湿法纺丝原理

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湿法纺丝定义

湿法纺丝定义

湿法纺丝定义湿法纺丝是一种纺织工艺,用于生产高质量的纤维素纤维。

它是指将纤维素素材与溶剂相结合,形成纤维溶液,然后通过特定的工艺将溶液转变为纤维。

这种方法在纤维制造行业中被广泛应用,特别是在生产人造纤维时。

湿法纺丝的过程可以分为溶解、纺丝和固化三个阶段。

首先,将纤维素素材与溶剂混合,形成纤维溶液。

纤维素素材可以是天然纤维素材料,如木浆或棉花,也可以是人造纤维素材料,如再生纤维素。

溶剂的选择非常重要,因为它将影响纤维的特性和质量。

常用的溶剂包括二氧化硫、碳酸氢钠和氢氧化钠等。

在纺丝阶段,将纤维溶液通过纺丝机构,将溶液中的纤维逐渐拉伸并形成细长的纤维。

纺丝机构通常由旋转的喷孔和牵引辊组成。

喷孔通过产生高速气流将纤维拉伸,并使其形成细长的纤维。

牵引辊则控制纤维的牵引力和速度,以确保纤维的均匀性和稳定性。

在纺丝过程中,还可以通过添加剂来调整纤维的性能,如增加强度、改善柔软度等。

将纺丝后的纤维进行固化,以使其保持所需的形状和特性。

固化通常通过烘干或化学处理实现。

烘干是将纤维暴露在热空气中,使其迅速干燥和固化。

化学处理则是利用特定的化学反应使纤维固化。

固化后的纤维可以进行后续的加工和整理,如剪裁、染色和整理等。

湿法纺丝具有许多优点。

首先,它可以生产出高品质的纤维,具有较好的强度和柔软度。

其次,湿法纺丝可以生产出各种形状和尺寸的纤维,满足不同的应用需求。

此外,湿法纺丝还可以生产出纤维的复合材料,如纤维增强塑料,具有更好的性能和应用范围。

然而,湿法纺丝也存在一些挑战和限制。

首先,纺丝过程中的溶剂选择和控制对纤维的质量和性能至关重要。

不正确的溶剂选择可能导致纤维的结构和性能不稳定。

其次,湿法纺丝是一个复杂的工艺,需要严格的工艺控制和设备操作,以确保纤维的质量和一致性。

此外,湿法纺丝还存在一定的环境和健康风险,需要采取相应的措施进行防护和处理。

总的来说,湿法纺丝是一种重要的纺织工艺,用于生产高质量的纤维素纤维。

它通过将纤维素素材与溶剂相结合,形成纤维溶液,并通过特定的工艺将溶液转变为纤维。

纤维 湿法纺丝

纤维 湿法纺丝

纤维湿法纺丝
湿法纺丝是一种化学纤维纺丝方法,也是溶液纺丝中的一种。

该纺丝技术主要适用于不能熔融只能溶解于溶剂中的聚合物材料,例如对温度敏感易降解的天然高分子、生物质材料。

湿法纺丝的工艺过程一般是先将成纤高聚物配制成浓溶液(原液),然后把原液过滤、脱泡后通过计量泵从喷丝头中挤出,在凝固剂的作用下,经过适当的喷丝头拉伸而形成初生纤维。

纺丝原液经喷丝板挤入到凝固浴中,原液细流中的溶剂向外扩散,而沉淀剂向原液细流内部扩散,于是引起相变,导致初生纤维的形成。

根据原料的来源不同,湿法纺丝工艺又分为一步法纺丝和两步法纺丝。

一步法纺丝是将单体聚合得到的聚合物溶液直接输送到纺丝机处进行纺丝,两步法纺丝是单体聚合得到的聚合物溶液经过分离、干燥制得固体聚合物,然后将固体聚合物再溶解后再进行纺丝。

在相分离法中,纺丝原液经喷丝板挤入到凝固浴中,原液细流中的溶剂向外扩散,而沉淀剂向原液细流内部扩散,于是引起相变。

在冻胶法(凝胶法)和液晶法中,根据物理化学原理不同,湿法纺丝可进一步分为相分离法、冻胶法(凝胶法)和液晶法。

在实际的湿法纺丝中,多数是通过相分离法实施的。

合成纤维第四章湿法纺丝-PPT

合成纤维第四章湿法纺丝-PPT

按来源分类
天然纤维
棉花、 羊毛、 蚕丝、
麻 等……
化学纤维








人造纤维
再生蛋白质纤维
再生纤维素纤维 粘胶纤维 铜氨纤维
再生纤维素纤维 二醋酯纤维 三醋酯纤维
人造纤维
以天然高聚物为原料,经过化学处理与机械加 工而制得的纤维。
合成纤维
杂链纤维
聚酰胺纤维 聚酯纤维 聚氨酯纤维 等……
碳链纤维
第二节 溶剂的选择与干法纺 丝工艺
干纺工艺的工序如下: 溶解→过滤→脱泡→纺丝→拉伸,拉伸以后 的工序,根据产品的形态——长丝、短纤维、 丝束而不同。
干法纺丝工艺流程
纺丝液由计量泵输送到 喷丝头
经喷丝孔挤出的纺丝 细流进入垂直甬道与
热气流接触
在热气流中随着溶剂的 挥发,丝中聚合物浓度
升高,丝条固化,
第一节、概述
才华横溢的Carothers
?
question1. 为 什么脂肪族 的聚酯不能 纺丝?
第一节、概述
由于分子间没有氢键,由酯键运动造成的分子链柔性相 当大,致使其熔点较低。 例如:聚己二酸己二醇酯的熔点仅 70-72℃。若在大分子主 链上引进苯环,不仅能增加分子链的刚性,而且使聚合物的 熔点显著提高,例如:聚辛二酸乙二(醇)酯的熔点只有 63 - 65℃,而聚对苯二甲酸乙二(醇)酯(涤纶,又名的确良) 的熔点却高达 265℃。脂肪族的聚酯由于熔点太低,多用做 表面活性剂或大分子的增塑剂。
八阻燃性
极限氧指数法是在规定的实验条件下,在氧气、氮气混 合气流中,刚刚能维持试样燃烧所需要的最低氧气浓度, 即氧气和氮气混合气体中的最低体积百分数,用LOI表 示:

