合成纤维第二章(8)
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盛虹化纤假捻二部员工教育资料第一章合成纤维的基本概念第二章常用术语的说明第三章假捻工程概要第四章各工序的工作要点第五章部分记录表格的填写方法第六章生产过程中常用的指标2006年8月第一章 合成纤维的基本概念纤维通俗地讲就是一种细而长的天然或人工化合物质。
纤维可分为纺织纤维和非纺织纤维。
纺织纤维又可分为两大类:一类是天然纤维,如棉、蚕丝、麻、毛等;另一类是化学纤维,即用天然或合成高分子化合物经化学加工而得到的纤维。
化学纤维又可分为两大类:一类是再生纤维素纤维,即再生纤维,如粘胶纤维就是用天然纤维经化学加工重新获得我们所需要的纤维;另一类是合成纤维,即用石油、天然气、煤及其他原料经一系列化学加工和处理后获得的纤维,我们公司生产的就是这种纤维中的聚酯纤维。
纤维的具体分类见下表:动物纤维:羊毛、驼毛、蚕丝等 植物纤维:棉花、麻等蛋白质纤维 再生纤维 再生纤维素纤维:粘胶纤维、铜氨纤维纤维素酯纤维:二醋酯纤维、三醋酯纤维 化学纤维 聚酯 PET 杂链纤维聚酰胺 PA氨纶 合成纤维 聚烯烃纤维:丙纶、乙纶PE腈纶碳链纤维 聚丙烯腈聚氯乙烯:氯纶聚乙烯醇:缎纶以石油为原料制取合成纤维要经过一系列的化学加工,下面以聚酯纤维为例作简要说明:乙烯 环氧乙烷 聚酯切片 聚酯纤维甲苯 二甲苯 对二甲苯 PTA合成纤维的生产方法以物料分,主要有两大类:熔体纺丝和溶液纺丝。
目前合成纤维绝大多数都是用这两种纺丝方法生产的,其中以熔体纺丝生产为主。
第二章 常用术语的说明一、品种由纤度、单丝数、其他规格三部分组成,如84T-144-B20A 。
纤度:丝的粗细,用一定长度的丝的重量,或一定重量的丝的长度来表示。
我们一般采用前一种方法,单位为分特(dtex )或旦尼尔(D )。
分特为一万米的丝重多少克,旦尼尔为九千米的丝重多少克。
如167dtex 为一万米的丝重167克,也就等于150D 。
单丝数:每根丝由多少根单丝组成,单位为F 。
纤维形态第二章——动物纤维
2.动物纤维 (2)2.1羊毛纤维 (2)2.1.1角质层 (3)2.1.2动物毛发的鳞片形状 (4)2.1.3鳞片边缘的形式 (6)2.1.4皮质层 (7)2.1.5髓质层 (7)2.1.6纤维尺寸 (9)2.1.7纤维形态 (10)2.1.8美利奴羊毛和其他细羊毛纤维 (14)2.2奢华纤维 (16)2.2.1羊绒 (17)2.2.2野山羊毛 (20)2.2.3马海毛 (20)2.2.4小羊驼毛 (25)2.2.5骆驼毛 (25)2.2.6羊驼 (28)2.2.7美洲驼 (31)2.2.8藏羚羊毛 (32)2.2.9牦牛绒 (32)2.2.10其他鉴别方法简介 (32)2.3丝 (35)2.3.1和平或不杀生丝 (39)2.3.2蜘蛛丝 (39)文献引用 (41)2.动物纤维2.1羊毛纤维羊毛纤维是一种古老的纤维,也是最早被纺成纱线的纤维之一。
羊毛来自于绵羊羊的毛发,羊是第一种被驯养的动物。
毛毛在被驯养之前,野羊或原始羊的毛由一层长长的外衣(粗毛)和一层薄薄的绒毛状的底毛组成。
现在绵羊的毛主要是柔软的底毛。
尽管在许多品种的绵羊中仍然存在粗毛纤维,但也已经开发出了不含粗毛纤维的羊毛,如美利奴羊毛(稍后将讨论)。
羊毛是一种具有许多有价值的特性的纤维,没有一种合成纤维的综合性能能与之媲美。
这些特性包括良好的吸湿性、热湿定形性、良好的保温性、毡性和阻燃性等羊毛不像许多植物纤维那样亲水的,也不像许多合成纤维那样斥水的。
羊毛纤维表面有细小的鳞片,这在不同程度上影响了羊毛的吸湿性。
鳞片能阻止水滴进入纤维内部,因为它们在吸收水蒸气的同时也是排斥水。
因此,羊毛纤维吸收水分而不感到湿。
这种纤维被称为吸湿纤维,这就是为什么蛋白质纤维穿很舒服的原因。
羊毛纤维中最容易辨认的部分是纤维外面的鳞片。
这些鳞片有自己独特的功能;其中,鳞片不仅具有抗水的能力,而且具有抗污的能力。
另外,鳞片还有助于减少纤维的磨损。
虽然不同品种的绵羊的羊毛具有不同的特性,但是对于消费者来说,服装都被简简单单地贴上羊毛的标识而已。
(纤维化学与物理)第二章 聚酯纤维(涤纶)的生产、结构和性能
生产过程中各工序的作用和纤维的变化
纺丝:
作用: 使PET熔体变成长丝
变化: 大分子熔体凝固成纤维状 ——初生丝 产生一定的取向度 常规纺丝初生丝几乎无结晶
抽伸
作用: 为纤维提供必须的机械性能
变化: 取向度提高 产生部分结晶 有内应力,使纤维结构不稳定
卷曲
作用: 提高纤维的抱和力
连续法: 间歇法:
(二)纺丝:熔融法纺丝
熔体温度:285~290℃ 凝固温度:35~45 ℃ 初生丝:无结晶,有取向
(三)后处理
涤沦树脂切片
加热熔融
(285-290oC )
从喷丝头中挤出
形成丝束
丝室冷却
(35-45oC )
成形
给湿.给油
卷绕 (600-700米/分)
涤纶短纤纺丝后处理加工流程
变化: 纤维表面出现皱纹
热处理
作用: 提高纤维的结构稳定性
变化: 结晶度提高 内应力消除
第三节 涤纶的形态结构和超分子结构
一、涤纶纤维的形态结构
横截面:圆形 纵向:光滑、均匀的圆柱体
卷曲涤纶在卷曲内侧有不规则性
二、涤纶纤维的超分子结构
结晶度和取向度
产品
结晶度(%)
初生丝(常规纺丝) 完全无定形
三、常用合成纤维
短纤维
棉型 毛型 中长纤维(仿毛、仿麻)
长丝
四、合成纤维的优缺点
优点
强度高 弹性好 耐穿耐用 光泽好 化学稳定性强 耐霉腐 耐虫蛀
…
缺点
吸湿性差 耐热性差 导电性差 防污性差 易起毛起球 不易染色 腊状手感
…
五、特种合纤
复合纤维
两种以上成分组成的纤维 并列型
(四)热收缩及其对纤维结构和性能的影响
第二章 纤维的吸湿性
五、影响纤维吸湿的因素
1.亲水基团的作用 纤维大分子中,亲水基团的多少和极性强弱均能影响其吸 湿能力的大小。数量越多,极性越强,纤维的吸湿能力越 高。如:羟基(-OH)、 酰胺基(-NHCO-)、羧基(COOH)、氨基(-NH2)等。 与水分子的亲和力很大,能与水分子形成化学结合水(吸 收水)。 纤维素纤维: 如棉、粘纤、铜氨等纤维,大分子中的每一葡萄糖剩基含 有3个-OH,在水分子和-OH之间可形成氢键,所以吸湿性 较大。醋酯纤维中大部分羟基都被乙酸基(-COCH3)取 代,而乙酸基对水的吸引力又不强,因此醋酯纤维的吸湿 性较低。
(二). 间接测定法
1.电阻测湿仪 利用纤维在不同的回潮率下具有不同的电阻值来进行测定。 多数纤维当RH=30%~90%,M和ρm的关系是:ρm· n =K M 式中:K——常数(与试样的数量、松紧程度、温度和电压等 有关); n——常数(随试样种类而定的)。 2.电容式测湿仪 ——以一定量的纤维材料,放在一定容量的电容器中, 由于纺织材料和水的介电常数相差很大,随着材料中含水的 多少使电容量发生变化,即可推测含水率或回潮率的大小。
二、 吸湿性的测量
(一)、直接测定法 ——称得湿重Ga,去除水分后得干重G0,根据定义求得W。 具体的测试方法有: 1. 烘箱法 原理 烘箱是利用电热丝加热,当箱内温度升至规定值时,把试 样放入烘箱内,使纺织材料内的水分蒸发于热空气中,并 利用换气装置将湿空气排出箱外。由于纺织材料内水分不 断蒸发和散失,质量不断减少,当质量烘至恒量时,即为 纺织材料干重(烘燥过程中的全部质量损失都作为水分), 最后算出回潮率指标。
三、吸湿机理
直接吸着水 :由于纤维中亲水基团的作用而吸 着的水分子。它们之间的结合力较强,主要是 氢键力,同时放出的热量也较多。 间接吸着水 :其他被吸着的水分子。a.由于水 分子的极性再吸着的水分子。 b.纤维中其他 物质的亲水基团所吸引的水分子。它们之间的 结合力较弱,主要是范德华力,同时放出的热 量也较少。 毛细水: 纤维有许多细孔,由于毛细管的作用 而吸收的水分称之~。
