纺程加热聚酯纤维的结构和性能

本文叙述了在3200m/min纺速条件下距离喷丝板500mm左右设置热板进行纺程加热时纤维的物理性能,分析了随加热温度和张力变化而引起的纤维结晶度、晶粒尺寸和双折射率、声速取向等变化的原因.     

熔融纺丝成形条件对PET初生丝超分子结构及其力学性能的影响——第1报 不同纺速下PET初生丝超分子结构及其力学性能的研究

本文借助于沸水收缩率、自然拉伸比以及用X射线衍射法测定的结晶度,表观晶粒尺寸和晶区取向因子等指标来描述熔融纺丝时不同纺速下PET初生丝的超分子结构。纺丝速度在1500～4800m/min范围内变化。测得的数据表明在较低的纺速下卷取的PET初生丝是不结晶的,而在较高纺速下纺制的PET初生丝结晶度要高得多。在实验的纺速范围内,PET初生丝的结晶度在纺速增加的过程中有突变现象,这主要是分子取向诱导所致,也即存在一个诱导结晶的临界取向度。最后,就不同纺速下PET初生丝的力学性能特征值进行了讨论。     

纺程加张力对PET纤维结构形成的影响

在熔融纺丝过程中,纺程张力是控制纤维结构形成的重要结果参数之一。大多数工艺参数都间接地或直接地反应在张力上,而张力又直接影响纤维的结构形成过程。本文采用在纺程上施加一定张力(0.10～0.15GPa)的方法,获得了强力较高的纤维。借助经典的测试分析方法,研究纺程加张力对纤维结构形成及性能的影响。结果表明:纺程加张力对纤维的结晶形成影响较小;而对纤维的取向结构,尤其是无定形取向结构有很大的促进作用。在施加的张力范围内,纤维的无定形取向因子f_(am)可达到0.53～0.72,比常规速纺PET纤维的无定形取向f_(am)高得多。这说明了PET在一定条件下取向与结晶可以分别进行;高取向的纤维更容易结晶.     

不同纺速PET纤维中介态的X衍射研究

本研究以低速、中速、高速纺PET卷绕丝为试样,用X射线衍射法测定了不同纺速样品的衍射曲线,及3300m/min中速纺样品在不同温度下经定长或非定长热定型处理后的衍射曲线、同一温度下经不同时间非定长热处理后的衍射曲线等。并提出了利用晶区与非晶区取向因子的差别来分离非晶衍射曲线的方法,建立了用X衍射法求中介态百分含量的公式。笔者认为当纺速高于1500米/分时,PET纤维结构中存在着中介态,用X衍射法能很好地研究中介态的变化;PET中速纺卷绕丝经定长或不定长热处理,其结构变化不同,前者主要为结晶过程,而后者主要为解取向转为易于结晶的亚稳态结构。     

不同纺速PET纤维的结构特征及其结构转变

本文用密度法,DSC、X射线衍射研究了PET纤维的纺速对结晶度和其他结构参数的影响,发现结晶度和某些结构参数在纺速3300m/min下出现不连续变化,预示该中速纺的纤维容易诱发结晶。通过分析该中速纺纤维在低于T_g的不同温度下于定长(受约束)和不定长(可自由松弛)下热处理后各结构参数的相互关系,探讨了其结晶机制,说明其容易诱发结晶的原因是中介态含量接近饱和状态。     

涤纶FDY熔融纺丝模拟研究

基于熔融纺丝动力学模型及理论,建立了涤纶全拉伸丝(FDY)熔融纺丝模型。在已知工艺参数条件下,模拟了丝条温度、速度、取向和结晶在纺程上的变化。结果表明:在纺程200,700,800,1 300,1 500 cm处,模拟值与实测值误差均小于10%,该模型可用于实际生产的模拟;根据模型,获得了热辊温度及速度对涤纶FDY的取向及结晶的定量关系;随着GR1速度降低和GR1温度提高,纤维的取向度和结晶度升高;随着GR2速度增加和GR2温度提高,纤维的取向度越大,结晶度越高。     

纺丝速度对热致充分结晶PET纤维结构和性能的影响

本文对不同纺速下,在相同的加热条件下(即同一加热温度,同一加热长度及同一加热位置)所制得的充分结晶PET纤维(简称FCY)进行了结构和性质的测定。结果表明:热致充分结晶的纤维,与POY相反,其力学性能等不是随纺速的增大而单调提高的。用这种方法制取FCY时,要得到性能最佳的纤维,则有一最佳的纺速与之对应。可用结构变化来解释这一现象。     

