常用高性能纱线的弯曲性能研究

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本论文以碳纱线、玻璃纱线、芳纶纱线以及高强聚乙烯纱线为主要研究对象,以上述四种常用高性能纱线的弯曲性能为研究内容,从纱线抗弯性能和弯曲回复性能两个方面展开课题实验;探索了纱线种类、进入角度、测试状态对高性能纱线抗弯性能的影响,以及初始弯曲曲率、夹持时间、热处理温度对高性能纱线弯曲回复性能的影响;深入分析了高性能纱线在弯曲过程中的起拱现象,并通过公式导出曲率与弯曲回复角之间的关系式,对比了高性能纱线与传统纱线在抗弯性能上的差异,以及不同高性能纱线在抗弯性能和弯曲回复性能上的差异。另外,本论文从衬纱的弯曲性能入手,提出改善MBWK织物成型性能和形变性能的有效方法。  实验研究发现高性能纱线的抗弯能力由大到小依次是碳纱线、玻璃纱线、高强聚乙烯纱线和芳纶纱线,且芳纶纱线和高强聚乙烯纱线的抗弯能力比较接近。在平面弯曲回复实验中,高性能纱线的弯曲回复能力由大到小依次是碳纱线、玻璃纱线、芳纶纱线,且高强聚乙烯纱线的弯曲回复能力具有一定的波动性。在经热处理后的弯曲回复实验中,碳纱线和玻璃纱线的弯曲回复能力接近,且受热处理温度的影响较小;芳纶纱线和高强聚乙烯纱线的弯曲回复能力随着热处理温度的升高而减弱,且高强聚乙烯纱线在热处理温度大于80℃后,其弯曲回复角度接近零。  在保证织物所需力学要求的前提下,选择抗弯能力较小的芳纶纱线或高强聚乙烯纱线作为轴向织物的衬纱,可以有效提高MBWK织物的成型极限,使得织物更加容易进行深度成型;选择弯曲回复能力较小的芳纶纱线作为轴向织物的衬纱,可以有效地减小成型MBWK织物的形变回复,有利于该织物在对尺寸有严格要求的产品上的应用。
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