熔体纺丝中纤维结构的形成.
熔体纺丝
熔体粘度和温度是熔体纺丝的主要工艺参数。在一定 温度下，熔体粘度主要取决于成纤聚合物的分子量。
熔体粘度过高，则流动不均匀，使初生纤维拉伸时
易产生毛丝、断头；
熔体温度可利用螺杆挤出机各段的温度来控制，熔
体温度过高，会导致聚合物降解和形成气泡；温度过 低，则熔体粘度过高；两者均使纺丝过程不能正常进 行。
第四节 熔体纺丝过程
一、熔融挤出
切片熔融过程通常在螺杆挤压机内进行，控制螺杆 挤压机各段温度和箱体温度可以改变熔体的温度，使其 具有适当的粘度和良好的可纺性。从螺杆挤压机出来的 熔体经过计量泵送往喷丝头组件。后者由过滤网、分
配板和喷丝板等组成，其作用是除去熔体中的杂质， 使
熔体均匀地送至喷丝板。
和性能起决定作用。
（一）熔体纺丝中纤维结晶的主要特征 熔体纺丝中纤维结晶的特征包括两个方面，一是 卷绕丝本身的态结构，二是熔体纺丝中聚合物结晶 过程的发展。
卷绕丝的结晶特性主要包括：晶格结构、结
晶度、结晶形态和结晶取向等，它们对纤维的
物理性能都有一定的影响。 1. 晶格结构 成纤聚合物的晶体，大多数为对称性较小的晶系， 如三斜、单斜等，值得注意的是，纤维结晶中常常 会出现同质多晶现象，即在不同的纺丝过程和纺丝
它还赋予纤维一定的平滑性，使纤维在摩擦过程中不受损伤，
并有良好的手感，在纺丝时能顺利通过卷绕、拉伸、干燥等工
序；
还能消除纺织加工过程中的静电作用，减少毛丝及断头等不正
常情况，保证纤维产品的质量。
重点 （1）简述熔体纺丝的过程和特点 （2）熔体纺丝的基本规律 （3）取向结晶机理
思考题：为什么取向使 结晶速率大大增加
不同品种的纤维根据需要可以适当地改变冷却方式。
天津工业大学-《化纤工艺学》教学大纲
《化纤工艺学》教学大纲
一、课程在教学计划中的地位、作用
《化纤工艺学》课程是我校材料科学与工程专业纤维材料方向的限选课。
课程突出了我校在长期办学过程中已形成的纤维材料的传统特色和优势。
通过本课程的学习，可为学生学习纤维材料类课程及今后在纤维材料领域的研究和开发打下良好的理论基础。
二、课程的性质、任务与基本要求
《化纤工艺学》课程是我校材料科学与工程专业纤维材料方向的限选课。
通过本课程的学习，要使学生掌握纺丝流体的流变性、熔体纺丝与湿法纺丝成形工艺原理；熟悉化学纤维的后加工过程，掌握拉伸和热定性的工艺原理；熟悉化学纤维主要性质与纤维结构以及纤维结构与加工工艺条件之间的关系。
三、课程教学内容及计划
第一章纺丝流体的流变性和挤出过程
1.教学目的与要求
了解流变学基本概念，能应用高分子化学与物理知识分析、掌握纺丝流体的非牛顿剪切粘性以及影响剪切粘性的主要因素；掌握纺丝流体的弹性，了解纺丝流体在孔道中的主要流动参数；掌握纺丝流体的挤出及细流类型、熔体破裂以及纺丝流体的可纺性。
2.教学内容
第一节流变学基本概念
第二节纺丝流体的非牛顿剪切粘性
第三节影响纺丝流体剪切粘性的因素
第四节纺丝流体的拉伸粘性
第五节纺丝流体的弹性
第六节纺丝流体在孔道中的流动
第七节纺丝流体的挤出及细流类型
第二章熔纺工艺原理
1。
第八章 化学纤维成型原理概述3
取向因数 f 取决于 和τ。 是取向与解取向竞争的结果。
ⅲ形变取向：发生在纺丝线上的固化区，是 一种橡胶状网络取向拉伸，对卷绕丝的取向 度也有贡献。
可视为松弛时间无限大时的拉伸流动取向。 形变取向的大小取决于形变比，与拉伸形变 速率和时间无关。
2．熔体纺丝线上分
160
子取向的发展
可见，丝条的加速运动是非均匀的。
Dm 固化点 加速
减速
速度 恒定
(x)
枀大值
Ⅰ区（挤出胀大区） 位置： 喷丝板—Dm
X<10mm。
表现:体积膨化,松弛。
vx沿纺程减小，
(x) <0
在细流最大直径处， (x) =0 胀大区随喷丝头拉伸而减小,喷丝头拉伸达一 定值时,胀大区消失。
II区中， Δn增加迅速。 拉伸流动速度场的取向因
较大而增大
解取向作用因ηe逐渐增大而削弱
有效取向大幅度上升
III区，
Δn不变，达到了饱和值。
丝条几乎固化， 大分子活动性小，形变困难， 拉伸应力不足使大分子取向
Δn达到饱和值。
ⅱ在纺程上发生结晶的聚合体的取向度发展
塑性形变区 Δn略增 结晶取向区 Δn增大显著 流动形变 区 Δn略增
12
G
G
N Re,el
熔体破裂发生与否取决于纺丝流体的粘弹性 质（）及其在喷丝孔道中的流动状态（ ）。 调节影响和 的各项因素来避免熔体破裂。 提高温度以减小，增大泵供量以降低有效