取向涤纶结晶时的自动伸长

以多次热处理的形式,通过定长及自由热定型,找到了直接测试取向涤纶在结晶过程中产生自动伸长的方法。并得出:产生结晶伸长的纺速约为1800—3200m/min,能产生最大伸长的纺速为2500m/min左右。经X光、DSC及密度等方法,测定了在伸长前后的纤维结晶度、晶区和非晶区取向以及晶体尺寸的变化。据此提出了纤维在伸长过程中内部分子结构的变化机理。     

熔融纺丝成形条件对PET初生丝超分子结构及其力学性能的影响：第1报 不…

本文借助了沸水收缩率、自然拉伸比以及用Ｘ射线衍身法测定的结晶度，表观晶粒尺寸和晶区取向因子等指标来描述熔融纺丝时不同纺速下ＰＥＴ初生丝的超分子结构。纺丝速度在１５００～４８００ｍ／ｍｉｎ范围内变化。测得的数据表明在较低的纺速下卷取的ＰＥＴ初生丝是不结晶的，而在较高纺速下纺制的ＰＥＴ初生丝结晶度要高得多。在实验的纺速范围内，ＰＥＴ初生丝的结晶度在纺速增加的过程中有突变现象，这主要是分子取向诱导所致，     

涤纶短纤维在纺程中的取向与性能研究

应用ＷＡＸＤ法、声速法、双折射法等研究了涤纶在纺丝与后加工过程中取向的形成变化及和性能的关系,以及工艺条件对纤维结构和性能的影响。结果表明,纤维非晶区取向和结晶度与纤维的刚性和柔韧性密切相关,但决定纤维力学性能的主要的结构因素是纤维的非晶区有序化程度的高低。一次拉伸主要是非晶区链段沿张力方向进行有序排列的过程,伴随生成大量晶核,导致应变结晶;热定型时结晶产生于高度取向的非晶区域,是应变结晶（取向诱导结晶）和热结晶共同作用的结果;高温机械卷曲是在机械挤压条件下的热力学控制的非晶区解取向过程     

熔融纺丝成形条件对PET初生丝超分子结构及其力学性能的影响——第2报 单丝线密度、喷丝头拉伸比及侧吹风速对PET初生丝结晶作用及力学强度的影响

本文考察了单丝线密度、侧吹风速度以及喷丝头拉伸比对PET初生丝结晶作用及力学强度的影响。表明PET初生丝的结晶作用对单丝线密度的变化极为敏感。当单丝纤度减少时,初生丝的结晶度、侧向晶粒尺寸均大幅度增加,且最大结晶度出现的位置移向低纺速区。增大喷丝头拉伸比的作用有点类似于减少单丝线密度。但当喷丝头拉伸比超过一定值之后,结晶度虽仍在增加,而侧向晶粒尺寸却似乎已达饱和值。强化冷却条件,即加大侧吹风速,虽然也能使PET初生丝的结晶度和侧向晶粒尺寸增加,但其作用却并不象我们所预期的那么大。此外,实验还表明,除单丝线密度变化时,PET初生丝的断裂强度出现反常现象外,一般说来断裂强度总是随取向度和结晶度的增加而增大,延伸度则相应减小。     

溶剂对PET纤维聚集态结构的影响

用密度法、DSC,偏光显微镜(PLM)和测定收缩率研究了1,2-二氯乙烷对不同纺速PET纤维聚集态结构的影响。结果表明,纺速不同,溶剂诱导结晶(SINC)及其动力学过程不同。高速纺纤维系取向晶态结构,对溶剂扩散有抑制作用。低、中速纺纤维基本为非晶态结构,SINC过程易于进行,但中速纺纤维取向非晶态含量高,溶胀度和收缩率较小。从而印证了关于不同纺速PET纤维结构特征的结论。     

分析测试

974300利用内在的荧光在线测定PET纤维无定形取向Clauss B.…;Chemieal Fibers International,1996,46,(3/96),p .175一177(英)为评估PET非晶区分子链的平均取向,研究人员研究了内在荧光在在线测定中的用处。实行在线测定需要改进非在线测定用的仪器。改进的装置获得施油器以上20cm丝汇合处PET纤维无定形取向的量度。结果指出,当应力导致纤维中发生结晶作用时,因为无定形区高度取向链形成晶体无定形取向增加达到稳定。当拉伸比对所有卷绕速度都恒定时,由于结晶度增加的结果,无定形取向随卷绕速度增加而降低。(张桂水)荧光在线测定聚对…     

熔纺高密度聚乙烯／埃洛石复合纤维的结晶和取向行为研究

采用熔融纺丝法制备高密度聚乙烯／埃洛石（HDPE／HNTs）复合纤维。研究纺丝过程中拉仲速率和HNTs对熔纺HDPE／HNTs复合纤维的结晶和取向行为的影响。结果表明：随着拉仲速率的升高,HDPE／HNTs复合纤维的结晶度和长周期减小,而随着HNTs的质量分数增加有所增大,分子链取向度逐渐增大,同时HNTs能够促进分子链的取向,片晶取向度逐渐增大,片晶扭曲程度逐渐降低,同时HNTs的加入能够限制片晶的扭曲。     

