三维高速旋转气流作用下喷气涡流纺纱线结构成形理论研究

喷气涡流纺利用三维高速旋转气流代替高速回转件加捻自由尾端纤维成纱，具有自动化、高速、短流程、生态环保及成纱品质高等优点。本项目旨在系统研究三维高速旋转气流作用下喷气涡流纺纱线结构及其形成理论。研究内容为：1. 基于喷嘴内部三维流场流动规律，分析纱线形成过程受力情况，构建喷气涡流纱中纤维的空间分布形态构象方程，提出有效表征喷气涡流纺纱线结构的参数组，并讨论影响纱线结构的主要因素；2. 探究纱线截面纤维堆砌密度沿截面半径分布规律及混纺纱中不同种类纤维在纱线截面内的内外转移规律；3. 基于纱线粘弹性变形理论及喷气涡流纺纱线几何结构构建强伸性预测模型；4. 探索关键成纱部件改进设计，分析比较改进前后纱线结构性能变化，获得最优结构成形工艺。该研究在于指导喷气涡流纺成纱工艺优化和纱线结构设计、实现喷气涡流纱产品多样化，为设计独具特色的高附加值的喷气涡流纱面料奠定理论基础。

喷气涡流纺利用三维高速旋转气流代替高速回转件加捻自由尾端纤维成纱，具有自动化、高速、短流程、生态环保及成纱品质高等优点。本项目在国家自然科学基金的资助下，主要分析了喷气涡流纱中纤维的空间分布形态，提出了有效表征喷气涡流纺纱线结构的参数组，探讨了影响纱线结构与性能的主要因素，调查了纱线截面纤维堆砌密度沿截面半径分布规律及混纺纱中不同种类纤维在纱线截面内的内外转移规律，构建模型预测了喷气涡流纺纱线粘弹性能与强伸性能，讨论了喷气涡流纺成纱工艺对面料性能的影响规律，最后设计提出差别化与功能化的喷气涡流纺纱线加工新方法。本项目研究成果已在《Textile Research Journal》、《Fibers & Textiles in Eastern Europe》、《Indian Journal of Fibre & Textile Research》、《纺织学报》等国内外期刊上发表或录用研究论文10篇，其中SCI收录期刊6篇、一级期刊2篇、核心期刊2篇；申请国家发明专利3项，其中1项获得授权。