不锈钢纤维的抗损伤性能研究

论文摘要

不锈钢纤维是纯金属纤维,其体积质量大,导电性能好,耐腐蚀性好,耐热性好,在长度和细度方面都能达到纺纱的要求,具有一定的可纺性,较镍、铜、铝等其它金属纤维在可纺性、使用性、经济性等方面有明显的优越性。但在与天然纤维或化纤混纺时,实际纺纱的各道工序中,尤其在梳理过程中纤维损耗率过高,纺纱效率过低,对纱线、最终布面质量状态等产生一系列的不良影响。故有必要对不锈钢纤维的性能特点做进一步的研究,以求找到纤维成纱损伤问题的机理及其解决办法。本文借鉴毛纺工艺的方法,对添加纺纱油剂前后的纤维的摩擦性能、弯曲剪切性能等的变化情况进行比较分析,得出较低的弯曲剪切性和过高的摩擦性能是造成损伤大的重要原因,添加油剂可以减少这种损伤。通过调整纺纱工艺,对添加油剂前后的不锈钢/棉20/80混纺纤维在梳棉机上进行梳理试验,对梳理前后纤维长度、制成率、不锈钢纤维质量百分比等的变化情况进行研究,可以得出如下结论:1.不锈钢纤维的打结、钩接及绕针强度明显低于棉、涤纶等天然纤维或化纤,不锈钢金属长丝比短纤的性能要好。2.在梳理过程中适当提高针的圆滑性及针的直径,可在一定程度上提高纤维的弯曲剪切性能,从而提高不锈钢纤维纺纱的制成率。3.不锈钢纤维的摩擦系数明显高于一般纺织纤维。且摩擦系数与直径有着明显的关系,对于同一种材料的不锈钢纤维,直径越小,纤维表面摩擦系数越大。4.添加纺纱油剂后的纤维表面摩擦系数明显降低。在浓度达到2.87%时,摩擦系数下降趋于平缓,以后随着浓度的增大,纤维摩擦系数基本不再变化。5.添加油剂后,不论是纯棉纤维还是不锈钢/棉20/80混纺纤维,其梳理性能均得到了提高,主要表现在:纤维的品质长度、整齐度有所提高,短绒率降低:纤维的制成率提高;不锈钢纤维的混纺百分比得到了提高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外金属纤维的研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 不锈钢纤维的开发研究及其应用
• 1.3.1 不锈钢纤维的基本性能
• 1.3.2 不锈钢纤维的制取方法
• 1.3.3 不锈钢纤维可纺性研究状况
• 1.3.4 金属纤维的应用及不锈钢纤维功能性纺织品开发现状
• 1.4 本课题研究的主要内容、目的及意义
• 第二章 不锈钢纤维的损伤机理及基于损伤的纤维性能测试
• 2.1 引言
• 2.2 梳理过程中纤维的受力分析
• 2.2.1 梳理过程中纤维的受力
• 2.2.2 梳理过程中纤维的运动
• 2.3 纤维的简单梳理模型
• 2.4 纤维的弯曲剪切性能
• 2.4.1 纤维在弯曲时的破坏
• 2.4.2 纤维弯曲剪切性能的基本模型
• 2.5 基于损伤的不锈钢纤维的性能测试
• 2.5.1 不锈钢纤维的弯曲剪切性能测试
• 2.5.2 不锈钢纤维的表面状态及摩擦性能测试
• 2.6 小结
• 第三章 减少不锈钢纤维损伤的措施
• 3.1 不锈钢纤维本身性能的比较分析
• 3.2 纺纱油剂的选择
• 3.2.1 纺纱工艺对纤维油剂的要求
• 3.2.2 纺纱油剂的作用
• 3.2.3 纺纱油剂的选择
• 3.3 纺纱油剂对不锈钢纤维摩擦系数的影响
• 3.3.1 试样准备及试验过程
• 3.3.2 试验结果与分析
• 3.4 纺纱油剂对不锈钢纤维弯曲剪切性能的影响
• 3.4.1 试样准备及试验过程
• 3.4.2 试验结果与分析
• 3.5 小结
• 第四章 不锈钢混纺纤维的基本纺纱工艺及梳理性能试验
• 4.1 引言
• 4.2 基本纺纱工艺流程
• 4.3 梳理性能试验
• 4.3.1 引言
• 4.3.2 纤维长度的测试
• 4.3.3 纤维制成率的测试
• 4.3.4 混纺纤维中不锈钢纤维百分比的测试
• 4.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果
• 致谢