精细化黄麻纤维纺纱技术及其织物性能研究

论文摘要

黄麻纤维是一种性能优良的天然纤维素纤维,特有的纤维性能使其纺织品深受消费者喜爱。黄麻纤维本身较粗硬使其可纺性较差,加上受到传统纺织工艺的制约,目前只能纺制较粗的纱线,因而限制了其产品开发的品种和档次,只能生产粗纺型纺织品,如麻袋、麻帆布、装饰用织物等。为了提高黄麻纤维附加值,开发黄麻纤维在高档服装、家用纺织品的应用,本文采用经精细化处理的黄麻纤维,重点研究其养生处理工艺和纺纱技术,开发高支高比例黄麻/棉混纺纱;并小样试织黄麻混纺和交织织物,研究织物性能。本文针对黄麻纤维初始模量高、无卷曲等可纺性差的特点,从养生助剂的配比、养生温度、养生时间三个角度研究精细化黄麻纤维的养生处理技术,并得出最佳养生工艺为:平滑剂、柔软剂、渗透剂和植物油的浓度分别为25g/L、25g/L、20g/L、20g/L,养生温度为90℃,养生时间为90min。通过养生处理,黄麻纤维的可挠度可提高40%,静、动摩擦系数均降低25%,显著改善了纤维的可纺性,且对纤维强度没有明显的影响。本文针对养生黄麻的棉纺加工工艺,对开清梳、并条、粗纱、细纱等主要工序的工艺进行研究,纺制了混纺比分别为黄麻30/棉70、黄麻55/棉45,细度分别为18.2tex、36.4tex的两种混纺纱,分别标记为纱线J30/C70 18.2tex、纱线J55/C45 36.4tex。在细纱工序,以较高的纱线强度为优化目标,分别对这两种混纺纱的捻系数进行筛选优化,使其强度分别达到9.6cN/tex、5.6cN/tex。利用Weibull分布对黄麻/棉混纺纱线拉伸性能进行预测,预测值与实测值的偏差低于8%,表明Weibull分布能够应用于黄麻/棉混纺纱的拉伸性能分析。同时,该研究也为改善纱线性能及提高纱线性能测试效率提供了可行的方法:在黄麻/棉混纺纱的生产过程中,提高纱线性能可以着重从减少纱线细节入手;在进行纱线拉伸性能测试时,只需测试隔距为100mm时的断裂强度,即可以预测标准拉伸隔距为500mm时的断裂强度,提高了纱线拉伸性能的测试效率,且纱线用量节约了80%。本文对黄麻/棉交织、混纺织物力学性能、吸放湿性能、芯吸性能、透气性能、折皱回复性能、悬垂性能及织物弯曲性能、表面摩擦性能等进行了研究。试验结果表明,在其他条件相近的情况下,纱线J30/C70 18.2tex混纺而成的织物其拉伸断裂强力、撕破强力可与纯棉织物相媲美;分别由纱线J55/C45×J55/C45和纱线J30/C70×J30/C70混纺而成的织物在60min时的吸湿回潮率分别为纯棉织物的1.5倍、1.4倍,在起始阶段的芯吸速率分别为纯棉织物的1.8倍、1.3倍,透气率分别为纯棉织物的1.6倍、1.5倍,充分体现了黄麻/棉混纺织物优良的吸湿性能、芯吸性能及透气性能;黄麻比例较高的织物悬垂性能好,但黄麻织物的悬垂性能却不及纯棉织物;黄麻/棉混纺织物的弯曲刚度大于纯棉织物,其折皱回复性不及纯棉织物;J30/C70×J30/C70混纺织物相比于J55/C45×J55/C45混纺织物的表面性能更接近于纯棉织物,并且可与纯棉织物相媲美。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 黄麻纤维的特征
• 1.2.1 黄麻纤维的形态特征
• 1.2.2 黄麻纤维的化学成分
• 1.2.3 黄麻纤维的物理性能
• 1.3 黄麻产品的性能特点
• 1.3.1 抗菌保健作用
• 1.3.2 热湿舒适性
• 1.3.3 生态环保性能
• 1.4 国内外对黄麻纤维及其产品的研究现状
• 1.4.1 对黄麻纤维的研究现状
• 1.4.2 对黄麻纺纱的研究现状
• 1.4.3 黄麻纱线成纱结构的研究
• 1.5 黄麻纺纱技术存在的主要问题
• 1.6 本论文的研究内容
• 第二章 精细化黄麻纤维养生技术研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验测试方法
• 2.2.1 原料与仪器
• 2.2.2 试验方案
• 2.2.3 性能测试
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 养生处理对精细化黄麻纤维可挠度的影响
• 2.3.2 养生处理对精细化黄麻纤维细度及拉伸性能的影响
• 2.3.3 养生处理对纤维摩擦性能的影响
• 2.3.4 红外光谱
• 2.3.5 养生处理前后纤维表面形态的变化
• 2.4 最佳工艺
• 2.5 本章小结
• 第三章 精细化黄麻纤维纺纱技术研究
• 3.1 纺纱工艺流程
• 3.2 纱线产品性能测试的实验设计
• 3.2.1 纱线强力的测定
• 3.2.2 纱线捻度、捻系数的测定
• 3.2.3 纱线线密度的测定
• 3.2.4 纱线条干不匀率CV值测定
• 3.2.5 混纺纱线临界捻系数的测定
• 3.2.6 纱线毛羽的测定
• 3.3 开清梳工序
• 3.3.1 开清梳工序的意义与作用
• 3.3.2 开清梳工艺
• 3.3.3 开清梳工序纤维性能的变化
• 3.4 并条工序
• 3.4.1 并条工序的意义与作用
• 3.4.2 罗拉隔距
• 3.4.3 加压
• 3.4.4 牵伸倍数
• 3.4.5 并条工艺
• 3.5 粗纱工序
• 3.5.1 粗纱工序的意义与作用
• 3.5.2 捻度
• 3.5.3 隔距和加压
• 3.5.4 粗纱工艺
• 3.6 细纱工序
• 3.6.1 细纱工序的意义与作用
• 3.6.2 纺纱速度
• 3.6.3 罗拉隔距和加压
• 3.6.4 牵伸
• 3.6.5 细纱工序工艺设计及优化
• 3.7 纺纱过程中各工序的条干
• 3.8 纱线质量
• 3.9 本章小结
• 第四章 用韦布尔分布预测纱线强度
• 4.1 引言
• 4.2 韦布尔分布
• 4.3 实验测试方法
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 纱线J30/C70、纱线J55/C45的Weibull线性图
• 4.4.2 纱线J30/C70、纱线J55/C45预测值与实测值的比较
• 4.4.3 纱线J30/C70、纱线J55/C45强度的比较
• 4.4.4 用Weibull分布预测任意拉伸隔距时的纱线强度
• 4.5 本章小结
• 第五章 精细化黄麻/棉混纺织物性能研究
• 5.1 引言
• 5.2 实验测试方法
• 5.2.1 实验材料的准备
• 5.2.2 织物的力学性能测试
• 5.2.3 织物吸放湿性能实验
• 5.2.4 织物芯吸性实验
• 5.2.5 织物透气性实验
• 5.2.6 织物折皱回复性实验
• 5.2.7 织物悬垂性
• 5.2.8 织物风格
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 织物力学性能
• 5.3.2 织物吸放湿性能
• 5.3.3 织物芯吸性能
• 5.3.4 织物透气性能
• 5.3.5 织物折皱回复性能
• 5.3.6 织物悬垂性能
• 5.3.7 织物风格
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表文章
• 致谢