纱线植绒的理论研究及工艺参数影响分析

摘要

本文研究了静电植绒纱线过程中，绒毛在静电场的充电机理，建立了绒毛在静电植绒过程中的力学运动模型并分析了植绒纱线的细度、旋转速度以及粘合剂的选择对植绒纱线的密度的影响；设计发明了植绒纱线的生产装置，并开发出了静电植绒纱线，且分析了影响植绒纱线的植绒密度的因素，并对原料和工艺参数对植绒纱线密度的影响进行了实验研究。 在绒毛运动的力学模型建立中，假定绒毛为理想的椭球体，研究了绒毛在静电植绒过程中的平动和转动。得出：绒毛在电场中的平动是一个变加速度运动，要提高绒毛的运动速度，必须提高静电场中的电场强度(增加极板电压和降低极板距离)和绒毛的带电量；绒毛的转动是一个周期性的小阻尼振动，其振幅逐渐减少，最终停在平衡位置。因此可以通过合理的选择静电场强度和绒毛的带电量等因素而获得绒毛较好的运动速度，从而达到较好的纱线植绒效果。 合理选择粘合剂的种类和涂层厚度对于植绒效果有重要的作用，其次，植绒纱线越粗，植绒效果越好，反之，纱线越细，越不容易植绒；再次，纱线旋转比不旋转有较好的植绒效果，并且纱线的旋转速度要根据纱线的直径、要达到的植绒密度等工艺参数进行多方面的考虑，保证兼顾两者，得到更好的植绒纱线。 设计了一种新型生产植绒纱线的装置，并在实验中进行了应用，发现了新型装置的优点，并结合平面植绒的工艺，分别讨论了纤维种类、纤维长度、纤维细度、植绒时间、极板电压、极板距离单因子影响植绒纱线密度的过程，通过试验及分析得出，纤维长度、纤维细度和极板距离与植绒密度成反比，植绒时间和极板电压与植绒密度成正比。本文通过实验重点研究分析了工艺参数对植绒纱线密度的影响。以粘胶和锦纶绒毛为原料，本实验采用正交设计，利用方差分析法，对影响植绒密度的三个变量(外加电压值、极板距离、植绒时间)进行了分析。研究表明：锦纶绒毛影响纱线植绒密度的大小顺序为外加电压>植绒时间>极板距离，粘胶绒毛影响纱线植绒密度的大小顺序为植绒时间>极板电压>极板距离。 本文同时利用多元线性回归模型，通过实验得到了纱线的植绒密度和电场强度、极板距离、植绒时间的理论表达式，并对植绒密度的理论值和实测值进行了比较，实验表明该理论表达式能较好地预测植绒密度。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.2静电植绒原理与工艺

1.3静电植绒设备

1.4静电植绒原材料

1.5静电植绒原理的研究现状

1.6国内外立体植绒业的发展

1.7本课题的研究意义和内容

第二章纱线植绒过程中的理论研究

2.1引言

2.2绒毛在静电场中的运动规律

2.3纱线植绒密度的分析引言

2.4粘合剂的选择、涂层厚度对植绒纱线的影响研究

2.5纱线的运动方式对纱线植绒密度的影响研究

2.6纱线的细度对纱线植绒密度的影响研究

2.7本章小结

第三章植绒纱线及其设备的实践开发

3.1引言

3.2植绒纱线的结构、外观、性能及应用

3.3植绒纱线的实践开发

3.4连续性植绒纱线的设备开发展望

3.5本章小结

第四章工艺参数对纱线植绒密度的影响

4.1引言

4.2试验

4.3试验结果和讨论

4.4本章小结

第五章工艺参数对纱线植绒密度影响的模型研究

5.1引言

5.2正交实验设计分析

5.3建立植绒纱线密度与各影响因素之间的数学模型

5.4本章小结

第六章绒毛性状对纱线植绒密度的影响

6.1引言

6.2绒毛的影响机理

6.3实验

6.4实验结果与讨论

6.5本章小结

第七章结论与展望

7.1结论

7.2展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