第二章纤维的结构特征
• (2) 锦纶纤维 (PA) • 锦纶或聚酰胺纤维或尼龙主要特征是大分 子链由酰胺键(-CONH-)连接,主要品种 锦纶6和锦纶66,化学结构式如下: • 锦纶66
H N
H
H (CH2)6 N
O (CH2)5 C
n
O C (CH2)4
O C
n
• 锦纶6
N
• (3) 腈纶纤维 (PAN) • (4) 丙纶纤维(PP) (5) 维纶纤维 (PVA) (6) 氯纶纤维(PVC) P57-59
第二章 纤维的结构特征
第一节 纤维结构的概念 纺织材料的种类很多,性能各异,其根本 原因在于纤维内部结构的不同,性能是结 构的表现。
研究纤维结构的目的: • 了解结构与性能关系,以便我们正确选择 和使用纤维,更好地掌握生产条件,并提 通过各种途径改变纤维结构,有效地改变 性能,设计并生产具有指定性能的纤维和 纺织产品。
• (3) 羊毛的鳞片 • 鳞片为角质化细胞,在成形后失去了细胞 核和原生质,形成为死细胞组织的角质薄 片。
• (4) 羊毛的皮质细胞 • 由于正、副皮质的结构差异,导致一刚一 柔,一伸一缩,使羊毛的整体外观形态呈 弯曲状。正皮质位于弯曲的外侧;副皮质 位于弯曲的内侧。
正皮质
副皮质
• (5)细胞间质 (CMC)
结晶度(%) 30~35 45~50
聚合度 250~300 500左右
强力粘胶
Modal Tencel® 浆粕
50~55
42~46 48~52 55~65
300~350
350~450 500~550 >600
• 2. Lyocell纤维 • Lyocell纤维是可回收溶剂法制备的再生纤维素 纤维。
大分子结构:化学组成、单基结构、端基组成、 聚合度及其分布、大分子构象、大分子链柔曲性 等 聚集态结构:晶态、非晶态、结晶度、晶粒大小、 取向度等 形态结构:纵横向几何形态、径向结构、表面结 构、孔洞结构等
高分子加工思考题解答
第一章绪论1.高分子材料分为哪几类高分子材料是一定配合的高分子化合物由主要成分树脂或橡胶和次要成分添加剂组成在成型设备中,受一定温度和压力的作用熔融塑化,然后通过模塑制成一定形状,冷却后在常温下能保持既定形状的材料制品;分为塑料、橡胶、纤维三类2.塑料、橡胶、纤维分类3.名词解释:工程塑料通用塑料特种塑料化学纤维合成纤维4.生产塑料制品的完整工序有哪五个原料准备、成型、机械加工、修饰和装配5. 热塑性高分子材料和热固性高分子材料得物理性质及加工性能比较见讲义;第二章高分子材料成型原理1.高分子材料的熔融性能热传递三种方式:热传导、对流、辐射聚合物的加热与冷却都不易由于聚合物的表观粘度随摩擦升温而降低,使物料熔体烧焦的可能性不大2.聚合物的流动和流变性能拉伸流动和剪切流动,各类型流体的流动曲线,影响高聚物熔体粘度的因素,粘度、流动稠度、流动指数、流动性的关系,熔体流动速率熔体流动速率——在规定的温度、压力2160××10-3N下,每10min 内通过国标指定尺寸书P76装料筒直径φ±, 出料口直径φ±0.005mm毛细管的试样总质量克数单位:克/10分钟3.聚合物熔体的弹性流动缺陷:管壁上的滑移 ,端末效应 ,离模膨胀,弹性对层流的干扰 ,熔体破裂 ,鲨鱼皮, 产生原因熔体破裂——当挤出速率逐渐增加,挤出物表面将出现不规则现象畸变、支离和断裂,甚至使内在质量受到破坏;离模膨胀——被挤出的聚合物熔体断面积远比口模断面积大,称为离模膨胀鲨鱼皮——挤出物周边具有周期性的皱褶波纹;4.高分子材料的成型性能聚合物的聚集态:结晶态、玻璃态、高弹态、粘流态等聚集态可挤压性、可模塑性、可纺性、可延性概念5.成型过程中的取向作用拉伸取向薄膜双向拉伸后,拉伸后的薄膜在拉伸方向上的拉伸强度和抗蠕变性能会提高;6.高分子材料的降解与交联交联、交联度熟化降解——高分子材料化学键的断链、交联、主链化学结构改变、侧基改变以及上述四种作用的综合交联——线性大分子链之间以新的化学键连接、形成三维网状或体型结构的反应;交联度——已发生作用的基团或活点对原有反应基团或活点的比值“硬化得好”或“熟化得好”,并不意味着交联度达到100%, 而是指交联度发展到一种最为适宜的程度此时硬化度为 100%,交联度<100%;第三章成型用物料及配方设计1. 熟悉几种常用高分子材料聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚酰胺、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯的代号、结构、加工特性及应用;2. 掌握增塑剂、稳定剂、交联剂、润滑剂、填充剂、发泡剂、阻燃剂、着色剂和抗静电剂等的性能、作用及其对塑料、橡胶性能的影响;增塑剂——降低塑料的软化温度和提高其加工性、柔软性或延展性,加入的低挥发性或挥发性可忽略的物质;经过增塑的聚合物,软化点或流动温度、玻璃化温度、脆性、硬度、拉伸强度、弹性膜量等均下降,而断裂伸长率、耐寒性、柔顺性会提高;例如增塑剂含量为25份以上的PVC制品称为软质PVC制品;偶联剂——将性质差异很大的材料,通过化学或物理的作用偶联结合起来的物质;有时也用来处理玻璃纤维的表面使其与树脂形成良好的结合,故也称为表面处理剂;3. 了解高分子制品设计的一般流程及配方设计实验方法;第四章混合与塑化1. 聚合物共混物常用的制备方法有几种混合机理机械共混法,液体共混法、共聚――共混法、互穿网络聚合物IPS制备技术混合机理:动力学的机理体积扩散和涡流扩散;分子运动的机理分子扩散;2. 混炼三要素压缩、剪切和分配置换3. 理解塑炼、混炼含义,分析影响橡胶塑炼的因素,了解塑炼设备及其特点塑炼——使橡胶材料由强韧的弹性状态变为柔软的可塑状态,这种使弹性材料增加可塑性流动性的工艺过程称为塑炼;混炼——将配合剂与可塑度合乎要求的生胶或塑炼胶在机械作用下混合均匀,制成混炼胶的过程;影响塑炼的因素:机械力、氧,、温度、静电、化学塑解剂硫酚塑炼机械:开炼机、密炼机和螺杆式塑炼机4.熟悉混合与塑化设备单螺杆挤出机, 双螺杆挤出机行星螺杆挤出机, 连续混炼机如FCM混炼机5.了解粉状与粒状塑料配制工艺流程见讲义6.溶胶塑料分类及特点,如何制备溶胶塑料塑性溶胶:由固体树脂和其它固体配合剂悬浮在液体增塑剂里中的稳定体系,其液相全是增塑剂含量较高有机溶胶:在塑性溶胶中加入有挥发性而对树脂无溶胀性的有机溶剂稀释剂,也可都用稀释剂而无增塑剂;塑性凝胶:加有胶凝剂如有机膨润粘土和金属皂类的塑性溶胶;有机凝胶:加有胶凝剂的有机溶胶;制备溶胶塑料的关键:将成团的粉状物料很好地分散在液态物料中,并将分散体中的气体含量减至最小; 配制工艺通常由研磨、混合、脱泡和贮存等工序组成;7.简述胶乳配制常用的三种方法;书111①配合剂分别加入法搅拌时按顺序加入各种配合剂,一般顺序为:胶乳→稳定剂→硫化剂→促进剂→防老剂→活性剂→填充剂→着色剂→增稠剂→消泡剂等;搅拌速度不宜过快,应保证均匀混合;配合剂加完后继续搅拌10~20min,使配合剂与胶乳充分混合均匀;②配合剂一次加入法将所需的配合剂按配方先混合均匀再加入胶乳中,再充分搅拌均匀;③母胶配合法取出一小部分胶乳,加入稳定剂后再加入各种配合剂的混合料,搅拌均匀制得母胶,再把母胶在搅拌下加入其余的胶乳中,搅拌均匀;第五章热塑性塑料的主要成型加工技术挤出成型1. 挤出机的规格及结构传动装置、加料装置、机料筒、螺杆、机头和口模;有关螺杆的几个重要概念;直径长径比螺槽深度压缩比螺距螺旋角分析螺杆各段作用:送料段——由料斗加入的物料在此段向前输送, 压实,螺槽容积一般不变,等深等距压缩段——物料在此段继续被压实,并向熔融态转化,螺槽容积变小,排气计量段——使熔体进一步塑化均匀,并定量、定压地均匀挤出,螺槽溶剂不变2. 挤出理论的理解的应用a.固体输送理论固体塞模型――加热段防止螺杆打滑处理办法:降温,改变摩擦情况,塑料与螺杆摩擦系数f s<塑料与料筒摩擦系数f b最佳螺旋角如何提高固体输送速率见讲义B.