阻燃涤纶/芳纶/聚苯丙噁唑纤维三轴系复合纱的拉伸性能

针对多组分纱线拉伸力学行为的理论模型描述不准确问题,以Vangheluwe模型为基础,对三轴系高性能复合纱的拉伸行为进行分析。Vangheluwe模型不适合描述准线形类纤维,对Vangheluwe模型在应变为零时弹簧模量为零的缺点作修正,得到修正模型。同时,结合Jacobian矩阵与Hessian矩阵在非线性最小二乘法中的应用,用Mat Lab对非线性回归方程进行求解,拟合优度值达到0.999 86,修正后模型的物理意义更准确、表征精度更高。此外,还选用单元件非线性弹簧模型和单元件线性弹簧模型对上述复合纱线拉伸行为进行描述。结果表明,2种模型与该复合纱的实测值拟合亦很好,拟合优度值分别为0.999 85和0.988 04,其中单元件线性弹簧模型可对复合纱拉伸过程的平均模量进行表征。     

小变形条件下复合纱线的变形行为与力学性能

以长丝/短纤复合纱及纯棉纱等4类纱线为对象,研究其在小变形条件下受等应力与等应变循环拉伸应力作用下的力学行为,分析比较其在不同变形率及负荷条件下的的弹性回复率、蠕变率、应力松弛率等。实验结果表明:在较低的定伸长率和较低的定负荷拉伸循环应力试验中,4种纱线的弹性回复率、应力松弛与蠕变等力学性能特征均保持在较好的范围;随着定伸长率和定负荷的增大,纱线的弹性回复率、应力松弛与蠕变等特性有明显的不同,对于循环拉伸应力作用下的保形性综合评价而言,涤纶/氨纶/棉三组分复合纱最好,其次为氨纶/棉复合纱,再其次为涤纶/棉复合纱,最差为纯棉纱。     

羊绒/羊毛/涤纶复合纺及成纱拉伸性能分析

选择羊绒、羊毛和涤纶长丝在传统的环锭纺系统上进行三组分复合纺纱。通过改变三组分的喂入位置、喂入张力来获得不同结构和风格的纱线。试纺了不同捻度和混纺比的3种复合结构纱,即股线、包芯和包缠结构纱,分析了其拉伸性能。纺纱实验和测量结果表明:通过复合改善了羊绒纱的强度;纱线拉伸性能与混纺比、捻度、纱线结构之间存在相关;随着捻度的增加,3种结构复合纱的拉伸性能均符合经典临界捻度理论;复合纱的力学性能因结构不同而不同,股线结构纱拉伸性能最好,包芯结构纱次之,包缠结构纱拉伸性能则最差。     

纱线间距对复合材料拉伸性能的影响

为研究纱线间距对编织复合材料拉伸性能的影响,课题组建立了4组纱线间距的芳纶纤维橡胶基复合材料单胞模型;并通过有限元软件对沿经(纬)纱和纤维束交织2种拉伸方向的单胞模型进行拉伸性能仿真分析。结果表明：随着纱线间距的增加基体和增强相的等效应力逐渐增大,且沿经(纬)纱方向拉伸的等效应力小于纤维束交织方向;通过均质化理论计算出复合材料等效弹性常数,弹性模量随着纱线间距的增加逐渐减小,经(纬)纱方向计算的弹性模量平均高出纤维束交织方向21%。     

环锭纱加捻及其拉伸强力

描述了环锭纱的拉伸断裂状态,分析了捻度在环锭纱中的作用和在拉伸负荷下环锭纱中纤维的受力情况,认为作用于纤维上的力因捻度的存在而发生分解转化使纱线提高承受拉伸负荷的能力,从而提高纱线拉伸断裂强力。对临界捻度提出了以下解释:临界捻度是纱线所受拉伸负荷在纱线轴心纤维上的拉伸分力等于纤维拉伸断裂强力,同时表层纤维上的剪切分力等于纤维剪切强力时的捻度。     

四组分长丝/短纤包芯复合纱的成纱工艺、结构及其性能

 研究了以涤纶、氨纶网络丝为芯丝,以羊毛、兔绒混纺须条为外包纤维,在FA506环锭细纱机上纺制四组分长丝/短纤包芯复合纱的成纱工艺。用电子单纱强力仪测试了复合纱芯丝(涤纶与氨纶的网络丝)及四组分长丝/短纤复合纱的力学性能,用纱线毛羽仪测试了四组分复合纱线的毛羽,用电子条干均匀度仪测试分析了四组分复合纱线的线密度不匀率。实验结果表明,四组分长丝/短纤复合包芯纱在小变形条件下具有良好地弹性回复率,纱线毛羽较少,条干均匀性较好,可作为一种新型的毛衫针织用纱。     