。
二、熔体纺丝的运动学和动力学
（一）熔体纺丝线上的速度分布
第十二章 纤维成形原理及方法
在液体细流的流动速度不高的情况下，细流的稳 定性与粘度及其上述因素的关系可用下式表示：
D A
v rຫໍສະໝຸດ 利用这些参数能够估计聚合物液体的最低粘度值的范围。 纤维成形时液体粘度的上限范围，通常为100－10000厘泊。 如果粘度太高，细流易在有缺陷处产生破裂或在变形时受到 空气的强烈扰动，使纺丝困难。
K 平行
W 垂直 2 ) 1 8 ( W 平行
0 . 67
二、纺丝成形的传质过程
G1 G 2 G 3
G1——纤维或纺丝液进入的某组分重量； G2——纤维带出的某组分重量； G3——同周围介质对流传质后排出的某组分的重量。
M
c ( t , r ) C CP C 0 C CP
固池中的喷丝头，
从喷丝孔中流出液 体细流在凝固池中
与凝固剂产生传质
过程。凝固剂向细 流扩散，容积从细
流内向外扩散。
传质过程中，因为低分子组分的改变，聚合物凝固并形成固相纤 维。
第二节 纺丝溶液细流的形成
一、纺丝液体在喷丝头孔道中的流动 1、纺丝细流的形成；
2、纺丝细流经历的四个阶段；
3、纺丝孔道中的液体在外力 作用下，产生沿轴向的法向 应力；
性有关。影响液体细流稳定性的因素有： 1、喷丝头表面与液体表面之间的界面层上的表面张力
及液体细流同冷却介质之间的界面上表面张力对流动行
为的影响； 2、液体流动动能的大小 3、纺丝液体从喷丝头流出到丝线成形区内张力的影响 4、液体细流的流变性能及内应力的影响
从喷丝孔流出的液体细流可能的四种形状：
1、散流
4、液体在喷丝头孔道中流动能量的分配
5、喷丝头孔道的横断面 形状对液体流动过程的影 响； 圆筒形的入口能量效 应比圆锥形的大得多。喷 丝孔形式的不同，不仅影 响入口效应，而且影响离 模膨胀及其在纺丝孔道内 的流动。 这一部分是由于表面 作用的结果，部分原因是 由于流变性能引起的。
熔体纺丝纤维成型原理
熔体纺丝纤维成型原理介绍熔体纺丝纤维成型是一种常见的纺织加工方法，通过加热和拉伸熔化的高分子材料，使其变成连续的纤维状，用于制造各种纺织品。
本文将深入探讨熔体纺丝纤维成型的原理及其工艺。
基本原理熔体纺丝纤维成型的基本原理是将熔融的高分子材料通过喷射、旋涡或挤出等方式形成连续的纤维。
具体的原理可以分为以下几个步骤：1. 加热和熔融首先，将高分子材料加热至其熔点以上，使其变为熔融状态。
高分子材料的熔点因材料的不同而不同，一般在几百摄氏度到千摄氏度之间。
2. 熔体输送将熔融的高分子材料通过泵或螺杆等装置输送到纺丝装置中。
在输送过程中，需要保持熔体的温度和压力，以确保顺利进行下一步操作。
3. 纺丝成形在纺丝装置中，通过不同的方式进行纺丝成形。
常见的方式有喷射纺丝、旋涡纺丝和挤出纺丝。
3.1 喷射纺丝喷射纺丝是将熔体通过喷嘴喷射出来，形成连续的纤维。
喷嘴通常有很多小孔，熔体经过小孔后迅速冷却凝固，形成纤维。
喷射纺丝适用于生产细纤维。
3.2 旋涡纺丝旋涡纺丝是将熔体喷射到旋转的输送气流中，通过离心力的作用将其拉伸成纤维。
旋涡纺丝适用于生产中纤纤维。
3.3 挤出纺丝挤出纺丝是将熔体通过挤出机的挤出口挤出，形成连续的纤维。
挤出纺丝适用于生产粗纤维。
4. 冷却和拉伸成形的熔体纤维需要经过冷却和拉伸处理。
冷却可以固化纤维，拉伸可以提高纤维的强度和拉伸性能。
5. 收集和卷绕最后，完成的纤维被收集起来，并通过卷绕装置进行卷绕。
卷绕的方式通常根据需要选择，可以是平板卷绕、筒形卷绕或其他形式。
工艺参数熔体纺丝纤维成型的工艺参数对成品的质量有重要影响。
以下是一些常见的工艺参数：1.温度：熔体的温度对纤维的形成和性能有影响，需要根据具体材料选择合适的温度。
2.压力：熔体的压力决定了纤维的形状和尺寸，过高或过低的压力都会影响纤维的质量。
3.拉伸速度：纤维的拉伸速度会影响纤维的强度和拉伸性能，需要根据要求进行调节。
4.冷却方式：不同的冷却方式会导致纤维的结构和性能产生变化，可以选择气体冷却、水冷却等方式。
化学纤维纺丝方法
化学纤维纺丝方法
化学纤维纺丝方法是一种重要的纤维制造方式，为我们提供了许多制造优质纤维产品，如毛织物、窗帘、汽车内饰、运动服等。
下面将介绍化学纤维纺丝方法的主要步骤：
一、熔体润湿法
1. 熔体的处理：将原料溶剂或分散体熔融后，进行过滤或焙烤以达到它的熔点。
