论文部分内容阅读
羊毛拉伸细化是上世纪末本世纪初重要的新兴技术,国外关于这方面的研究有很多,但是在国外专利中,比较成熟的关键技术都是保密的,国内的研究目前还无法达到工业化生产的目的。目前,关于拉伸细化处理液的研究比较成熟,但对于拉伸过程中纤维的受力状况还没有比较详实的研究和报道。本试验就羊毛拉伸细化的重要工艺参数进行了分析,得出了适宜拉伸细化的最佳工艺参数。在此基础上,本试验还对拉伸细化的连续化生产装置进行了模拟,并利用自行设计的拉伸装置生产出细化毛条,对细化毛条的性能也进行了基本的分析。具体内容包括:
1、组建羊毛拉伸细化模拟试验装置和测试系统,采用毛条模拟实际拉伸试验,程序化采集在不同试验条件下的羊毛束纤维细化处理数据。
2、通过拉伸细化装置采集到的数据,分析束纤维拉伸过程中主要工艺参数如拉伸速度、毛条捻度和握持距等参数对拉伸过程中毛条力学行为的影响。
3、针对不同工艺参数制得的细化纤维测量了其力学性能、细度、沸水收缩率与纤维的摩擦性能,并通过优化方法确定羊毛拉伸细化的最佳工艺参数。
4、在分析拉伸细化工艺参数的基础上,本试验还对拉伸细化的连续化生产装置进行了模拟,并试制了细化毛条,对细化毛条基本物理性能指标进行了测量。
通过试验与分析,本课题得出了如下结论:
1、拉伸过程中速度对应力曲线影响最大,通过束纤维在拉伸过程中应力变化对速度进行调节,采取慢—快—慢的速度分布,得出初始模量下降48.73%、屈服区应力下降19.77%、断裂比功下降17.24%。说明采取这种速度进行拉伸不仅可以有效地降低拉伸过程中应力变化快形成的冲击和损伤,而且可以避免能耗大,结构不稳定等不足,通过提高屈服区速度的方式缩短拉伸作用的时间,提高生产效率。
2、通过应力曲线反映出,束纤维的捻度应控制在3.33—5捻/10cm为宜。握持距对应力的影响较小,但握持距的增加会形成屈服区减小和强化区提前的趋势。本试验还得出束纤维的极限拉伸率可以达到110%,屈服区范围可以拉伸到80%伸长率。
3、通过对不同拉伸细化工艺下的细化纤维进行了研究,确定了拉伸效果的评定指标:直径、断裂伸长率、沸水收缩率和比应力。具体分析了拉伸速度、毛条捻度、握持距对这些指标的影响,借助多目标优化法确定了最佳的捻度为3.33捻/10cm,拉伸率为80%。拉伸改性后纤维直径明显降低,纤维直径变化率达到了—26.09%。
4、对羊毛拉伸细化连续化生产设备的各个关键组部件进行了模拟,并采用自行研制的羊毛拉伸试验设备制得了细化毛条,其一般结果优于Optim()的结果。在试验过程中发现,可以改善毛条拉伸细化效果的关键性因素除拉伸速率及分布、毛条捻度、罗拉握持距与纤维长度外,罗拉所加压力、罗拉与纤维长度的配合等也有一定的影响。