熔体着色聚丙烯高速卷绕丝的结构与性能

由于聚丙烯缺乏染色席次,熔体着色成为工业化生产聚丙烯纤维普遍采用的办法。本文通过本色(纯PP)及着色聚丙烯高速卷绕丝的对比研究,揭示了聚丙烯着色熔体高速纺时纤维结构形成的基本规律。色母粒的加入改变了熔体冷却固化过程。使纺丝张力大大提高。在较低纺速下,着色卷绕丝结晶度增强主要归因于次晶的快速生长;在较高纺速下,结晶度增加主要归因于α晶的快速生长。同时,颜料颗粒的存在,不仅减弱了无定形区的大分子缠结和分子间力,而且使结晶区的折叠链结构更趋松散并使缚结分子易从晶片中滑脱。因此,相同纺速下制取的聚丙烯卷绕丝总是具有较低的强度、较低的屈服应力和较大的延伸度。     

高半纤维素浆粕纺制Lyocell纤维的结构与性能

采用成本低、半纤维素含量高的浆粕纺制Lyocell纤维,重点对制得的高半纤维素Lyocell纤维的结晶、取向、力学性能、原纤化和染色性等进行了研究。研究表明:这种用高半纤维素浆粕纺制的Lyocell纤维与用高α-纤维素浆粕纺制的Lyocell纤维相比,它的模量、结晶度、取向度、抗原纤化能力和染色性等都好于后者。     

PET高速纺丝动力学分析及POY的拉伸特性

<正> 一 前言 目前国内引进的PET高速纺设备,最高纺速为3600m/min。该速度下所纺制的预取向丝(POY)已开始取向结晶,接近于结构急剧变化的区域。本文通过张力、双折射、密度以及电子强力仪等项目的测试,探讨了纺丝线上张应力与结晶的关系及POY的拉伸力学特性,得出了POY结构随工艺条件变化的规律。并为选择和确定POY的后拉伸倍数提供了理论依据。     

细旦丙纶三叶异形复丝的研制

本文研究了纺丝温度和泵供量等因素对细旦丙纶三叶异形复丝的异形度以及纤维结构性能的影响。研究表明,在一定的纺速下,复丝的异形度随纺丝温度的提高和泵供量的下降而减少;在一定的纺丝温度和冷却条件下,纤维的结晶度随泵供量的增大而提高,取向度则下降;在一定纺速和泵供量下,结晶度随纺丝的温度的升高而提高,取向度则下降。自行设计的三叶异形的孔形结构参数和适宜的纺丝工艺条件能制得异形度大于50％的细旦丙纶异形丝。     

PET和PTT及PET/PTT复合纤维结构研究进展

概述了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)的结构异同点,以及高速纺丝工艺条件下纤维的超分子结构。PET和PTT纤维都只存在三斜晶系晶型,均属可高速纺拉伸诱导取向结晶类纤维。随着纺丝速度的增加,在纺丝速度为4000m/min左右时,PET和PTT纤维均出现取向诱导结晶现象,且晶体尺寸增大;双折射值则先增大后减小,但在相同的纺丝速度下,PTT初生纤维的双折射值要小于PET初生纤维的双折射值。综述了PET/PTT并列复合纤维的结构研究进展。单组分纤维和双组分纤维存在结构差异。指出应进一步研究PET/PTT并列复合纤维的结构和性能。     

PP/PS共混熔纺中相结构沿纺程的梯度演变

将聚丙烯(PP)/聚苯乙烯(PS)按质量比92∶8进行共混纺丝,以自制的纺程取样器对PP/PS熔融纺丝进行纺程取样,利用冷冻超薄切片机获得纺程各点取样纤维的横截面和纵剖面,扫描电子显微镜观察纤维中PS分散相的形貌,研究了共混熔融纺丝中梯度结构沿纺程的演变及其梯度结构的形成机理。结果表明:PS分散相数目沿纤维径向呈现内密外疏的梯度分布,这一差异沿着纺程不断增大;PS分散相在纺程0~60 cm发生形变,纺丝速度为125~500 m/min下PS分散相直径逐渐减小,当纺丝速度达到1 000 m/min时,PS分散相直径在纺程0~20 cm减小,在纺程20~60 cm增加,PS分散相液滴在此区域发生了明显的聚并,在纤维表层各个纺丝速度下分散相都呈现不同程度的聚并现象;在PP/PS共混纤维中呈现中心层分散相液滴形变程度大表层形变程度小的梯度差异,但高速纺丝会弱化这一差异。