2.2湿法纺丝原理及工艺

2.2湿法纺丝原理及工艺
喷丝头拉伸比一定时, 喷丝头拉伸比一定时,较 高的纺丝张力可以增加纺 丝的稳定性
纺丝线上的径向应力分析
∵ηe(r,x)=
(ηe)s (ηe)c έ(x)(ηe)s έ(x)(ηe)c
* 当ξx<r≤Rx时
当0≤r≤ξx时 当ξx<r≤Rx时 当0≤r≤ξx时
* *
*
则σxx(r,x)=
皮芯模型
(x)=F =πέ ]≈π ∴Fr(x)=F皮+F芯=πέ(x)[(ηe)s(Rx2-εx* )+ (ηe)c εx* ]≈πέ(x)[(ηe)s(Rx2-εx* )]
胀大区:沿纺程 胀大区 沿纺程Vx↓,dVx/dX<0; 沿纺程 ; d=dmax时,dVx/dX=0 细化区:沿纺程Vx↑ (常呈 形变化 常呈S形变化 细化区:沿纺程 常呈 形变化)
a区: b区: dVx dx dVx dx d2Vx >0, >0 2 dx d2Vx >0, <0 2 dx
等速区: 常数, 等速区:Vx=常数, dVx/dx=0 常数
菲克( 菲克(FICK)扩散第一定律 描述溶剂和凝固剂双扩散 )扩散第一定律--描述溶剂和凝固剂双扩散
Js= - Ds*dCs/dx …溶剂的传质通量 (g/cm2.s) Jn= - Dn*dCn/dx …凝固剂的传质通量 (g/cm2.s)
• 测定方法 测定方法: 动态方法---成分分析法和指示剂法 动态方法 成分分析法和指示剂法 静态方法---将冻胶体试样浸于浴内 不同时间取出, 将冻胶体试样浸于浴内, 静态方法 将冻胶体试样浸于浴内,不同时间取出,用显微 镜观察
b.聚合物溶解过程的热力学 聚合物溶解过程的热力学
*聚合物溶解过程中的分子运动变化 大分子之间 溶剂之间 各种分子空间排列状态数及运动自由度↑ *聚合物溶解过程中的热力学参数变化 ∆Fm=∆Hm-T∆Sm

湿法纺丝工艺原理

湿法纺丝工艺原理

0.763 0.675 0.573 0.555 0.543
(五)溶剂及凝固剂种类的影响
1、溶剂不同,对成形纤维的结构和扩散速率有很大的影响。 以PAN为例:
溶剂 DMSO DMF DMAc NaSCN
Sr
6.2
2.1
1.1
0.4
2、凝固剂分子量大,则扩散系数变小。
聚丙烯腈以DMF为溶剂,用不同分子量的凝固剂成形时, 其扩散系数有下列顺序:
③原液浓度
浓度越高,临界浓度Cc越大;
④凝固浴温度
具有上临界混溶温度的体系 ,温度升高,临 界浓度Cc减小; 具有下临界混溶温度的体系 ,温度升高,临 界浓度Cc升高;
丙烯腈共聚物的分子量及磺酸基含量对临界浓度Cc的影响
共聚物中-SO3Na含量
0.266 0.267 0.308 0.308 0.494 0.494
例如:在用硫氰酸钠法纺腈纶时,取25ml的丙 烯腈共聚物溶液,共聚物浓度为1%,NaSCN在 NaSCN-H2O中的浓度为51%,用浓度为12%的 NaSCN水溶液进行滴定; ρ0值约为1.294; ρb 值约为1.069; Vb值为24.3cm3。则
C c ( % ) 2 5 1 .2 2 9 5 4 1 . 0 2 .9 5 4 1 2 2 4 4 . .3 3 1 1 . .0 0 6 6 9 9 0 .1 2 1 0 0 3 3 .6 %
x
A:扩散物质所通过的面积。
D:扩散系数是表征扩散过程最基本物理量
扩散系数是沿扩散方向,在单位时间每单位浓度降的条件下, 垂直通过单位面积所扩散某物质的质量或摩尔数。
设 J m A t
则扩散定律为
J Dc x
传质通量J:单位面积单位时间通过物质的量

