ≤3.0 ≤30.0 ≤ 20.0 10.5±3.5 13.0±3.5 ≤5.5±3.5 ≤M×109
34 合成纤维 S FC 2007 N o.4
生产技术
T e c h n iq u e s o f M a n u fa c tu re
(4) 高卷曲
纤维间的摩擦力和抱合力也是影响纤维间缠
结牢度的一个因素。卷曲度增大, 纤维的弹性更好
一点, 梳理后的纤维在高速刺针的带动下能有一定
的卷曲弹性位移, 避免纤维被拉断。纤维卷曲数增
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
项目 断 裂 强 度 /cN·dtex- 1
断 裂 伸 长 率 /% 线 密 度 偏 差 率 /%
长 度 偏 差 率 /% 超长纤维率 ( 质量分数) /% 倍长纤维含量 ( /mg/100g)
疵点含量/( mg/100g) 卷曲数/( 个/ 25 mm)
1 油毡基布专用涤纶短纤维特性
油毡基布生产通常采用针刺工艺, 与传统的 纺织工艺相比, 对涤纶短纤维的要求有很大不同。 我们首先从针刺工艺特点方面分析适用涤纶短纤维 的质量特性要求, 并结合仪化公司短纤生产工艺及
收稿日期: 2007- 03- 11 作者简介 : 魏家瑞 ( 1957 ̄), 男, 高级 工 程 师 , 长 期 从 事 聚 酯 的 生 产和技术开发。
( 4) 基布层间剥离强度优良。 ( 5) 制成油毡后, 能保持沥青的防水性能。 1.1.4 油毡基布断裂机理 基布试样的拉伸曲线如图 3 所示分为 3 个阶段。
回收聚酯瓶片料纺制油毡基布用涤纶短纤维的生产工艺
合成纤维SFC 2009No.9回收聚酯瓶片料纺制油毡基布用涤纶短纤维的生产工艺查安霞(南京工业职业技术学院,江苏南京210046)摘要:讨论了采用回收聚酯瓶片料生产油毡基布用涤纶短纤维的生产方法,着重对干燥、过滤、纺丝成形、拉伸倍率、紧张热定形、松弛热定形等工艺进行了探讨。
指出如何通过工艺手段生产出断裂强度高、断裂伸长大、干热收缩小的涤纶短纤维以满足油毡革基布的特殊性能要求。
关键词:油毡革基布;回收聚酯瓶片;涤纶短纤维;工艺中图分类号:TQ342.21文献标识码:B文章编号:1001-7054(2009)09-0034-03近年来,随着防水建材工业的不断发展,防水建材的原料和技术也在发生日新月异的变化。
生产油毡基布用纤维也从原先的棉纤维、玻璃纤维、石棉纤维逐步过渡到使用化学纤维,而化学纤维中的涤纶长、短纤维由于拥有撕拉强度较高、抗老化性能优、耐高温性佳、抗严寒好、伸缩性好、热稳定性高等优点,克服了棉纤维强度低、玻璃纤维脆性大而易断裂、石棉纤维对人体有害易致癌等诸多缺点,能更好地满足高楼屋面、水库、大坝、桥梁、高速公路等防水材料油毡用基布的要求。
以回收聚酯瓶片料为原料,采用专门特殊的工艺纺制而成的油毡基布用涤纶短纤维,具有断裂强度高、断裂伸长大、干热收缩小、韧性好的特点,完全能满足油毡基布用纤维的性能要求。
1生产工艺1.1主要原辅材料回收聚酯瓶片料:回收的清洗干净的PET 矿泉水瓶、可乐瓶等的粉碎瓶片料,特性黏度≥0.70dL/g ,熔点≥250℃,含水≤3%。
第一油剂:3.5‰涤纶短纤统一油剂;第二油剂:4‰涤纶短纤统一油剂。
1.2生产设备与生产工艺1.2.1生产设备HV452型化纤纺丝设备及配套的LHV902后纺涤纶短纤生产线。
