第八章 合成纤维的成型(二)
《合成纤维》PPT课件
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。
精选PPT
8
三、成纤聚合物的力学状态
合成纤维一般都具有机械强度、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 2.4 蛋白质纤维的化学加工 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。
子的各个链节间都是以酰胺基“－CONH－”相联，所以把这类缩聚物通称为
聚酰胺或尼龙。
聚酰胺-
聚酰胺610
1010 聚酰胺 -6
种类
聚酰胺12 聚酰胺11
聚酰胺66
产量最大
精选PPT
16
2.1.3 聚酰胺纤维PA
一、聚酰胺6和66的合成
1、聚酰胺6的合成 聚已内酰胺，可由已内酰胺在高温下，微量水存在时的聚合反应如下:
精选PPT
20
2.1.3 聚酰胺纤维
五、聚酰胺纤维的改性
1、改变二元酸或二元胺
2、交联和接枝 利用甲醛进行交联，交联发生在无定形区。还可通过接枝聚
合，使聚酰胺纤维性质获得改善，如聚己二酰己二胺纤维 纤维与环氧乙烷接枝聚合后，使纤维具有很好的柔软性和 亲水性。
化学纤维的成形方法ppt实用资料
中（或水中）冷却凝固成丝的方法。 纺丝流体的制备：要将成纤高聚物加工成纤维，则必须首先把它制成一种粘稠的液体—纺丝液。
1使、熔溶融⑥解的过成冻程纤先高胶溶聚胀物纺后熔溶体丝解从；：半熔体纺丝。高浓溶液或塑化冻胶，35-55%。
-
节省投资
灵活，产品质量高
简化生产流程 不能直接得到均匀纺 丝溶液的纤维纺丝
1、可对切片进行固相缩聚，提高分子量； 2、需进行切片干燥
1、溶解过程先溶胀后溶解； 2、溶剂的溶解性能好； 3、纺丝溶液须经混合、过滤等处理
10
纺丝方法 纺丝液状态
纺丝液浓度，% 纺丝液粘度，Pa.s 喷丝头孔数，个
凝固介质 凝固机理 卷绕速度，m/min
熔纺 熔体
100 100-1000 1-30000 冷却空气
冷却 20-7000
干法 溶液
18-45 2×10-4×102
10-4000 热空气，再生
溶剂挥发 100-1500
湿法 溶液或乳液
12-16 2×10-2×102
24-160000 凝固浴，回收，再生
脱溶剂 18-380
11
（3）新的纺丝方法： ①干湿法纺丝：先经过空间再进入凝固浴。PAN，耐热性 高聚物的高粘度溶液或液晶纺丝。
极性基团或结构高度规整）
3
2.纺丝流体的制备：要将成纤高聚物加工成纤维，则必
须首先把它制成一种粘稠的液体—纺丝液。
聚合物 聚乙烯 等规聚丙烯 聚己内酰胺 聚对苯二甲酸乙二酯 聚丙烯腈 聚氯乙烯 聚乙烯醇 纤维素 醋酸纤维素
热分解温度Td 350-400 350-380 300-350 300-350 200-250 150-200 200-220 180-220 200-230
纤维成型原理更多的事高分子物理知识还是高分子化学知识
纤维成型原理纤维成型原理更多的应是高分子化学知识。
化学纤维成型原理:化学纤维的成型是将纺丝流体（聚合物熔体或溶液）以一定的流量从喷丝孔挤出，固化而成为纤维的过程。
它是化学纤维生产过程中最重要的环节之一。
化学纤维成型亦称纺丝，主要采用熔体纺丝法、干法纺丝法和湿法纺丝法。
从工艺原理角度，这三种纺丝方法均由四个基本步骤构成：①纺丝流体（溶液或熔体）在喷丝孔中流动；②挤出液流中的内应力松弛和流动体系的流场转化，即从喷丝孔中的剪切流动向纺丝线上的拉伸流动的转化；③流体丝条的单轴拉伸流动；④纤维的固化。
在这些过程中，成纤聚合物要发生几何形态、物理状态和化学结构的变化。
第一节熔体纺丝成型原理熔体纺丝成型的基本过程包括纺丝熔体的制备、熔体自喷丝孔的挤出、挤出熔体细流的拉长变细、冷却固化，固化丝条的上油和卷绕。
概括地说，从聚合物到成丝仅是一个随着传热过程而产生的物态变化，即固态聚合物在高温下转变为流动的粘流体，并在纺丝压力下挤出喷丝孔，在喷丝板(s到卷绕装置之间，丝条必须被拉伸至需要的细度并充分冷却固化而为固态丝条的过程。
一、熔体细流冷却固化历程熔体由纺丝计量泵以一定压力压经喷丝孔压出时，在外力（卷绕拉力、熔体重力和空气的摩擦力等）和纺丝冷却筒和纺丝甬道中的空气气流的冷却作用下，使熔体拉长、变细、固化而最终形成初生纤维。
由于熔体是高分子聚合物，呈现出非牛顿型的流动，所以熔体细流的固化成形历程，基本上可分为入口区、孔流区、膨化区、形变区和稳定区。
（一）入口区入口区指熔体经过的每个喷丝孔的喇叭口部分。
熔体从较大的空间进入直径逐渐变小的喇叭口内，流速增大会损失一部分能量，这部分能量损失则用于使柔顺的高分子聚合物的分子链以高弹形变的方式改变自己的分子构象，并作为弹性能贮存于体系之中。
高聚物在入口区具有的这种特征称为“入口效应”。
（二）孔流区孔流区指熔体在喷丝孔的毛细孔中流动的区域。
在此区域中，熔体有两个特点，一是流速不同，细流流速在毛细管中呈抛物线分布，孔壁处速度小，孔中心速度高，形成明显的径向速度梯度，这是非牛顿流体的特征。
化学纤维的纺丝成型原理课件ppt
原则上,这两种断裂机理都能独立地对丝条的断裂起作用.