熔化理论熔体池和固体床共存理论模型――熔化段分析熔融过程:料斗物料经过固体输送段被压实成固体床;固体床在前进时同已加热的料筒表面接触逐渐升温并开始熔融,在料筒表面形成一层熔膜,当熔膜的厚度超过螺杆与料筒的间隙时,就会被旋转螺棱刮落,并将其强制积存螺纹推力面的前方,形成熔池;随着螺杆转动,来自加热器的热量和熔膜中的剪切热不断传至未熔融的固体床,使与熔膜相接触的固体物料熔融;固体床逐渐变窄,熔池逐渐变宽,在进入计量段处,固体床消失,螺槽全部为熔体充满;最后,经过熔体输送区的均化作用,螺杆将熔体定压、定温和定量地送至机头;固体床分布对等深螺槽A/ψ=0 固体床分布呈抛物线熔化区长度ZT需几圈螺纹:从熔化开始到固体床的宽度下降到零的总长度对等深螺槽的单螺杆挤出机,如何提高固体熔融的质量流率φ-- 熔化速率的量度,即φ值大则熔化速率W高ZT与质量流率G成正比G增大又要保持ZT不变,必须使φ值与流率齐量增加;增大φ的方法是将提高料筒温度Tb,物料温度Ts和螺杆转速应用:新型螺杆的产生为防止熔化过程中固体床的崩溃和加速固体床的熔融新型螺杆分类、结构、工作原理C.熔体输送理论平行板模型――均化段最佳螺旋角熔体在计量段有哪几种流动方式正流、逆流、横流、漏流深槽/浅槽对熔体输送时机头压力的敏感性;⏹正流α∝Hm, 逆流∝Hm3, ΔP↓,浅槽螺杆Qm<深槽螺杆QmΔP↑↑至一定程度,浅槽螺杆Qm>深槽螺杆Qm⏹塑料流动性大,η小, Qm对压力敏感性较大,采用挤出不宜D.螺杆和机头口模特性曲线,挤出机的操作点;E.综合这三段来考虑,挤出机如何才能达到多产优质见笔记影响挤出机产率的主要因素有哪几个方面3.双螺杆机分类,它较单螺杆挤出机有什么特别之处主要有哪些用途强制作用、混合作用、自洁作用及压延作用4.挤出剂的分流板、过滤网有何作用使物料由旋转流动变为平直流动,改变物料流动方式;增加机头内胶料的压力;过滤杂质的作用5.挤出吹塑薄膜的生产方法有哪几种上、下、平吹法6.吹塑薄膜成型设备有哪几部分;挤出机、机头与口模、冷却装置、人字板、牵引辊、卷取装置7.何谓吹胀比膜泡直径/管毛坯直径牵伸比牵引线速度/口模环形间隙出料速度8.挤管设备及装置是怎样的挤出成型机、机头、定型装置、冷却装置、牵引装置9. 螺杆转速、牵引速度对管材质量有何影响牵引过快,残余应力大,易弯曲变形,拉断;过慢,离膜膨胀,壁厚过大注射成型10.什么叫塑化什么叫注射塑化有哪些作用塑化:加热物料使其达到熔融状态,进一步混合物料使其达到均匀混合状态;注射:对熔融物料施加高压,使其射出而充满模具型腔;11. 常用注射机有哪几种基本类型试比较其优缺点注射机由哪三大部分组成类型:柱塞式注射机,单螺杆定位预塑注射机,移动螺杆式注射机注射机组成:注射系统、锁模系统和塑模12. 分流梭的作用是什么使物料分散成薄层并均匀地处于或流过由料筒和分流梭形成的通道,从而缩短传热导程,加快热传递和提高塑化质量13. 注射螺杆按其作用可分成几段试画简图示意之;并分析每一段的作用、结构特点和在该段处的物料状态螺杆分为三段送料段➢作用:使物料受热、前移➢物料状态:固体➢结构特点:螺距等距等深➢长度:1/2压缩段熔化段,螺杆中部➢作用:使物料受热、前移;使物料软化,熔融;排气➢物料状态:逐渐熔融➢结构特点:螺槽逐渐变小渐变,有挤压作用➢长度:1/4均化段计量段➢作用:与送料段相同;使熔体均匀;使熔体定量、定压由喷咀射出➢物料状态:熔融状态➢结构特点:等距等深,螺距比前两段小熔化后体积比原料小➢长度:1/414.. 试叙述模具的结构分类见讲义典型的塑模结构15. 什么是浇口试分析其结构特点和作用;浇口:连接主流道或分流道与型腔之间的通道16.. 什么是型腔、阴模、阳模型腔:模具中成型或成型塑料制品的空间;阴模凹模:构成制品外形的成型零件;阳模凸模:构成制品内部形状的成型零件;17. 为什么说在注射机上,确定了注射速度和注射时间之后,就能相应地确定注射速率和注射量反之亦然q j=100πD2sυj/4 q j=Q j/τjq j――注射速率υj――注射速度Q j――注射量τj――注射时间18. 试分析塑化过程中的热量来源;料筒的加热元件和螺杆的剪切摩擦19.流动和传动过程可分成几个阶段试分析每一阶段的物料状态和熔体流动特征分为四阶段:A.充模阶段;物料状态:熔体;熔体的流动特征:以注射速度流动,模腔压力开始小,结束最大;B.保压阶段压实阶段;物料状态:熔体;熔体流动特征:基本静止,少量熔体继续流入补缩;模腔压力,基本不变;C.倒流阶段;物料状态:绝大部分是烘干熔体,浇口处变成固体;熔料状态:基本静止,但有倒流现象;模腔压力特征:开始下降,保压时间长,倒流消除;喷咀中带有止送阀,避免倒流;倒流阶段在两种情况下不存在;1保压阶段长,浇口冻结;2喷咀带有止逆阀;D.冻结后冷却阶段;物料状态:从熔体变成固体;熔体流动特征:仍有少量在流动,模腔压力,不断下降,结束,留残余压力;20. 如何避免倒流阶段出现倒流阶段在两种情况下不存在:①保压阶段长,浇口冻结②喷咀带有止逆阀21. 试分析下列生产制品出现的问题原因,并指出解决的办法;1制品注射不满; 2制品出现毛刺溢边、飞边;3银纹包括表面气泡和内部气泡; 4收缩凹痕;5 开裂;6 黑点;7 制品贴留在模内; 8 制品尺寸不稳定;9 制品褪色; 10制品强度下降;解答:注射不满的原因如下1 料筒喷嘴及模具,温度偏低;2 加料量不够;3 料筒剩料太多;4 注射压力太低;5流道或口太小,浇口数目不够,位置不当 6 注射速度太慢;7 模腔排气不了; 8 注射时间太短;9 浇注系统发生堵塞; 10原料流动性太差;22.注射螺杆在注射成型过程中的运动情况1将物料卷入料筒中,螺杆移动、后移;2当物料量达到一次注射量的时候,螺杆不转动也不移动;3螺杆将物料注入模具中,螺杆在不转动的情况下,作轴向向前移动, 注射是大位移,轴向运动;保压是小位移,轴向运动;23. 分析注射成型时,塑料注射流动过程;用柱塞或螺杆的推动将具有流动性和温度均匀的塑料熔体注入模具,充满模具型腔;1物料在注射机料筒中的流动塑料受压和受热时,首先由压力将粒状物压成柱状固体,而后在受热中,逐渐变成半固体以至熔体;(2)物料在喷嘴中的流动喷嘴是料筒与模具之间的连接件,充模时熔体流过喷嘴孔时会有较多压力损失和较大温升;(3)物料在注射模腔内的流动塑料熔体进入模腔内的流动情况均可分为充模、保压、倒流和浇口冻结后的冷却四个阶段;25.什么叫退火试从亚微观结构的观点分析退火的实质;退火:把制品放在恒温介质中静置一段时间的工艺过程;的退火温度取什么最好值最合适;结晶温度的最低值附近压延成型27.PVC薄膜和片材可分成哪几类在制备配方上有何区别压延产品分为:薄膜厚度<0.25mm平整而柔软的塑料制品片材厚度在~2mm的软质平面材料和厚度在<的硬质平面材料人造革其它涂层制品硬质PVC薄膜和片材半硬质6~25份增塑剂软质>25份增塑剂28.什么是人造革为什么要进行人造革的表面修饰人造革:以布或纸为基材,在其上面覆盖一层PVC糊或其它的树脂,形成具有柔软性,耐揉曲折的仿皮革材料,称为人造革;29.试分析压延成型的特点,熟悉压延成型工艺过程它是将加热塑化的热塑性塑料通过一系列加热的压辊,使其连续成型为薄膜或片材的一种成型方法;中空吹塑30.名词解释:中空吹塑多层吹塑中空吹塑:借助气体压力使闭合在模具中的热熔塑料型坯吹胀形成空心制品的工艺;多层吹塑:利用两台以上的挤出机,将同种或异种塑料在不同的挤出机内熔融混炼后,在同一个机头内复合、挤出,然后吹塑制造多层中空容器的技术;31.