1.2.2生产流程回收聚酯瓶片料→真空转鼓干燥机→料仓→螺杆挤压机→熔体过滤器→纺丝箱体→计量纺丝→环吹风冷却→卷绕上油→牵引机→喂入机→往复→集束→导丝机→油剂浴槽→第一拉伸机→拉伸浴槽→第二拉伸机→蒸汽加热箱→第三拉伸机→紧张热定形机→上油机→叠丝机→蒸汽预热箱→卷曲机→松弛热定形机→切断机→打包机→成品1.2.3工艺条件主要生产工艺参数见表1。
涤纶棉型短纤维研究进展
涤纶棉型短纤维研究进展涤纶棉型短纤维是一种混合纤维,由涤纶和棉纤维组成。
由于它具有涤纶和棉纤维各自的特点,使得这种材料在纺织行业中得到了广泛的应用。
本文将对涤纶棉型短纤维的研究进展进行探讨,并讨论其在纺织业中的应用前景。
1. 涤纶棉型短纤维的制备方法涤纶棉型短纤维的制备方法主要包括干法混纺和湿法混纺两种。
干法混纺是将涤纶和棉纤维进行混合,经过纺纱和织造等工艺制成具有相关性能的混纺纱线和面料。
湿法混纺是将涤纶和棉纤维分别溶解后再混合纺纱,通过后续的工艺加工制成相应产品。
2. 涤纶棉型短纤维的物理特性涤纶棉型短纤维具有涤纶和棉纤维的特点,在物理特性上具有较好的柔软性、吸湿性和透气性。
与纯涤纶相比,涤纶棉型短纤维的柔软性更好,手感更舒适;与纯棉相比,涤纶棉型短纤维的尺寸稳定性更好,不易缩水变形。
此外,涤纶棉型短纤维还具有较高的耐磨性和耐洗涤性能。
3. 涤纶棉型短纤维的应用领域涤纶棉型短纤维在纺织行业中应用广泛。
首先,它可用于制作面料,如服装、床上用品等。
由于其柔软性和透气性,涤纶棉型短纤维面料具有较好的舒适性,广受消费者喜爱。
其次,涤纶棉型短纤维还可以应用于家居纺织品,如窗帘、地毯、沙发套等。
再次,涤纶棉型短纤维也可用于工业纺织品,如滤布、工装等。
由于其耐磨性和耐洗涤性能,涤纶棉型短纤维的工业纺织品在使用过程中具有较长的寿命。
4. 涤纶棉型短纤维的研究进展近年来,涤纶棉型短纤维的研究进展主要集中在以下几个方面:首先是改善涤纶棉型短纤维的混纺工艺,提高混纺纱线的均匀性和牢度。
其次,研究人员还致力于增强涤纶棉型短纤维的吸湿透气性能,以进一步提高其舒适性。
同时,也有学者对涤纶棉型短纤维进行了改性,通过添加纳米材料或功能性添加剂,使其具有更多的特殊功能,如抗菌、防静电等。
此外,还有研究者尝试将涤纶棉型短纤维与其他纤维进行混纺,以开发具有更多特性的复合纤维材料。
5. 涤纶棉型短纤维的未来发展潜力涤纶棉型短纤维作为一种新型混纺纤维材料,具有广阔的应用前景。
涤纶短纤维在纺织中的取向与性能研究郭起权迎峰郑燕张志远
涤纶短纤维在纺织中的取向与性能研究郭起权迎峰郑燕张志远发布时间:2021-08-25T01:17:45.112Z 来源:《中国科技人才》2021年第13期作者:郭起权迎峰郑燕张志远[导读] 本文通过采用声速法、折射法以等对涤纶纺丝的处理过程中的取向及性能进行了研究,从研究的结果中分析出其非结晶区域的取向与结晶度的纤维刚度以及柔韧度等都有着非常大的关联。
中国石化洛阳公司聚合部短纤维装置 471012摘要:本文通过采用声速法、折射法以等对涤纶纺丝的处理过程中的取向及性能进行了研究,从研究的结果中分析出其非结晶区域的取向与结晶度的纤维刚度以及柔韧度等都有着非常大的关联。
然而,决定纤维力学性能的主要结构因素是有序非晶区。
第二次拉伸的主要过程段沿拉伸方向在非晶区有序排列,并伴随大量的核的形成,导致应变结晶; 在热定形过程中,结晶发生在高度取向的非晶区域,高温机械卷曲是机械挤压作用下非晶区的一种热力学控制的非晶化过程。
关键词:PET纤维晶区取向;非晶区取向;结晶物理性能引言:涤纶短纤维的结构取决于其纺丝的后处理工艺并对涤纶短纤维的质量和性能都有着一定的影响。