2. 纺丝：将熔体液体均匀地撒给喷嘴，然后冷却、熔融成纤丝。
3. 液体蒸发：将纤丝放在湿润室中，使有液性的抗静电剂蒸发，以便将纤丝转变为织物状。
二、熔体凝固法
1. 熔融：将原料溶剂或分散体加热，使它们完全混合熔融。
2. 纺丝：将熔体均匀地坠落，使其冷却并凝固，从而形成纤丝。
3. 拉伸：将纤丝送入拉伸设备，拉伸至所需细度，使其变成织物状。
三、融合法
1. 熔融：将原料溶剂或分散体加热融合成熔融液体。
2. 冷熔液体纺丝：将熔体液体注入喷嘴，然后使其冷却凝固成纤丝。
3. 充填处理：将纤丝放入充填机中进行处理，并拉伸，穿孔，裁断等工序，使其变为复合纤维材料的织物状。
四、改性法
1. 加工：将原料溶剂或分散体及改性剂混合，熔融后过滤、置锤晶、焙烤等处理，形成熔融液体。
2. 纺丝：将熔体液体均匀地撒给喷嘴，然后使用冷却和拉伸处理，其平面为纤维状。
3. 对称：将纤维状物放入对称机中，通过磨、拉、熔等改性处理，使其呈现复合纤维材料织物状。
通过以上介绍，我们可以清楚地展现出化学纤维纺丝方法的特点，它的步骤也简单易懂，可以节约大量的时间和能源。
该方法具有良好的质量，耐受各种压力、润湿及温度变化，有利于保证产品质量和减少成本。
高分子材料加工原理第五章
(2)纺丝流体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
（二）纤维成型过程中成纤聚合物的变化
(1)几何形态变化 (do (2)物理形态变化 ①宏观状态参数 T-X (温度场) Ci-X (浓度场) ②微观状态参数 取向度 结晶度 网络结构 V-X (速度场) P-X (应力场) dx)
ρxAxVx=常数
T(x)：由补偿式接 触温度计、红外线 拍照等确定 ρ(T) ① 高速摄影法 不发生 结晶时
ρx ≈ K Vx
dx： ②取样器取样法确定
③ 激光衍射法
έ(x) =
dVx dx
Test stand for temperature and velocity measurement: Infrared Camera and Laser Doppler Anemometer
(3)化学结构变化
（三）纺丝过程的基本规律
1.在纺丝线的任何一点上，聚合物的流动是稳态 和连续的.
纺丝线:熔体挤出细流和固化初生纤维的总称. 稳态： , T , Ci , P, 0
t
连续：在稳态纺丝条件下，纺程上各点
每一瞬时所流经的聚合物质量相等（流动
连续性方程) : 熔体纺丝 溶液纺丝 ρxAxVx=常数 ρxAxVxCix=常数
2.纺丝线上的主要成形区域内，占支配地位的形变是单轴拉伸
3.纺丝过程是一个状态参数连续 变化的非平 衡态动力学过程 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
第八章 化学纤维成型原理概述2
图8-6
PA6熔体纺丝线上的直径变化 PA6熔体纺丝线上的直径变化
dv x ɺ = ε (x) 从速度分布vx→拉伸应变速率 : dx
速度分布和拉 伸应变速率变化 1-PA6 2-PET 3-PS
可见，丝条的加速运动是非均匀的。
若Vy/Vx<0.125，[Vx2+(8Vy)2]0.167≈Vx0.334 若Vy/Vx>0.125， [Vx2+(8Vy)2]0.167≈2Vy0.334 在纺丝线上丝条冷却的控制因素是变化的： 在纺丝窗的上段，冷却过程主要受冷却吹风速度Vy 控制； 在纺丝窗下部，冷却过程几乎完全决定于丝条本身 的运动速度Vx。 高速纺丝：纺程上出现Vy/Vx<0.125的位置早。Vy对 丝的性质的影响小于常规纺。
温度
粘度
轴向速度 张应力
结晶速率
高速纺、高冷却
皮芯
四、熔体纺丝中纤维结构的形成
卷绕丝结构 聚合物本性 纺丝条件 纺丝条件：熔体细流的拉伸、纺丝线上的传 热和聚合物结晶动力学。 纤维结构的形成和发展主要是指纺丝线上聚 合物的取向和结晶。
（一）熔体纺丝过程中的取向作用 熔体纺丝的取向度---预取向度对拉伸和成品 纤维的取向度有很大影响。 1.纺丝过程中的机理 纺丝过程中的机理 <取向>材料在应力场中结构单元沿外力作用 方向的择优排列是材料对外力作用的响应。
−4 1 .39
= 8 .28 × 10 v x
dx
0 .39
x
可见Ff正比于纺速的1.39次方和X。 解决
集束点、上油点↑ X↑ Fext ?