湿法纺丝定义

湿法纺丝定义

湿法纺丝定义湿法纺丝是一种常见的纺纱工艺,它是将纤维素原料溶解在溶剂中,通过湿法纺纱设备制成纤维素纱线的过程。

这种工艺相对于干法纺丝来说,具有更高的纺纱效率和纱线质量。

湿法纺丝的主要原料是纤维素,包括天然纤维素(如棉花、亚麻等)和人造纤维素(如纤维素醋纤维、纤维素腈纤维等)。

在湿法纺丝的过程中,首先将纤维素原料进行预处理,去除杂质和不纯物质,然后将其溶解在溶剂中形成纤维素溶液。

纤维素溶液通过湿法纺丝设备,如纺丝机或喷丝机,进行纺纱过程。

在纺丝机中,纤维素溶液首先通过喷嘴喷射出来,形成连续的纤维素流,然后经过拉伸和固化处理,形成纤维素纱线。

在湿法纺丝的过程中,溶剂起到溶解纤维素和调节纺丝速度的作用,它能够使纤维素溶液具有适当的黏度和流动性。

湿法纺丝相较于干法纺丝具有以下优点:1. 纺纱效率高:湿法纺丝设备能够实现高速纺纱,生产效率较高。

同时,纺纱过程中纤维素溶液的黏度较低,纺纱阻力小,有利于提高纺纱速度。

2. 纱线质量好:湿法纺丝能够制得纤维素纱线的质量较好。

纺纱过程中溶剂的存在有助于纤维素分子的排列和固化,使纱线的结构更加均匀、紧密,提高纱线的强度和耐磨性。

3. 工艺控制性强:湿法纺丝工艺相对稳定,能够较好地控制纺纱工艺参数,如纺丝温度、拉伸比、固化条件等,从而获得满足不同用途的纤维素纱线。

湿法纺丝虽然具有以上优点,但也存在一些挑战和限制。

首先,湿法纺丝设备的成本较高,需要较大的投资。

其次,湿法纺丝对纤维素原料的要求较高,需要纤维素原料具有一定的纯度和溶解性。

此外,湿法纺丝工艺中使用的溶剂对环境和健康有一定的影响,需要进行有效的处理和回收。

湿法纺丝是一种重要的纺纱工艺,具有高效、高质的特点,可用于生产各种类型的纤维素纱线。

随着科技的不断进步和工艺的不断改进,湿法纺丝技术将会得到更广泛的应用和发展。

湿法纺丝原理范文

湿法纺丝原理范文

湿法纺丝原理范文湿法纺丝是一种纤维加工技术,主要用于生产天然纤维如棉花、亚麻、大麻等的纤维制品。

这种技术的原理是将纤维浸泡在水中,通过机械力和压力作用,将纤维逐渐分离并形成纤维束,最后再通过调节纤维的拉伸和延伸,使其在水中形成连续的纤维线。

湿法纺丝主要分为两个步骤:浆备和纺丝。

浆备是把原始纤维进行浸泡处理的过程。

首先,将原始纤维打开,去除杂质,并保持纤维的原始长度。

然后,将经过处理的纤维浸泡在大型浆液缸中,加入适量的水和其他处理剂,如润湿剂、溶解剂等。

这样做的目的是使纤维在水中充分分散,并与处理剂相互作用,使纤维更易分离。

纺丝是将浆备好的纤维形成纤维线的过程。

首先,将浆液缸中的纤维通过过滤装置分离,将纤维浆排除,只保留流体中的纤维。

然后,将纤维通过进一步的过滤和排水,逐渐将纤维形成纤维束。

接下来,使用纺丝机,通过机械力和压力作用,将纤维束拉伸成连续的纤维线。

在这一过程中,使用调节装置来控制纤维的拉伸程度和速度,以确保纤维线的质量稳定。

湿法纺丝的原理基于纤维在水中的分散性和可延伸性。

纤维在水中容易分散,因为水可以将纤维熨平并将纤维间空隙填满。

这使得纤维能够在水中自由移动,并在机械力作用下逐渐分离出来。

同时,纤维在水中的延伸性也很好。

当纤维受到拉力作用时,纤维可以在水的阻力下延伸,而不会断裂。

这使得纤维能够在纺丝机上顺利地形成连续的纤维线。

湿法纺丝技术有一些优点。

首先,由于纤维在水中形成,相对于干法纺丝,纤维线的断裂率较低。

其次,湿法纺丝可以更好地控制纤维线的拉伸和延伸,从而提供更好的纤维线质量。

此外,湿法纺丝可以适应不同纤维的特点和处理需求,通过调整处理剂和纤维条件,可以实现对纤维性质和产量的灵活控制。

总之,湿法纺丝是一种重要的纤维加工技术,通过浆备和纺丝两个步骤,能够将原始纤维转化为连续的纤维线。

其原理基于纤维在水中的分散性和延伸性,并应用了机械力和压力作用,以及调节装置的控制,以确保纤维线的质量和产量。

3第三章湿法纺丝工艺原理2

3第三章湿法纺丝工艺原理2


(2)临界浓度Cc的计算:通常以1%高聚物溶液,
用一定浓度的凝固剂滴定至混浊,即可求得临界浓度。 临界浓度的计算如下:
V0 0C0 Vb bCb Cc V0 0 Vb b
C0 高聚物溶液中溶剂的浓度;ρ 0 高聚物溶液的比重; V0 ’为高聚物溶液的体积; Cb滴定液中溶剂的浓度, ρ b为滴定液的比重; Vb为滴定液耗用的体积.
二、扩散定律和衡量扩散速率的基本量
1. 在湿纺过程中与扩散有关的基本问题 (1)纺丝原液细流在凝固浴中的双扩散包括凝固浴 中的凝固剂向原液细流内部的扩散,也包括原液 中溶剂向凝固浴扩散。 (2)在湿纺过程中,原液细流与凝固浴接触后,当 原液细流中某处的溶液浓度达到临界浓度时,则 发生相分离而固化成形。显然,这一过程的完成 是以双扩散为基础的。
③原液浓度 浓度越高,临界浓度Cc越大; ④凝固浴温度 具有上临界混溶温度的体系 ,温度升高,临 界浓度Cc减小; 具有下临界混溶温度的体系 ,温度升高,临 界浓度Cc升高;
丙烯腈共聚物的分子量及磺酸基含量对临界浓度Cc的影响
共聚物中-SO3Na含量 0.266 0.267 0.308 0.308 0.494 0.494 平均分子量 86100 64100 81600 70800 88500 69000 临界浓度Cc(%) 35.0 34.9 34.5 34.2 34.6 33.9
共聚物的配料比为丙烯腈﹕丙烯酸甲酯﹕甲基丙烯磺酸钠=91.5﹕7﹕1.5
② 凝固浴温度 具有上临界混溶温度的体系 ,温度升高,凝固 值Vb升高; 具有下临界混溶温度的体系 ,温度升高,凝固 值Vb减小 ;
③凝固剂
凝固浴中凝固剂的凝固能力越大,凝固值Vb越小; 凝固浴中凝固剂的凝固能力越小,凝固值Vb越大

第三章湿法纺丝工艺原理

第三章湿法纺丝工艺原理
(一)大分子链结构的影响
1.分子间作用力越强,聚合物越难溶解。
分子间作用力↑ ,则溶解度↓
如能减弱大分子之间的作用力,将使 聚合物的溶解度有显著增加。例如有丙烯 酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯等低极性官能团 的单体与丙烯腈共聚,所得到的丙烯腈共 聚体的溶解度要比丙烯腈均聚物大得多。
2. 大分子主链上官能团亲水性越强,聚合物越易溶解
采用干法纺丝时,首要的问题是选择溶 剂。因为纺丝速度主要取决于溶剂的挥发 速度,所以选择的溶剂应使溶液中的聚合 物浓度尽可能高,而溶剂的沸点和蒸发潜 热应尽可能低,这样就可减少在纺丝溶液 转化为纤维过程中所需挥发的溶剂量,降 低热能消耗,并提高纺丝速度。除了技术 经济要求外,还应考虑溶剂的可燃性以满 足安全防护要求。最常用的干法纺丝溶剂 为丙酮、二甲基甲酰胺等。
在聚乙烯醇的分子链上,如果含有3%~15%摩尔的残余醋酸 基,其溶解度要比完全皂化的聚乙烯醇为高;而且,在大分子链 上交替分布的羟基和残余醋酸基的链段越长,其溶解度就越低; 在纤维素的羟基上引入少量的乙基、乙氧基、酯基,也明显地提 高了纤维素在碱中甚至在水中的溶解度。
O NH2 C NH2
HNCO+Cell OH
从喷丝头毛细孔中挤出的纺丝溶液先经 过一段空气层,然后进入凝固浴凝固成形 的过程。与普通湿法纺丝相比,纺丝速度 提高5~10倍。
2. 纺丝溶液的制备和纺前准备
(1)纺丝溶液的制备 对于溶液纺丝纺丝溶液的制备有两种方法:
� 一步法:将聚合后的聚合物溶液直接送去 纺丝,这种方法称一步法。必须采用均相 聚合,只有腈纶可采用一步法。
� 在纤维素纤维生产中,由于纤维素不溶于 普通溶剂,所以通常是将其转变成衍生物 (纤维素黄酸酯、纤维素醋酸酯、纤维素 氨基甲酸酯CC等)之后,再溶解制成纺丝 溶液,进行纺丝成形及后加工。采用新溶 剂(N-甲基吗啉- N-氧化物)纺丝工艺时, 纤维素可直接溶解在溶剂中制成纺丝溶液 (Lyocell)。