三组分复合纱线的拉伸断裂特征与力学模型

为了分析研究三组分长丝和短纤维复合纱线的拉伸性能与断裂特征,对不同捻度和不同组分线密度配置的三组分复合纱线在单纱强力机上进行拉伸实验,并记录其拉伸曲线。实验表明：一般情况下三组分长丝和短纤维复合纱线的拉伸曲线具有明显的多峰特征,这种拉伸断裂曲线形态随着纱线捻度的不同而存在差异。基于三组分复合纱线的实际拉伸情况,建立了复合纱线拉伸的力学模型,并在此模型中引入了新颖的滑块杆件,其数学解较好地说明了三组分复合纱线的拉伸力学性能。     

复合纱强伸性能的探讨

通过两组分相互合并复合纱的拉伸性能的研究，找出了决定复合纱断裂强力和断裂伸长率的主要因素，并建立了复合纱大变形和小变形下的力学模型。     

芳纶/聚苯胺复合导电纱的制备与性能

采用基于原位聚合的纱线连续化导电处理法制备芳纶/聚苯胺(PPTA/PANI)复合导电纱线,研究了氧化剂过硫酸铵(APS)浓度对复合导电纱线导电性能的影响,并测试分析了纤维的形貌结构、热学及力学性能。研究结果表明:利用该法可以连续制备高电导率的PPTA/PANI复合导电纱线;复合导电纱的电导率随APS浓度的增加先提高后下降,氧化剂浓度为1.0 mol/L时,制得的PPTA导电纱电导率达到最大,为1.855 S/cm;聚苯胺的存在降低了复合纱线的热稳定性。合理控制APS浓度,连续导电处理能使复合纱线在获得到高电导率的同时,纱线依然具备很好的力学拉伸性能。     

碳纳米管/聚二甲基硅氧烷复合传感纱线的开发及性能测试

采用滴浸法将碳纳米管纱线(CNT)和不同溶液浓度的聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合。研究了碳纳米管原纱及其复合纱线的外观、拉伸性、导电性及应变传感性能,探讨碳纳米管纱线及其复合纱线的应变传感机理。结果表明:PDMS浓度为5%时,CNT/PDMS复合纱的综合性能最优,其平均强度达534.2 MPa,电导率为1 204.5 S/cm,平均应变传感系数为0.67,约为原始CNT纱线的3倍。     

竹原纤维/丙纶纬编针织复合材料的制备及拉伸性能研究

以竹原纤维纱线和丙纶长丝为原料,在电脑横机上织造了平针、罗纹和罗纹空气层3种纬编针织物,再用热压成型方法将其制成复合材料,并进行拉伸性能测试。实验结果表明:3种复合材料的拉伸强度和弹性模量都是纵行方向大于横列方向,而断裂伸长率则相反;在3种不同的组织结构中,平针复合材料的拉伸强度和弹性模量最大,罗纹空气层复合材料次之,罗纹复合材料最小;对罗纹复合材料而言,较佳的热压温度和时间分别是175℃和10min。     

经编导电织物弹性对传感性能的影响

为探讨经编导电织物弹性与传感性能的关系,将镀银基锦纶纱线作为导电纱线分别与氨纶包覆纱线和氨纶裸丝在特里科经编机上交织,制备了具有不同弹性的3种经编导电织物。测试了3种织物在一定拉伸范围内的应力大小与电阻变化,并根据实验数据计算出弹性性能和静态评价指标,得出弹性与传感性能的关系。结果表明:弹性导电织物的电阻随应变呈线性变化,原料越粗则电阻变化的速度越快;弹性模量随着织物弹力的增大而减小,弹性伸长与织物弹力的大小成正相关;在中小应变范围内,弹性模量越低、弹性伸长越大的导电织物传感性能越优。     

石墨烯在提高聚苯胺/芳纶复合纱线导电能力中的应用北大核心

为提高纱线导电能力,以芳纶长丝纱为基材,采用一种基于原位聚合法的纱线连续导电工艺,并以石墨烯为导电增强填充材料,制备了石墨烯@聚苯胺/芳纶复合导电纱线。研究了石墨烯对复合导电纱导电能力的增强效果,并分析了复合导电纱的结构与性能。研究结果表明:石墨烯在聚苯胺导电层内均匀分布,对提升复合导电纱的导电性能有积极作用;随着石墨烯含量的提高,聚苯胺/芳纶复合纱线的电导率逐渐提高,可达5.2 S/cm左右,较不添加石墨烯提高约400%。导电处理及石墨烯含量对复合导电纱线的强力没有产生明显的影响,但断裂伸长率稍有降低,初始模量有所提高。     