在高速纺中，Ff 随 纺丝速度提高而急 剧增大。
化学纤维-自己总结复习资料
化学纤维-⾃⼰总结复习资料⾼分⼦学院化学纤维总结⼀、名词解释1.纤度表⽰纤维粗细程度的质量指标（2），有定长制和定重制（1），国际单位为特，每千⽶长纤维的质量克数，习惯单位旦（1）纤维线密度表⽰纤维粗细的指标，通常以tex、dtex等为单位， 1000⽶长的纤维的重量（克）为tex、10000⽶长纤维的重量（克）为dtex、1tex﹦10dtex。
2.取向度表⽰⼤分⼦链沿纤维轴的取向程度（2），⼀般⽤双折射或取向因⼦表⽰（1），取向度是⽆定型区和结晶区取向的总和（1）。
3.长丝纺丝流体（溶体或溶液）经纺丝成型和后加⼯处理得到的长度以千⽶计的连续纤维。
4.短丝（短纤维）按使⽤要求切断成⼀定长度的纤维，⼏厘⽶到⼗⼏厘⽶（1），分为棉型、⽑型和中长型 5.丝束由⼏万根甚⾄⼏百万根单丝组成的束丝，⽤来切断成短纤维和牵切成条⼦。
6.牵切纤维丝束经拉伸⽽断裂成短纤维，纤维长度不等7.预取向丝经⾼速纺制得的纤维，具有⼀定取向度，但仍需后处理加⼯。
8.全牵伸丝指在纺丝过程中纺丝、牵伸同时进⾏得到的⾼取向长丝,亦称FDY丝。
9.成纤聚合物指能够⽤于各种纺丝的聚合物,通常要求聚合物分⼦量较⾼,分布较窄,枝化度低,⽴体规整性好的⼀类聚合物。
10.变形纱变形纱包括所有经过变形加⼯的丝和纱，如弹⼒丝和膨体纱都属于变形纱。
11.天然纤维12.化学纤维采⽤天然或合成聚合物经纺丝成型加⼯⽽得到的纤维，化学纤维⼀般分为合成纤维和⼈造纤维13.复合纤维复合纤维：在纤维横截⾯上存在两种或两种以上不相混合的聚合物，这种化学纤维称为复合纤维，或称双组分纤维。
14.差别化纤维泛指通过化学改性或物理变形使常规化纤品种有所创新或赋予某些特性的服⽤化学纤维。
15.异形纤维在纤维成型过程，采⽤异型喷丝孔纺制的具有⾮圆形断⾯的异性断⾯或中空纤维。
答题要点：需采⽤异型喷丝孔的喷丝板（2分），断⾯为⾮圆形或中空（1分），绘图⽰意或举例说明（1分）。
16.⾼性能纤维指⾼强度、⾼模量、耐⾼温、耐化学品腐蚀的⼀类具有特殊性能的化学纤维。
纺粘法的基本工艺原理
纺粘法的基本工艺原理纺粘法是一种制造纺织品的方法，其基本工艺原理包括纺丝、牵伸、铺叠成网和加固等步骤。
下面将详细介绍每个步骤的基本原理和操作方法。
1. 纺丝纺丝是纺粘法的基本步骤之一，其目的是将高聚物分子通过挤压、喷丝等方式形成细长的纤维。
在纺丝过程中，高聚物熔体或浓溶液经过喷丝孔，在压力作用下通过喷丝孔，形成细流。
细流在冷却和固化过程中形成纤维。
纺丝的基本原理是利用高聚物熔体或浓溶液的可纺性，以压力为动力，使高聚物熔体或浓溶液形成细流，经过喷丝孔形成纤维。
纺丝方法有多种，包括干法纺丝、湿法纺丝、熔融纺丝等。
2. 牵伸牵伸是将纺出的纤维进行拉伸，以提高其长径比和结晶度。
在牵伸过程中，纤维受到拉伸作用，使纤维的分子排列更加规整，从而提高纤维的强度和耐久性。
牵伸的基本原理是通过拉伸作用，使纤维的分子排列更加规整，提高纤维的物理和机械性能。
牵伸可以是单轴的，也可以是双轴的。
单轴牵伸是将纤维沿长度方向进行拉伸，而双轴牵伸则是将纤维沿两个方向进行拉伸。
3. 铺叠成网铺叠成网是将经过牵伸的纤维进行铺叠，形成网状结构。
在铺叠成网过程中，纤维经过精密的排列和交织，形成具有一定结构和性能的纺织品。
铺叠成网的基本原理是通过将纤维进行有序的排列和交织，形成具有一定结构和性能的纺织品。
铺叠成网可以采用手工或机械方法进行。
机械方法包括针刺法、水刺法等。
4. 加固加固是通过物理或化学方法将纺织品进行加固处理，以提高其强度和耐久性。
在加固过程中，可以采用多种方法，如热定型、化学定型、黏合剂黏合等。
加固的基本原理是通过物理或化学方法将纺织品进行加固处理，以提高其强度和耐久性。
加固过程中可以采用热定型、化学定型等方法来提高纺织品的尺寸稳定性和形态稳定性；采用黏合剂黏合等方法来提高纺织品的抗拉强度和耐磨性等性能。
总之，纺粘法的基本工艺原理包括纺丝、牵伸、铺叠成网和加固等步骤。
这些步骤相互配合，共同完成从高聚物到纺织品的转化过程。
