异形涤纶短纤维开发研制

论文摘要

本论文首先从异形涤纶短纤维的工艺着手,通过建立异形纤维纺丝动力学数学模型来分析研究影响纤维异形度的主要因素,并且得出熔体温度、吹风速度、吹风起点对纤维异形度的影响较大,其他纺丝条件,如泵供量、切片粘度的影响不明显。所以,为了控制丝条的均匀性,在高异形度纤维的纺丝过程中对于熔体温度,吹风速度、吹风起点的控制尤为重要。在异形纤维纺丝工程开发与实践方面,本文重点研究了异形喷丝板的设计理论、方法,在流变学的基础上,推导了聚合物熔体通过异形喷丝板的流动基本方程。提出了基于单元喷丝板设计时的设计方法,并在理论上分析影响纺丝稳定性的因素,为喷丝板孔型尺寸设计、同一喷丝板上以及同一孔型单元间尺寸偏差的一致性提供了理论依据。并对喷丝板孔型、喷丝孔孔间距进行了细致的研究。作为一个重要的影响因素,本文还重点研究了环吹风装置的工作原理、设计。并根据本装置情况设计采用了高风速低阻尼环吹风装置,使生产中冷却风穿透力及均匀性得到保证,在后期的生产试验中,通过对吹风高度、密封的改造,完全适应异形纤维的生产。本文还重点论述了工业化试生产的情况,事实上,经过设计改造后的生产装置,在实际生产中,工艺指标经历了较长的摸索过程,并结合用户的反馈进行了很多工艺参数的调整,逐步改善了性能指标,这些在最终形成的织物中得到很好的体现。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 前言
• 1.2 异形涤纶短纤维简介
• 1.3 国内外发展现状
• 1.4 生产装置介绍
• 1.4.1 切片输送及干燥装置
• 1.4.2 纺丝装置
• 1.4.3 后加工装置
• 1.5 本课题研究的目的和意义
• 第二章 异形纤维的纺丝动力学模拟研究
• 2.1 基本方程的讨论
• 2.1.1 基本假设
• 2.1.2 基本方程式
• 2.1.3 基本公式的终形式与参数关系式
• 2.2 三叶异形丝的传热及径向温度分布
• 2.3 本章小结
• 第三章 异形纺丝工艺研究
• 3.1 三叶异形截面异形度计算
• 3.2 扁平截面纤维扁平度的计算
• 3.3 工艺条件对异形纤维异形度的影响
• 3.3.1 异形纤维生产工艺中冷却条件的影响
• 3.3.2 纺丝温度的影响
• 3.3.3 纺丝速度的影响
• 3.3.4 油剂的选择及纤维的含油率控制
• 3.3.5 后拉伸工艺条件的选择
• 3.4 本章小结
• 第四章 生产异形涤纶短纤维的设备研究
• 4.1 异形喷丝板设计理论及方法
• 4.1.1 喷丝板的设计计算过程
• 4.1.2 异形喷丝板的设计方法
• 4.1.3 喷丝板的参数对流动稳定性的影响
• 4.1.4 基于基本单元的异形喷丝板的设计方法
• 4.1.5 喷丝板的设计
• 4.2 270 型低阻尼环吹风装置的工作原理及设计
• 4.2.1 各种环吹风装置结构形式及工作原理
• 4.2.2 环吹风装置选型及主要技术参数
• 4.2.3 丝束冷却工艺参数
• 4.2.4 空调设计计算选用经济参数
• 4.3 本章小结
• 第五章 工业化生产试验
• 5.1 切片筛选输送和干燥工艺
• 5.1.1 切片的筛选与输送
• 5.1.2 水分的脱除
• 5.1.3 结晶
• 5.1.4 干燥工艺
• 5.2 设备生产能力计算
• 5.2.1 三叶异形涤纶短纤维设备能力计算
• 5.2.2 扁平形异形涤纶短纤维设备能力计算
• 5.3 工艺参数及质量指标
• 5.3.1 工艺参数
• 5.3.2 成品质量指标
• 5.4 生产工艺评价
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