因此,研究聚酯纺丝及后处理过程中结晶、取向与性能的关系,不仅对改进聚酯生产工艺具有指导意义,而且对改进和发展聚酯性能具有决定性意义。
讨论了聚酯后处理工艺的结构和性能以及生产工艺对后处理工艺的影响。
1、涤纶短纤维的主要结构。
聚酯短纤维是一种典型的一维取向半结晶聚酯材料,通常从结晶和取向两个方面对其结构进行研究。
x射线衍射法测定纤维样品结晶度的结果见表1、(100)、(010)、(110)、(105)诸晶面均进行位向扫描(2θ分别定位于25.59、17.5°、22.5°、42.9),结果见图1,根据(105)晶面取向扫描曲线,由公式(~3)计算出取向因子FCO。
此外,对纤维试样的声速进行测量,得到了声速模量(ES)和声速定向因子(FS)。
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0 前言
屋面的防水材料油毛毡必须具有抗拉强度大、 延伸性好、抗老化、耐腐蚀、耐高温、热稳定性 好、浸透性好等特点。原先生产油毡用基布大多数 使用棉纤维和玻璃纤维, 但棉纤维强度低, 玻璃纤 维脆性大, 而聚酯纤维强度高、韧性大, 并能承受 生产油毡基布所需的高温, 因此在油毡基布方面得 到了广泛应用。我国重点工程防水材料以前大多是 采用长纤维聚酯胎体作为卷材施工, 由于价格问 题, 普通工程使用很少。近年来, 随着防水建材工 业的不断发展, 以短纤维为主要材料进行针刺加工 的油毡基布得到了迅速发展。为满足用户的质量需 求, 中国石化仪征化纤公司在现有短纤生产装置上 成功开发出了适应油毡基布用途的专用涤纶短纤 维。
针刺法的基本过程是: 针刺机利用具有三角 形或其他形状的截面且在棱边上带有刺钩的刺针, 对纤维网反复进行穿刺, 如图 1 所示。
1— ——纤网; 2— ——刺针 图 1 针刺法示意图
由交叉成网或气流成网机形成的纤网, 在喂 入针刺机时十分蓬松, 纤维之间相互叠加, 没有缠
合成纤维 S FC 2007 N o.4 33
DOI:10.16090/ki.hcxw.2007.04.008
生产技术
T e c h n iq u e s o f M a n u fa c tu re
油毡基布专用涤纶短纤维的开发和结构性能研究
魏家瑞 ( 仪征化纤股份有限公司技术中心, 江苏 仪征 211900)
摘 要: 根据油毛毡基布的生产工艺和技术指标确定涤纶短纤维的质量指标。分析了纺丝速度、拉伸倍
注 1: M1 为断裂伸长率中心值, 由供需双方商定, 一 旦确定 不得任 意变更。 注 2: 超长纤维以大于产品名义长度 7 mm 计。 注 3: 1.0≤M<10.0。
与常规中长型涤纶短纤维标准相比, 油毡基 布专用涤纶短纤维质量指标有以下特点:
( 1) 提高了断裂强度和断裂伸长率; ( 2) 降低了干热收缩率; ( 3) 严格控制疵点含量指标, 同时在生产中杜 绝尾丝、疵点的产生。
生产技术
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结。当多枚刺针刺入纤网时, 刺针上的刺钩就会带 动纤网表面及次表面的纤维, 向垂直方向运动, 使 纤维产生上下移位, 而产生上下移位的纤维对纤网 就产生一定的挤压, 使纤网中纤维靠拢而被压缩。 当刺针达到一定深度后, 刺针开始回升, 产生移位 的纤维脱离刺钩而以几乎垂直状态留在纤网中。刺 针的反复穿刺使纤网中的部分水平纤维形成了成千 上万的垂直纤维簇, 这些垂直纤维簇像一个个“销 钉”贯穿于纤网上下, 与水平纤维缠结, 有效地阻 止了水平纤维在拉应力作用下所产生的相互滑脱。 