关于化纤工艺学概论课件
化纤工艺课程
第一节、聚酰胺纤维的后加工一：聚酰胺普通长丝后加工：普通长丝（拉伸加捻丝DT丝）：高取向、高强力、低伸长：UDY或POY→DT全拉伸丝FDY：1．工艺流程：UDY—DT工艺流程图单区拉伸机示意图（a）拉伸机结构（b）拉伸机的加热板（c）拉伸机的加热盘1—未拉伸丝筒子；2—上压辊；3—给丝罗拉；4—拉伸棒；5—分丝棒；6—拉伸盘；7—导丝钩；8—钢领板；9—锭子；10—加热板；11—热锭；图双区拉神加捻机示意图图拉伸加捻机示意图1—未牵伸丝筒子；2—分丝瓷棒；3—橡胶压辊；4—送丝罗拉；5—上牵伸盘小转子；6—上牵伸盘；7—加热板；8—下牵伸盘小转子；9—下牵伸盘；10—导丝钩；11—牵伸后的卷取筒子；12—钢领、钢丝圈、升降钢领板；13—锭子POY丝筒→导丝器→喂入罗拉→热盘→热板→拉伸盘→钢丝圈→加捻→卷线筒管→（后加捻）↓→→→→→→→→→→↑→压洗（锦纶6直接纺丝专用）→热定型→络丝（拉伸加捻丝DT丝）2．拉伸与加捻：（1）卷绕丝质量：*卷绕丝可拉伸性：分子量↑→可拉伸性↑→分子量增大到极限→可拉伸性↓*卷绕丝中单体含量：单体（低分子）→增塑作用→降低大分子间作用力→纤维拉伸容易，但强度不能改善→游离在丝的表面→沾污拉伸机械（2）拉伸倍数：（后拉伸倍数）拉伸倍数↑→取向度及结晶度↑→强度↑、延伸度↓、沸水收缩率↑*范围：自然拉伸比＜拉伸倍数＜断裂拉伸比（否则拉伸点会由给丝辊移向拉伸辊，而在另一段上形成的新拉伸点，产生未拉伸丝）*拉伸倍数与成品的质量要求有关：——民用丝：一定延伸度、柔软、弹性、染色好——拉伸倍数选择较低；UDY丝3.5～4倍，POY丝1.2～1.3——高强丝及帘子线：强度高、延伸度低——拉伸倍数选择较高，＞5倍（对UDY）*拉伸倍数与支数及打滑：——支数高（细）：拉伸易断——拉伸倍数选择较低——支数低（粗）：在拉伸盘上易打滑——拉伸倍数选择稍为高些（3）拉伸温度：*范围：Tg＜拉伸温度＜软化点（软化点=熔点-20～40）聚酰胺6：Tg=35～50℃；Tm=215～220℃（有小分子增塑，Tg会低于室温）聚酰胺66：Tg=40～60℃；Tm=265℃民用丝聚酰胺6：室温拉伸，最大拉伸应力出现在50℃强力丝或短纤或聚酰胺66：热拉伸（～150℃）*讨论：拉伸区实际温度→加热罗拉温度↑→纤维拉伸区温度↑→被拉伸丝的温度升高→拉伸热效应↓→拉伸区温度↓适当提高拉伸温度→拉伸应力↓→断头率↓（4）拉伸速度：*影响：拉伸速度↑→拉伸应力↑→沸水收缩率↑→拉伸热效应↑→拉伸应力↓→沸水收缩率↓*范围：200～1000m/min拉伸温度高→分子链活动↑→松弛时间↓→拉伸速度可提高（5）拉伸车间温湿度：低分子物含量越高对车间湿度越敏感恒温恒湿：22±1℃，RH65±5%（6）拉伸形式：普通聚酰胺长丝：单区拉伸；高强度或较粗纤维（帘子线）：双区拉伸；3．后加捻：（1）目的：*捻度↑→抱合力↑→强力↑（有个最大值）↑→捻度↑→强力↓*提高纤维抱合力*把丝条绕到多孔的铝合金筒管上→压洗定型（2）工艺控制：纤度（tex）捻度（捻/米）加捻张力（g/tex）1.11～2.22 500～800800～1200 0.72 0.993.33～7.78 150～250250～600600～12002000～4000 0.720.901.082.257.78～13.3 200～600200～600 1.35 1.8023.3～93.3 200～600 1.80加捻张力↓↓→小辫子丝加捻张力↑↑→纤维弹性将丝层压紧成丝条嵌入→压洗困难→筒子内、中、外层压洗定型不均匀→纤维收缩把网眼筒管压紧扁加捻张力调节：张力器及丝条遇到丝器的角度4．