纺丝液体的性质与制备.
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结晶度，分子结构稳定，耐热性好，纤维形状稳定。 2、成纤聚合物的热力学和动力学因素
a、分子链的化学结构、空间结构的规整性，结晶聚合物分 子链的活动性；
b、成纤聚合物在Tg-Tf之间有利于结晶作用。
三、分子链的结构对成纤聚合物性能的影响
分子主链结构对它的性能也有一定的影响。如碳链 聚合物中可能有双键或环化基团，杂环聚合物中可能有S-,-O-,-N-,等键。这些结构的存在改变了分子间的作用 力和链的内旋转能内力，使链的柔顺性发生变化，从而 影响了纤维的结构与性能。
如聚酰胺分子中亚甲基数增多会增加链的柔性，减 少分子间的作用力。
聚合物的分子量和分子量分布也能使纤维的性能， 一定范围内分子量越打越好，一般在2万-10万之间。
成纤聚合物的平均分子量：重均分子量 Mw 、数均 分子量 Mn 和粘均分子量 Mv 。分子量分布用重均分子 量与数均分子量的比值表示。 Mw / Mn
粘度随着分子量的升高而增大。
粘度随着 温度的升高而 降低。提高粘 度能够使液体 粘度下降，有 利于成形加工。
二、粘度与聚合物结构的关系
聚合物的结构对液体的粘度起着决定性的作用：如链的柔性、官能团 的性质、支化度、分子量及其分布等。
成纤聚合物液体的粘度随着分子量的增大而增加，它们 之间是；
KPn
聚合物的有限溶解动力学
K 1 ln I t I It
一系列聚合物的溶胀动力学
1 ln I It S
t I It t
溶剂对高分子的熔解过程是由外而内的，服从菲克 定律。聚合物熔解过程取决于溶剂的扩散速度，提高温 度可加速溶剂的扩散，溶解于温度的关系是：
IV
IV0
exp( E0 ) RT
一、成纤聚合物的温度特性及热稳定性
1、成纤聚合物的使用温度 a、日常使用的纤维，使用温度-50℃～50 ℃ b、工业、国防用的纤维使用温度要高。
2、特种纤维要求聚合物有更高的溶化温度 纤维的熔融温度与大分子的极性基团、分子链上引入
刚性基团有关。
3、成纤聚合物的耐热性与Hale Waihona Puke Baidu用介质的关系
成纤聚合物在熔融纺丝时，处于高温熔化状态，在此 状态下，很可能产生热分解和热氧讲解。
第二节 成纤聚合物的熔融及溶解
一、纺丝液体的制备原理 （一）纺丝熔体的制备
加热使大分子能产生运动，在外力的作用下，出现分子 链的流动。 聚合物的熔解过程服从于热力学原理，与系统的自由能、 熵值和热焓的变化有关。
Z H TS
（二）聚合物的溶解
成纤聚合物为线性大分子的聚集体，溶解过程是 溶剂和高分子相互扩散、渗透、溶解的过程。
三、粘度与溶剂性质和聚合物浓度的关系
在浓溶液及熔体中加入特殊的添加剂及溶剂可以强烈的影 响它们的流动性能。少量低分子物质加入熔体中能起到增塑作 用，降低聚合物的熔化温度和粘度。增大聚合物熔体的流动性。
而且高聚物在不同溶剂中有不同的溶解性。
四、聚合物液体在陈化过程中粘度的变化
发生变化的原因： 1、大分子降解，其分子量和分子量分布发生了变化 2、由于大分子链柔性或官能团的改变，聚合物的化学结 构发生变化 3、溶液结构变化 4、聚合物产生了化学变化或吸附了一定的水分，使溶液 的组成发生变化。
第十一章 纺丝液体的性质与制备
第一节 成纤聚合物的性质 合成纤维纺丝成形的过程就是将聚合物制成具有纤维基 本结构及其综合性能的纺织纤维。成形后的聚合物要有很高 的机械强度、弹性模数和一定的伸长率。
成纤聚合物应具有的一般特性： 1、分子必须是线性结构； 2、分子量必须足够高，分子量分布要比较窄； 3、较好的结晶性； 4、玻璃化温度高于使用温度，熔化温度超过洗涤和熨烫温度； 5、较好的染色性、吸附性、耐热性、对水及化学物质稳定。
提高溶液的温度，可减少溶液中的气体的溶解度，