通过选择不同的高聚物材料和工艺参数，可以生产出各种不同性能和用途的纺织品。
化学纤维成型原理—熔体纺丝成型原理
熔体纺丝中纤维 05 结构的形成
目录
1 熔体细流冷却固化历程
熔体细流及固化成形示意图
1—入口区 2—孔流区 3—膨化区 4—形变区 5—稳定区
入口区( 喇叭口) ：
入口效应：
熔体→大空间进入小空间→流速↑→能量损失→ 这部分能量损失使柔顺的高分子分子链以高弹形变 的方式作为弹性能贮存。
形变区( 膨化区之后与固化点之间 ）
离开喷丝板10～15cm的距离内，温度高，流动好→ 卷绕张力→熔体细流拉长变细、速度上升→ 冷却风→细流 从上到下温度降低→黏度增加→大分子取向度增加（双折 射上升）、大分子结晶→该区的终点即为固化点（离喷丝 板板面约40～80cm ）。
稳定区( 固化点到卷绕筒 ）:
表示：双折射Δn，Δn↑→纤维取向度↑ 。
大小：流动形变区：该区在喷丝板以下0～70cm范围，解取向主要
（高温），取向很小； 结晶取向区：该区在喷丝板下80～130cm范围，结晶和取向 加速； 塑性形变区：接近固化的末端，距离喷丝板130cm，部分变 形取向。
结晶
晶格结构、结晶度、结晶形态和结晶取向。
3 熔体纺丝的运动学和动力学
熔体纺丝线上的速度分布
熔体从喷丝孔挤出后，熔体丝条逐渐被拉细， 运动速度逐步加大。
熔体纺丝线上的力平衡
Fp＋Fg=Fr＋Fi＋Ff＋Fs 式中卷绕张力Fp可用张力计在纺丝线上直接测定，重力 Fg、惯性力Fi、摩擦力Ff及表面张力Fs可根据理论计算 得到，从而可求出流变阻力Fr 。
孔流区( 喷丝孔的毛细孔）
流速呈抛物线分布：
孔壁处速度小，孔中心速度高，径向速度梯度。 入口效应产生的高弹形变有所消失（消失非常小）。
膨化区( 离开喷丝孔后）
熔体纺丝工艺
·概述·熔体纺丝工艺原理·装置纺丝工艺流程及特点简介·附加和辅助设备简介第一篇涤纶短纤维纺丝工艺部分第一章合成纤维概述合成纤维即用石油、天然气、煤及农副产品等为原料，经一系列的化学反应，制成合成高分子化合物，再经加工而制成的纤维。
其生产始于本世纪30年代中期，由于其性能优良，用途广泛，原料来源丰富，生产又不受气候或土壤条件的影响，所以合成纤维工业自建立以来，发展十分迅速。
在品种方面，占主导地位的是涤纶、锦纶和晴纶。
合成纤维的纺丝成型方法主要有熔体纺丝法和溶液纺丝法两种。
溶液纺丝是化学纤维传统的成型工艺，根据纺丝原液细流的凝固方式不同，又分为湿法纺丝和干法纺丝。
湿法纺丝是指纺丝溶液经混合、过滤和脱泡等纺前准备，送至纺丝机，通过计量泵、过滤器、连接管，进入喷丝头，从喷丝头毛细孔中压出的原液细流进入凝固浴，原液细流中的溶剂向凝固浴扩散，浴中的沉淀剂向细流扩散，高聚物在凝固浴中析出而形成纤维。
湿法纺丝中的扩散和凝固是一些物理化学过程，但在某些化学纤维(如粘胶纤维)的湿法纺丝过程中，还同时发生化学变化，因此，湿法纺丝的成形过程是比较复杂的。
干法纺丝是指从喷丝头毛细孔中压出的原液细流不是进入凝固浴，而是进入纺丝甬道中。
由于通入甬道中的热空气流的作用，使原液细流中的溶剂快速挥发，挥发出来的溶剂蒸汽被热空气流带走。
在逐渐脱去溶剂的同时，原液细流凝固并伸长变细而形成初生纤维。
在干法纺丝过程中，纺丝原液与凝固介质(空气)之间只有传热和传质过程，不发生任何化学变化。
干法纺丝的成形过程与熔体纺丝有某些相似之处，它们都是在纺丝甬道中使高聚物液流的粘度达到某一极限值来实现凝固的，所不同的在于熔体纺丝时，这个过程是借温度下降而达到，而干法纺丝则是通过高聚物浓度的不断增大而完成的。
熔体纺丝是指成纤高聚物在高于其熔点10—40 C的熔融状态下，形成较稳定的纺丝熔体，然后通过喷丝孔挤出成型，熔体射流在空气或液体介质中冷却凝固，形成半成品纤维，再经过拉伸、热定型等后处理工序，即成为成品纤维。
高分子材料加工原理复习小结(化学纤维部分)
第一章绪论一、掌握高分子材料的基本概念，特别是化学纤维的各种定义；1、名词解释：人造纤维（02年）、复合纤维（04年）、异形纤维（06年）、再生纤维（05年）。
2、填空题塑料按热行为的不同，可分为两大类，其中，（热塑性）塑料成形时，通过（冷却）熔体而凝固成形。