同时这些垂直“销钉”中的绝大部分纤维的一端或 两端仍留在水平纤维之中, 对于纤网中的部分纤维 则有可能被两个或两个以上的刺针握持而转移, 一 根纤维同时参与两个或两个以上的“销钉”的组 成, 正是这种纤维在垂直的“销钉”与“销钉”之 间产生了连接, 起到了搭桥作用。这些纤维受到两 个或两个以上刺针的握持, 纤维的紧张程度加强, 通过应力的传递, 产生了以垂直“销钉”为“节 点”的水平网状结构。这种均匀、稳定、紧张的水 平网状结构与成千上万垂直纤维簇组成三维骨架结 构的有机整体 ( 如图 2 所示) , 正是这种独特结构使 针刺非织造布具有了一定的强伸度等物理性能。
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
项目 断 裂 强 度 /cN·dtex- 1
断 裂 伸 长 率 /% 线 密 度 偏 差 率 /%
长 度 偏 差 率 /% 超长纤维率 ( 质量分数) /% 倍长纤维含量 ( /mg/100g)
疵点含量/( mg/100g) 卷曲数/( 个/ 25 mm)
1 油毡基布专用涤纶短纤维特性
油毡基布生产通常采用针刺工艺, 与传统的 纺织工艺相比, 对涤纶短纤维的要求有很大不同。 我们首先从针刺工艺特点方面分析适用涤纶短纤维 的质量特性要求, 并结合仪化公司短纤生产工艺及
收稿日期: 2007- 03- 11 作者简介 : 魏家瑞 ( 1957 ̄), 男, 高级 工 程 师 , 长 期 从 事 聚 酯 的 生 产和技术开发。
数、拉伸机蒸汽压力、定形机蒸汽压力对纤维结构和性能的影响, 并研究了纤维的超分子结构, 成功开
发出适应油毡基布用途的专用涤纶短纤维。
关键词: 涤纶短纤维; 油毛毡基布; 结构性能; 针刺
中图分类号: TQ342.21
文献标识码: B
文章编号: 1001- 7054 ( 2007) 04-1.1.3 油毡对基布的技术要求 ( 1) 耐热性优良, 尺寸稳定性好, 在生产时投
入 200 ℃左右熔融沥青中成型稳定, 高温下纵、横 向收缩率小于 2 %。
( 2) 强度高, 拉力大, 纵、横向撕裂伸长率均 大于 30 %以上。
( 3) 作业性良好, 在生产工序中, 能以较高速 度在熔融沥青中运行。
EYS1.5/% 232 238 246
断 裂 强 度 /cN·dtex- 1 5.09 5.35 5.45
结晶度/% 41.4 43.8 45.2
注: 纺丝速度从 1# 到 3# 逐渐降低。
从表 2 可以看出: 随着纺丝速度降低, EYS1.5
增大, 拉伸倍数得以增加。拉伸倍数增加有利于纤
维大分子链段取向, 在取向诱导下纤维结晶度增
(7) 低干热收缩率
基布经针刺后要经过高温定形, 这一过程中
基布的尺寸变化要小, 否则成卷不好, 定形前后的
宽度变化太大, 卷材成型不好。
1.2 油毡基布专用涤纶短纤维质量指标确定
根据市场调研情况, 结合梳理成网和针刺加
固工艺的理论研究, 我们确定了油毡基布专用涤纶
短纤维的质量指标值, 见表 1。
表 1 油毡基布专用涤纶短纤维质量指标
结合针刺工艺特点和油毡基布的使用要求, 作 为基布的涤纶短纤维应该具有以下几方面的特征。