挤出型坏吹胀时,吹入的压缩空气有何作用①吹胀型坯使之贴紧模具型腔;②对已吹胀的型坯施加压力,以得到形状正确,表面文字与图案清晰的制品;③有助于冷却制品;3233成型容积相同的容器时,吹塑模具内要排出的空气量比注射成型模具的大许多,与注射成型模具相比,吹塑模具内的压力很小一般<1MPA;因此,对吹塑模具的排气性能要求较高;若夹留在模腔与型坯之间的空气无法完全或尽快排出,型坯就不能快速地吹胀,吹胀后不能与模腔良好地接触尤其是棱角部位,会使制品表面出现粗糙、凹痕等缺陷,表面文字、图案不够清晰,影响制品的外观性能与外部形状,尤其当型坯挤出时出现条痕或发生熔体破裂时,排气不良还会延长制品的冷却时间,降低其机械性能,造成其壁厚分布不均匀;要设法提高吹塑模具的排气性能;排气方法:分模面上的排气;模腔内的排气;模颈圈螺纹槽内的排气;抽真空排气34.挤出吹塑控制因素有哪些它是如何影响的;1型坯温度和挤出速度⏹型坯温度过高,挤出速度快,型坯易产生下垂,引起型坯纵向厚度不均,延长冷却时间,甚至丧失熔体热强度,难以成型;⏹型坯温度过低,离模膨胀突出,会出现长度收缩,壁厚增大现象,降低型坯的表面质量,出现流痕,不均匀性;2吹气压力和鼓气速率⏹粘度大,吹气压力大⏹鼓气速率大,可缩短型坯的吹胀时间,使制品厚度均匀,表面质量好;3吹胀比吹胀比愈大,制品的尺寸愈大,一般吹胀比为2~44模温⏹模温过低,型坯冷却快,形变困难,夹口处塑料的延伸性降低,不易吹胀;易造成制品的轮廓和花纹不清楚,甚至出现斑点和桔皮状;⏹模温过高时,冷却时间延长,生产周期增加,当冷却不够时,制品脱模后易变形,收缩率大;⏹小型厚壁模温控制偏低5冷却时间⏹在保证制品充分冷却定型的前提下加快冷却速率,来提高生产效率;⏹加大模具的冷却面积,采用冷冻水或冷冻气体在模具内进行冷却,利用液态氮或CO2进行型坯的吹胀和内冷却35.如何排除膨胀过量的现象⏹提高机头、型坯的温度⏹降低挤出速率⏹减少机头模口的直径/间隙⏹采用合适的聚合物36.如何消除垂伸过大的现象⏹降低型坯的温度⏹提高型坯的挤出速度⏹增加模具的低压高速合模量⏹润滑模具的导柱与导套,以提高合模速度⏹减小型坯质量⏹采用MI较小的聚合物37.注射吹塑的基本特征是什么型坯是在注射模具中完成,制品是在吹塑模具中完成38.注射型坏的芯棒有什么作用⏹以芯棒为中心充当阳模,成型型坯的内部形状与容器颈部的内径;⏹作为运载工具将型坯由注射模内输送到吹塑模具中去⏹设置有内气道与空气入、出口,输送压缩空气以吹胀型坯;可通循环液体或空气,以调节型坯温度;39.挤出吹塑、注射吹塑、拉伸吹塑有什么区别各有何特点挤出吹塑和注射吹塑的不同点:前者是挤塑制造型坯,后者是注塑制造型坯;⏹挤出吹塑中型坯的吹胀是在聚合物的粘流态下进行的,故可得较大的吹胀比,吹塑制品与吹塑模具的设计灵活性较大;⏹拉伸吹塑型坯的吹胀是在高弹态下进行的,可提高制品的强度等性能;泡沫塑料成型40.什么叫泡沫塑料泡沫塑料:以树脂为基础而内部具有无数微孔气体的塑料制品41. 泡沫塑料有哪几种发泡方法简单叙述这些发泡方法特点;物理发泡法,化学发泡法,机械发泡法42 理想化学发泡剂应具有的性能,比较有机发泡剂和无机发泡剂的优缺点;如何选择发泡剂试举出几种常用的物理发泡剂和化学发泡剂43. 简述可发性聚苯乙烯珠粒泡沫塑料的生产工艺;发泡液体正戊烷或石油醚与PS先制成易于流动的球状半透明的可发性PS珠粒,再用珠状物为原料,通过蒸汽箱模塑法,挤出法或注射模塑法生产泡沫塑料;更详细:首先制备可发性PS,再模塑成制品;可发性PSEPS生产工艺是:用悬浮PS珠粒,使其在低沸点液体戊烷,丁烷或石油醚中浸渍,沸点液体渗透到PS料中成为EPS,用水冲洗,滤掉水,然后吹干,放置2~3周后,即可进行预发泡,EPS受热软化,膨胀,这种预发泡过程是在预发泡器中进行的,用蒸汽加热80~100℃,约几分钟即可发泡到20倍,然后出料,于室温熟化10~14h,最后热压成型,进一步发泡膨胀,粘成一整体,冷却脱模,制品成型;流程如下:GPS→浸渍戊烷→冲洗→干燥→EPS→预发泡→熟化→模塑→成型→制品44.比较软质PVC和硬质PVC泡沫塑料的组成特点及成型工艺软质:PVC树脂中加发泡剂,增塑剂,稳定剂以及其它助剂;增塑剂使泡沫体具有柔软性; 可采用压制、挤出、注射、压延等成型硬质:用溶剂代替增塑剂使各组分混匀,加热成型时溶剂挥发逸出;硬PVC主要用于绝缘、保温、隔音、防震、包装等材料以及水上漂浮和救生材料;可采用模压成型方法第6章热固性塑料的主要成型加工技术1.. 名词解释:模压成型,阳模阴模模压成型:在闭合型腔内借助加压的成型方法,将粉状、粒状、碎屑或纤维状的塑料放入加热阴模槽中,合了阳模并加热加压,使塑料在密闭的模槽中塑化流动充满整个型腔,再将模具加热对热固性塑料,在加热下使其进一步发生交联反应而硬化或冷却对热塑性塑料,冷却使其硬化使塑料硬化脱模而得制品; 2.模压成型用模具有哪几类溢式模具、不溢式模具、半溢式模具3..简述模压成型原理及工艺流程如何选择模压成型的工艺参数T,P,时间模压温度的提高是有一定限度的原理:热固性塑料在整个成型过程中有化学反应,加热初期呈低分子粘流态,流动性好;随着官能团相互反应,部分分子交联,物料流动性变小,并开始产生一定的弹性,此时物料处于胶凝状态;再继续加热,分子交联反应趋于完善,交联度增大,树脂由胶凝态变为玻璃态,此时树脂呈体形结构,成型完成;流程:见讲义4.传递成型与模压成型、注射成型的区别:⏹传递成型与模压成型的区别:前者模具在成型模腔之外另有一加料室,物料的熔融在加料室完成,成型是在模腔内完成;⏹传送成型与注射成型的区别:塑料在压模上的加料室内受热熔融,而注射成型时物料是在注射机料简内塑化;5.比较热固性塑料与热塑性塑料挤出成型、注射成型的不同1 不能采用连续螺杆来挤出热固性塑料 ,热固性塑料挤出常采用往复式液压机2热固性不像热塑性挤出制品可由薄膜到固定截面的型材 ;3热固性塑料制品的形状在离开模头后不变 ,热塑性挤出适应性和灵活性大 ;4挤出生产率有较大差别第7章复合材料的成型加工技术1. 概念:层压成型增强塑料层压成型:在压力和温度作用下将多层相同或不同材料的片状物通过树脂的粘结和熔合,压制成层压塑料的成型方法;增强塑料:加有增强材料而某些力学性能比原树脂有较大提高的一类塑料;2. 熟悉几种常用的增强物3. 层压板材的压制成型工艺分为哪几个过程叠料、进模、热压、脱模、热处理4.层压成型时,压制温度如何控制分为哪几个阶段压制时T,P控制分为五个阶段:①预热阶段:从室温升至树脂开始交联反应的温度,施加全压的1/3~1/2②中间保温阶段:在较低的反应速度下交联固化,至溢料不能拉丝为止③升温阶段:将温度和压力升至最高④热压保温阶段:树脂充分交联固化⑤冷却阶段:树脂充分交联固化后即可逐渐降温;第8章高分子溶液的成型加工技术1. 概念:铸塑成型浇铸成型流延成型铸塑成型浇铸成型:将已准备好的浇铸原料通常是单体,经初步聚合或缩聚的预聚体或聚合物与单体的溶液等注入模具中使其固化,完成聚合或缩聚反应,从而得到与模具型腔相似的制品的一种成型方法;流延成型:将热塑性或热固性塑料配成一定粘度的溶液,然后以一定的速度流布在连续回转的基材上无接缝的不锈钢带,通过加热使溶剂蒸发而使塑料固化成膜,从基材上剥离即得制品;2..在静态浇铸成型中,有哪些方法可以除去物料中的气泡常压放置脱泡超声震荡脱泡真空脱去小分子或气泡加压脱泡3. 熟悉流延法双向拉伸薄膜的成型工艺4. 试比较挤出吹塑薄膜、压延薄膜和流延薄膜生产工艺特点及薄膜性能区别;塑料薄膜的成型方法有挤出吹塑法、压延法和流延法三种;挤出吹塑法:是塑料经挤出机熔融进入机头,出机头的熔融塑料成圆筒状膜管,向膜管中吹入一定量的压缩空气,使其膨胀,后经冷却、牵引、卷取成膜;优点:生产工艺简单,成本低,适用于热塑性塑料的成型加工;农膜、包装用膜等很大比例的聚烯烃薄膜是采用该工艺成型的;缺点:吹塑成型得到的薄膜是筒状,压缩空气吹胀时,易产生膜厚度不均匀;若经过双向拉伸,可提高制品的强度;压延法:它是将加热塑化的热塑性塑料通过一系列加热的压辊,使其连续成型为薄膜或片材的一种成型方法;优点:加工能力大,产品质量高,生产连续,自动化程度高;压延产品厚薄均匀,厚度公差可控制在10%以内,表面平整;缺点:设备庞大,投资较高、维修复杂、制品宽度受压延机辊筒长度的限制等;流延法:将热塑性或热固性塑料配成一定粘度的溶液,然后以一定的速度流布在连续回转的基材上无接缝的不锈钢带,通过加热使溶剂蒸发而使塑料固。