两种断裂机理起控制作用的条件: η、 V0 较小时毛细破坏起控制作用 η、 V0 较大时内聚破坏起控制作用 在某一中间范围χ* 有极大值,可纺性最好
说，M↑、T↓→ ↓，cr 即可能性增大↑。
2021临/3/10界粘度也可作为破裂的标志：ηcr＝0.025η0。
15
原因
在纺丝过程中，之所以会出现不稳定流动与破裂，是由于 弹性过大，造成聚合物流体的流动变为弹性湍流。
纺丝流体的弹性可复剪切应变γ可表示为： cr
2021/3/10
14
（4）破裂型
在胀大型的基础，丝条如果继续提高挤出速度，挤出细流 则会因均匀性的破坏而转化为破裂型。
定义
不管是熔纺，还是湿纺，初生纤维的外表呈现出波浪形、鲨鱼皮形、 竹节形或螺旋形畸变，甚至破裂，叫做不稳定流动、熔体破裂。
条件
对于绝大多数聚合物来说，拉伸应力σ≥σcr＝105Pa时，出现的 可能性增大↑。M↑、T↓→σcr↓，即可能性增大↑。 发生破裂型的临界切变速率 cr 的大小，因粘度而异。一般来
措施
T↓→η↑→可能性↓；Q↑→ v0↑→可能性↓。 降低温度或增加泵供量可以避免
2021/3/10
12
（2）漫流型
定义
挤出细流在喷丝板表面舒展开来的挤出以及喷丝孔径R0↑和挤出速度v0↑的增 加，挤出细流由液滴型向漫流型转变。
措施
由于在喷丝板表面舒展，从而使细流间相互粘连，会引起丝条的周 期断裂和毛丝，因此要避免。 v0 ≥ vcr→漫流型↓。 注意：R0↓、η↓→ vcr↑→漫流型↑。
合成纤维的纺丝成形工艺流程
合成纤维的纺丝成形工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!合成纤维的纺丝成形工艺流程一、准备工作阶段。
在进行合成纤维的纺丝成形之前，需要进行充分的准备工作。
合成纤维的成型加工工艺
合成纤维的成型加工工艺应化5班11034216 王同1.概述纤维：长径比很大，并具有一定柔韧性的纤细物质;纺织纤维包括天然纤维（如羊毛、蚕丝、棉花、麻、竹等）和化学纤维（由聚合物等材料制成）。
人造纤维：是以天然聚合物如纤维素和蛋白质等改性而成，如粘胶纤维、醋酸纤维、蛋白质纤维等；合成纤维：是由合成的聚合物经纺丝而成，如聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维（涤纶）、聚酰胺（锦纶）、聚乙烯醇缩甲醛（维纶）、聚丙烯（丙纶）、聚丙烯腈（腈纶）、聚氯乙稀（氯纶）、聚氨酯弹性体纤维（氨纶）、芳香族聚酰胺纤维（Kevlar）等。
合成纤维是用石油、天然气、煤炭等矿产资源以及农副产品为原料，经过一系列的化学反应，制备成高分子化合物，再经过纺丝加工而得到的纤维。
纺丝过程是将聚合物熔体或将其用其它溶剂将聚合物溶解为黏性溶液，用齿轮泵定量供料，在牵引的作用下，通过喷丝头的小口，经凝固或冷凝成纤维。
主要有三种纺丝方法：1熔融纺2干法纺丝3湿法纺丝纺丝液在纺丝过程中的流动：—纺丝液（溶液或熔体）在喷丝毛细孔中的流动—纺丝流体的内应力松弛和流场的转化，即剪切向拉伸转化—纺丝条的拉伸流动—纤维的固化2.成纤聚合物的基本性质(可纺性)通常，成纤聚合物具有以下一些特性：可溶于溶剂中制成聚合物溶液，聚合物溶液或熔体具有适当的粘度；聚合物应具有适当高的相对分子质量和较窄的相对分子质量分布；聚合物分子链间具有较强的相互作用；成纤聚合物的玻璃化温度高于其使用温度，熔点应超过洗涤和烫熨温度（100℃以上）。
3.纤维的主要性能指标线密度（纤度）：表示纤维粗细程度的指标, 是指一定长度纤维所具有的重量，其单位名称为“tex”—特（克斯），1/10称为分特（克斯），单位符号dtex 。
1000m 长纤维重量的克数称为“特”。
支数：是指单位重量的纤维所具有的长度。
对于同一种纤维，支数越高，纤维越细。
断裂强度：是指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的线密度之比。
东华大学2010纺织材料学_真题名词解释_答案
20101.分子的内旋转与分子构象：分子的内旋转：大分子链中的单键在能绕着它相邻的键按一定键角旋转。
