收藏本站
《西北师范大学》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

涤纶工业丝热收缩机理研究

谢昕  
【摘要】: 涤纶工业丝是一种高结晶度、高取向聚合物体系,这种结构固然赋予了它所需要的高强度、高模量,但由于高取向导致熵减小,所以属于热力学不稳定体系,将自发地通过解取向趋于低自由能状态,宏观上表现为收缩。本工作将涤纶工业丝的收缩作为研究的出发点,归纳了它的收缩行为特征,利用收缩过程中微观结构参数的变化确立了二者之间的关系,在此基础上提出了涤纶工业丝织态结构模型,解释了收缩机理。通过各种类型涤纶工业丝性能和微观结构的比较,提出兼有高强度、高模量和低收缩的涤纶工业丝(HMLS)应具有的结构。 1.选择具有明显收缩性的高强型涤纶工业丝SH8作为研究对象,利用自行设计的装置,采用定长和定张力的方法(等温和程序升温)表征了该材料收缩率和收缩应力,并对测试结果进行了唯象分析讨论。结果表明:a)高结晶、高取向涤纶工业丝的热收缩过程是处在内应力状态下的取向单元的松弛过程,因此各种类型的热收缩行为,不仅依赖实验温度,而且依赖观测的时间标尺长度,具有时温等效特征;b)等温和程序升温下,高结晶、高取向涤纶工业丝的热收缩率或收缩应力显示出类似的规律:随时间的增长或温度的升高,样品先经历热收缩率或收缩应力的增加,在适当条件下可观测到极值,然后开始下降;c)热收缩过程包含两种不同机理:具有熵弹性本质的局部取向单元的弛豫;在较高温度或长时间下,大尺度取向的非晶态分子链的弛豫,它的发生将伴随热收缩速率改变或收缩应力下降。 2.表征了SH8收缩过程中的结构变化,并将宏观的收缩现象与微观的结构变化联系起来。简单的两相模型已不足以描述高结晶、高取向聚合物的收缩行为,因为热收缩过程涉及结晶结构、无定形结构、有序程度介于二者之间的取向结构的变化,提出了修正的Prevorsek模型;晶区结构的变化表现为:结晶度的升高、微晶平均尺寸增大以及部分重结晶;非晶区结构的变化表现为:f_(am)大致可分成两个阶段的下降,与热收缩行为的两个阶段相对应;部分解取向的链段通过有序排列沿c轴堆砌,形成具有准晶结构的边界层,它数量不多,稳定性较差,室温拉伸即可将其破坏;影响涤纶工业丝热收缩行为及结构变化的主要外界因素是:温度、外张力、时间,时温具有等效性;定长方式不同于定张力方式,定长方式下的外张力阻止沿纤维轴方向上的结构变化。 3.通过10种不同企业生产、不同品种的涤纶工业丝性能与结构的比较,得到以下结论:高强型与HMLS型涤纶工业丝在性能上最大的差别表现在热收缩性上,其L_(s,177)分别约为7.5%和<3%;二者晶区取向因子上没有差别;高强型的非晶区取向因子值高于HMLS型;HMLS型涤纶工业丝的β_v约在53—56%,高强型的β_v约在44—50%;高强型的微晶平均截面积的估算值为14—18nm~2,HMLS型的为20—25nm~2;高强型与HMLS型的熔融峰相比,主熔融峰前出现明显的小吸热峰;HMLS型具有更高的Tσ;在动态力学行为上,高强型在高温端出现损耗峰。 4.考察了时间、温度等因素对涤纶工业丝的物理老化的影响,HMLS型较高强型具有更高的耐物理老化性。 研究结果为HMLS型涤纶工业丝的加工工艺和生产设备的设计和改造提供了理论基础,有助于实现凝聚态结构的控制;同时对涤纶工业丝在实际应用条件下的性能评价和预测具有重要的指导意义;将修正的Prevorsek PET纤维形态模型应用于涤纶工业丝,这对深入理解部分结晶的高取向聚合物材料的凝聚态结构特别是对于理解其中晶区在非晶区中的分布、非晶区的排布以及晶区—非晶区的联结方式具有重要的价值。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 陶寿海;周振豪;;上海前进合成纤维厂开发笔用工业丝[J];中国农垦;1990年06期
2 杨峰;锦纶6工业丝纺丝技术及设备分析[J];合成纤维工业;2000年06期
3 J.Vogel;桑榆;;先进的工业丝生产技术[J];国际纺织导报;2007年11期
4 郭春花;;江苏恒力:打造高档工业丝基地[J];纺织服装周刊;2009年20期
5 许元巨;关于高性能聚酯工业丝的两则报导[J];产业用纺织品;1995年02期
6 邵华;整体带芯的纤维材料及产品标准[J];产业用纺织品;2004年04期
7 ;高强丙纶工业丝的生产技术和应用前景[J];纺织导报;1994年04期
8 赵建林;GEN IE在锦纶6工业丝纺丝设备中的应用[J];纺织机械;2001年03期
9 李鑫;涤纶工业丝成形过程中的结构控制[J];纺织学报;2005年01期
