隨著人們對丙綸的深入研究,丙綸的應用領域已向工業用擴展。近年,國際上出現了有捻丙綸高強絲,其強力可達7.0~7.9cN/dtex,它的用途廣泛:過濾布、土工布、吊帶、傳送帶等。
一、熔融指數的影響
原料的熔融指數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,纖維中分子量增加, 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,則分子鏈間容易產生滑脫, 表現在纖維強度降低。在丙綸高強絲紡制過程中,使用了幾種不同的熔融指數的原料,見表 1 。
表1 聚丙烯切片的分子量及熔融指數
在試紡過程中發現,在完全相同盼工藝條件下,原料的熔融指數不同,其成品絲的強度不同,并呈一定的規律性(見表 2)。
表2不同熔融指數丙綸高強絲的強度
實驗表明,在相同紡絲溫度、相同拉伸倍數及其工藝參數也完全相同的條件下,聚丙烯切片的熔融指數越低,丙綸高強絲的強度越高。
二、拉伸倍數的影響
初生纖維的拉伸過程是破壞初生纖維的原有結構形態,生成新的序態結構,在拉伸應力和熱效應的作用下,使大分子鏈段的活動性增加,各種結構單元滑著纖維軸向取向聚集,重新排列、增加新結合點,使纖維的更多分子鏈處于最佳的應力承受狀態,并產生三維結構的規整性(即結晶);纖維密度隨拉伸倍數的增加而增加。
表3 拉伸倍數對丙綸高強絲強度的影響
由表3可見,隨著拉伸倍數的增加,纖維的強度增加,且拉伸倍數對纖維的強度貢獻較大。
三、拉伸速度的影響
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。纖維的取向度和結晶度除了受拉伸倍數的影響外,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,一是要將自然的結晶度完全破壞,二是要使大分子重新排列和重新結晶。由于聚丙烯分子鏈較長,如拉伸速度較高,則拉伸形變的發展跟不上拉伸應力的變化,滯后現象嚴重,大分子沒有足夠的時間進行取向和結晶,表現出纖維的強度下降。
表4 紡絲速度對纖維強度的影響
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。
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、拉伸倍數及拉伸速度。其中,拉伸倍數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。可采用多種途徑,在一定的紡絲溫度下,原料的熔融指數較低時, 在拉伸倍數較低的條件下便可達到較高的強度,若原料的熔融指數較高,則需較大的拉伸倍數才能達到一定的強度。若對同一種原料,可通過調整拉伸倍數,紡絲速度、紡絲溫度、鋼吹風溫度及風速等 , 使成品達到所需求的強度。通過工藝參數的合理配合,即可以生產出強度高、質量好的丙綸高強絲 。
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