(1) 高强度 成网过程中, 纤维要受到多次机械力的作用。 强度高可以抵抗高速针刺的冲击, 尤其当针刺行程 达到最大时也不断裂, 保证纤维的有效长度, 提高 缠结效果, 增加基布强力。 (2) 高伸长 纤维经梳理铺网成型后, 要经过 5 道左右大约 700 次/min 速度的上下针刺, 如果伸长小, 在高速 度针刺下, 纤维的滑移和形变不够就会产生纤维断 裂, 纤维间缠结不够, 从而降低缠结牢度; 如果伸 长足够大, 一根纤维可在高速针的牵带下发生多次 缠结, 纤维间的抱合力增大, 缠结牢度增强, 基布 的强力得到提高。 (3) 高韧性 纤维具有较好的韧性, 勾结强度高, 在高速针 刺的瞬间牵引下产生较小形变时有较大的抗张能 力, 不容易发生断裂, 纤维的缠结牢度得到保证, 基布强力也就得到提高。
卷曲率/% 180 ℃干热收缩率/%
比电阻/Ω·cm
优等品 ≥5.1 M1±6.0 ±4.0 ±5.0 ≤0.8 ≤4.0 ≤3.0 10.5±2.5 13.0±2.5 ≤5.5±2.0 ≤M×108
合格品 ≥4.8 M1±10.0 ±8.0 ±8.0 ≤3.0 ≤30.0 ≤ 20.0 10.5±3.5 13.0±3.5 ≤5.5±3.5 ≤M×109
加会提高纤维摩擦性能, 增加纤维间的摩擦力和抱
合力, 提高缠结点缠结力。
如果卷曲度、卷曲数过大, 则纤维的开松和梳
理性能变差, 梳理后的纤维容易处于高卷缩状态。
针刺时, 纤维在刺针的带动下不能最终拉直, 缠结
点纤维缠结松散, 影响纤维缠结效果, 反而导致基
布强力下降。
(5) 低疵点
虽然油毡基布对布面要求不是很高, 但疵点强
度的影响
采用不同纺丝速度的原丝进行后拉伸对比, 由 于 纺 丝 速 度 不 同 , EYS1.5 不 同 , 后 拉 伸 过 程 中
总的拉伸倍数也就不同, 从而导致纤维的断裂强度
和结晶度产生差异。3 种不同纺速下的纤维性能见 表 2。
表 2 不同纺速纤维性能
纺 丝 速 度 /m·min- 1 1# 2# 3#
力部分消除, 使大分子链段由取向状态转变为自由
状态后产生一定的折叠回复, 纤维的总取向降低,
2 生产工艺设计及结果
鉴于油毡基布专用涤纶短纤维质量特性与棉
型涤纶短纤维和中长型涤纶短纤维相比存在较大差
异, 我们从控制纤维大分子的结晶和取向等超分子
结构出发来进行工艺设计。首先在涤纶短纤维纺丝
过程中, 通过调整纺丝速度、冷却温度和冷却速度
等工艺参数来控制初生纤维预取向度, 赋予其良好
的拉伸性能。其次在涤纶短纤维后加工过程中, 根
34 合成纤维 S FC 2007 N o.4
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(4) 高卷曲
纤维间的摩擦力和抱合力也是影响纤维间缠
结牢度的一个因素。卷曲度增大, 纤维的弹性更好
一点, 梳理后的纤维在高速刺针的带动下能有一定
的卷曲弹性位移, 避免纤维被拉断。纤维卷曲数增
( 4) 基布层间剥离强度优良。 ( 5) 制成油毡后, 能保持沥青的防水性能。 1.1.4 油毡基布断裂机理 基布试样的拉伸曲线如图 3 所示分为 3 个阶段。
图 3 油毡基布拉伸断裂曲线
第一阶段为卷曲拉直阶段, 此阶段在负荷很 小的情况下, 增加负荷只是使单纤维伸直, 所以曲 线斜率影响很小; 第二阶段为混合阶段, 因为基布 中单个纤维卷曲程度和缠结点牢度不同, 当拉伸至 一定程度时, 部分单纤维仍然继续去除弯曲被拉 直, 使缠结点得到加固, 纤维的滑移小, 部分单纤 维则处于拉直后的状态; 第三阶段纤维被拉直, 缠 结点更加牢固, 纤维的勾结强度发生作用。随着拉 伸负荷的进一步提高, 由于纤维的断裂, 缠结点产 生滑移解脱, 基布发生断裂。 1.1.5 针刺工艺和基布对涤纶短纤维的要求