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锦纶/丙纶空气变形纱制备、表征及纤维变形机理研究

管瑞仙  
【摘要】:空气变形纱独特的外观在纺织原料领域日益发挥重要的作用,其短纤纱的外观主要是通过喂入原丝中单丝之间的互相交缠和纱体表面突出的丝圈丝弧而展现出来。面对服装原料多样化、款式个性化以及性能多重化趋势,纺织服装市场竞争越来越激烈。因此,纺织新产品的开发存在一定的必然性。空气变形纱具有原料广泛、成本低廉、种类多样及性能良好等优点,被越来越多的消费者所青睐。随着工艺技术和产品性能的不断发展,空气变形纱拥有广阔的市场前景。目前越来越多的研究学者对空变纱的工艺做了大量的研究,发现原丝的种类、线密度、超喂率、空气压力、以及原丝组合方式是其表面圈弧结构以及变形纱性能的主要影响因素。计算机的发展为气固两相流的研究提供了巨大的平台,近年来Fluent软件的发展为喷嘴内流场分析,纤维在流场中的运动模拟,以及实验数据的分析提供了重要帮助。但是,目前在锦纶/丙纶空气变形纱生产工艺以及面料性能的研究方面未见相关报道,同时,对纤维变形机理方面的研究相对较少。基于以上原因,本文的研究工作如下:(1)本文利用Fluent进行了喷嘴内流场分析。研究表明:进纱口至出纱口气压呈现递减趋势,喇叭形喷嘴出口处属于超音速和亚音速的混合状态。从而建立纤维颗粒模型,模拟了纤维在流场中的运动轨迹,从而分析了纤维在空变加工中的原理。发现:超喂率增加使单丝滑移程度增大,颗粒轨迹之间空隙随之增大。在模拟过程中NN型空变纱表面的圈弧程度随着超喂率增加变化较为明显,且NN-25/10型空变纱表面圈弧分布均匀,丝圈结构最为稳定。(2)分别以锦纶为皮层、锦纶和丙纶为芯层,设计不同超喂率下并列型和皮芯型空变纱。对纱线的性能进行测试分析。研究发现:相同组分条件下,超喂率增加,并列型空变纱断裂伸长、条干不匀率增加,初始模量、断裂强度和沸水收缩率下降;皮芯型空变纱则表现为低强、低模,条干均匀及纱线结构稳定性好。相同超喂率条件下,NP并列型空变纱具有高模、低强、低伸,线密度小、不匀率低、沸水收缩率低以及结构稳定性好的特性;NP皮芯型纱则为高强、高伸、高模、沸水收缩率低,以及条干不匀、结构不稳定性程度较大。(3)在单针筒圆袜机上进行空气变形纱试织,并对面料的性能测试分析。研究发现:NP型空气变形纱织物具有轻薄、透气性好、柔软等性能,但是其透湿性能差、织物表面易起毛起球;NN-25/10型空气变形纱织物具有良好的透气透湿性、手感柔软、芯吸效应好,可运用在服用内衣领域。


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