合成纖維複絲空氣交絡加工研究｜國立臺灣科技大學博碩士論文系統

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研究生：	孫光國 Kuang-kuo Sun
論文名稱：	合成纖維複絲空氣交絡加工研究 A Study of Synthetic Multifilament Yarn on Air Interlacing Process
指導教授：	李俊毅 Jiunn-Yih Lee
口試委員:	蘇清淵 Ching-Iuan Su 吳文演 Wen-Yean Wu
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工程學院 - 材料科學與工程系 Department of Materials Science and Engineering
論文出版年：	2005
畢業學年度：	93
語文別：	中文
論文頁數：	107
中文關鍵詞：	交絡密度、合成纖維複絲、空氣交絡、交絡牢度
外文關鍵詞：	Air Interlacing Process, Synthetic Multifilament Yarn, interlacing density, interlacing stability
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合成纖維複絲由於單纖維之間彼此呈平行排列，缺乏抱合力與集束性，對於後道製程的影響甚巨。傳統改善方式利用撚絲與上漿，由於成本的種種考量，目前廣泛應用空氣交絡加工技術來取代。
本論文針對三角形絲道管空氣交絡噴嘴進行研究，應用高速攝影技術與氣流模擬方式作為理論分析，並配合線上空氣交絡加工實驗將影響交絡品質的各種參數列入討論，包括原料規格、加工條件、噴嘴結構等變因。實驗結果顯示，合成纖維複絲的交絡模式是經由主氣流的開纖作用，與絲道內兩反向渦流的編結作用所完成。基本上空氣交絡絲的交絡數與交絡牢度是隨總丹尼數、單纖丹尼數的增加遞減，隨複絲根數增多遞增。對於加工條件，交絡數、交絡牢度是與絲速成反比，與超喂率成正比，在空氣壓力5kg/cm2時交絡數有極大值。噴嘴的進氣道與絲道尺寸為影響絲束交絡性質較顯著的結構參數，進氣道直徑1.4mm時交絡數有極大值，絲道截面積愈大交絡數愈少、交絡牢度愈高。

The synthetic multifilament yarn, however, do not possess cohesive force due to the parallel arrangement of the filaments. Consequently a numbers of difficulties are observed during winding/unwinding and fabric processes. The conventional methods for improvement are twisting and sizing. Due to the cost, they have been replaced by the air interlacing process technology.
This thesis carries on the research on air interlacing nozzles with triangle yarn channel and using the high speed photograph and air stream simulation for analyzing the theories. We also discuss the factors of influence of the interlacing quality by on-line air interlacing processes. The factors include raw material specification, process condition and nozzle structure. The results show that the interlacing mode of the synthetic multifilament yarn is opening the filament bundle by the primary air stream and entangling the filaments by two opposite whirl in yarn channel. For the air interlacing yarn, the interlacing density and stability are decreased by increasing the total denier and the denier per filament. The interlacing density and stability are increased with the number of filament. For process condition, the interlacing density and stability are decreased by increasing of the processing speed. And the interlacing density and stability are increased with the overfeed ratio. As the air pressure is 5kg/cm2, the interlacing density reaches the highest value. The quality of air interlacing yarn is more affected by air inlet channel and yarn channel of air interlacing nozzle. As the diameter of air inlet channel is 1.4 mm, the interlacing density reaches the highest value. The interlacing density decrease with the increase of the cross section area of yarn channel, the interlacing stability increases with the yarn channel area.

目    錄
中文摘要	Ⅰ
英文摘要	Ⅱ
誌    謝	Ⅳ
目    錄	Ⅴ
符號索引	Ⅸ
圖表索引	ⅩⅡ
第一章	緒論	1
1	前言	1
2	研究動機	3
第二章	空氣交絡加工簡介	4
1	概述	4
2	理論	8
2.1	噴嘴內的氣流流場	9
2.1.1	模型測試	9
2.1.2	原型測試	19
2.2	噴嘴內長纖維複絲的運動規律	21
2.3	空氣交絡絲的形成機理	24
3	空氣交絡絲的結構	28
3.1	交絡部分的結構	28
3.2	交絡絲的結構模型	30
3.3	交絡絲解體時的結構變化	32
4	空氣交絡絲的交絡性質與測試方法	33
4.1	交絡性質	33
4.1.1	交絡密度	33
4.1.2	交絡均勻度	33
4.1.3	交絡穩定度	34
4.1.4	結點長度	34
4.1.5	開纖段長度	34
4.2	測試方法分類	36
4.2.1	針刺法	36
4.2.2	靜電開纖法	36
4.2.3	機械式加壓法	37
4.2.4	目測法	37
4.2.5	光學投影法	38
4.2.6	光電法	38
第三章	實驗	39
1	實驗材料與設備	39
1.1	實驗材料	39
1.2	實驗設備	41
2	實驗方法	44
2.1	高速攝影觀察	44
2.2	流速、流線模擬與流量實測	44
2.3	原料規格參數實驗	45
2.4	加工條件參數實驗	46
2.5	噴嘴結構參數實驗	47
2.6	交絡品質分析	47
第四章	結果與討論	48
1	空氣交絡絲的成結過程	48
1.1	絲速靜止狀態	48
1.2	絲速運行狀態	53
2	噴嘴內的氣流模擬	57
2.1	流速分布	57
2.2	流線模擬	57
3	原料規格參數探討	61
3.1	總丹尼數、複絲根數與交絡數的關係	61
3.2	單纖細度與交絡數的關係	61
3.3	總丹尼數、複絲根數與交絡牢度的關係	62
3.4	複絲根數、單纖細度與交絡牢度的關係	62
4	加工條件參數探討	68
4.1	加工速度與交絡數及交絡牢度的關係	68
4.2	超喂率與交絡數及交絡牢度的關係	68
4.3	空氣壓力與交絡數及交絡牢度的關係	69
5	噴嘴結構參數探討	73
5.1	氣道孔徑與交絡品質的關係	73
5.2	氣道角度與交絡品質的關係	73
5.3	絲道長度與交絡品質的關係	74
5.4	絲道截面積與交絡品質的關係	74
第五章	結論	79
參考文獻	81
附    錄	85
作者簡介	87

                                

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11. 家元良幸，蝶野成臣，澤崎吉太夫，インターレース加工に関する研究 (第2報，糸張力の変化および交絡数との関係)，日本繊維機械学会誌，Vol.39,No.7, pp.43- pp.48 (1986)
12. 家元良幸，蝶野成臣，インターレース加工に関する研究 (第3報，糸道の空気流)，日本繊維機械学会誌，Vol.40,No.5, pp.45- pp.55 (1987)
13. 家元良幸，蝶野成臣，田中孝幸，インターレース加工に関する研究 (第4報，インターレーサ内におけゐ糸の姿勢および糸の位置と交絡数の関係)，日本繊維機械学会誌，Vol.41,No.2, pp.56- pp.63 (1988)
14. 家元良幸，蝶野成臣，寺地孝志，インターレース加工に関する研究 (第5報，糸構造)，日本繊維機械学会誌，Vol.42,No.8, pp.61- pp.70 (1989)
15. 家元良幸，蝶野成臣，田中孝幸，インターレース加工に関する研究 (第6報，インターレーサ内の糸の運動)，日本繊維機械学会誌，Vol.43,No.2, pp.59- pp.66 (1990)
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