大家好,我是丙綸高強絲,別看我的身板小,但是我力量大!給我一個支點,我可以拉動整個地球。要問我為什么有那么大的威力?就聽我一一道來吧:
揭秘影響丙綸高強絲強度的三大因素 :
1
熔融指數(shù)的影響
原料的熔融指數(shù)在一定程度上表示了原料分子量的高低,在相同的工藝條件下,纖維量增加。分子糾纏度大,則拉伸纖維的 強度隨分子量的增加而增加分子量低時,則分子鏈間容易產(chǎn)生滑脫,表現(xiàn)在纖維強度降低。在丙綸高強絲紡制過程中,使用了幾種不同的熔融指數(shù)的原料 (見表 1 )。
表1 聚丙烯切片的分子量及熔融指數(shù)
牌號及批號
分子量
熔融指數(shù)(克/10分)
產(chǎn)地
3-92
176700
11.69
德國
70218.921119
154800
21.91
遼化
70218.921202
161200
17.18
遼化
Z30S
151500
25
上海金山
由表1可以看出:在試紡過程中發(fā)現(xiàn), 在完全相同盼工藝條件下,原料的熔融指數(shù)不同,其成品絲的強度不同,并呈一定的規(guī)律性 ( 見表 2 ) 。
表2 不同熔融指數(shù)丙綸高強絲的強度
牌號
熔融指數(shù)(MI)
拉伸倍數(shù)
強度(cN/dtex)
3-92
11.69
5.5
6.26
6.8
7.23
70218.921119
21.9
5.5
5.47
6.8
6.62
70218.921212
17.18
5.5
5.73
6.8
6.88
Z30S
25
5.5
5.29
6.8
6.35
由表2可以看出:在相同紡絲溫度、相同拉伸倍 數(shù)及其工藝參數(shù)也完全相同的條件下,聚丙烯切片的熔融指數(shù)越低,丙綸高強絲的強度越高。
2
拉伸倍數(shù)的影響
初生纖維的拉伸過程是破壞初生纖維的 原有結(jié)構(gòu)形態(tài),生成新的序態(tài)結(jié)構(gòu),在拉伸應(yīng)力和熱效應(yīng)的作用下, 使大分子鏈段的活動性增加,各種結(jié)構(gòu)單元滑著纖維軸向取向聚集,重新排列、增加新結(jié)合點,使纖維的更多分子鏈處于最佳的應(yīng)力承受狀態(tài),并產(chǎn)生三維結(jié)構(gòu)的規(guī)整性(即結(jié)晶),纖維密度隨拉伸 倍數(shù)的增加而增加 。
表3拉伸倍數(shù)對丙綸高強絲強度的影響
拉伸倍數(shù)
纖維強度(cN/dtex)
4
4.9
5
5.7
6
6.4
7
7.2
由表3可以看出:隨著拉伸倍數(shù)的增加,纖維 的強度增加,且拉伸倍數(shù)對纖維的強度貢獻
較大 。
3
伸速度的影響
在一步法丙綸高強絲的紡絲漉水線中,其拉伸速度約等于紡絲速度。纖維的取向度 和結(jié)晶度除了受拉伸倍數(shù)的影響外,還受到拉伸速度的影響。丙綸初生纖維在拉伸過程中,要完成
兩個變化,一是要將 自然的結(jié)晶度完全破壞,二是要使大分子重新排列和重新結(jié)晶。由于聚丙烯分子鏈較長,如拉伸速度較高,則拉伸形變的發(fā)展跟不上拉伸應(yīng)力的變化,滯后現(xiàn)象 嚴重, 大分子沒有足夠的時間進行取向和結(jié)晶,表現(xiàn)出纖維的強度下降。
表4 紡絲速度對纖維強度的影響
紡速(m/min)
拉伸倍數(shù)
強度(cN/dtex)
100
6
6.3
7
7.2
150
6
5.7
7
6.6
250
6
4.4
7
5.3
由表4可以看出:不同的拉伸速度,即不同的紡絲速度,其纖維強度不同,纖維強度隨拉伸速度的增加而減小。
4
結(jié) 論
練上所述,影響丙綸高強絲強度的主要因素是原料的熔融指數(shù)、拉伸倍數(shù)及拉伸速度。其中, 拉伸倍數(shù)對丙綸高強絲的強度貢獻最大。
因此,若提高丙綸高強絲的強度??刹捎枚喾N途徑, 在一定的紡絲溫度下,原料的熔融 指數(shù)較低時,在拉伸倍數(shù)較低的條件下便可達到較高的強度,若原料的熔融指數(shù)較高,則需較大的拉伸倍數(shù)才能達到一定的強度。若對同一種原料 , 可通過調(diào)整拉伸倍數(shù),紡絲速度、紡絲溫度、鋼吹風(fēng)溫度及風(fēng)速等,使成品達到所需求的強度。通過工藝參數(shù)的合理配合,即可以生產(chǎn)出強度高質(zhì)量好的丙綸高強絲。
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