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研究生:黃肇欽
研究生(外文):Chao-Chin Huang
論文名稱:假撚加工條件對聚酯阻燃纖維之限氧指數影響
論文名稱(外文):Effect of Texturing conditions on Limiting Oxygen Index (LOI) of Flame Retardant PET Fiber
指導教授:邱長埙
指導教授(外文):chang-shuan chiu
學位類別:碩士
校院名稱:逢甲大學
系所名稱:紡織工程所
學門:工程學門
學類:紡織工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:68
中文關鍵詞:加工絲阻燃纖維假撚加工阻燃劑限氧指數
外文關鍵詞:false twisted texturingFlame retardant agent
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本論文之研究是以假撚加工製程對含磷聚酯阻燃纖維之影響,利用德國BARMAG AFK摩擦假撚機,利用改變延伸比(DR)、加熱溫度(H1)及車速(Yarn Speed)的參數變化,探討其對加工後的物性變化以及限氧指數(LOI)的影響。並尋求加工條件中,何者對阻燃纖維的品質有明顯影響,進而提供業界在對阻燃纖維生產應用時,參數設定的重點及預期織物的LOI值。
由實驗結果得知加工溫度(H1)提高時,纖維內分子應力變小,溫度愈高黏度愈低,使非晶區變大,並使捲縮率(HCC)、沸水縮率(BWS)、強度及LOI值上升,而殘餘伸度變低。當改變延伸比(DR)時,理論上會使分子順向提高、強度增加,LOI值同時增加,但是當聚酯阻燃纖維中添加碳成份製成色紗(Dope Dye)時,分子量變大,即使延伸比的提高,仍然造成強度及沸縮率、捲縮率都是下降的趨勢,LOI值則無明顯變化。而半光的聚酯阻燃纖維隨著車速的提高,在超過750m/min時,因為受熱程度不足以使分子鏈進行熱運動,阻礙了分子的位移,造成PU摩擦片無法握持纖維束,產生滑撚(Surging)。
總和實驗的結果,對含磷5000PPM-SD的聚酯阻燃纖維,以條件B-3中的車速(YS)650m/min,延伸比(DR)在1.81,加工溫度在195℃時,LOI值42為最高。對含磷7000PPM-BK的聚酯阻燃纖維中,以條件F-2中的車速550m/min,DR1.82,加工溫度195℃時,殘餘磷含量達6305PPM,LOI值39為最高,而其中主要影響的參數為加工溫度。
By using a friction false twisted texturing machine from Germany barmag AFK with change drawing ratios (DR)、heating temperature (H1)、yarn speed(YS)、processing parameters could investigate the physical characters and limiting oxygen index (LOI) of texture yarn are investigated﹒In search of texturing conditions﹐any effect of flame retardant PET fibers that provide a consultation for the manufactures and expect LOI value of textile﹒
From the experimental results﹐Showed that increasing heating temperature、moleculcr stress and viscosity will reduce fiber internal﹒Due to amorphous widen﹐the heberlein crimp contration (HCC)﹐boil water shinkage(BWS)﹐strength and LOI value are increased whereas elongation decreased﹒Further﹐as draw ratios(DR)﹐in theory﹐the strength orientation due and LOI were also increased﹒Element carbon in the flame retardant PET fiber﹐it will become dope dye and increase the molecular weight﹒Draw ratios even increased﹐still the result of the fiber strength、BWS、HCC etc are decreased﹐also unobviouly change in LOI happened﹒Increase the yarn speed over 750m/min the fiber lack of thermal energy to enable the molecular motion﹐and the semi-dull PET fiber with flame retardant will occur slipping surging﹐owing to PU-disc friction being unable to holder filament in fiber﹒
Integrating the experimental results﹐the semi-dull flame retardant PET fiber containing 5000-ppm phosphorous﹐under the texturing conditions of yarn speed 650m/min、draw ratios 1.81、heating temperature 195 ℃﹐we got the highest LOI value is 42﹒The flame retardant PET fiber with concentration of 7000-ppm phosphorous﹐the yarn speed 550m/min、draw ratios 1.82、heating temperature 195 ℃、the remnants phosphorous percentage 6305ppm﹐the LOI value of 39 were claimed the highest value﹒
Examining the experimental results﹐the heating temperature is the main effect parameter﹒
作者簡介與致謝………………………………………… I
中文摘要………………………………………………… II
英文摘要………………………………………………… IV
目錄……………………………………………………… VI
圖目錄…………………………………………………… IX
表目錄…………………………………………………… XI
第一章 前言…………………………………………… 1
1-1.防火纖維的沿革……………………………… 1
1-2假撚理論概要………………………………… 4
1-3研究動機及目的……………………………… 6
第二章 理論……………………………………………… 9
2-1纖維材料的燃燒機構…………………………… 9
2-2阻燃劑的阻燃機構……………………………… 9
2-3摩擦式假撚理論………………………………… 12
2-3-1假撚加工原理………………………………… 12
2-3-2 Denton摩擦假撚理論……………………… 13

第三章 實驗……………………………………………… 19
3-1實驗材料………………………………………… 19
3-2實驗設備………………………………………… 24
3-3實驗流程………………………………………… 29
3-4試驗參數設計…………………………………… 30
3-4-1試驗條件參數設定…………………………… 30
3-5試驗項目及試驗方法…………………………… 33
3-5-1差式掃描熱量儀DSC測試…………………… 34
3-5-2繞紗機(纖維丹尼數分析)…………………… 34
3-5-3紗線強度試驗機……………………………… 34
3-5-4張力量測……………………………………… 35
3-5-5捲縮堅牢度測定方法………………………… 35
3-5-6沸水縮率測試………………………………… 36
3-5-7限氧指數定義………………………………… 37
3-5-8塑膠燃燒性試驗法…………………………… 37
第四章 結果與討論……………………………………… 38
4-1加熱溫度(H1)對假撚絲的LOI值影響………… 38
4-2改變延伸比對LOI值的影響…………………… 45
4-3捲取速度的改變對LOI值的影響……………… 53
第五章 結論……………………………………………… 63
參考文獻…………………………………………………… 66
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