10 李鹏翔,辛长征,马军贞;1400dtex尼龙66工业丝双头纺工艺实践[J];河南纺织高等专科学校学报;2005年01期
11 刘凯亮;;国产工业丝系列螺杆挤压机介绍[J];纺织机械;2011年04期
12 张民庆;郑淑昀;李倩;;探索工业丝生产中纺丝箱补加联苯的新方法[J];合成纤维;2006年06期
13 钱伯章;;我国聚酯工业丝发展现状[J];橡胶科技市场;2008年03期
14 蔡伟龙;;HMLS工业丝生产工艺及其性能影响因素分析[J];海峡科学;2008年04期
15 Thilo Horvatitsch;;更高效更节能——欧瑞康巴马格工业丝(IDY)系统[J];产业用纺织品;2009年08期
16 Jutta Stehr;Jürgen Vogel;;产业用纺织品——成功顺应潮流[J];产业用纺织品;2009年08期
17 王泽;Rieter公司的RIECORD J3/10型工业丝牵伸卷绕机[J];纺织导报;1996年03期
18 J.Meinel,张耀鹏,沈新元;用于工业丝的新型通用高性能加捻机[J];国际纺织导报;2000年02期
19 李新;郑淑昀;李鹏翔;;高强力尼龙66工业丝的性能与应用[J];中国橡胶;2006年16期
20 庞明军;朱俊伟;方虹天;;安全气囊涤纶长丝拉伸性能测试分析[J];现代纺织技术;2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 朱大复;王玉萍;满晓东;张明成;;化纤产业用丝技术与纺丝设备的现状和开发[A];2004涤纶产业链技术研讨会论文集[C];2004年
2 顾征;;尼龙纤维及中间体的市场与新技术[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
3 马源;;创新实现神马发展新突破[A];第十届中国科协年会论文集(四)[C];2008年
4 崔平;;聚酯/无机纳米粒子复合材料及其在子午线轮胎中的应用研究进展[A];2004年中国纳米技术应用研讨会论文集[C];2004年
5 田兴友;张献;姚霞银;杨华忠;严庆;崔平;;纳米复合高模量低收缩(HMLS)聚酯工业丝的研制[A];2006年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集[C];2006年
6 李鑫;李瑞霞;吴大诚;孙琳;宋青;国凤敏;吴立衡;;涤纶工业丝等温收缩中的结构变化[A];第八届陈维稷优秀论文奖论文汇编[C];2005年
7 束学遂;程双才;涂兆华;;化纤长丝FDY设备热牵伸辊及其应用[A];2004涤纶产业链技术研讨会论文集[C];2004年
8 王鸣义;;产业用高性能聚酯纤维和原料的产品开发及发展趋势[A];高技术纤维及其面料开发应用论坛论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张家洲;涤纶工业丝不能重蹈民用丝发展覆辙[N];中国石化报;2007年
2 北京首证;太极实业(600667)化纤强者 有望回升[N];上海证券报;2008年
3 李志敏;上海石化工业丝用聚酯切片国内领先[N];中国化工报;2005年
4 李志敏;上海石化领跑工业丝专用聚酯开发[N];中国石化报;2005年
5 刘平;立达向俄罗斯提供成套工业丝装备[N];中国纺织报;2006年
6 张家洲;工业丝不能重蹈民用丝发展覆辙[N];中国纺织报;2006年
7 记者 党涤寰通讯员 时达;神马集团着力提升企业核心竞争力[N];经济日报;2007年
8 广州博信;神马实业成交持续放大[N];证券时报;2006年
9 广东百灵信;神马实业(600810):行业地位突出 重拾升势[N];中国证券报;2007年
10 记者 聂世超通讯员 时达;神马产品取得国际市场话语权[N];河南日报;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 赵万金;PA6/DNP工业丝的制备、结构以及老化研究[D];东华大学;2011年
2 侯欲晓;神马实业公司产品组合方案的决策研究[D];大连理工大学;2000年
3 张志伟;神马实业股份公司财务分析及竞争策略研究[D];华中科技大学;2006年
4 庞飞;新型PET导电纤维的研究[D];北京服装学院;2008年
5 武燕丽;神友实业的低成本经营战略[D];大连理工大学;2000年
6 许广平;芳香环改性尼龙6工业丝纺丝工艺探讨[D];苏州大学;2011年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978