C Aexp(H ) RT
脱出气体的过程叫脱泡。液体的粘度大，气泡脱 出困难。采用升高温度和降低压力的方法来脱泡。
第三节 纺丝液体的性能
一、纺丝液体的粘度与温度、压力的关系
粘度与温 度的关系
Ae E / RT AeE/RT
活化能与聚合物的分子量有关，但主要决定于内聚力。
聚合物与溶剂能够溶解，体系的自由能必须小于 零。即
Z H TS 0
（三）溶剂的选择 1、是聚合物的良溶剂 2、沸点适宜 3、化学稳定性好 4、毒性小 5、溶解时无伴随的化学变化
二、聚合物溶解及溶胀动力学
熔解过程中， 产生溶解及溶胀状态取决于物系组 成 、温度和压力。
聚合物的不同溶胀曲线取决于溶解的速度。
a、无氧时，发生分子链断裂、分子量降低，也可 能脱出低分子物；
b、有氧时，发生热氧降解，不仅分子量降低，还 生成含氧化合物，如醛、酮、酸、酯。
二、成纤聚合物的结晶性能
1、为什么成纤聚合物要具有结晶性能 a、无定型的聚合物玻璃化温度低（40-60℃），成形后的纤
维耐热性差，强度低，纤维形状不稳定； b、结晶性的聚合物，纺丝成形和拉伸取向后，具有较高的
强烈搅 拌能够促使 破坏表面高 粘度层的溶 液，使溶解 的大分子及 时离开高聚 物表面。
三、纺丝液的净化与脱泡
（一）纺丝液的净化
1、净化的目的 2、成纤聚合物液体中的杂质和聚合物粒子 3、净化的方法 （二）纺丝液脱泡 1、纺丝液中气泡的由来 2、造成的后果 3、气体在溶液中的溶解度
C Kr P
P MwMn 1
P 越大，分子量分散性越大，对于多数合成纤维来 说，P在1.5-2之间。
聚合物的分子量与强度的关系：
(强度) a b
Mn
式中：a、b为常数 分子量太小无法加工成纤维，如锦纶分子量低于104 时，不能制成高强力纤维。
四、成纤聚合物的其他性能
成纤聚合物要有较好的吸附性能、电性能、抗腐蚀性。 1、纤维的选择性吸附能力有很大的意义； 2、纤维的电性能一是表现在加工中，二是表现在应用中 3、纤维的抗腐蚀性，对酸、碱、盐及氧化剂等稳定；
a、分子链的化学结构、空间结构的规整性，结晶聚合物分 子链的活动性；
b、成纤聚合物在Tg-Tf之间有利于结晶作用。
三、分子链的结构对成纤聚合物性能的影响
分子主链结构对它的性能也有一定的影响。如碳链 聚合物中可能有双键或环化基团，杂环聚合物中可能有S-,-O-,-N-,等键。这些结构的存在改变了分子间的作用 力和链的内旋转能内力，使链的柔顺性发生变化，从而 影响了纤维的结构与性能。
如聚酰胺分子中亚甲基数增多会增加链的柔性，减 少分子间的作用力。
聚合物的分子量和分子量分布也能使纤维的性能， 一定范围内分子量越打越好，一般在2万-10万之间。
成纤聚合物的平均分子量：重均分子量 Mw 、数均 分子量 Mn 和粘均分子量 Mv 。分子量分布用重均分子 量与数均分子量的比值表示。 Mw / Mn
粘度随着分子量的升高而增大。
粘度随着 温度的升高而 降低。提高粘 度能够使液体 粘度下降，有 利于成形加工。
二、粘度与聚合物结构的关系
聚合物的结构对液体的粘度起着决定性的作用：如链的柔性、官能团 的性质、支化度、分子量及其分布等。
成纤聚合物液体的粘度随着分子量的增大而增加，它们 之间是；
KPn
聚合物的有限溶解动力学
K 1 ln I t I It
一系列聚合物的溶胀动力学
1 ln I It S
t I It t
溶剂对高分子的熔解过程是由外而内的，服从菲克 定律。聚合物熔解过程取决于溶剂的扩散速度，提高温 度可加速溶剂的扩散，溶解于温度的关系是：
IV
IV0
exp( E0 ) RT
一、成纤聚合物的温度特性及热稳定性
1、成纤聚合物的使用温度 a、日常使用的纤维，使用温度-50℃～50 ℃ b、工业、国防用的纤维使用温度要高。
2、特种纤维要求聚合物有更高的溶化温度 纤维的熔融温度与大分子的极性基团、分子链上引入