2023大学_纤维化学与物理(蔡再生著)课后答案下载
2023纤维化学与物理(蔡再生著)课后答案下载2023纤维化学与物理(蔡再生著)课后答案下载第一章高分子化学基础第一节高分子化合物的基本概念第二节高分子化合物的命名和分类第三节高分子化合物的基本合成反应第四节聚合方法概述第五节高分子化合物的分子量及其分布习题与思考题参考文献第二章高分子物理基础第一节高分子化合物的'结构层次第二节高分子链的结构第三节高分子化合物的聚集态结构第四节高分子化合物的力学性能第五节高分子化合物熔体的流变特性第六节高分子深液第七节高分子化合物的结构和性能测定方法概述参考文献第三章纺织纤维的基本理化性能第一节纺织纤维与纺织品第二节纺织纤维的物理结构第三节纺织纤维的吸湿性第四节纺织纤维的力学性质第五节纤维的热学性质第六节纤维的燃烧性第七节纤维的电学性质第八节纤维的光学性质习题与思考题参考文献第四章纤维素纤维第一节纤维素纤维的形态结构第二节纤维素的分子链结构和链间结构第三节纤维素纤维的物理性质第四节纤维素纤维的化学性质第五节再生纤维素纤维参考文献第五章蛋白质纤维第一节蛋白质的基础知识第二节羊毛纤维第三节蚕丝纤维第四节其他动物纤维第五节大豆纤维习题与思考题参考文献第六章合成纤维第一节合成纤维的基础知识第二节聚酯纤维第三节聚酰胺纤维第四节聚丙烯腈纤维第五节聚丙烯纤维第六节聚氨酯弹性纤维第七节聚乙烯醇缩醛化纤维第八节聚氯乙烯纤维第九节其他有机纤维第十节碳纤维习题与思考题参考文献纤维化学与物理(蔡再生著):基本信息点击此处下载纤维化学与物理(蔡再生著)课后答案纤维化学与物理(蔡再生著):目录出版社: 中国纺织出版社; 第1版 (8月1日)丛书名: 纺织高等教育教材平装: 307页语种:简体中文开本: 16ISBN: 7506430029条形码: 9787506430029商品尺寸: 25.6 x 18.2 x 1.6 cm商品重量: 558 g品牌: 中国纺织出版社ASIN: B0011ASQYU用户评分: 平均4.0 星浏览全部评论 (1 条商品评论)亚马逊热销商品排名: 图书商品里排第3,014,655名 (查看图书商品销售排行榜)第1332位 - 图书科技轻工业、手工业纺织工业、染整工业第23005位 - 图书教材教辅与参考书大中专教材教辅本科数理化第30774位 - 图书教材教辅与参考书大中专教材教辅本科工科。
第2章 纤维的结构特征
(2)取向度与纤维性能间的关系:
取向度大→大分子可能承受的轴向拉力也大,拉伸 强度较大,伸长较小,模量较高,光泽较好,各向 异性明显。
3、侧序(lateral order):在垂直于纤维取向轴方向 上分子链排列的有序性。
高聚物分子链间具有强次价力,例如氢键相互作用时, 分子间的侧向排列具有有序性,甚至完全规整的有序 排列。
一根纤维中各个大分子的n不尽相同,具有一定的分布。
3、聚合度与力学性质的关系
n→临界值,纤维开始具有强力;n↑,纤维强力↑;但增加的速 率减小;n至一定程度,强力趋于不变。
n的分布:n分布集中,分散度小,对纤维的强度、耐磨性、耐 疲劳性、弹性都有好处。
(三)、纤维大分子链的内旋性、构象及柔曲性
“两相结构” 模型 :纤维中存在明显边界的晶区与非晶区, 一些大分子的长度可以远超过晶区或无定形区各自的长度﹐足 够把若干个晶区和无定形区串连起来形成网络结构 。
取向和无序排列的缨状微胞(fringed micelle )结构 缨状:无序区中分子排列的状态;微胞:分子有序排列的结构块
Hearle教授的缨状原纤结构模型
巨原纤(macro-fibril):由多个微原纤或原纤堆砌而成的结构 体。横向尺寸一般约为0.1~0.6μm
细胞(cell):由巨原纤或微原纤直接堆砌而成的,有明显的细 胞边界。
名称 范德华力 定向力
诱导力 色散力 氢键
盐式键 化学键
产生原因
特点
产生于极性分子间,是由它们的永久偶 作用能量3~5千
桑蚕丝纤维纵横向照片 柞蚕丝纤维纵横向照片
第二节 纤维的结构特征与测量
典型天然纤维的结构与特征 棉纤维 麻纤维 羊毛 蚕丝
纺织材料学第2章纤维结构特征
呈平面锯齿形。纤维弹性好。
超分子结构:
? 分子间有范德华力、氢键力; ? 结晶度比涤纶略低 。
3、腈纶
大分子结构:
单体:
第一单体:丙烯腈(超过85%),纯丙烯腈纤维脆
第二单体:丙烯酸甲酯、甲醛丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯 等,改善弹性和手感。
S
:与S
3
结构相似。含有非纤维物质。
1
中腔:棉纤维生长停止后遗留下的内部空隙。有少数原
生质和细胞核残余物质。
二、蛋白质纤维结构特征
1、大分子结构 图 基本链节 :α-氨基酸剩基
R侧基—羊毛:多、复杂,约25种氨基酸; 蚕丝:少、简单,约18种氨基酸。
大分子链空间构型 : 羊毛:α螺旋卷曲型长链分子
如羊毛纤维大分子间的—S—S—。
? 四种结合力的能量大小: 共价键>盐式键>氢键>范德华力
209.3~837.36J/mol 126~209.3J/mol 5.4 ~ 42.3J/mol 2.1~23j/mol;
? 四种结合力的作用距离: 共价键<盐式键<氢键<范德华力
分子间力的大小取决于: 1.单基化学组成 2.聚合度 3.分子间距离
非晶区:纤维大分子无规律地紊乱排列的区域。 非晶区特点:
a.大分子链段排列混乱,无规律; b.结构松散,有较多的缝隙、孔洞; c.相互间结合力小,互相接近的基团结合力没饱和。
结晶度—结晶部分占整根纤维的百分比。
重量结晶度:纤维内结晶区的重量占纤维总重量的百分率。 体积结晶度:纤维内结晶区的体积占纤维总体积的百分率。
? 正、偏皮质细胞分布形式有“ 双边结构”和 “皮芯结构”。
? 双边结构:细羊毛的正副皮质细胞(结构与 性能不同)分布于纤维的两侧,并在长度方 向上不断转换位置,正皮质一般在纤维卷曲 处的外侧,而副皮质处于卷曲的内侧,使羊 毛具有天然卷曲。 图
化纤工艺学概论资料
第一章总论1.化学纤维的基本概念纤维:比较柔韧的细而长的物质,纺织纤维长径比一般大于1000:1,直径几微米~几十微米。
长丝(Continuous Filament):在化纤生产中经纺丝处理以后得到的长以千米计的丝叫长丝。
短纤维(Staple):化纤生产中被切成几厘米~十几厘米短段的纤维称短纤维。
丝束(Tow) :由几万根~百万根丝组成的一束。
再生纤维:以天然高分子为原料,经化学处理和机械加工制得的纤维,主要产品有再生纤维素和醋酸纤维素酯纤维。
合成纤维:以石油、天然气、煤及农副产品为原料,经过化学处理和机械加工制得的纤维。
复合纤维:沿着纤维轴向同时存在着两种或两种以上不相混合的聚合物,这种化学纤维称为复合纤维,或称双组分纤维。
异形纤维:在合成纤维成型过程中,采用异形喷丝孔纺制的具有非圆形截面的纤维或中空纤维。
变形纱:所有经过变形加工的丝和纱,如弹力丝、膨体纱。
差别化纤维:指通过化学改性或物理变形使常规化学纤维品种有所创新或被赋予某些特性的服用化学纤维。
特种纤维:一般指具有特殊物理化学结构、性能和用途的化学纤维,如高性能纤维、功能纤维。
高性能纤维:指具有高强度、高模量和耐高温、耐腐蚀、耐辐射、耐化学药品等性能的纤维。
功能纤维:指一般纤维具有物理机械性能基础上,具有某种特殊功能和用途的纤维,如具有反渗透、导光、导电、抗静电、阻燃等特性的纤维。
2.化学纤维的主要质量指标线密度:表示纤维粗细程度的量,1000m长纤维重量的克数即为该纤维的特数。