压洗：（直接纺）（1）目的：洗出丝条中的低分子物（2）原因：低分子物→丝条染色均匀性↓→存放时间稍长，低分子物析出在丝条表面→似霉点→丝条发黄变脆（3）设备：压洗锅、烛筒形过滤器、加热器、卧式循环水桶、抽吸台、真空泵、水泵（4）工艺：网眼筒管叠放在筒管座的烛芯上图VC501型压洗机流程示意图*流程：卧式循环水桶→水泵→软水→烛筒形过滤器→加热器→压洗锅→由筒管底部进入烛芯→从烛芯上的圆孔出来→网眼筒管孔→丝层→卧式循环水桶压洗后的丝筒自压洗锅取出→抽吸台（真空抽吸）*控制：压洗：加热98～102℃，热水穿过丝层时溶解了单体，带走了油污，也起到定型作用压洗后丝筒指压洗锅取出后：真空抽吸600mmHg、20min；除去水分，缩短干燥时间；除去游离在丝条表面难溶的低分子物；5．热定型：（1）工艺：蒸汽加热定型*流程：压洗抽吸后的丝筒装在小车上→定型锅→关闭定型锅门→抽真空（排除锅内空气，防止高温定型纤维氧化变黄）→同时开启间接蒸汽加热→锅内真空度＞600mmHg→通直接蒸汽→锅内压力上升至0.8～1kg/cm2→定型1h→关闭直接蒸汽→抽真空→定型完毕→关间接蒸汽→解除真空→开启定型锅*控制：注意定型前高真空或定型后低温出料表聚酰胺纤维的热定型温度纤维种类热水定型蒸汽定型干热定型聚酰胺6 聚酰胺66 100～110℃100～120℃110～120℃110～130℃160～180℃170～190℃6．络丝：（1）平衡：RH60～65%，20～22℃，24h（2）络丝：*目的：纤维在网眼筒管商定型后，卷装疏松易散乱，故要络筒压洗中纺丝卷绕油剂基本除去，要上油把丝卷绕成双锥形筒子，防止光滑的丝条从筒子端面脱落*工艺流程：上油后丝条含油率1.0～2.0%丝条→导丝钩→绒布面→上油盘→张力器→检制缝→导丝器→小压辊→宝塔纸管二：弹力丝（高弹丝）后加工：聚酰胺纤维模量较低，织物不够挺括——高弹丝（一个加热器）1．弹力丝对原丝质量的要求：（1）支数和股数：100旦（24～34孔），70旦（16～24孔）单纤维根数↑→织物柔软（但纺织加工要求高）→内衣单纤维根数↓→织物丰满厚实→袜子（2）强力：原丝=120%弹力丝弹力指标（因弹力加工后强力会损伤）；＞4.5～5g/旦（3）伸长：24～32%原丝伸长↑→后加工变形↑原丝伸长↓→织物收缩率↑（4）捻度：原丝捻度小为好，＜20捻/米→弹力丝蓬松↑（5）原丝不要求压洗定型：定型后纤维处于低能级的稳定状态→要使它在受热变形困难聚合物中含低分子物→增塑作用→弹力丝受热加工容易变形（降低假捻定型温度）（6）消光剂均匀分布在纤维上2．弹力丝生产方法工艺流程：拉伸丝→加捻、热定型、解捻→→→→→络筒→→→→→→预取向丝→内拉伸加捻热定型、解捻→→合股并捻→上油→→倒框成绞→平衡→→包装*经热定型再解捻的丝，会发生与解捻方向相反的转矩，其转矩在针织加工时由于丝松弛而缠结——针织加工用变形丝，需将捻向不同的两束丝合捻，以抵销转矩；合股后并捻对增加抱合力有利，但对蓬松性不利（后加捻数要小）；——机织加工的高弹丝不需要合股并捻3．聚酰胺高弹丝工艺控制：工艺参数聚酰胺66 聚酰胺6POY原丝规格加工速度m/min 假捻形式D/Y值44dtex/10f700摩擦式1/5/12.2392dtex/24f600摩擦式1/7/12.0～2.2拉伸比假捻张力T1/T2 加热器温度℃加热时间s冷却时间s卷绕超喂率% 1.35212/102200.20.15.41.2521700.20.15.2（1）加热温度和时间：*影响：加热温度和时间↑→弹力丝卷缩刚性↑（但0.2s后变化很小）→弹力丝卷缩稳定性↑*控制：单区加热双区加热：第一加热区（高温）+第二加热器（低温）（2）冷却：*影响：冷却距离1～1.25m，卷缩刚性最大（聚酰胺66）冷却距离1m，卷缩刚性最大（聚酰胺6）（3）张力：张力调节：输入罗拉和输出罗拉的线速度；等喂或超喂4%→维持弹力丝加捻时的张力；欠喂→高张力下定型→良好卷曲度（4）合股捻度：100～200捻/米合股捻度↑→弹性伸长率↓（5）弹力丝筒存放：丝筒存放时间↑→弹性损失↑（为减少损失，应尽快倒框成绞）三：聚酰胺短纤维后加工：与聚酯短纤维后加工相似，只是对锦纶6要增加热水洗、上油、压干、开松、干燥等工序1．