刚性基团有关。
3、成纤聚合物的耐热性与Hale Waihona Puke Baidu用介质的关系
成纤聚合物在熔融纺丝时，处于高温熔化状态，在此 状态下，很可能产生热分解和热氧讲解。
第二节 成纤聚合物的熔融及溶解
一、纺丝液体的制备原理 （一）纺丝熔体的制备
加热使大分子能产生运动，在外力的作用下，出现分子 链的流动。 聚合物的熔解过程服从于热力学原理，与系统的自由能、 熵值和热焓的变化有关。
Z H TS
（二）聚合物的溶解
成纤聚合物为线性大分子的聚集体，溶解过程是 溶剂和高分子相互扩散、渗透、溶解的过程。
三、粘度与溶剂性质和聚合物浓度的关系
在浓溶液及熔体中加入特殊的添加剂及溶剂可以强烈的影 响它们的流动性能。少量低分子物质加入熔体中能起到增塑作 用，降低聚合物的熔化温度和粘度。增大聚合物熔体的流动性。
而且高聚物在不同溶剂中有不同的溶解性。
四、聚合物液体在陈化过程中粘度的变化
发生变化的原因： 1、大分子降解，其分子量和分子量分布发生了变化 2、由于大分子链柔性或官能团的改变，聚合物的化学结 构发生变化 3、溶液结构变化 4、聚合物产生了化学变化或吸附了一定的水分，使溶液 的组成发生变化。
第十一章 纺丝液体的性质与制备
第一节 成纤聚合物的性质 合成纤维纺丝成形的过程就是将聚合物制成具有纤维基 本结构及其综合性能的纺织纤维。成形后的聚合物要有很高 的机械强度、弹性模数和一定的伸长率。
成纤聚合物应具有的一般特性： 1、分子必须是线性结构； 2、分子量必须足够高，分子量分布要比较窄； 3、较好的结晶性； 4、玻璃化温度高于使用温度，熔化温度超过洗涤和熨烫温度； 5、较好的染色性、吸附性、耐热性、对水及化学物质稳定。
提高溶液的温度，可减少溶液中的气体的溶解度，
C Aexp(H ) RT
脱出气体的过程叫脱泡。液体的粘度大，气泡脱 出困难。采用升高温度和降低压力的方法来脱泡。
第三节 纺丝液体的性能
一、纺丝液体的粘度与温度、压力的关系
粘度与温 度的关系
Ae E / RT AeE/RT
活化能与聚合物的分子量有关，但主要决定于内聚力。
聚合物与溶剂能够溶解，体系的自由能必须小于 零。即
Z H TS 0
（三）溶剂的选择 1、是聚合物的良溶剂 2、沸点适宜 3、化学稳定性好 4、毒性小 5、溶解时无伴随的化学变化
二、聚合物溶解及溶胀动力学
熔解过程中， 产生溶解及溶胀状态取决于物系组 成 、温度和压力。
聚合物的不同溶胀曲线取决于溶解的速度。
a、无氧时，发生分子链断裂、分子量降低，也可 能脱出低分子物；
b、有氧时，发生热氧降解，不仅分子量降低，还 生成含氧化合物，如醛、酮、酸、酯。
二、成纤聚合物的结晶性能
1、为什么成纤聚合物要具有结晶性能 a、无定型的聚合物玻璃化温度低（40-60℃），成形后的纤
维耐热性差，强度低，纤维形状不稳定； b、结晶性的聚合物，纺丝成形和拉伸取向后，具有较高的
强烈搅 拌能够促使 破坏表面高 粘度层的溶 液，使溶解 的大分子及 时离开高聚 物表面。
三、纺丝液的净化与脱泡
（一）纺丝液的净化
1、净化的目的 2、成纤聚合物液体中的杂质和聚合物粒子 3、净化的方法 （二）纺丝液脱泡 1、纺丝液中气泡的由来 2、造成的后果 3、气体在溶液中的溶解度
C Kr P
P MwMn 1
P 越大，分子量分散性越大，对于多数合成纤维来 说，P在1.5-2之间。
聚合物的分子量与强度的关系：
(强度) a b
Mn
式中：a、b为常数 分子量太小无法加工成纤维，如锦纶分子量低于104 时，不能制成高强力纤维。
四、成纤聚合物的其他性能
成纤聚合物要有较好的吸附性能、电性能、抗腐蚀性。 1、纤维的选择性吸附能力有很大的意义； 2、纤维的电性能一是表现在加工中，二是表现在应用中 3、纤维的抗腐蚀性，对酸、碱、盐及氧化剂等稳定；