1tex=10dtex,9tex=1Denier断裂强度:纤维在连续增加负荷的作用下,直至断裂所能承受的最大负荷与纤维线密度之比。
1N/tex=1cN/tex .1g/D=0.882cN/dtex断裂伸长率:纤维在伸长至断裂时的长度比原来长度增加的百分数。
初始模量:即弹性模量(杨氏模量)是指纤维在外力作用下伸长1%时所需要的应力。
极限氧指数LOI :着火的纤维离开火源而纤维继续燃烧时环境中氮和氧混合气体内所含氧的最低百分率。
化纤主要知识点讲解
化纤概论主要知识点填空、选择、判断,三个小组任务主要结合PPT讲课重点与课本出题。
第一章绪论&原理1、掌握再生纤维与合成纤维概念与区别;再生纤维:以天然高分子聚合物为原料,经化学和机械方法加工而成,其化学组成与高聚物基本相同的化学纤维。
合成纤维:以石油煤天然气及一些农副产品等天然低分子化合物为原料制成单体后,经(一系列化学反应)人工合成获得的聚合物纺织而成的纺织纤维。
了解化纤按形态结构分两类:长丝(在化学纤维制造过程中,纺丝流体(熔体或溶液)经纺丝成形和后加工工序后,得到的长度以千米计的纤维称为化学纤维长丝。
)短纤:(化学纤维的产品被切断成几厘米至十几厘米的长度,这种长度的纤维称为短纤维。
)短纤的类型(棉型:长度约为30~40mm,线密度为1.67dtex 左右,纤维较细,类似棉花;毛型:长度约为70~150mm,线密度为3.3~7.7dtex,纤维较粗,类似羊毛;中长型:长度约为51~76mm,线密度约为2.2~3.3dtex,介于棉型和毛型之间)。
2、了解复合纤维概念、与共混纤维区别,根据纤维内两种组分相互间的位置分类(并列型、皮心型、海岛型和剥离型,共混型五种)。
差别化纤维、异性纤维、超细纤维答案:复合纤维:在纤维横截面上存在两种或两种以上不相混合的聚合物,这种纤维称为复合纤维。
共混纤维:亦称多组分纤维,是指通过两种或多种聚合物共混后纺成的化学纤维。
多数共混纤维是以一种聚合物的原纤维镶嵌在另一种聚合物基体之中,故又称“基质-原纤型纤维”。
差别化纤维:泛指通过化学改性或物理变形是常规化学纤维品种有所创新或被赋予某些特性的服用化学纤维。
异形纤维:在合成纤维纤维成型过程中采用异型喷丝孔仿制的、具有非圆形截面的纤维或中空纤维称为异形纤维。
超细纤维:单丝细度小于0.44 dtex的化学纤维。
3、了解化纤主要物理性能指标(线密度定义:纤维粗细程度,公制支数Nm:1克重的纤维所具有的长度米数;Nm↑→纤维越细Dn:9000米长的纤维所具有的重量克数;Dn↑→纤维越粗特克斯Tex:1000米长的纤维所具有的重量克数;Tex ↑→纤维越粗;)长度、吸湿性、燃烧性能、染色性、卷曲度:沸水收缩率、含油率等)及主要机械性能指标(断裂强度、断裂伸长率、初始模量等的概念)吸湿的定义在标准温湿度(20℃、65%相对湿度),纤维吸收或放出气态水的能力。
纺织材料学于伟东中国纺织出版社 课后答案
第一章纤维的分类及发展2、棉,麻,丝,毛纤维的主要特性是什么?试述理由及应该进行的评价。
棉纤维的主要特性:细长柔软,吸湿性好(多层状带中腔结构,有天然扭转),耐强碱,耐有机溶剂,耐漂白剂以及隔热耐热(带有果胶和蜡质,分布于表皮初生层);弹性和弹性恢复性较差,不耐强无机酸,易发霉,易燃。
麻纤维的主要特性:麻纤维比棉纤维粗硬,吸湿性好,强度高,变形能力好,纤维以挺爽为特征,麻的细度和均匀性是其特性的主要指标。
(结构成分和棉相似单细胞物质。
)丝纤维的特性:具有高强伸度,纤维细而柔软,平滑有弹性,吸湿性好,织物有光泽,有独特“丝鸣”感,不耐酸碱(主要成分为蛋白质)毛纤维的特性:高弹性(有天然卷曲),吸湿性好,易染色,不易沾污,耐酸不耐碱(角蛋白分子侧基多样性),有毡化性(表面鳞片排列的方向性和纤维有高弹性)。
3、试述再生纤维与天然纤维和与合成纤维的区别,其在结构和性能上有何异同?在命名上如何区分?答:一、命名再生纤维:“原料名称+浆+纤维”或“原料名称+黏胶”。
天然纤维:直接根据纤维来源命名,丝纤维是根据“植物名+蚕丝”构成。
合成纤维:以化学组成为主,并形成学名及缩写代码,商用名为辅,形成商品名或俗称名。
二、区别再生纤维:已天然高聚物为原材料制成浆液,其化学组成基本不变并高纯净化后的纤维。
天然纤维:天然纤维是取自植物、动物、矿物中的纤维。
其中植物纤维主要组成物质为纤维素,并含有少量木质素、半纤维素等。
动物纤维主要组成物质为蛋白质,但蛋白质的化学组成由较大差异。
矿物纤维有SiO2 、Al2O3、Fe2O3、MgO。
合成纤维:以石油、煤、天然气及一些农副产品为原料制成单体,经化学合成为高聚物,纺制的纤维7、试述高性能纤维与功能纤维的区别依据及给出理由。
高性能纤维(HPF)主要指高强、高模、耐高温和耐化学作用纤维,是高承载能力和高耐久性的功能纤维。
功能纤维是满足某种特殊要求和用途的纤维,即纤维具有某特定的物理和化学性质。
2.1合成纤维全解
3、干法纺丝
也需要将聚合物溶解在溶剂中 配成纺丝溶液,而后段过程与 熔体纺丝相似,从喷丝头挤压 出来的细流不是进入凝固浴, 而是导入纺丝甬道,在甬道中 利用热空气使细流中的溶剂挥 发而凝固成纤维。
三、成纤聚合物的力学状态
合成纤维一般都具有机械强度高、耐磨性能好、 密度轻、耐酸、耐碱、耐氧化剂以及不易霉蛀等特 点,但也存在吸湿低、透气性差、容易产生静电、 易沾污、不易染色等缺点,为了提高纤维的使用性 能,必须了解各种纤维的结构和性能。
第二章 纺织纤维
本章知识点: 2.1 合成纤维 2.2 纤维素纤维 2.3 蛋白质纤维 重点:聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯等 纤维的合成、结构和理化性质,纤维素和蛋 白质的基础知识,棉、麻、蚕丝、羊毛纤维 的结构和理化性质。 难点:聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯等 纤维的合成,蚕丝、羊毛的化学加工。
过酰胺键相连的分子两端有氨基和羧基,具有一定的吸湿
性和染色性。
2.
聚酰胺中酰胺基的存在,可以在大分子中间形成氢键,使 分子间作用力增大,易在酸碱作用下发生水解。赋予聚酰 胺以高熔点和力学性能,同时,也使其吸水率增大。
3.
聚酰胺重复结构单元中的脂肪链较长,聚酰胺基之间的亚
甲基赋予其柔性和冲击性,聚酰胺中的亚甲基与酰胺基的 比例越大,分子间作用力小,柔性越大,吸水率越低。
nHOOC(CH2)4COOH + nH2N(CH2)6NH2 n-OOC (CH2)4CO HN(CH2)6NH3+ n-OOC (CH2)4CO HN(CH2)6NH3+ HO-OC (CH2)4CO HN(CH2)6NH- H + (2n-1)H2O n
二、聚酰胺的结构
1.
聚酰胺是没有庞大侧基的线型高分子,中间的脂肪链是通
加弹基础知识培训
第三章:加弹生产概要
❖ 公司购买的原料为预取向丝(POY)由于伸长度大,一般 不能直接用于织造,必须经过拉伸变形。加弹的工作就是 以POY为原料,经过一系列工序加工成拉伸变形丝 (DTY),经检验分成各种等级后供给客户织造。
一系列加工
POY
一系列加工
DTY
❖ 生产过程简图:
❖ 成品检验过程简图:
❖ 四、丝速(M/min)
▪ 这里讲的丝速即加弹机第二罗拉的速度,作为产量的 计算依据。
考一考
❖ 一、试题: ❖ 选择题:
▪ 1、一般讲的丝速即加弹机( 作为产量的计算依据。
▪ A、第一罗拉 ▪ B、第二罗拉 ▪ C、第三罗拉
)的速度,
❖五、产量(吨) ▪ 加弹机日产量计算公式:
▪ 丝速×品种纤度×6 0×24 ×240×95%÷10000÷
米长的纤维重111克,由96根单丝组成。 ()
❖ 其他规格: ▪ 网络度(如无网络、轻网络、重网络等) ▪ 捻向(如S捻、Z捻、无捻等) ▪ 弹性(如高弹、低弹等) ▪ 截面形状(如圆形、三角形、十字形等) ▪ ......
