硕士学位研究生学位论文答辩PPT(汤成坦)

一步法PET异收缩混纤复合丝构造机理与成纱工艺姓名:汤成坦导师：薛元、陈建勇浙江理工大学硕士论文答辩论文章节结构绪论一步法BSY纺丝的基本原理及工艺一步法纺丝工艺对BSY聚集态结构影响一步法纺丝工艺对BSY物理性能的影响BSY结构及拉伸性能特点结论与展望一.绪论1.化纤工业实现由“数量型”向“技术型”战略转变。提出了发展高新技术纤维、生物质纤维以及差别化纤维方向2.异收缩混纤复合丝是一种具有特殊风格特点的差别化纤维，是涤纶长丝未来的一大热门发展方向。背景异收缩混纤复合丝是具有不同潜在收缩性能的长丝，即高收缩丝与低收缩丝经混纤加工组成的混纤纱，英文为（bi-shrinkageyarns），简称BSY。异收缩混纤复合丝概念异收缩混纤复合丝加工方法的分类1.两步法:（1）纺丝;（2）拉伸-加弹-混纤复合加工2.一步法：（1）纺丝-拉伸-混纤复合加工一步完成一步法异收缩混纤复合丝加工方法的分类1.同板异收缩纺丝法2.双螺杆熔融异板纺丝法3.一步法冷管热管纺丝法4.一步法热辊拉伸纺丝法1.同板异收缩纺丝法2.双螺杆熔融并板组合纺丝法3.一步法冷管热管纺丝法本论文的研究目的1.研究涤纶异收缩混纤复合丝的一步法纺丝工艺；2.探索异收缩混纤丝的聚集态结构和性能控制机理，为优化一步法涤纶异收缩混纤复合丝工艺参数提供理论依据，为稳定生产和精品化常规产品提供了技术支撑，也将为开发新品提供经验积累；3.提出可用于在改造的一步法涤纶FDY纺丝机上生产的涤纶异收缩混纤丝的纺丝工艺参数；4.揭示BSY的结构、性能特点。主要研究内容1.一步法涤纶异收缩混纤复合丝的一步法纺丝工艺研究；2.一步法纺丝工艺与异收缩混纤丝的聚集态结构关系研究；3.一步法纺丝工艺与异收缩混纤丝的物理性能关系研究；4.一步法异收缩混纤丝的结构与性能研究；二.一步法BSY纺丝的基本原理及工艺纺丝工艺参数取向度结晶度纺丝速度↗↗↗吐出量↗↘↘吐出温度↗↘↘冷却温度↗↗↘分子量↗↗--涤纶熔融纺丝的理论基础取向度结晶度与纺丝工艺的关系PET熔融纺丝示意图一步法BSY纺丝的基本原理及工艺纺丝牵伸卷绕系统进行改造1改造前的第一组热辊改造后的第一组热辊凹槽导丝盘纺丝牵伸卷绕系统进行改造2影响一步法异收缩混纤丝结构性能的主要工艺参数：一步法异收缩混纤丝纺丝工艺与BSY的结构性能关系卷绕速度（V0）牵伸倍数（DR=V2/V1）拉伸温度（H1）定型温度（H2）讨论上述工艺参数对BSY混纤复合纱高收缩组分与低收缩组分结晶取向结构、收缩差及混纤复合纱物理力学性能的影响。实验与测试方法1.形态结构：美国科视达三维视频显微镜KH77002.取向度：声速取向法SCY-Ⅲ3.结晶度：DSC法，NETZSCHDSC-2000PC4.沸水收缩率：GB/T6505-20015.拉伸力学性能：YG061FQ型电子单纱强力仪研究低收缩丝（FDY56dtex/36f）成型工艺对其结构与性能的影响。样品号V1m/minV2m/minDRH1℃H2℃卷绕速度m/minS190042004.67851204200S2140042003.00851204200S3260042001.62851204200实验方案11.根据实验方案1，得出GR1速度V1对FDY的结晶度、取向度的影响50100150200250300-0.6-0.4-0.20.00.2热流/mw/mg温度/℃V1=1400V1=900V1=2600放热800100012001400160018002000220024002600280042444648505254声速取向因子fs结晶度XD/%V1/m.min-1XDfs0.780.800.820.840.860.880.900.922.由实验方案1得到的FDY的物理力学性能800100012001400160018002000220024002600280034363840424446485052伸长率/%强度伸长率V1/m.min-1强度/cN.tex-1101214161820222426283032343638404280010001200140016001800200022002400260028005.56.06.57.07.58.08.59.09.510.0初始模量/cN.tex-1V1/m.min-13.由实验方案1得到的FDY的沸水收缩率80010001200140016001800200022002400260028007.07.58.08.59.09.510.010.5沸水收缩率/%V1/m.min-1研究低收缩丝成型加工的牵伸倍数对BSY混纤复合丝结构与性能的影响。使用图2.4装置一步法试纺150dtex/108fBSY，其中高收缩组份POY94dtex/72f与低收缩组份FDY56dtex/36f。