改变温度，可令其反复变形。
而（热固性）塑料成形时，通过（加热）而固化成形，材料定性后若再受热，不发生（变形）。
（06年）3、选择题高吸湿涤纶纤维属于一类（D）（07年）A 高感性纤维B 高性能纤维C差别化纤维D功能纤维第二章聚合物流体的制备第一节聚合物的熔融一、掌握聚合物的熔融方法，特别是有熔体强制移走的传导熔融1、简述题（1）简述聚合物在螺杆挤压机中熔体的能量来源。
（02年）（2）试述塑料在挤出机中压缩段由固体转变为熔体的过程和机理。
（04年）第二节聚合物的溶解一、影响聚合物溶解度的因素1、影响聚合物溶解度的因素有（大分子链结构）、（超分子结构）、（溶剂的性质）。
（02年）二、溶剂的选择1、溶剂的选择原则有哪些？2、聚合物的溶解过程分为（溶胀）和（溶解）两个阶段。
未经修正的“溶解度参数相近原则”适用于估计（非极性聚合物）和（非极性溶剂）体系的互溶性。
（06年）3、“溶解度参数相近原则”适用于估计（B）的互溶性。
（08年）A、非极性高聚物与极性溶剂B、非极性高聚物与非极性溶剂C、极性高聚物与极性溶剂D、极性高聚物与非极性溶剂4、在估计聚合物与溶剂的互溶性时，三维溶解度参数图适用于（D）（07年）A非极性聚合物和非极性溶剂体系B极性聚合物和极性溶剂体系C极性聚合物和非极性溶剂体系D A+B4、聚氯乙烯的溶度参数与氯仿和四氢呋喃相近，但为什么四氢呋喃能很好的溶解聚氯乙烯而氯仿不能与之相溶？（08年）三、聚合物—溶剂体系的相分离与相图1、对于具有上临界混溶温度的聚合物－溶剂体系，可采用（改变体系组成）、（升温）、（改变溶剂组成）等几种可能的方法来实现使聚合物溶解形成溶液。
熔体纺丝纤维成型原理
熔体纺丝纤维成型原理
熔体纺丝纤维成型是一种常见的制造纤维和材料的方法。
它是通过将高分子材料加热到其熔点，然后将其通过细孔或喷嘴挤出来形成连续的纤维。
这种方法可以用于制造各种不同类型的纤维，包括聚酯、尼龙、聚丙烯等。
在熔体纺丝过程中，高分子材料首先被加热到其熔点以上的温度，使其变成液态。
然后，液态高分子材料通过喷嘴或细孔挤出，并在空气中冷却和固化。
这个过程称为拉伸固化。
拉伸固化是整个过程中最重要的步骤之一。
在拉伸固化期间，挤出的液态高分子材料会被拉伸成一个非常细小的直径，并在空气中迅速冷却和固化。
这种快速冷却和固化使得纤维具有优异的强度和耐久性。
在熔体纺丝过程中，控制喷嘴或细孔大小以及拉伸速度非常重要。
如果喷嘴或细孔太大，那么挤出的液态高分子材料将会过于厚重，导致纤维质量下降。
相反，如果喷嘴或细孔太小，那么挤出的液态高分子材料将会过于细小，难以拉伸和固化。
另外，拉伸速度也非常重要。
如果拉伸速度太慢，那么纤维将会变得过于粗糙和不均匀。
相反，如果拉伸速度太快，那么纤维将会变得过
于脆弱和易碎。
总之，在熔体纺丝纤维成型中，控制好喷嘴或细孔大小以及拉伸速度是非常重要的。
这种方法可以制造出各种不同类型的纤维，并被广泛应用于各种领域，包括服装、家居用品、医疗器械等。
熔体纺丝纤维成型原理
熔体纺丝纤维成型原理熔体纺丝纤维成型是一种常见的纤维成型工艺，广泛应用于纺织、塑料、化工等行业。
它通过将高分子材料加热至熔化状态，然后将熔融的高分子材料通过模具或喷丝孔口挤出，经过冷却固化后形成纤维的过程。
本文将详细介绍熔体纺丝纤维成型的原理及其基本流程。
一、熔体纺丝纤维成型的原理熔体纺丝纤维成型的原理主要涉及高分子材料的熔化、挤出和冷却固化过程。
具体而言，其原理如下：1. 高分子材料的熔化：将固态的高分子材料通过加热使其达到熔化状态。
高分子材料通常是聚合物或聚合物混合物，如聚酯、聚酰胺等。
加热温度通常高于材料的熔融温度，使其分子链断裂，形成熔融状态。
2. 熔融高分子材料的挤出：将熔融的高分子材料通过模具或喷丝孔口挤出。
模具或喷丝孔口的形状决定了挤出物的截面形状。
挤出过程中，高分子材料受到挤出机的压力驱动，从而形成连续的纤维。
3. 冷却固化：挤出的熔融高分子材料在空气中迅速冷却，并逐渐固化成为纤维状。
冷却速度和温度对纤维的性能有重要影响，通常需要通过控制冷却气流或其他冷却方式来实现。
二、熔体纺丝纤维成型的基本流程熔体纺丝纤维成型的基本流程包括材料准备、熔化、挤出和冷却固化等步骤。