分子构象：分子链由于围绕单键内旋转而产生的原子在空间的不同排列形式。
（？）2.相对湿度和预调湿：相对湿度：指空气中水汽压与饱和水汽压的百分比。
预调湿：对纤维材料进行（45±2）℃的预烘，此烘干过程称为预调湿。
3.差微摩擦效应与毡缩性：差微摩擦效应：羊毛纤维特有的现象即顺鳞片摩擦的摩擦系数小于逆鳞片摩擦系数，△μ=μ逆-μ顺＞0，用δ表示：δ=2x（μ逆-μ顺）/（μ逆+μ顺）= △μ/。
毡缩性：羊毛纤维在湿热或化学试剂作用下，经机械外力反复作用，纤维集合体逐渐收缩紧密并相互穿插纠缠，交编毡化的特性。
4.浸润的滞后性与平衡态浸润：浸润滞后性：指固体表面第一次浸润和第二次浸润间存在的差异，且第一次浸润角恒大于第二次浸润角。
平衡态浸润：纤维的浸润是指纤维与液体发生接触时的相互作用过程，这一过程中达到平衡不变的液体形状的浸润，称为平衡态浸润。
5.复合纺：利用两种或两种以上不同性状的单纱或长丝束加工成一根纱线。
6.织物结构相和织物组织：织物结构相：织物中经纬纱线相互交织呈屈曲状态的构相，一般由经纱屈曲波高与纬纱屈曲波高的比值来决定。
织物组织：机织物中经纬纱线相互交织的规律和形式。
7.织物的耐热性及热稳定性：在热作用下，织物形态稳定，无过大的变形或软化，强度和模量无明显下降，化学性能稳定，无明显分解和挥发；在低温环境下不脆化，不龟裂损伤，柔软可用。
附：纺织材料学------纺织基础知识第一章绪论第二章天然纤维素纤维第三章天然蛋白质纤维第四章化学纤维第五章纺织材料的吸湿性第六章纤维材料的机械性质第七章纤维材料的光学、电学性质第八章纱线结构与性能第九章织物的基本结构参数、基本性质第一章绪论1.1 特点 1.2 研究内容1.3纺织纤维的分类（普通纤维）1.4 纱线的分类 1.5 织物分类 1.6 纺织材料的发展内容提要：本课程的地位、性质、特点、基本内容，纺织材料的概念及简要分类。
第八章服装辅料
性差，缩水率约5％。
34
（三）尼丝纺 锦纶长丝，平纹组织。 质地坚牢、光滑耐磨、不缩易洗，轻、薄、
软。
（四）电力纺 蚕丝，平纹组织。 光滑柔软，轻薄亮丽，吸湿透气，但弹性差，
易皱，缩水率约5％。
35
（五）新羽缎 有光醋酯长丝，缎纹组织。 光泽柔和，光滑，缩水率小，吸湿透气，
55
二.拉链 （一）拉链的结构
56
（二）拉链的分类与特点
1.按拉链的结构分 开尾、闭尾（一端或两端封闭）、隐形拉链。
开尾拉链
双头拉链
闭尾拉链
隐形拉链
双头拉链
58
2.按拉链牙的原料分 ➢金属拉链 ➢塑料拉链 ➢尼龙拉链
4
一、衬料的分类 （一）按基布种类及加工方式分
5
（二）按服饰品种分类 外衣用，衬衫用，裘皮用，丝绸用、针织
用，裙、裤用，领带用，鞋帽用，其他。
（三）按衬料的加工工艺分 传统衬布、粘合衬布。
（四）按使用方式分 粘合衬、非粘合衬。
6
二、各类衬布的特点 （一）棉衬、麻衬 棉衬：中、高特,本白平纹布（硬衬，上浆；软 衬，不上浆），用作一般质量服装的衬布； 麻衬：硬度大，可满足造型和抗皱要求，用 于各类毛料制服、西装和大衣等服装。
平肩服装：齐头肩垫； 插肩：圆头肩垫； 厚重、轻薄面料：相应肩垫； 西服大衣：针刺肩垫、耐洗耐压烫肩垫； 衬衫、针织服装：轻巧简便价廉的肩垫。
48
第四节 扣紧材料
概念：指服装中具有封闭、扣紧功能的材料。 举例？ 基本作用：封闭、扣紧作用，以及装饰性。
49
一、纽扣 （一）纽扣的种类和特点 1. 按结构分 有眼纽扣：
合成纤维的制备方法0827
合成纤维的制备方法放肆的目的在于将固体聚合物材料制成纤维。
将高分子聚合物材料制成纤维需要经过以下步骤：首先将固态聚合物材料转变成液态；接着，迫使液态聚合物从喷丝板上的细孔中排出成流态纤维状；最后，流态纤维因为空气冷却等方法而固成纤维。
根据聚合物的熔化方法，可将纺丝方法分成两大类：也是利用溶剂的溶液纺丝法；二是利用加热实现聚合物熔化的熔融纺丝法。
一、熔融纺丝法熔融纺丝法也称熔体纺丝法。
首先，粒状聚合物原料经料斗进入螺旋挤出机中，并且由螺旋输送，一边受到加热至熔融状态；接着，由作为计量泵的齿轮泵精密的控制流量，并迫使流态原料通过喷丝板上的细孔喷出，陈伟半熔融态长丝。