样品号V1/m/minV2/m/min牵伸倍数DRH1/℃H2/℃卷绕速度m/minS465029504.54851003000S574029503.99851003000S690029503.28851003000S7140029502.11851003000实验方案21.根据实验方案2，得出GR1速度V1对BSY结晶取向结构的影响50100150200250300-0.4-0.3-0.2-0.10.00.1热流/mw.mg-1温度/℃V1=740V1=1400V1=950V1=650放热60070080090010001100120013001400150028303234363840424446声速取向因子fs结晶度XD/%V1/m.min-1XDfs0.6950.7000.7050.7100.7150.7202.由实验方案2得到的BSY混纤复合纱的物理力学性能样品号V1/m/minV2/m/min牵伸倍数DRH1/℃H2/℃卷绕速度m/minS882029503.60801103000S982029503.60851103000S1082029503.60951103000研究低收缩丝成型加工的牵伸温度对BSY混纤复合丝结构与性能的影响实验方案31.根据实验方案3，得出GR1温度Ｈ1对BSY结晶取向度的影响50100150200250300-0.4-0.3-0.2-0.10.00.1热流/mw.mg-1温度/℃H1=95℃H1=85℃H1=80℃放热7880828486889092949636384042声速取向因子fsXDfs结晶度XD/%H1/℃0.6950.7000.7050.7100.7150.7200.7250.7300.7352.由实验方案3得到的BSY混纤复合纱的物理力学性能3.由实验方案3得到的BSY混纤复合纱的沸水收缩率研究低收缩丝成型加工的定型温度对BSY混纤复合丝结构与性能的影响样品号V1/m/minV2/m/min牵伸倍数DRH1/℃H2/℃卷绕速度m/minS1182029503.60851003000S1282029503.60851103000S1382029503.60851153000S1482029503.60851203000实验方案41.根据实验方案4，得出GR2的温度H2对BSY结晶取向度的影响50100150200250300-0.4-0.3-0.2-0.10.00.1热流/mw.mg-1温度/℃H2=100℃H2=115℃H2=110℃H2=120℃放热981001021041061081101121141161181201223032343638声速取向因子fsH2/℃结晶度XD/%XDfs0.7150.7200.7250.7300.7350.7400.7452.由实验方案4得到的BSY混纤复合纱的物理力学性能3.由实验方案4得到的BSY混纤复合纱的沸水收缩率BSY结构及拉伸性能特点•1.BSY形态结构POYFDY2.沸水处理前后BSY混纤复合纱拉伸曲线比对010203040506070809010011012001020304050伸长率(%)强度（cN/tex)FDYPOYBSYABCDEO050100150200250010203040强度(cN/tex)伸长率(%)FDYPOYBSYacbdefgo沸水处理前沸水处理后沸水处理前后BSY混纤复合纱拉伸曲线0204060801001201401601802002200510152025强度(cN/tex)伸长率(%)沸水处理前沸水处理后结论结论１：在FDY设备上经改造，将相邻喷丝板挤出的聚合物分别经由POY和UDY-FDY路线分别成型再汇合成一束混纤复合丝，加工方法可行。结论２：当卷绕速度在3000m/min，DR=3.6，第一热辊速度V1=820m/min，第二热辊速度V2=2950m/min，第一热辊温度H1=85℃，第二热辊温度H2=110℃时，BSY混纤复合纱双组分收缩差28%左右，纱体的蓬松性与综合力学性能较好。结论３：对于高收缩组分来说，其结晶取向结构主要取决于它的卷绕速度；对于低收缩组分来说，结晶取向结构主要取决于拉伸倍数、拉伸温度和定型温度。结论４：BSY混纤复合纱的拉伸力学性能具有两次断裂的特征，表现为在拉伸变形初期具有ＦＤＹ丝的变形特征；在拉伸变形后期具有ＰＯＹ变形特征。致谢•首先，我要特别感谢我的导师薛元教授和陈建勇教授。薛老师不仅认真指导我完成论文，教给了我许多为人处事的学问和道理，以及在生活上的帮助。感谢陈建勇老师在开题和中期检查时给予的指导。感谢张华鹏、郭玉海、冯星星老师给我的帮助。在此，表示由衷的感谢。•其次，我要感谢我的母校浙江理工大学和嘉兴学院，给了我提供了良好的学习和生活环境。感谢我的同学一直以来给予我的帮助。•最后，我要特别感谢我的父母，感谢他们的养育之恩。感谢他们一直以来对我支持、理解。