热水洗：将单体含量降至1.5%以下；定型；长束洗涤或切断成短纤维后淋洗2．开松：湿开松（水洗后开松）：便于干燥干开松（干燥后开松）：增加纤维的开松程度3．干燥：链板式干燥机、网式圆筒干燥机四：纺丝机——高聚物熔融装置：螺杆挤出机——熔体输送、分配、纺丝及保温装置：弯管、纺丝箱体（熔体分配管、计量泵、纺丝头组件）——丝条冷却装置：纺丝窗及冷却套筒——丝条收集装置：给湿上油机构、导丝结构、卷绕机或受丝装置1．熔融装置：螺杆挤出机（1）作用：固体物料的供给、聚合物熔融、熔体定量挤出（2）螺杆三段：进料段、压缩段、计量段（3）螺杆挤出机结构与技术要求短纤维：国产：VD403、VD404、VD405、VD406、VD408、HV451-481；进口：日本帝人SSM-70、日本东洋纺TK48、瑞士伊文达常规长丝：国产：VC401（炉栅）、VC402（炉栅）、VC403、VC404、VC405、VC406、VC408Δ螺杆挤出机结构特点：*螺杆和螺杆套筒：单头短区渐变或突变螺杆；38CrMoAlA（螺杆和螺杆套筒）*传动部分：电动机+减速器+轴承*加热和冷却装置：加热（电阻加热、电感应加热）；冷却（夹套或盘管通冷却水）Δ螺杆挤出机的结构参数：直径、长径比、压缩比、螺距、螺槽深度、螺旋角、螺杆与套筒的间隙、螺杆头部形状、套筒Δ螺杆挤出机工作原理：*螺杆的分区和物料在螺杆各区中的运动——进料区（固化区）：等深螺杆前半部（冷却区）：夹套盘管或螺杆内芯通冷却水，＜100℃防止物料过早熔融而环结堵料；保护螺杆传动机构不受热后半部（预热区）：防止物料从进料区到压缩区温度突变——压缩区（熔融区）：渐变或突变螺杆熔融物料（加热、剪切）并压缩（螺槽容积变小）；将空气或水蒸气返回进料区——计量区（均化区）：等浅螺杆加热和搅拌均化，熔体以一定温度、压力、流量均匀挤出顺流：螺杆转动而使物料随旋转方向向前推挤形成逆流：螺杆头部阻力引起；沿着螺槽的通道的回流漏流：螺杆头部阻力引起；螺杆和套筒间隙的回流环流：螺杆转动时横向分力造成物料在螺槽内的环形流动（对物料混合、热交换、均化有影响；对螺杆挤出机生产能力关系不大）*螺杆挤出机生产能力：Q= Q顺流-（Q逆流+Q漏流）Q=2．熔体输送、分配、纺丝及保温装置：弯管、纺丝箱体（1）弯管：螺杆挤出机至纺丝箱体的熔体输送管道（一端与螺杆出口相接，另一端与纺丝机熔体分配管相接）——夹套内联苯－联苯醚混合物加热（熔体保温）（2）纺丝箱体：熔体分配管+联苯加热箱+纺丝泵及其传动装置+纺丝头组件图VC406A型纺丝机的箱体每台VC406A纺丝机：3个纺丝箱体（对应3根螺杆）→6个纺丝位/纺丝箱体→2个纺丝组件/纺丝位→2个喷丝头/纺丝组件①熔体管道分配：*原则：确保熔体到达各纺丝位的距离相同；熔体在分配管中停留时间短；折回少；*形式：分支式、辐射式②纺丝箱体的加热（联苯加热箱）：*作用：对熔体分配管、计量泵、纺丝头组件其保温加热作用；*方式：联苯—联苯醚热载体（联苯/联苯醚=26.5%/73.5%），用电热棒加热*保温：80～100mm保温层，填充超细玻璃纤维或其他绝热材料③计量泵：高温齿轮泵1—熔体进口；2—熔体出口；3—主动齿轮；4—被动齿轮5—上板；6—中板；7—下板；8—联轴节图计量泵的结构示意*作用：定量、均匀把熔体输入纺丝头组件，以确保纺丝纤度均匀*分类：单泵（三块钢板）；双叠泵（四块钢板）*工作原理：两个齿轮转动→吸入孔1成低压→熔体有吸入孔1进入→充满齿轮的齿隙→随齿轮的转动→在孔2处形成压力→将熔体从压出孔压出（齿隙容积恒定，精确计量）*材质：铬—钼—钒模具钢或高速钢*规格：长丝：0.4—3.0cm3/r；短纤维：9—40cm3/r；④纺丝头组件：*作用：过滤熔体，防止堵塞喷丝孔熔体充分混合，减少熔体粘度差异把熔体均匀分散到喷丝孔的每个小孔中去形成熔体细流*结构：喷丝板+熔体分配板+熔体过滤材料+组装套的结合件（1）高压式（2）低压式图纺丝组件结构示意图1—组件壳体；2—喷丝板；3—耐压分配板；4—过滤材料（20、40、60目/英寸）；5—自封压板；6—螺纹压板；7，8—铝填圈；9—圆形铝密封环；10，11—薄形铝填圈；12—熔体进口；13—过滤网（400、6000、10000孔/厘米2）低压式组件：承压＜100公斤/厘米2人工的扭力旋紧螺纹压板6，使薄形铝填圈11在耐压分配板3和螺纹压板6之间紧密吻合，同时也使密封环在喷丝板2与壳体1之间密合，防止熔体向上或向下两个方向渗漏。