计量泵的作用是等量、均与的输送聚合物熔体，迫使其通过喷丝板上的细孔进行纺丝。
这样便保证了流量无波动、长丝线密度均匀。
丝束线密度均匀。
度当熔体纤维从喷丝板刚刚喷出时，立即被快速牵离喷丝孔，以便在冷凝前对其进行拉伸。
接着，版熔融状态长丝在纺丝筒中受到横向冷却风的冷却，成为固化纤维。
冷却风的速度和温度是恒定的，以确保长丝沿长度方向的均匀度。
固化后的长丝在喷丝板下方1-10m处集束。
集束的长丝在经过油剂辊时，吸取了棍子表面的油剂，实现了润湿上油。
接着，丝束经过导丝辊。
导丝辊的速度决定着纺丝的速度。
导丝辊的速度应与喷丝速度互相配合，以调节纺出丝的粗细。
如果导丝辊的速度恒定，则纤维的粗细均匀。
若是给导丝辊加热，并且使后面的导丝辊的速度稍高于前面的导丝辊，那么就实现了对丝束的拉伸。
拉伸能提高聚合物大分子的取向度，从而提高了丝束的强度。
卷绕辊的速度影响着导丝辊的速度和丝束的张力，施加小的张力有利于丝束卷绕成型。
应当指出，在喷丝板的上游必须设置过滤器，否则聚合物中的杂质微粒和胶块可能堵塞喷丝孔，也可能混在长丝中造成纤维结构的不连续，导致使用中发生断裂。
纺丝前进行过滤还会起混合作用，这有助于降低熔体温度、黏度的不不均匀性、消除“螺纹记忆”。
“螺纹记忆”是由螺旋挤出机的螺杆旋转，造成长链分子聚合物扭曲取向而引起的。
纤维成型工艺
纤维成型工艺一纤维的种类（一）根据生产条件区分1.天然纤维天然纤维是自然界存在的，可以直接取得的纤维。
根据其来源分成植物纤维和动物纤维两类：（1）植物纤维：植物纤维是由植物的种籽、果实、茎等处得到的纤维，是天然纤维素纤维。
从植物韧皮得到的纤维如亚麻、黄麻、罗布麻等；从植物叶上得到的纤维如剑麻、蕉麻等。
植物纤维的主要化学成分是纤维素，故也称纤维素纤维。
（2）动物纤维：动物纤维是由动物的毛或昆虫的腺分泌物中得到的纤维。
从动物毛发得到的纤维有羊毛、兔毛等；从动物腺分泌物得到的纤维有蚕丝等。
动物纤维的主要化学成分是蛋白质，故也称蛋白质纤维。
2.化学纤维化学纤维是经过化学处理加工而制成的纤维。
可分为人造纤维和合成纤维两类。
（1）人造纤维：人造纤维是用含有天然纤维或蛋白纤维的物质，如木材、甘蔗、芦苇、大豆蛋白质纤维等及其他失去纺织加工价值的纤维原料，经过化学加工后制成的纺织纤维。
人造纤维也称再生纤维。
主要的用于纺织的人造纤维有：黏胶纤维、醋酸纤维、铜氨纤维。
（2）合成纤维：合成纤维不是用含天然纤维素或含蛋白质的物质作原料，而是用石油、天然气、煤等为原料，先合成单体，再聚合而制成的纺织纤维。
常见的合成纤维有聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙燃腈纤维、聚丙燃纤维、聚氯乙烯纤维等。
（二）根据纤维的用途区分1.民用纤维：使用于日常生活用品的纤维。
比如，使用于服装、装饰布等的纤维。
2.工业纤维：使用于工业生产的纤维。
如：轮胎帘子线、过滤布等。
3.特种纤维：具有特种性能的纤维，此种纤维使用于生产特种的产品，如军用防弹衣，航天用材料等。
二成纤高聚物的特征1.大分子链必须是线性的，能伸直的分子，支链尽可能少，没有庞大的侧基。
所有的天然聚合物和大多数成纤聚合物的侧链都含有极性基团。
极性基团的存在对于大分子链间的相互作用和纤维的溶解性、热性能、吸湿性、染色性等都有很大的影响。
2.聚合物应具有适当的相对分子质量和较窄的相对分子量分布，过高不易加工，过低则性能不好。
高分子材料加工原理--化学纤维成型加工原理 ppt课件
不发生 结晶时
ρx ≈ K
① 高速摄影法
dx： ②取样器取样法确定
③ 激光衍射法
Vx
έ(x) = dVx dx
Test stand for temperature and velocity measurement:
Infrared Camera and Laser Doppler Anemometer
同 一时间不同位置V 、 T 、 Ci 、 P 等连续变化.
4.纺丝动力学包括几个同时进行并相互联系的单元过程 动能传递、传热、传质、结构参数变化等.