拼纱根数对空气层组织织物拉伸性能的影响

为开发增强作用更好的纬编空气层针织复合材料,在相同编织原料及编织工艺的情况下,用龙星电脑横机编织拼纱根数不同的纬编空气层组织织物,分别对织物的横向和纵向进行拉伸测试,并应用Origin软件对数据进行拟合分析,同时对织物中纱线承载能力进行分析。结果表明,在同等条件下,作为复合材料增强体的空气层组织织物在满足横纵向的弹性及应力最佳时,应选择在横纵向的弹性交叉点及应力交叉点附近的根数较为适宜;空气层组织织物中横向纱线拉伸强力的贡献率远高于纵向纱线的钩结强力;可以通过控制拼纱根数获取弹性及应力最佳的空气层组织增强体。     

真丝＼氨纶交络复合丝及产品开发

将真丝与氨纶丝复合，研制成具有良好弹性延伸性能的交络复合丝，并进一步开发真丝／氨纶弹力机织绸、针织绸，产品具有独特的性能和良好的市场前景。本文介绍了真丝与氨纶丝复合工艺及以该复合丝为原料开发的机织、针织产品。     

亚麻/有色涤纶长丝包缠复合纱的外观与性能

为探讨亚麻/有色涤纶丝包缠复合纱的混色特征,以及包缠捻度对混色效果及复合纱性能的影响,以有色涤纶网络丝为外包缠纱,亚麻漂白纱为芯纱,纺制不同颜色和捻度的包缠复合纱;分析了复合纱的外观特征,测试了纱线的拉伸性能、条干、纱疵和毛羽。结果表明:复合纱具有麻彩外观,芯纱粗节处包缠捻度大呈色浅,细节处捻度小呈色深,复合纱沿长度方向有弱段彩效果;改变外包缠纱的包缠捻度,可改变复合纱的混色质地和颜色深度;包缠复合可提高亚麻纱的断裂强力和断裂伸长率,改善纱线条干,减少纱疵和毛羽;包缠复合纱受到拉伸作用会发生芯纱和外包缠纱不同时断裂现象,但随着包缠捻度的增大,不同时断裂的发生比率会降低。     

弗莱特提花面料的生产实践

弗莱特纱线是具有扭曲基因的分形涤纶与黏胶纤维复合成“龙缠柱”结构的纱线,利用弗莱特纱线与棉纱染色时上色率不同的特点．进行交织开发出具有弗菜特优良特性的提花面料。详细介绍编织原料与工艺条件．给出两种不同的编织方法,分析其工艺优缺点,并在此基础上进行编织．工艺优化设计,给出一种新的编织工艺．通过面料技术指标说明该方法能够使面料达到理想状态。根据弗莱特纱线的成纱特点．提出编织过程中存在的调试难点,并有针对性地给出解决措施。该弗莱特新型提花面料的设计,为针织企业新原料的产品开发与应用提供参考。     

Responses of fabric from lyocell/natural bamboo yarn to loading

With the growing demand for more comfortable, healthier and environmentally friendly products, research and development has been increasingly focusing on new environmentally friendly materials and products. One of the environmentally friendly materials is the bamboo fibre with its numerous favourable performing properties. The use of bamboo fibres increases every year, which was the main reason for choosing yarn from the mixture of lyocell fibres and natural bamboo fibres with the ratio 80/20 for the research. With the research, the tensile behaviour of woven fabrics with cotton yarn in warp and lyocell/natural bamboo yarn in the weft direction in comparison with cotton woven fabrics was studied. Twelve fabrics which differed in their construction properties were designed and produced. Two different weaves were chosen, i.e. plain and twill weave, and three different densities in weft. The results of the research show that the presence of lyocell/natural bamboo yarn in the weft direction improves the mechanical properties such as breaking stress, stress in the yield point, elasticity modulus in the weft direction of analysed fabrics, while in the warp direction, the weave type and weave density express a greater influence on the mechanical properties of analysed fabrics.     

Investigation on production,analytical models,and characteristics of monofilaments/staple fibers composite yarn

This study aims to develop a composite yarn comprising monofilaments/staple fibers with distinctive structures and performance. A modified ring spinning system was proposed for producing the composite yarn with three monofilaments and staple fibers. The spinning mechanism was analytically modeled, and the structures of composite yarn were studied by scanning electron microscopy and optical microscopy. The characteristics of polyester monofilaments/cotton composite yarns and the conventional cotton yarns were compared. Analytical and experimental results showed that three monofilaments were distributed around the yarn center forming a 3D spiral, and the staple fibers interlaced inside and wrapped outside of the composite yarn. Experimental results showed that the composite yarn had better tensile properties, less hairiness, and stronger abrasion resistance. As a result, the composite yarn exhibited a remarkable improvement over the conventional yarn, which could be a valuable proposition for specific purposes, such as offering fabrics with shape preservation based on good yarn’s rigidity, and even electromagnetic shielding effectiveness with metal monofilaments in yarns.