具体而言，其流程如下：1. 材料准备：选择适合的高分子材料，并按照一定的配比将其准备好。
通常需要将高分子材料切碎成小颗粒，以便于后续的加热和熔化。
2. 熔化：将高分子材料加入熔体纺丝设备中，通过加热使其熔化。
加热温度和时间需要根据不同的材料和设备来确定，以保证材料充分熔化且不发生分解。
3. 挤出：将熔融的高分子材料通过模具或喷丝孔口挤出。
挤出机通过控制压力和速度来控制纤维的直径和速度。
挤出口的形状决定了纤维的截面形状，可以是圆形、扁平形或其他形状。
4. 冷却固化：挤出的熔融高分子材料在空气中迅速冷却，并逐渐固化成为纤维状。
冷却速度和温度需要根据材料的特性和要求来控制。
冷却后的纤维可以通过拉伸、卷绕等处理方式进行进一步加工。
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。
纤维的熔融纺丝
纤维的熔融纺丝H2H2C6H4摘要：聚对苯二甲酸乙二醇酯化学式为-[OC-C OCO CO]-，简称PET，为高分子聚合物，由对苯二甲酸乙二醇酯发生脱水缩合反应而来。
对苯二甲酸乙二醇酯是由对苯二甲酸和乙二醇发生酯化反应所得。
本文对PET的生产进行了详细的概述，包括其原料组成、常用催化剂以及聚合酯化的各种方法和操作流程,同时介绍了涤纶的制备方法和工艺流程，包括纺丝中各组件的作用和控制要点。
关键词：涤纶二步纺聚对苯二甲酸乙二醇酯对苯二甲酸乙二醇1 引言纤维成形过程包括液体纺丝及液体细流的冷却固化过程。
纺丝成形的方法较多，目前工业生产上主要采用熔法、干法及湿法。
这三种方法的纺丝及冷却固化过程的基本原理虽有相同之点，但各有其特点。
（1）熔法纺丝熔法纺丝是很早就实现了工业化的纺丝法，无论从纺丝原理到生产实际过程都是很成熟的方法。
聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚烯烃类纤维等均用此法生产。
熔法纺丝是在熔融纺丝机中进行的。
聚合物颗粒加入纺丝机后，受热熔融而成为熔体。
此熔体通过纺丝泵打入喷丝头，在一定的压力下熔体通过喷丝头的小孔流出，形成液体细流。
细流在纺丝通道流出时同空气接触，进行热交换冷却固化成为初生纤维。
纺丝中丝线的粗细及根数受到通道冷却速度的限制，所以纺丝的速度也受冷却速度的限制，一般可达1000～1500米／分。
如果采取措施，能强化冷却固化过程，改进通道的冷却条件，纺丝的速度可提高到4000～5000米／分。
纺成的丝线越粗，成形速度就越低。
熔体成形法所制得的纤维的纤度为0.25～20特，（注：9旦为1特）要形成更细的纤维将会增加成形的不稳定性，并降低生产能力。
如形成太粗的纤丝则传热困难，并将增加通道的长度。
如果用软化聚合物的方法成形，由于熔体的粘度太大，不可能将熔体从直径很小的喷丝孔中压出，所以不能生产很细的丝线。
在熔法及软化聚合物法制成纤度大的单丝时为了强化冷却过程，可以采用冷却浴（水浴及水溶液的方法）进行冷却。
《化学纤维》教学大纲
《化学纤维》教学大纲一、课程基本信息课程名称（中、英文）：《化学纤维》（）课程号（代码）：课程类别：专业选修课学时：学分：二、教学目的及要求化学纤维是高分子材料的一大类型，与人们的生产生活及国民经济的发展息息相关。
本课程针对化学纤维发展现状和趋势，主要讲授熔融法、湿法、干法、凝胶纺丝、干湿法纺丝等各种纺丝成形方法的基本原理，成纤聚合物在纺丝过程中纤维中大分子取向、结晶和形态结构的形成过程，成形工艺条件结构性能之间的相互关系。
结合纺丝技术，分别介绍各种纺丝方法生产的相应的化学纤维品种。
根据成纤聚合物的性能，选择满足其要求且合理可行的纺丝方法，并介绍近期研究发展起来的纺丝成型新技术。
使学生掌握化学纤维的基本概念、主要成型过程及原理等基础理论知识，同时掌握化学纤维的成型条件、结构与性能三者之间的关系，以及化学纤维领域相关的测试表征手段，了解化学纤维前沿发展现状和趋势，最终使学生能够应用化学纤维基础课程及相关基础理论知识，识别、表达、并通过文献研究分析化学纤维及相关领域复杂工程问题，以获得有效结论。