(四)纺丝流体的可纺性
可纺性：流体在拉伸作用下形成连续细长丝条的能力.
实质上是一个单轴拉伸流动的流变学问题.
有良好的可纺性是保证纺丝过程持续不断的先决条件 可纺性的评定：
❖ α/η ↓(α↓ ，η↑ 或T ↓)
❖ R0 ↑、 V0 ↑ 液滴型
漫流型
例：纯壳聚糖溶液，很难通过增加溶液浓度（实际提高粘度)而使α/η ↓ ,因 此很难进行静电纺丝.
以乙酸/水为溶剂，添加表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS),通过静电纺丝
制得了纯壳聚糖纳米纤维.
❖ 表 SDS对壳聚糖(3 wt%)纺丝溶液性质的影响
根据έ的不同，纺丝线可分成三个区域 :
挤出胀大区:沿纺程Vx减小,
dv x 0 dx
d=dmax时，
dv x dx
0
形变（细化）区：
Ⅱa ： Ⅱb：
dvx dx
0,
d2vx dx2
0
dvx 0,d2vx 0 dx dx2
固化丝条运动区：Vx=K，d=K
图 纺丝过程中拉伸应变速率分布的示意图
图 聚合物在等温纺丝条件下的平均轴向速度
《高分子材料成型加工》课后习题参考答案
绪论习题与思考题 (1)第一章习题与思考题 (3)第四章习题与思考题 (5)第五章习题与思考题 (6)第六章习题与思考题 (9)第七章习题与思考题 (15)第八章习题与思考题 (17)第九章习题与思考题 (20)第十章习题与思考题 (22)绪论习题与思考题2．分别区分“通用塑料”和“工程塑料”，“热塑性塑料”和“热固性塑料”，“简单组分高分子材料”和“复杂组分高分子材料”，并请各举2～3例。
答：通用塑料：一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。
通用塑料有：PE，PP，PVC，PS等；工程塑料：是指拉伸强度大于50MPa，冲击强度大于6kJ/m2 ,长期耐热温度超过100℃的，刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀等，可代替金属用作结构件的塑料。
工程塑料有：PA，PET，PBT，POM等；工程塑料是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料，是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。
日本业界将它定义为“可以做为构造用及机械零件用的高性能塑料，耐热性在100℃以上，主要运用在工业上”。
热塑性塑料：加热时变软以至流动，冷却变硬，这种过程是可逆的，可以反复进行。
聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚砜、聚苯醚，氯化聚醚等都是热塑性塑料。
(热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构，分子链之间无化学键产生，加热时软化流动、冷却变硬的过程是物理变化；)热固性塑料：第一次加热时可以软化流动，加热到一定温度，产生化学反应一交链固化而变硬，这种变化是不可逆的，此后，再次加热时，已不能再变软流动了。
正是借助这种特性进行成型加工，利用第一次加热时的塑化流动，在压力下充满型腔，进而固化成为确定形状和尺寸的制品。
这种材料称为热固性塑料。
(热固性塑料的树脂固化前是线型或带支链的，固化后分子链之间形成化学键，成为三维的网状结构，不仅不能再熔触，在溶剂中也不能溶解。
)酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、不饱和聚酯、有机硅等塑料，都是热固性塑料。
人教版初中高中化学必修二第八章《化学与可持续发展》基础卷(含答案解析)
一、选择题1．化学与技术、社会和环境密切相关。
下列说错误的是()A．煤炭经气化、液化和干馏等过程，可以转化为清洁能源B．利用二氧化碳制造全降解塑料，可以缓解温室效应C．充分开发利用天然纤维，停止使用各种化学合成材料D．加大秸秆的综合利用，如发酵制沼气、生产乙醇等，提高资源的利用率2．中华传统文化中蕴藏丰富的化学知识。
下列说法正确的是A．“高奴县石脂水，水腻，浮上如漆，采以膏车及燃灯极明”中的“石脂水”为油脂B．“凡石灰经火焚……风中久自吹化成粉”中的“粉”为氧化钙C．“盖此矾色绿味酸，烧之则赤……”中“矾”为五水硫酸铜D．“土鼎者……入砂于鼎中，用阴阳火候飞伏之”中“土鼎”的主要成分为硅酸盐3．美国研究人员成功实现在常温常压下用氮气和水生产氨，原理如下图所示：下列说正确的是A．图中能量转化方式只有2种B．H+向a极区移动C．b极发生的电极反应为：N2+6H++6e-=2NH3D．a极上每产生22.4LO2流过电极的电子数一定为4×6.02×10234．能源是人类文明发展和进步的基础，化学与能源紧密相关，下列说法不正确的是。