❖ 二、批号
▪ 是为了区分品种相同的丝之间的差异。主要有原料、机 器等方面的原因,不同批号的丝即使品种相同也不能混 合。一般用字母加数字或纯数字的方法表示,如 Y08034、B08050等等。
目录
1 合成纤维的基本概念 2 常用术语的说明
3
加弹生产概要
4 基本作业流程图
第一章:合成纤维的基本概念
第二章:常用术语的说明
❖ 一、品种 ▪ 由纤度、单丝数组成,如83dtex/72f
❖ 纤度表示方法: ▪ 特克斯(Tt ) 在公定回潮率时,以10000米长度纤 维的重量克数(g)称为分特数(dtex)。 ▪ 旦尼尔(D) 在公定回潮率时,以9000米的长度 纤维的重量克数(g)称为旦尼尔。 ▪ 83dtex为一万米的丝重83克,也就等于75D。
化纤主要知识点讲解
化纤概论主要知识点填空、选择、判断,三个小组任务主要结合PPT讲课重点与课本出题。
第一章绪论&原理1、掌握再生纤维与合成纤维概念与区别;再生纤维:以天然高分子聚合物为原料,经化学和机械方法加工而成,其化学组成与高聚物基本相同的化学纤维。
合成纤维:以石油煤天然气及一些农副产品等天然低分子化合物为原料制成单体后,经(一系列化学反应)人工合成获得的聚合物纺织而成的纺织纤维。
了解化纤按形态结构分两类:长丝(在化学纤维制造过程中,纺丝流体(熔体或溶液)经纺丝成形和后加工工序后,得到的长度以千米计的纤维称为化学纤维长丝。
)短纤:(化学纤维的产品被切断成几厘米至十几厘米的长度,这种长度的纤维称为短纤维。
)短纤的类型(棉型:长度约为30~40mm,线密度为1.67dtex 左右,纤维较细,类似棉花;毛型:长度约为70~150mm,线密度为3.3~7.7dtex,纤维较粗,类似羊毛;中长型:长度约为51~76mm,线密度约为2.2~3.3dtex,介于棉型和毛型之间)。
2、了解复合纤维概念、与共混纤维区别,根据纤维内两种组分相互间的位置分类(并列型、皮心型、海岛型和剥离型,共混型五种)。
差别化纤维、异性纤维、超细纤维答案:复合纤维:在纤维横截面上存在两种或两种以上不相混合的聚合物,这种纤维称为复合纤维。
共混纤维:亦称多组分纤维,是指通过两种或多种聚合物共混后纺成的化学纤维。
多数共混纤维是以一种聚合物的原纤维镶嵌在另一种聚合物基体之中,故又称“基质-原纤型纤维”。
差别化纤维:泛指通过化学改性或物理变形是常规化学纤维品种有所创新或被赋予某些特性的服用化学纤维。
异形纤维:在合成纤维纤维成型过程中采用异型喷丝孔仿制的、具有非圆形截面的纤维或中空纤维称为异形纤维。
超细纤维:单丝细度小于0.44 dtex的化学纤维。
3、了解化纤主要物理性能指标(线密度定义:纤维粗细程度,公制支数Nm:1克重的纤维所具有的长度米数;Nm↑→纤维越细Dn:9000米长的纤维所具有的重量克数;Dn↑→纤维越粗特克斯Tex:1000米长的纤维所具有的重量克数;Tex ↑→纤维越粗;)长度、吸湿性、燃烧性能、染色性、卷曲度:沸水收缩率、含油率等)及主要机械性能指标(断裂强度、断裂伸长率、初始模量等的概念)吸湿的定义在标准温湿度(20℃、65%相对湿度),纤维吸收或放出气态水的能力。
第二章_聚酰胺纤维
原因:聚酰胺6的熔点215℃;聚酰胺66的熔点255 ℃。
2.冷却条件 一般选择侧吹风,使用20℃的露点风,送风速度一般为0。 4~0.5m/s,相对湿度为75%~80%。
02:00
第二章 聚酰胺纤维
3.纺丝速度和喷丝头拉伸倍 数
熔体纺丝速度很快,一般对 速度设有下限值,高速纺一般为 4000m/min~6000m/min,喷丝头 拉伸倍数可达200倍。 纺丝速度越快,喷丝头拉伸 倍数越大,而后期剩余拉伸倍数 减小。
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第二章 聚酰胺纤维
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第二章 聚酰胺纤维
第一节 聚酰胺纤维原料
一、聚酰胺纤维的原料及生产
聚酰胺树脂工业上主要方法包括 • 熔融缩聚、 • 开环聚合 • 低温聚合。 聚酰胺66,聚酰胺9等由于聚合体有适当的熔点,分解温度 比熔点高,可以采用熔融缩聚,而己内酰胺,则需要适当的活 化剂使之开环并聚合。
种晶态结构,包括α型、β型及γ型。
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第二章 聚酰胺纤维
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第二章 聚酰胺纤维
α型的晶体是最稳定的形
式,其密度也最大。
β型和γ型的晶体不稳定, 通过对样品的不同处理,这种 结构可以转变成稳定的α型的 晶体。
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第二章 聚酰胺纤维
(二)聚酰胺的物理和化学性质
1. 密度 聚己内酰胺的密度随着内部结构和制造条件不同而有 差异,其测得密度为1.12~1.14 g/cm3。而聚己二酰己二胺密 度范围为1.13~1.16 g/cm3。
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第二章 聚酰胺纤维
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第二章 聚酰胺纤维
二、聚酰胺纤维的用途
1.服装用纤维
低线密度长丝多用内衣、运动衣、游泳衣等 2. 产业用纤维
第二章 纤维的吸湿性解读
红外光谱法
水对红外线吸收量与纤维材料含水量成比例
4.纤维吸湿滞后性
①定义:同样的纤维在一 定的大气温湿度条件下, 从放湿达到平衡和从吸 湿达到平衡时,两种平 衡回潮率不相等,前者 总是高于后者。
②吸湿滞后性的原因
纤维吸湿滞后性的原因可以用水分子进入或 离开纤维引起纤维干、湿结构的变化来解释。
真空干燥法
真空降低水的沸点 适用于不耐高温的纤维
吸湿剂干燥法(五氧化二磷粉末、氯化钙颗粒)
间接法:利用纤维中含水率与纤电阻不同
电容式测湿法
纤维回潮率不同,纤维的电容不同
微波吸收法
水和纤维材料对微波的吸收和衰减程度不同
2.吸湿膨胀
纤维吸湿后,其纵向和横向均要发生膨胀,体积增大,其 中横向膨胀大而纵向膨胀小。因此,织物吸水后,由于纱 线直径变粗会使织物产生收缩;也会使柔软的织物变得粗 硬,如粘胶纤维织物;如果密度很高的织物,吸湿后由于 膨胀,可能成为不透水织物,如文泰尔防水织物。 纤维的膨胀值可用直径、长度、截面积和体积的膨胀率来 表示。 吸湿膨胀的测量:体积膨胀率可表示为
3.纤维吸湿性的测试方法
直接法:先称取湿重,再干燥去水获得干重
烘箱法
应用最多 存在难以完全脱水、物质挥发干重称量精度低等问题
红外线干燥法(远红外)
利用红外线加热,速度快,设备简单 易局部过热,使材料变质
高频加热干燥法
利用极性分子和水分子在高频电场下转向摩擦生热烘干,干燥均匀
1.吸湿热指标
①吸湿微分热Q,也称为吸湿热
定义:是指在一定回潮率条件下,1g质量的水被 质量为无限大的纤维材料吸收时产生的热量 单位为J/g 从水蒸气中吸收水分时产生的热量为Qv;从液态 水中吸收时产生的热量为Ql,两者间关系为 Qv=Ql+L 式中,L是在一定温度下,水蒸气凝聚时的潜热; Ql为纤维的吸湿微分热,有时称为膨胀热。
第二章 复合材料的增强 体-纤维
石英、高硅氧玻璃纤维对水、酸的化学稳 定性较好,耐碱性远比普通纤维高。
玻璃纤维发展趋势
A、普遍采用池窑拉丝新技术; B、大力发展多排多孔拉丝工艺; C、用于玻璃钢的纤维直径逐渐向粗的方向发展, 纤维直径为14--24um,甚至达27um; D、大量生产无碱纤维; E、大力发展无纺织玻璃纤维织物,无捻粗纱和 短切纤维毡片所占比例增加; F、重视纤维--树脂界面的研究,偶联剂的品种 不断增加,玻璃纤维的前处理受到普遍重视。
按成分分: 有机纤维 无机纤维
按来源分 植物纤维 天然纤维 动物纤维 矿物纤维 人造纤维 合成纤维
2. 几种合成纤维的制备方法和性能
合成纤维:
玻璃纤维 碳纤维 硼纤维 氧化铝纤维 碳化硅纤维 氮化硼纤维
芳纶纤维 聚乙烯纤维 尼龙纤维
(1)玻璃纤维
1)玻璃纤维的结构和化学组成
2)玻璃纤维的制造
3)玻璃纤维的分类
4)玻璃纤维的性能
1). 玻璃纤维的结构和化学组成
玻璃纤维的结构
玻璃纤维的结构与玻璃相同
玻璃:由熔融体经冷却、固化而成的非晶态固体 玻璃态:非晶态固体的一种
微晶结构假说的要点
玻璃是由硅酸块或二氧化硅的“微晶
子”组成,在“微晶子”之间由硅酸块过
1964年英国航空材料研究所(Royal Aircraft Establishment,RAE)开发出高模量聚丙烯脂基碳 纤维(高温牵伸技术);
英国皇家航空研究院的瓦特与日本近藤召南
合作制备出高强度和模量的碳纤维。
第一次飞跃
东丽公司发明的聚合催化环化原纤维,改革 了传统的炭化工艺,缩短了生产周期提高了质量。 第二次飞跃
植物纤维化学答案
