熔体纺丝中纤维结构的形成.
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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↓