A．石油、沼气和潮汐能都是不可再生能源B．煤、石油、太阳能都属于一次能源C．“玉兔二号”月球车的帆板太阳能电池材料是硅D．普及电动汽车有助于减缓城市汽车尾气污染5．塑料、合成橡胶和合成纤维这三大类合成材料，都主要是以石油、煤和天然气为原料生产的，下列有关说法错误的是A．天然气作为化工原料主要用于合成氨和生产甲醇B．煤可以直接液化，煤与氢气作用生成液体燃料C．乙烯、丙烯、甲烷等主要化工基本原料都可以由石油分馏得到D．聚乙烯塑料的主要成分聚乙烯是由乙烯通过聚合反应制得的6．“共享单车”方便出行，低碳环保。
下列关于单车的制造材料说法正确的是A．制造车轮钢圈的材料是合金B．铝合金制造的车架较钢制造的重C．制造轮胎用的橡胶属于无机物D．制造反光板的有机玻璃属于硅酸盐7．化学与生活、社会发展息息相关，下列有关说法不正确的是A．“霾尘积聚难见路人”，雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应B．蚊虫叮咬时，会释放一种酸性物质，在叮咬处抹些肥皂水(弱碱性)，可减轻痛痒症C．对生活中的塑料垃圾进行填埋，可防止“白色污染”D．“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，屠呦呦对青蒿素的提取属于物理变化8．关于新型冠状病毒感染的肺炎防控，下列有关说法错误的是（）A．构成冠状病毒的蛋向质与RNA都是高分子化合物B．医用酒精含乙醇95%C．医治冠状病毒肺炎药物研发的其中一个方向，是通过化学合成物质抑制病毒在体内复制D．84消毒液有效成分是NaClO，不可与酒精混合使用9．化学是材料、能源、环境、信息等现代科学技术的重要基础。
第八章 合成纤维的成型(二)
按拉伸时纤维所处的介质来分，纤维拉伸的方式一般有 干拉伸、蒸汽浴拉伸和湿拉伸三种。
8.4 、合成纤维的拉伸
干拉伸是指拉伸时初生纤维处于空气包围之中，纤维与空 气介质及加热器之间有热量传递。干拉伸又可分为室温拉伸和 热拉伸。 蒸汽浴拉伸是指拉伸时纤维被包围在饱和蒸汽或过热蒸汽之 中，由于加热和水分子的增塑作用，使纤维的拉伸应力有较大 的下降。 湿拉伸是指拉伸时纤维被液体介质包围，有热量传递，在 成型过程中的拉伸还可能有传质过程甚至有化学反应。 拉伸过程不仅是纤维几何形状改变的过程，而且是纤维结 构重新组建和形成的过程。
8.5 、合成纤维的热定型
合成纤维拉伸后，超分子结构已基本形成。 但是在这些工艺过程中，纤维的停留时间很短，有些分子链 处于松弛状态，而另一些链段处于紧张状态。 主要受纤维材料粘弹特性的控制，或受到分子运动强度的制 约。 高温下大分子运动强度增加很快，可以在数分钟内就使体系 接近平衡。 这种平衡处理工序通常称为热定型。 拉伸纤维经热处理过程达到一个新的稳定平衡，使纤维拉伸 产生的应力不均匀和新的结构缺陷得到完善。 热定型除了加热之外，还伴随有湿处理，如蒸气、水或塑化 浴等。
第八章 纤维的加工
8.1 8.2
概述 纺丝液的制备
8.3 合成纤维成型原理 8.4 8.5 合成纤维的拉伸 合成纤维的热定型
8.6 几种纤维的纺丝过程
8.4 、合成纤维的拉伸
概述
不论是熔纺成型的卷绕丝还是混纺成型的凝固丝，统称 为初生纤维。由于其结构尚不稳定，超分子结构序态较低， 所以其物理－机械性能还不能满足纺织加工的要求，必须通 过一系列后加工工序。 其中最重要的是拉伸和热定型。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
8.4 、合成纤维的拉伸
正因为纤维自增强，所以不出现细化点，能承受更大的 拉伸应力，拉伸可顺利进行。 （2）b型：曲线呈凹形，表 明初生纤维在拉伸时，模量 这种拉伸不会出现应力集中，是属于均匀拉伸。 不断增加，即模量随着应变 硫化橡胶的S－S曲线就是典型的b型曲线。 的增大而增大，纤维在拉伸 拉伸曲线呈这种类型的初生纤维，其拉伸性是好的。 过程中发生自增强作用。 湿法纺丝成形的凝固丝的S－S曲线基本上属于b型曲线， 拉伸时不会出现细颈现象。
8.4 、合成纤维的拉伸
2、预取向 为了提高初生纤维的可 拉伸性，使拉伸倍率增大， 拉伸顺利，并使成品纤维强 度较大，断裂伸长较小，应 适当控制纺丝条件，不要使 初生纤维取向度太高。
8.4 、合成纤维的拉伸
3、初生纤维平均相对分子质量