对毕业要求及其分指标点支撑情况：毕业要求，分指标点；毕业要求，分指标点；毕业要求，分指标点；三、教学内容（含各章节主要内容、学时分配，并红字方式注明重点难点）绪论（学时）简要介绍化学纤维的国内外发展历史，化学纤维的定义、分类、应用及发展方向等内容，介绍本课程的学习目的、方法及要求。
要点：化学纤维作为三大高分子材料之一在结构与性能上的显著特点。
化学纤维的定义及分类按原料来源或加工方法对于化学纤维进行分类化学纤维的基本概念及质量指标（学时）介绍长丝、短纤、丝束、牵切纱、预取向丝、变形纱、异形纤维、复合纤维、超细纤维、差别化纤维、特种纤维、高性能纤维、功能纤维、智能纤维等化学纤维领域的基本概念，对纤维线密度、强伸度、弹性、燃烧性能、吸湿性能、染色性能、卷曲性等化学纤维常见质量指标进行讲解，并介绍相关测试方法。
要点：.化学纤维的基本概念（学时）.化学纤维的质量指标（学时）纤维的线密度、断裂强度、断裂伸长、初始模量的定义及实验测试方法化学纤维成型原理及工艺（学时）从化学纤维成型的一般过程和规律出发，分析纺丝对流体的要求、分析各种纺丝方法的优缺点和适用范围。
合成纤维第三章熔体纺丝
熔体纺丝过程中的参数可以归为三类
第二节 熔体纺丝过程的运动学和动力学
纺丝线上直径的变化和速度的分布
从速度分布，可求出拉 伸应变速率（轴向速度 梯度）
根据拉伸应变速率的 不同，把整个纺丝线 分成三个区域
第一区：在直径膨化最大 的地方，离喷丝板 <10mm； 第二区：发展拉伸流动的 主要区域，通常在 50~150CM； 第三区：丝条已基本固化， 不再明显流动。
冷却速率增加，结晶所需时间降低，结晶速率随
纺速提高而增加。
取向使结晶速率大大增加的原因，可以概括为两类： 一，从结晶理论的角度看，大分子取向区域越大， 生成晶核的临界温度也越高，因此，在熔体冷却的 过程中，取向高的体系能够在较高的温度下形成晶
核，取向低的体系则相反，必须有较大的过冷度才
能形成晶核。
纺丝过程中的动量和热量交换
涉 及 的 问 题
流动和形变下的大分子取向
聚合物结晶动力学 受纺丝条件影响的纤维形态
第二节 纺丝过程中的基本规律和主要参数
基本规律
1）纺丝线上的任何一点上，高聚物的流动是“稳态”的和连 续的。 2）纺丝线上的主要成形区域内，占支配地位的形变是单轴拉 伸。 3）纺丝过程是一个状态参数（T,σ，C）连续变化的非平衡态 动力学变化。 4）纺丝动力学包括几个同时进行并相互联系的单元过程，如 流体力学过程，传热、传质，结构和聚集态变化过程等。
能力，因此，熔体纺丝的速度很高，工业上熔体
纺丝的卷绕速度为每分钟几百米至几千米。丝条 的冷却固化通常在喷丝板下的空气中完成，为了 加强冷却效果，一般在喷丝板后，在垂直或平行 于丝条的方向上吹送调温调湿气流。
初生纤维的后处理主要有拉伸、热定型、卷曲
- 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)。
熔体纺丝中纤维结构的形成
卷绕丝的结构是在整个纺丝线上发展起来的，它是纺丝过程中流变学因素（熔体细流的 拉伸）、纺丝线上的传热和高聚物结晶动力学之间相互作用的结果。
纤维结构的形成和发展 主要是指纺丝线上聚合物的取向和结晶。
（一）熔纺过程中的取向作用
图 17 合成纤维制造过程中取向度变化示意图
1．取向机理
取向是材料在应力场中，结构单元沿外力作用方向上的择优排列。
图 18 取向机理示意图
（a）喷丝孔切变流场中的流动取向
（b）纺丝线拉伸流场中的流动取向
（c）弹性网络的形变取向
纺丝过程中取向机理主要有两种，即熔体状态下的流动取向，纤维固化区的形变取向。
卷绕丝的取向度主要是纺丝线上拉伸流动的贡献。
2．影响取向的因素
（1）聚合物分子量：M，ηe ↑→σxx↑→Δn ↑
（2）卷绕速度
纺程上不结晶时：V L↑，使σx x→Δn ↑
纺程上结晶时：V L↑，使σxx↑ 微晶取向↑→Δn ↑↑，进一步使 V L↑↑，Δn 变化 缓慢
（3）熔体泵供量（细度不变）：W↑→Δn↓
（4）纤维细度（泵供量不变） ：d↓→Δn ↑
（5）环境介质温度的影响：Ts↑→Δn↓
（6）熔体温度的影响：To↑→Δn↓。