湿法成型原理

湿法成型原理
传热过程:热效应不大(传质过程中温度差别不大)
四、湿法纺丝中纤维结构的形成
1、初生纤维溶胀度D.S.对纤维结构和性能影响:
取向度:溶胀度↓→高聚物含量↑→分子间作用力↑→取向度↑→ 断裂强度↑ 序态和染色饱和值:溶胀度↑→较高的碘溶胀度(低序态)和高的染色饱和值 干燥收缩率:溶胀度↑→纵向收缩率↑
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二、湿法纺丝的运动学和动力学
1、湿法成型过程中纺丝线上的速度分布:
孔流区、胀大区、细化区、等速区。
二、湿法纺丝的运动学和动力学
1、湿法成型过程中纺丝线上的速度分布:
原液从喷丝孔挤出尚未固化,不能承受过大的喷丝头拉伸。
喷丝头正拉伸:纺丝线的速度略大于喷丝速度,胀大区消失或部分消失,速度和速 度梯度沿纺程的分布情况和熔纺相类似。 零拉伸与负拉伸:胀大区的存在,刚进入凝固浴时,纺丝线的速度低于喷丝速度。 然后纺丝线被缓慢加速。与熔纺不同。纺丝线上张力很小,可以得到内应力较低的初 生纤维。
生形变,湿纺初生纤维内部产生大空洞或毛细孔。经拉伸定型后会有所减小或 闭合难以根除,服用过程发生纵向开裂(原纤化)
3、超分子结构:(结晶结构了解不多)
剪切流动取向:孔道中的剪切流动取向较小; 拉伸流动取向:湿纺中的流动取向机理在湿纺条件下其效果较小; 拉伸形变取向:初生纤维的取向主要来自于拉伸形变取向。
先发生体积溶胀 (溶剂向高聚物扩散)→溶解(大分子分散到溶剂中) 热力学角度: 分子间作用力的变化使体系的△H变化; 分子运动自由度的改变与体系的熵变有关。 自由能△Fm= △ H-T* △ S △Fm<0,溶解过程能自发进行。
一、成纤高聚物溶解的基本规律
2、影响溶解度的结构因素:
大分子链结构:分子间作用力强、刚性分子链、化学交联、相对分子质量高→溶解 度↓;低聚体的存在,使溶解度提高。 超分子结构:结晶高聚物→溶解度↓(极性结晶高聚物常温下溶解,无定型部分溶解 时放出大量热,PA能溶于甲酸、浓硫酸) 溶剂:极性溶剂(成纤高聚物是极性高聚物)

湿法纺丝原理

湿法纺丝原理

湿法纺丝原理
湿法纺丝是一种常用的纺织工艺,用于生产人造纤维。

其原理如下:
1. 原料准备:将合成纤维的聚合物物料(如聚酯、聚醚等)和相应的添加剂混合均匀,制成粘稠的溶液或浆料。

2. 溶解:将混合物加热至一定温度,使聚合物完全溶解在溶剂中,形成纺液。

3. 过滤:将纺液通过滤网或其他过滤设备进行过滤,去除其中的杂质和固体颗粒。

4. 旋转脱水:将过滤后的纺液注入旋转脱水机中,通过高速旋转的离心力将溶液中的溶剂尽量脱除,使纺液的浓度提高。

5. 扩散:将旋转脱水后的纺液通过多孔板或喷嘴系统,使纤维化液体以细小的颗粒形式均匀扩散到空气中。

6. 固化:经过扩散后的纤维化液体中的溶剂逐渐蒸发,溶剂浓缩,使聚合物分子逐渐凝固并形成连续的纤维结构。

7. 拉伸和卷绕:由于纤维材料具有较高的强度,可以将其通过拉伸设备进行拉伸,提高纤维的强度和延伸性。

拉伸后的纤维经过卷绕机器上的卷绕轴,制成纺丝成品。

以上就是湿法纺丝的原理过程。

通过上述步骤,可以将合成纤
维的聚合物转化为连续的纤维,并进一步加工成各种人造纤维产品。

合成纤维第四章湿法纺丝

合成纤维第四章湿法纺丝
2)在熔体纺丝中,机械力和传热的因素,如纺丝过程中的 应力场、速度场与温度场等,对纤维的结构和性能起着重 要的作用。 而在湿纺中,纤维的结构和性能除受上述因素的影响外, 还与纺丝线和凝固浴之间的传质速率、相分离条件、冻胶 化作用以及纺丝原液中的总固体含量等有关。
12
• 聚合物的溶解还在很大程度上取决于分子 链的柔性。分子链的柔性大的较易溶解。 分子链的柔性取决于聚合物的结构。
• 在聚合物分子链中若引入化学交联点,会 使溶解度明显下降,分子量高的聚合物, 分子间的作用力比较大,随着分子量的增 加,溶解度下降。
13
• (二)超分子结构的影响
• 无定形聚合物要比部分结晶聚合物容易溶解
• 如:用57%的NaSCN水溶液溶解粒状丙烯腈 共聚体时,由于在共聚体颗粒表面生成了高黏度 的溶液层,使进一步的溶解变慢,在原液中形成 了一些小胶团和溶胀的胶粒,使原液的过滤性能、 可纺性大大地变差。
25
解决的办法
• 先用低于35%浓度的NaSCN水溶液进行 均匀的预溶胀,而后再用53% NaSCN 水溶液进一步溶解,则可防止颗粒表面浓 溶液层以及胶粒的形成,不但加快了溶解 的速度,而且所得到的原液的品质较好。
• 2.溶剂具有足够的热稳定性和化学稳定性,在回 收过程中不易于分解;
• 3.毒性低,对设备的腐蚀性小; • 4.溶剂在溶解聚合物过程中,不引起对聚合物的
破坏或发生化学反应 。 • 5.在适宜的温度下要有较好的溶解能力,并在较
高的浓度下有较低的粘度。
22
四 聚合物溶解过程的动力学
• 聚合物溶解过程的重要特征之一,是一个溶胀过程, 因此溶胀过程的速度对整个聚合物的溶解速度有着 重要的影响。
20
• 另外,在溶剂中加入一些添加剂,也能使 聚合物的溶解度增加。