一般说，随着初生纤维相对分子质量的增大，拉伸时的屈 服应力有所提高。
8.5 、合成纤维的热定型
热定型要达到的是修补式改善纤维成型或拉伸过程中已 经形成的不完善结构，而不是彻底破坏和重建。 这些结构上的变化，归纳起来有三个方面： 提高纤维的形状稳定性(尺寸稳定性)；
进一步改善纤维的物理-机械性能；
改善纤维的染色性能； 也可以通过热定型使纤维发生热交联，或借以制取高收缩性 和高蓬松性的纤维。
（2）热定型对纤维热收缩的影响
（3）热定型对纤维染色性能的影响
8.5 、合成纤维的热定型
热定型机理
纤维热定型过程的复杂性：焓变、熵变、多种运动单元
目前研究纤维的热定型，可从热定型过程中纤维大分子间 作用力的变化，热定型与分子运动等方面来进行探讨。
8.5 、合成纤维的热定型
热定型过程中大分子间作用能的变化
第八章 纤维的加工
8.1 8.2
概述 纺丝液的制备
8.3 合成纤维成型原理 8.4 8.5 合成纤维的拉伸 合成纤维的热定型
8.6 几种纤维的纺丝过程
8.4 、合成纤维的拉伸
概述
不论是熔纺成型的卷绕丝还是混纺成型的凝固丝，统称 为初生纤维。由于其结构尚不稳定，超分子结构序态较低， 所以其物理－机械性能还不能满足纺织加工的要求，必须通 过一系列后加工工序。 其中最重要的是拉伸和热定型。
8.5 、合成纤维的热定型
合成纤维拉伸后，超分子结构已基本形成。 但是在这些工艺过程中，纤维的停留时间很短，有些分子链 处于松弛状态，而另一些链段处于紧张状态。 主要受纤维材料粘弹特性的控制，或受到分子运动强度的制 约。 高温下大分子运动强度增加很快，可以在数分钟内就使体系 接近平衡。 这种平衡处理工序通常称为热定型。 拉伸纤维经热处理过程达到一个新的稳定平衡，使纤维拉伸 产生的应力不均匀和新的结构缺陷得到完善。 热定型除了加热之外，还伴随有湿处理，如蒸气、水或塑化 浴等。
8.4 、合成纤维的拉伸
8.4 、合成纤维的拉伸
因为模量E下降，纤维经不起拉伸，很快就被拉断，也就 （1）a型：曲线呈凸形，模量 是当纤维克服了屈服应力σ*而开始塑性变形时，就立即断裂。 随着ε的发展而减小，由曲线可 见，随着ε的增大，许用应力到 也有人说这种拉伸曲线是屈服应力大于断裂强度。塑料 达临界点，即到达最大值σ* 和金属材料的拉伸属于这种类型。 (称为屈服应力)，随后急剧下 应力－应变行为说明这种类型的初生纤维是不可拉伸的 降，出现应力集中和细化点。 (拉伸时出现脆性断裂)，应避免初生纤维出现这种应力－应变 行为。
拉伸中纤维结构和性能的变化 （1）拉伸过程中纤维结构的变化 分子取向 非晶态高聚物纤维的拉伸取向较简单，视取向单元的不同， 可以分为分子链和链段取向。 结晶性线型聚合物纤维在拉伸时的结构大体上可以分为以 下两类： ①未拉伸丝已结晶，拉伸时几乎不结晶，例如纤维素纤维。 ②未拉伸丝是无定形的，拉伸时在大分子链取向的同时进行结 晶化，例如聚酯纤维。
8.4 、合成纤维的拉伸
实际生产应该控制拉伸条件使应力-应变曲线呈b型和c型 (控制实际拉伸倍数大于自然拉伸比而小于最大拉伸比)
8.4 、合成纤维的拉伸
初生纤维结构对拉伸性能的影响
1、结晶度和晶型 初生纤维随着结晶度或取向度的增大，初始模量增大，屈 服应力增大而断裂伸长则减小，不合适拉伸。
不同结晶晶型的聚合物，其拉伸行为与各种晶型的相对含 量有关。
8.4 、合成纤维的拉伸
概述
各种初生纤维在拉伸过程中所发生的结构和性能的共同点： 纤维的低序区(对结晶高聚物来说即为非晶区)的大分子沿 纤维轴向的取向度大大提高；同时伴有密度、结晶度等其它结 构方面的变化； 结果： 使纤维承受外加张力的分子链数目增加了，使纤维的断裂 强度显著提高，延伸度下降，耐磨性和对各种不同类型形变的 疲劳强度亦明显提高。
8.4 、合成纤维的拉伸
2、拉伸速度
由于聚合物的时温等效原理，增大拉伸速度，对应力-应变曲 线的影响与降低温度的影响相是类似。
对于部分结晶的初生纤维（包括非晶区和不稳定的或不完善的 晶体），拉伸速度不宜太快或太慢。 拉伸速度适中，应力足以使不稳定的结晶结构破坏，并随后得 到重建。
8.4 、合成纤维的拉伸
纤维的品种和纺丝方法不同，初生纤维的结构和性质不 一样，拉伸的条件和方式就不相同。
按拉伸时纤维所处的介质来分，纤维拉伸的方式一般有 干拉伸、蒸汽浴拉伸和湿拉伸三种。
8.4 、合成纤维的拉伸
干拉伸是指拉伸时初生纤维处于空气包围之中，纤维与空 气介质及加热器之间有热量传递。干拉伸又可分为室温拉伸和 热拉伸。 蒸汽浴拉伸是指拉伸时纤维被包围在饱和蒸汽或过热蒸汽之 中，由于加热和水分子的增塑作用，使纤维的拉伸应力有较大 的下降。 湿拉伸是指拉伸时纤维被液体介质包围，有热量传递，在 成型过程中的拉伸还可能有传质过程甚至有化学反应。 拉伸过程不仅是纤维几何形状改变的过程，而且是纤维结 构重新组建和形成的过程。