第一章ﻫ1.如何将造纸植物纤维原料进行分类?ﻫ答:①木材纤维原料:针叶材、阔叶材;②非木材纤维原料:禾本科纤维原料、韧皮纤维原料、籽毛纤维原料、叶部纤维原料;③半木材纤维原料:此类原料重要指棉秆;④合成纤维、合成浆:人造丝、聚酰胺、聚酯、聚丙烯、聚氯乙烯等;⑤二次纤维:旧报纸、旧杂志纸、旧瓦楞箱纸板。
ﻫ2.造纸植物纤维原料中,重要化学构成是什么?写出定义或概念。
答:重要化学成分:纤维素、半纤维素和木素。
纤维素和半纤维素皆由碳水化合物构成,木素则为芳香族化合物。
ﻫﻫ或半纤维素是除纤维素和果胶质以外旳植物细胞壁聚糖。
ﻫ醚键和碳-碳键联构导致具有三度空间构造旳芳香族高分子化合物。
3.比较纤维素与半纤维素旳异同。
答:纤维素和纤维素都是碳水化合物,均存在与绿色植物中,都不溶于水。
但纤维素是均一聚糖,只由D-葡萄糖基构成,且有支链,而半纤维素由10种糖构成,且有枝链,纤维素聚合度比半纤维素高,且具有X—射线图。
ﻫ4.写出综纤维素旳定义及四种制备措施,并指出哪种措施比较好?ﻫ答:综纤维素是指植物纤维原料在除去抽出物和木素后保存旳所有碳水化合物。
既植物纤维原料中纤维素和半纤维素旳总和。
制备措施:氯化法(Cl2)、亚氯酸钠法(NaClO2→ClO2)、二氧化氯法(ClO2)、过醋酸法(CH3COOOH)。
其中亚氯酸钠法比较好。
5ﻫ.如何自综纤维素制备α-纤维素?并指出其化学构成。
答:用17.5%NaOH溶液在20℃下解决综纤维素,将其中旳非纤维素旳碳水化合物大部分溶出,留下旳纤维素及抗碱旳非纤维素碳水化合物,称为综纤维素旳α-纤维素。
化学构成:综纤维素中旳纤维素及抗碱旳非纤维素碳水化合物。
6.如何自漂白化学浆制备α-纤维素、β-纤维素、γ-纤维素?并指出各自旳化学构成。
答:用17.5%NaOH溶液在20℃下解决漂白化学浆,将其中旳非纤维素旳碳水化合物大部分溶出,留下旳纤维素及抗碱旳非纤维素碳水化合物,称为化学浆旳α-纤维素。
《聚合物合成工艺学》复习知识点及思考题
《聚合物合成工艺学》各章重点第一章绪论1.高分子化合物的生产过程及通常组合形式原料准备与精致,催化剂配置,聚合反应过程,分离过程,聚合物后处理过程,回收过程2.聚合反应釜的排热方式有哪些夹套冷却,夹套附加内冷管冷却,内冷管冷却,反应物料釜外循环冷却,回流冷凝器冷却,反应物料部分闪蒸,反应介质部分预冷。
3. 聚合反应设备1、选用原则:聚合反应器的操作特性、聚合反应及聚合过程的特性、聚合反应器操作特性对聚合物结构和性能的影响、经济效应。
2、搅拌的功能要求及作用功能要求:混合、搅动、悬浮、分散作用:1)推动流体流动,混匀物料;2)产生剪切力,分散物料,并使之悬浮;3)增加流体的湍动,以提高传热效率;4)加速物料的分散和合并,增大物质的传递效率;5)高粘体系,可以更新表面,使低分子蒸出。
第二章聚合物单体的原料路线1.生产单体的原料路线有哪些?(教材P24-25)石油化工路线,煤炭路线,其他原料路线(主要以农副产品或木材工业副产品为基本原料)2.石油化工路线可以得到哪些重要的单体和原料?并由乙烯单体可以得到哪些聚合物产品?(教材P24-25、P26、P31)得到单体和原料:乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯。
得到聚合物:聚乙烯、乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、维纶树脂、聚苯乙烯、ABS树脂、丁苯橡胶、聚氧化乙烯、涤纶树脂。
3. 合成聚合物及单体工艺路线第三章自由基聚合生产工艺§ 3-1自由基聚合工艺基础1.自由基聚合实施方法及选择本体聚合、乳液聚合、溶液聚合、悬浮聚合。
聚合方法的选择只要取决于根据产品用途所要求的产品形态和产品成本。
2.引发剂及选择方法,调节分子量方法种类:过氧化物类、偶氮化合物,氧化还原体系。
选择方法:(1)根据聚合操作方式和反应温度条件,选择适当分解速度的引发剂。
(2)根据引发剂分解速度随温度的不同而变化,故根据反应温度选择适引发剂。
(3)根据分解速率常数选择引发剂。
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根据以上分析,高分子化合物受力时断裂的可能机 理为: • 首先发生在未取向部分的氢键或范德华力的破坏, • 随后应力集中到取向的主链上,使共价键破坏, • 随着范德华力和共价键的不断破坏,最后导致被拉 伸物的破坏。 纤维的实际强度比理论强度低得多,主要是由于它 们的取向状况并不是理想的,即使是高取向度的纤维也 或多或少地存在着未取向部分,而且结构中还存在着裂 隙、空洞、气泡以及缺陷、杂质等弱点,纤维的断裂首 先从这些部位开始。
织物的回潮率,公定重量。
① 回潮率=(湿重-干重)/干重×100%
公定回潮率:国家对各种纺织材料的回潮
率规定了相应的标准 ,在数值上接近标准温湿
度条件下测得的平衡回潮率。
棉纱8.5%; 棉布8%;
涤棉纱65/35布匹3.06%;
涤棉50/50,布匹 4.2%; ② 公定重量:织物在公定回潮率下的重量为
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A. 公支数(公支):1克纱(丝)所具有 的长度米数。 公 式:N=L/g B. 英支数(英支):1磅纱线所具有的840 码长度的倍数。 公
对不同国家、不同材 式:Ne=L/(g×840) 料不同定义,约有20 多种,逐渐被淘汰
1 磅 =453.6 克
1 度
(2)纤维断裂机理
(1)所有分 子化学键断 裂
(2)分子间 滑脱
(3)范德华力、 氢键破坏
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• 分子链断裂
聚乙烯的理论强度20×109N/m2,实际上,即使高度取向的结晶高分子 化合物,它的拉伸强度也要比这个理论值小几十倍,这是因为,没有 一个试样的结构能使它在受力时,所有链在同一截面上同时被拉断。
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强度在干燥状态下测定的,因此又称为干强度(干强),在
湿润状态下测定的强度称为湿强度(湿强)。
钩结强度(钩强):两根纤维相互套成环状, 然后将它拉断时所测定的强度。用于针织 品;
打结强度(结强):把一根纤维在中央打结, 然后将其拉断所测得的强度。用于渔网和 绳索。 如果一种纤维的钩强与结强低,说明其脆性 较大,二者的增减趋势是一致的,钩强高, 结强也一定高。
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(1)纤维理论强度
一般纤维材料的强度指其抵抗破坏所能承受 的最大外力。 必然与单位面积的键数量和键本身的强度有 关 , 而键的强度与键的本质相关,它取决于 键的类型。 对纤维而言,最重要的键型包括 :分子间作用 力即 范德华力、氢键和共价键,三者键能的 数值分别为 4~21kJ/mol、8~42kJ/mol和 290~420kJ/mol。 4 理论计算 一个聚乙烯分子链所能承受的最大
棉、麻等天然纤维素纤维的湿强度高于干强
度,也与这种断裂机理有关,因为在湿态下, 水的增塑作用可以部分消除纤维中的弱点, 使应力分布趋于均匀,从而增大纤维的强度。
粘胶纤维大分子的聚合度较低,只有250~
500,结晶度、取向度也较低在潮湿状态下, 由于水分子的溶胀作用,使分子间作用力削 弱,更容易发生分子链间的相对滑移,所以 粘胶纤维的湿强度比干强度低得多。
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(3)分子量对强度的影响
A、B—常数。 因此,在制造帘子线、绳索或其他高强力纤维
时,必须选择较高的分子量。 但是,分子量过高,反而会使强度下降,这主要 是由于纺丝熔体或溶液的粘度过高,弹性显著 增大,使加工困难,结果用普通方法加工的纤 维不匀率明显增大,强度下降。
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(4)水对强度的影响
• 分子间滑脱
分子滑脱的断裂,这必须使分子间的氢键或范德华力全部破坏。假定 高分子链长为100nm,总的摩尔内聚能为8×105~9.5×105J/mol,也 比共价键的键能大好几倍。所以,断裂完全是分子间的滑脱是不可 能的。
• 氢键、范德华力破坏
分子垂直于受力方 向排列,断裂是部分氢键或范德华力的破坏。可 计算出拉伸强度分别为500MPa和100MPa,这个数值与实际测定的高 度取向纤维的强度同数量级。
断裂强度是通常用来表征纤维品质的主要指标之一,在 很多情况下,提高纤维的断裂强度可以直接改善制品的使用 性质。如船用缆绳、吊索、运输带和传动带等。 绝对强力(P):是指纤维在连续增加负荷的作用下,直至 断裂时所能承受的最大负荷。其法定计量单位为牛顿(N) 或厘牛顿(cN)。过去习惯用克力或公斤力表示。 相对强度(PT):是指单位线密度(每特或每旦)纤维所 能承受的最大拉力。法定计量单位为牛/特(N/tex)或厘 牛/特(cN/tex)。过去习惯用克力/旦表示。