合成纤维第四章湿法纺丝

合成纤维第四章湿法纺丝

原因:前者分子间的作用力较弱,后者因结晶部分分 子间的作用力较强,要使其完全溶解需较高的温度。 例如聚烯烃,一般需高温溶解,聚四氟乙烯由于高 度的结晶,即使在加热的情况下,也难溶解于任何 一种溶剂。
• 但是极性的结晶聚合物也可以在常温下溶解,这是
因为聚合物中无定形部分与溶剂混合时,二者强烈
的相互作用会释放出大量的热,致使结晶部分熔融。
33
二. 扩散定律和衡量扩散速率的基本量

原液细流

凝固浴


•这一过程的完成是以双扩散为基础的。 •双扩散包括凝固浴中的凝固剂向原液细流内 部的扩散,也包括原液中溶剂向凝固浴扩散。
•生产实践和实验研究均表明,扩散缓慢有利于提高纤维结 构的均匀性。在这种情况下纤维的机械性能一般都比较好。
34
• 用来描述纤维成形过程中的双扩散则为
• 提高温度,通常有利于加速溶剂扩散到聚合物中去 的速度以及聚合物的溶胀过程,同时由于增加了聚 合物大分子链的柔性,也加速了大分子的扩散速率, 因此提高温度也可以增加溶解速度。
23
24
• 正确地控制溶胀和溶解过程的条件, 对原液制备工艺的合理化,对提高原液的 质量,乃至于对改进成品纤维的质量都是 非常重要的。
(2)静态法——先将原液放入试管中,用干冰使之冻成冻 胶体,取原液冻胶体浸入凝固浴观察扩散过程。具体的做法 是:将一系列冻胶体试样浸入浴内,在不同时间后取出,或 作成分分析,或在显微镜下对纤维切片进行观察。
36
第四节 湿法纺丝过程中纤维结构的形成
• 湿纺成形和熔纺成形有相似之处,但也有不少区别。
1)未拉伸的熔纺纤维最重要的结构特征—序态,明显地受 纺丝工艺的影响,而纤维的序态进一步影响其拉伸性能, 并间接地控制着成品纤维的质量。 在湿纺中,未拉伸 纤维的取向度相当低,序态对纺丝工 艺条件不敏感 。 另一方面,湿纺纤维的形态结构却对纺丝工艺极为敏感。

第八章 化学纤维成型原理湿法1

第八章  化学纤维成型原理湿法1
2


可以看出,vf增大,vLmax增大。 vf与B0有关。 B0增大后vf下降,vLmax下降。 vLmax 作为可纺性的一种量度。 最小的挤出胀大比相应于最大的可纺性。

vLmax - vL 是正常纺丝的缓冲范围。其越大,
成形越稳定。

(三)湿纺纺丝线上的轴向力平衡 轴向力平衡方程与熔纺相似,但有几项力与 熔纺有较大差别。
湿法纺丝的运动学和动力学喷丝头正拉伸在整个或大部分纺丝线上纺丝线的速度略大于喷丝速度胀大区消失或部分消失其v和沿纺丝线分布与熔纺基本相同
第八章 化学纤维 成型原理
第三节 湿法纺丝
一.湿法纺丝的运动学和动力学

(一)湿法成形过程中纺丝线上的速度分布 稳态纺丝时: ρxvxAxCx=常数 速度和速度分布如图8-33。


Vf = v0/B2
其中,B≡Rf/R0

将Vf = v0/B2代入真实喷丝头拉伸率有:
vL f (%) R0 v0 Rf 2 R0 a 1 100 1 100 1 100 R f


湿纺纤维皮芯结构的形成的原因: (1) 在纺丝原液细流中,处于细流周边和内部 的聚合物的凝固机理不同,以及凝固剂在纤 维内部分布不均匀,导致皮层和芯层的结构 不同。 (2) 纺丝原液在喷丝孔口处的膨化效应,导致 细流外表层的“拉伸效应”,对皮层和芯 层的形成也有一定影响。


(3) 在喷丝头拉伸区中,皮层已经凝固,而芯

(JS/JN>1)时,横截面的形状取决于固化 层的力学行为。 柔软而可变形的表层,形成圆形的横截面;

湿法纺丝工艺原理1

湿法纺丝工艺原理1

HNCO+NH3
O Cell O C NH2
• 纤维素氨基甲酸酯的酯化度对其溶解性的影响
表4.2 不同含氮量的纤维素氨基甲酸酯的溶解情况
含氮量/wt% 溶解情况 毛胶*
2 部分溶解
很多
3 部分溶


5
6
部分溶解 溶解
多 较少
8 溶解 极少
(*:粘胶纤维生产中,将观 况。在此是判断纤维素氨基甲酸酯溶解情况。)
� 纺丝溶液的浓度根据纤维品种和纺丝方法 的不同而异。通常,用于湿法纺丝的纺丝 溶液浓度为12%~25%;用于干法纺丝的纺 丝溶液浓度则高一些,一般在25%~35%之 间。
(2)纺前准备
采用二步法时,需要选择合适的溶剂将成纤聚合物 溶解,所得的溶液在送去纺丝之前还要经过混合、过 滤和脱泡等工序,这些工序总称为纺前准备。
第二节 聚合物的溶解
一. 溶解过程的特点和热力学解释
(1)聚合物溶解过程的特点
聚合物的溶解过程是聚合物大分子在溶剂分子 的作用下,使大分子之间的作用力不断减弱,进而 均匀地与溶剂分子相互混合直至成为分子分散的均 相体系的过程。
�高聚物的溶解过程一般分为两个阶段:先溶胀后 溶解。
首先是溶剂分子扩散进入高聚物的外层,并逐 渐由外层进入内层,使高聚物体积膨胀,称为膨胀 阶段;然后,大分子逐渐进入到溶剂中去,直到形 成均匀的溶液,达到完全溶解。
即: |∆H12|>|x1∆H12+x2∆H22| �特征: ΔSm≈ 0, ΔHm <0
适用范围:极性高聚物(特别是刚性链的 高聚物)在极性溶剂中所发生的溶解过 程,由于大分子与溶剂分子的强烈相互作 用,溶解时放热( ∆Hm <0),使混合体 系的自由能降低﹙ ∆Fm <0)而高聚物溶 解。