要使初生纤维有可拉伸性，相对分子质量必须达到某一数 值。 相对分子质量超过一定限度，反而会使纤维的可拉伸性降 低。
8.4 、合成纤维的拉伸
4、初生纤维中的低分子物 低分子物包括水、溶剂、固 体粒子等。
水、溶剂有增塑作用，对纤 维拉伸行为的影响与提高温度 相似。 含有固体粒子的经不起拉伸
湿纺的拉伸与冻胶体的交 联点有关。
8.5 、合成纤维的热定型
热定型温度的选择
经验“转变温度”(Tt)定义为粘弹回复速率等于10％ ／min时的温度，即此温度相当于松弛时间为10min。 热定型中纤维结构和性能的变化 热定型过程中纤维结构的变化 结晶度的变化
微晶尺寸和晶格结构的变化
取向度的变化
8.5 、合成纤维的热定型
热定型对纤维物理-机械性质的影响 热定型时纤维发生松弛和结构变化，引起纤维物理－机 械性质发生改变，这种改变取决于始用纤维的性质和热定型 条件，持别是定型温度和张力对纤维物理－机械性质的影响 最为明显。 （1）热定型的温度、张力对纤维应力－应变行为的影响
8.4 、合成纤维的拉伸
（3）c型：先凸后凹形， 从图看出，在曲 线上有屈服点，还有σa几乎不变的平台区。 具有c型应力－应变曲线的拉伸过 在小形变区内，即ε＜ε1时，形变是均匀 程又称为冷拉过程。 且可逆的，相当于弹性形变；在ε1＜ε＜ε2区 本体聚合物初生纤维，如涤纶、锦 内，形变先集中在一个或多个细颈处，继 纶和丙纶的熔纺卷绕丝，在Tg附近拉伸 而细颈逐渐发展，在此区域内拉伸属于不 时，其应力－应变曲线基本属于 c型曲 均匀拉伸；当 ε＞ε2时，形变又是均匀的， 线。 拉伸应力逐渐增大，而形变也随之增大， 直至断裂。
8.5 、合成纤维的热定型
一种理想纤维的内耗－温度谱应包括两部分内容： 一是松弛时间短的运动单元，其内耗峰的位置低于室温， 这就是说，在低于室温时，这些小的运动单元已发生运动， 这就使纤维在室温下具有必要的柔性和弹性； 另一部分是松弛时间相当长，相当于室温以上具有内耗 峰，这就是说，一些较大的运动单元(一般指链段)在室温下还 不能发生运动，这就防止了在室温下发生蠕变或松弛。
中速纺丝，纺速1500～3000m/min，通称MOY； 高速纺丝，纺速3000～4000m/min，通称POY，当纺速 >5000m/min以上时，为全拉伸丝FDY； 超高速纺丝，纺速6000～8000m/min，为全取向丝，通称 FOY 。
8.4 、合成纤维的拉伸
拉伸的实施方法
在合成纤维生产中，拉伸可以与纺丝工序连续地进行， 也可与纺丝工序分开。
拉伸过程：先把初生纤维卷装在筒子上或存于盛丝筒 中，然后在专门的拉伸设备上进行拉伸。
8.4 、合成纤维的பைடு நூலகம்伸
初生纤维的拉伸可一次完成，有的必须进行分段拉伸。
纤维的总拉伸倍数是各段拉伸倍数的乘积。一般熔纺纤维 的总拉伸倍数约为3.0～7.0；湿纺纤维拉伸倍数可达8～120 倍；某些高强高模纤维，采用冻胶纺丝法，拉伸倍数达几 十到上百倍。
苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯
②拉伸过程中试样原有结构发生部分破坏，结晶度有所降 低；聚乙烯、聚酰胺和聚丙烯纤维冷拉时
③拉伸过程中发生进一步结晶，结晶度有所增大。聚乙烯、
聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚氯乙烯及聚乙烯醇纤维热拉伸或冷拉伸时
8.4 、合成纤维的拉伸
综上所述，拉伸过程中引起原有纤维相态结构变化的程 度，取决于纤维本身的性质和拉伸条件。 一般说来，未拉伸纤维的序态越高，则其破坏就越大， 拉伸纤维结构的缺陷也就越大。 因此，一般在纺丝成型过程中，希望得到取向度和结晶 度尽可能低(或具有较不稳定结晶变体)的卷绕丝，以利于通 过后拉伸而得到结构较完善、性能较优良的纤维。 注意：不包括采用高速纺丝或超高速纺丝工艺以得到部 分取向丝(POY)或接近完全取向丝(FOY)在内。
8.4 、合成纤维的拉伸
拉伸条件对拉伸性能的影响 1、拉伸温度 初生纤维应力-应变曲线对温度非常敏感。
一般认为在Tg以上拉伸就不出现细颈，而且温度与拉伸速度 有关。
湿纺凝固丝的拉伸，一般属于b型的均匀拉伸，但也不是绝 对的，往往会受拉伸温度的影响而改变。 因此，初生纤维拉伸时，适当地提高拉伸幅度到聚合物 的Tg以上是必要的，而且在多级拉伸中温度要逐级提高。