第八章湿法纺织工艺原理

第八章湿法纺织工艺原理

第八章湿法纺丝工艺原理湿法纺丝工艺简介一、溶液纺丝的分类化学纤维的纺丝方法主要有两大类:熔体纺丝法和溶液纺丝法。

在溶液纺丝法中,根据凝固方式不同,又分为湿法纺丝和干法纺丝。

化学纤维生产过程中绝大部分采用上述三种纺丝方法。

此外,还有一些特殊的纺丝方法,如乳液纺丝、悬浮纺丝、干湿法纺丝、冻胶纺丝、液晶纺丝、相分离纺丝和反应纺丝法等。

1.湿法纺丝从喷丝头毛细孔中挤出的纺丝溶液细流进入凝固浴,聚合物在凝固浴中析出而形成初生纤维的过程。

图1-4 湿法纺丝示意图1-喷丝头2-凝固浴3-导丝盘4-卷绕装置湿法纺丝中的扩散和凝固不仅是一般的物理和化学过程,对某些化学纤维如粘胶纤维同时还发生化学变化,因此,湿法纺丝的成形过程比较复杂,纺丝速度受溶剂和凝固剂的双扩散、凝固浴的流体阻力等因素限制,所以纺丝速度比熔体纺丝低的多。

纺丝速度为5~100m/min,而熔体纺丝的卷绕速度为每分钟几百米至几千米。

采用湿法纺丝时,必须配备凝固浴的配置、循环及回收设备,工艺流程复杂,厂房建筑和设备投资费用都较大,纺丝速度低,成本高且对环境污染较严重。

目前腈纶、维纶、氯纶、氨纶、粘胶纤维以及某些由刚性大分子构成的成纤聚合物都需要采用湿法纺丝。

2.干法纺丝从喷丝头毛细孔中挤出的纺丝溶液进入纺丝甬道。

通过甬道中热空气的作用,使溶液细流中的溶剂快速挥发,溶液细流在逐渐脱去溶剂的同时发生浓缩和固化而成为初生纤维的过程。

图1-5 干法纺丝的示意图采用干法纺丝时,首要的问题是选择溶剂。

因为纺丝速度主要取决于溶剂的挥发速度,所以选择的溶剂应使溶液中的聚合物浓度尽可能高,而溶剂的沸点和蒸发潜热应尽可能低,这样就可减少在纺丝溶液转化为纤维过程中所需挥发的溶剂量,降低热能消耗,并提高纺丝速度。

除了技术经济要求外,还应考虑溶剂的可燃性以满足安全防护要求。

最常用的干法纺丝溶剂为丙酮、二甲基甲酰胺等。

目前干法纺丝速度一般为200~500m/min,高者可达1000~1500m/min,但由于受溶剂挥发速度的限制,干纺速度还是比熔纺低,而且还需要设置溶剂回收等工序,故辅助设备比熔体纺丝多。

莱赛尔纤维湿法纺丝的温度

莱赛尔纤维湿法纺丝的温度

莱赛尔纤维湿法纺丝的温度全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:莱赛尔纤维是一种环保型纤维,它的生产过程中采用的是湿法纺丝技术。

在湿法纺丝过程中,温度对纤维的质量和产量都有着重要的影响。

本文将探讨莱赛尔纤维湿法纺丝过程中的温度控制及其对纤维性能的影响。

1. 湿法纺丝原理及工艺过程湿法纺丝是一种通过将聚合物溶液注入溶剂中使其凝聚成纤维的制造方法。

在莱赛尔纤维的生产中,首先将木纤维素素溶解在溶剂中形成纤维素溶液,然后通过喷丝口将溶液注入凝固浴中,使其凝固成纤维,并通过拉伸和固化等工艺形成最终的莱赛尔纤维。

2. 温度控制对湿法纺丝的影响在湿法纺丝过程中,温度是一个重要的控制参数。

温度会影响溶液中聚合物的溶解度,过低或过高的温度都会影响溶液的稳定性和流动性,进而影响纤维的形成。

温度还会影响纤维在凝固浴中的凝固速度,过高的温度会导致纤维凝固不完全,而过低的温度则会使纤维凝固过快,影响纤维的形成和质量。

正确控制温度是确保生产过程稳定的关键。

3.温度对莱赛尔纤维性能的影响温度对莱赛尔纤维的性能也有着重要的影响。

在纤维形成的过程中,适当的温度可以使纤维获得均匀的结构和良好的拉伸性能;而过高或过低的温度则会导致纤维结构不均匀,进而影响纤维的强度和弹性。

温度还会影响纤维的吸湿性和耐热性等性能,过高的温度会使纤维变形甚至熔化,而过低的温度则会影响纤维的柔软度和手感。

控制好温度是确保莱赛尔纤维性能优良的关键。

4. 莱赛尔纤维湿法纺丝的温度控制在莱赛尔纤维的生产中,温度的控制要在合适的范围内进行。

一般来说,制备莱赛尔纤维的溶剂是多元醇,其溶解度随温度的变化而变化,因此在湿法纺丝过程中,要根据不同的工艺要求来调节温度。

在纤维形成阶段,要确保溶液的温度适中,不过高也不过低,以确保纤维的形成和质量。

在纤维拉伸和固化的过程中,也要控制好温度,使纤维获得较好的拉伸性能和稳定性。

综合考虑,莱赛尔纤维湿法纺丝中的温度控制是一个比较复杂的过程,需要根据具体工艺和要求来进行调整。

微流体湿法纺丝

微流体湿法纺丝

微流体湿法纺丝微流体湿法纺丝(microfluidic wet spinning)是一种利用微流体控制液滴形成和流动来实现纺丝的技术。

与传统的湿法纺丝相比,微流体湿法纺丝具有优越的控制性和选择性,可以制备出直径均一、结构有序的纤维材料。

微流体湿法纺丝的工作原理是利用微流体芯片将聚合物溶液和凝胶溶液分别注入到两个相邻的微型通道中,产生分界面。

通过微型通道中的流体流动控制聚合物溶液和凝胶溶液的混合比例,使得聚合物溶液中的聚合物分子在流动中形成纤维状结构,同时通过凝胶溶液的凝胶化作用将纤维固定在凝胶上,最终制备出具有纳米尺度的直径、结构有序的纤维材料。

微流体湿法纺丝具有以下优点:1.高度的控制性:微流体芯片具有高度精确的流体控制能力,可以精确控制各种条件(如流速、溶液浓度、温度等)来调节纺丝过程中纤维尺寸、形态和结构等特征。

2.可控制的结构组织:由于微流体湿法纺丝制备过程中具有高度的控制性,因此可以实现高度有序的结构排列,包括单纤维、多维纤维、网状结构、管状结构等复杂结构。

3.材料多样性:微流体湿法纺丝可以制备出多种类型的材料,包括聚合物、金属、氧化物等。

其中聚合物纤维表现出了优异的力学性能、生物相容性和支架材料特性。

4.标准化生产:微流体湿法纺丝可以进行高通量的生产,使得制备纤维材料的过程更加规范化和标准化,确保了产品的质量和可重复性。

由于上述优点,微流体湿法纺丝在生物医学、纳米材料制备等领域具有广泛的应用前景。

在医学领域,微流体湿法纺丝制备的纤维材料可以应用于组织工程、药物缓释、手术缝合线等方面;在纳米材料制备领域,微流体湿法纺丝可以制备出具有纳米级直径的高性能纤维材料,应用于光电器件、传感器等方面。

当然,微流体湿法纺丝仍存在一些需要解决的问题,如制备成本、生产效率等,仍需要不断地探索和改进。

但相信随着技术的不断进步和应用需求的不断增多,微流体湿法纺丝必将成为一个非常有前途的领域。

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濕法紡絲工藝原理
第一節概述
一、工藝概述 1.溶液紡絲工藝流程
原液制備→紡前準備(過濾、脫泡、混合)→ 紡絲→後處理(水洗、拉伸、熱定型、捲曲、切 斷、打包) 2. 溶液紡絲的分類 在溶液紡絲法中,根據凝 固方式不同,又分為: • 濕法紡絲 • 幹法紡絲 濕法紡絲
(1)濕法紡絲
從噴絲頭毛細孔中擠出的紡絲溶液細流進入凝 固浴,聚合物在凝固浴中析出而形成初生纖維 的過程。

目前在採用溶液紡絲法生產的主要化學纖
維品種中,只有腈綸既可採用一步法,又 可採用二步法紡絲,其它品種的成纖聚合 物,無法採用一步法生產工藝。雖然採用 一步法省去的聚合物的分離、乾燥、溶解 等工序,可簡化工藝流程,提高勞動生產 率,但制得的纖維品質不穩定。
在纖維素纖維生產中,由於纖維素不溶于
4.熔紡和濕紡的不同
紡絲方法
紡絲體系組成
熔紡
一元(高聚物)
濕紡
二元(幹法)高聚物+溶劑 三元( 濕法)高聚物+溶劑+沉澱劑
傳熱、傳質、擴散、相分離 每分鐘幾米至幾十米
固化過程機理 紡絲速度
傳熱 每分鐘幾百米至幾千米
工藝流程
設備
簡單
自動化和精度要求高複雜自動和精度要求一般環境污染
經濟
環境污染較輕
成本低
環境污染較嚴重
必須配備凝固浴的配置、迴圈及回 收設備,成本高。
第二節 聚合物的溶解
一. 溶解過程的特點和熱力學解釋 (1)聚合物溶解過程的特點 聚合物的溶解過程是聚合物大分子在溶劑分子 的作用下,使大分子之間的作用力不斷減弱,進而 均勻地與溶劑分子相互混合直至成為分子分散的均 相體系的過程。
高聚物的溶解過程一般分為兩個階段:先溶脹後
1. 聚合物溶解過程中的分子運動變化:
大分子之間
溶 劑 之間
作用力↓大分子與溶劑間作用力↑
各種分子空間排列狀態數及運動自由度↑
2. 聚合物溶解過程中的熱力學參數變化 :
ΔF m <0 溶解過程可以自發進行 ΔF m = ΔH m - T ΔS m
= X1 Δ H 11 +X 2 ΔH 22 - ΔH 1 2 -X1T ΔS 11 - X2T ΔS 22 +T
上述只是兩種不同類型體系溶解過程的一般
特徵。事實上,極性高聚物在極性溶劑中的 溶解也可發生無熱或吸熱現象,情況是較複 雜的。
二、影響溶解度的結構因素 (一)大分子鏈結構的影響 1.分子間作 用力越強,聚合物越難溶解。 分子間作用力↑ ,則溶解度↓ 如能減弱大分子之間的作用力,將使 聚合物的溶解度有顯著增加。例如有丙烯 酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯等低極性官能團 的單體與丙烯腈共聚,所得到的丙烯腈共 聚體的溶解度要比丙烯腈均聚物大得多。
蛋白質是由多種氨基酸經縮合失水形成的含肽鍵線型 極性高分子化合物,其分子結構可表示為:
大豆蛋白質分子品質呈不均勻分佈, 大約8000~600000之間。 蛋白質的同一多肽鏈中的 氨基 和醯基之間可以形成氫鍵。
(二) 超分子結構的影響
1.無定形高聚物要比部分結晶高聚物容易溶解。 這是因為前者大分子之間的作用力較弱,後者由於 結晶部分分子間的作用力較強,要使它完全溶解, 需要較高的溫度。例如結晶的聚烯烴,在20℃時只 發Th有限的溶脹,一般要在100℃以上的高溫下才 能溶解。聚乙烯醇的結晶度較高,一般需要在加熱 條件下才能溶解,而且溶解度明顯地依賴於結晶 度,結晶度高,溶解度就較低。聚四氟乙烯則由於 高度結晶,即使在加熱的情況下,也難溶解於任何 一種溶劑之中。
高聚物的溶解速度較小。 高聚物的溶解速度較之小分子物質的溶解 過程要慢的多,一般需要幾個小時乃至數天。 由於高聚物與溶劑分子的尺寸相差懸殊,兩者 分子運動的速度存在數量級的差別,因此,當 高聚物與溶劑混合後,溶劑分子很快滲透進入 高聚物,而高聚物向溶劑擴散速度卻非常慢。

2. 聚合物溶解過程的熱力學
( 2)乾法紡絲
從噴絲頭毛細 孔中擠出的紡絲溶 液進入紡絲甬道。 通過甬道中熱空氣 的作用,使溶液細 流中的溶劑快速揮 發,溶液細流在逐 漸脫去溶劑的同時 發生濃縮和固化而 成為初生纖維的過 程。
採用乾法紡絲時,首要的問題是選擇溶 劑。因為紡絲速度主要取決於溶劑的揮發 速度,所以選擇的溶劑應使溶液中的聚合 物濃度盡可能高,而溶劑的沸點和蒸發潛 熱應盡可能低,這樣就可減少在紡絲溶液 轉化為纖維過程中所需揮發的溶劑量,降 低熱能消耗,並提高紡絲速度。除了技術 經濟要求外,還應考慮溶劑的可燃性以滿 足安全防護要求。最常用的幹法紡絲溶劑 為丙酮、二甲基甲醯胺等。
4. 高聚物分子鏈的柔性越大,越易溶解
例如,剛性分子鏈的高聚物在室溫下的溶劑中僅 能發生有限的溶脹,只有在高溫下才能溶解。 芳綸:聚對苯二甲醯對苯二胺 只溶於發煙硫酸。
5. 高聚物交聯度越大,溶解度越低 在高聚 物分子鏈中引入少量的化學交聯 點,會使溶解度明顯下降。 6. 高聚物分子量越高,溶解度越低 分子量高 的聚合體,其分子間的作用力比 較大,故隨著分子量的提高,高聚物的溶解 度下降;低聚物的存在則有利於減弱分子間 的作用力,可使溶解度有所提高。
從噴絲頭毛細孔中擠出的紡絲溶液先經 過一段空氣層,然後進入凝固浴凝固成形 的過程。與普通濕法紡絲相比,紡絲速度 提高5~10倍。
2. 紡絲溶液的製備和紡前準備
(1)紡絲溶液的製備 對於溶液紡絲紡絲溶液 的製備有兩種方法:

一步法:將聚合後的聚合物溶液直接送去 紡絲,這種方法稱一步法。必須採用均相 聚合,只有腈綸可採用一步法。 二步法:先將聚合得到的溶液分離製成顆 粒狀或粉末狀的成纖聚合物,然後在溶解 製成紡絲溶液,這種方法稱為二步法。
3. 濕法紡絲工藝過程
圖1-4 濕法紡絲示意圖 1-噴絲頭 2-凝固浴 3-導絲盤 4-捲繞裝置
紡絲溶液經混合、過濾和脫泡等紡前準備後,送 至紡絲機,通過紡絲泵計量,經燭形濾器、鵝頸管 進入噴絲頭(帽),從噴絲頭毛細孔中擠出的溶液 細流進入凝固浴,溶液細流中的溶劑向凝固浴擴 散,浴中的凝固劑向細流內部擴散(雙擴散)。於是 聚合物在凝固浴中析出而形成初生纖維。

脫泡:脫泡是為了除去留存在紡絲溶液中氣
泡。這些氣泡會在紡絲過程中造成斷頭、毛 絲和氣泡絲而降低纖維品質,甚至使紡絲無 法正常進行。脫泡過程可在常壓或真空狀態 下進行。在常壓下靜置脫泡,因氣泡較小, 氣泡上升速度很慢,脫泡時間很長;而在真 空狀態下脫泡,真空度越高,液面上壓力越 小,氣泡會迅速脹大,脫泡速度可大大加快。
目前幹法紡絲速度一般為200~500m/min,
高者可達1000~1500m/min,但由於受溶 劑揮發速度的限制,幹紡速度還是比熔紡 低,而且還需要設置溶劑回收等工序,故 輔助設備比熔體紡絲多。 幹法紡絲一般適宜紡制化學纖維長絲,主 要生產的品種有腈綸、醋酯纖維、氯綸、 氨綸等。
( 3)乾濕法紡絲
2. 大分子主鏈上官能團親水性越強,聚合物越易溶解
在聚乙烯醇的分子鏈上,如果含有3%~15%摩爾的殘餘醋酸 基,其溶解度要比完全皂化的聚乙烯醇為高;而且,在大分子鏈 上交替分佈的羥基和殘餘醋酸基的鏈段越長,其溶解度就越低; 在纖維素的羥基上引入少量的乙基、乙氧基、酯基,也明顯地提 高了纖維素在堿中甚至在水中的溶解度。
適用範圍:極性高聚物(特別是剛性鏈的 高聚物)在極性溶劑中所發生的溶解過 程 ,由於大分子與溶劑分子的強烈相互作 用 ,溶解時放熱( ∆Hm <0),使混合體 系的自由能降低﹙ ∆Fm <0)而高聚物溶 解。
(B)由熵變決定的溶解過程 一般,非極性高聚物在非極性溶劑中的溶解 過程屬於這類型。溶解過程不放熱或發生某 種程度的吸熱﹙ ∆Hm >0﹚;同時過程所發 生的熵變很大﹙ ∆Sm >0﹚。 特徵: ΔSm »0, ΔHm ≥ 0
O NH 2 C NH 2
HNCO+NH 3
HNCO+Cell OH
O Cell O C NH2
• 纖維素氨基甲酸酯的酯化度對其溶解性的影響
表4.2 不同含氮量的纖維素氨基甲酸酯的溶解情況 含氮量/wt% 溶解情況 毛膠* 2 部分溶解 很多 3 部分溶 解 多 5 6 8 溶解 極少 部分溶解 溶解 多 較少
ΔS 1 2 溶解過程中熵的變化是增加的,即Δ S > 0 ,因此 Δ Fm 的正負取決於 Δ Hm 的正負和大小。
3.聚合物的溶解類型
通常根據聚合物-溶劑體系在溶解過程中熱力 學函數的變化,大體可以劃分為下述兩種類型的 溶解情況。 (A)由熱焓變化決定的溶解過程 在這類體系 中,溶解過程所發Th的熵變與過程 的熱焓變化相比非常小,可以忽略, ΔS m ≈ 0, 則 ΔF m = ΔH m = X1 Δ H 11 +X 2 ΔH 22 - ΔH 1 2 聚合物溶解的條件: ΔF m <0 , 即: |∆H12|>|x1∆H12+x2∆H22| 特徵: Δ S m ≈ 0, ΔH m <0
( 2)紡前準備
採用二步法時,需要選擇合適的溶劑將成纖聚合物 溶解,所得的溶液在送去紡絲之前還要經過混合、過 濾和脫泡等工序,這些工序總稱為紡前準備。 混合:混合的目的是使各批紡絲溶液的性質(主要是 濃度和粘度)均勻一致。 過濾:過濾的目的是除去雜質和未溶解的高分子物。 紡絲溶液的過濾,一般採用板框式壓濾機,過濾材 料選用能承受一定壓力、並具有一定緊密度的各種織 物,一般要連續進行2~4道過濾。後一道過濾所用的 濾材應比前一道更緻密,這樣才能發揮應有的效果。
普通溶劑,所以通常是將其轉變成衍生物 (纖維素黃酸酯、纖維素醋酸酯、纖維素 氨基甲酸酯CC等)之後,再溶解製成紡絲 溶液,進行紡絲成形及後加工。採用新溶 劑(N-甲基嗎啉- N-氧化物)紡絲工藝時, 纖維素可直接溶解在溶劑中製成紡絲溶液 (Lyocell)。 紡絲溶液的濃度根據纖維品種和紡絲方法 的不同而異。通常,用於濕法紡絲的紡絲 溶液濃度為12%~25%;用於幹法紡絲的紡 絲溶液濃度則高一些,一般在25%~35%之 間。
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