化学纤维课件
二、纤维的分类
化学纤维：是指用天然的或合成的高聚物为原 料，经过化学和机械方法加工制造出来的纤维。
再生纤维：以天然聚合物为原料，经过化学和机械
方法制成的，化学组成与原高聚物基本相同的化学 纤维。
如粘胶纤维(Vicose Rayon) 、醋酸纤维(Cellulose
acetate) 、铜氨纤维（Cuprammonium fibers） Lyocell纤维、Tencel纤维、Modal纤维等。
中空异形纤维：一般指三角形和五角形中空纤维。 可以用来制造质地轻松、手感丰满的中厚花呢，制 造有较高耐磨性、保暖性、柔软性的复丝长统袜。 也可以用来制造具有透明度低、保暖性好、手感舒 适、光泽柔和的各种经编织物。
某些中空纤维用于制作反渗透膜，织造人工肾脏， 用于海水淡化，污水处理等。
北极熊的毛就是中空的
本课程要求
掌握纤维生产中常用的基本概念 掌握常见纤维种类及性能 掌握纤维纺丝方法及工艺 掌握纤维的改性方法和手段
第一章 绪论
纤维的分类与发展
化学纤维常用的基本概念
主要的质量指标
纤维的生产方法概述
纤维的鉴别方法
你所了解的纤维应用范围？
服用纺织品
服装
装饰用纺织品
三、世界化学纤维的发展
发展最早的是天然纤维，如棉，麻，毛，
蚕丝。
棉花最早出产在埃及
蚕丝是我国特产
天然纤维的性能不错，但有什么缺点？
生产受到自然环境以及生长周期的限制。
合成纤维发展史
最早的人造纤维诞生于1855年：
奥德马尔（法）硝酸纤维
1884年黑塞尔得到丝光的碱纤维； 1892年克劳斯和比万（英）——粘胶纤维，适合纺丝； 1905年投产，至今仍在纺织工业中占有一席之地。 然以上并非真正意义上的人工制品？ 合成纤维的出现是在20世纪30年代。
化纤纺织工艺及其说明PPT课件02
涤纶长丝的分类
• 未拉伸丝（常规纺丝）—UDY • 半预取向丝（中速纺丝）—MOY • 预取向丝（高速纺丝）—POY • 高取向丝（超高速纺丝）—HOY • 拉伸丝（低速拉伸丝）—DY • 全拉伸丝（纺丝拉伸一步法）—FDY • 常规变形丝—TY • 拉伸变形丝—DTY • 空气变形丝—ATY
纺丝工艺流程与设备简介
切片间接纺丝流程： 聚酯切片→切片料桶
（氮气保护） →螺杆挤出机（进
料、熔融压缩、计量
均化）→弯管→过滤 器→纺丝箱体→吹风 窗（冷却固化）→给 湿上油→甬道→卷绕
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纺丝工艺流程简介
切片投料
二、FDY生产流程图
3
FDY纺丝工艺流程图
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外检分级与包装
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生产设备简介
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运行中的卷绕头
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• 7、超细纤维 • 由于单纤维的粗细对于织物的性能影响很大，
所以化学纤维也可按照单纤维的粗细（线密度 ）分类，一般分为常规纤维、细旦纤维、超细 旦纤维和极细纤维。 • 常规纤维：线密度～7dtex； • 细旦纤维：线密度为～，主要用于仿真丝类的 轻薄型和中厚型织物； • 超细纤维：线密度为～，主要用于高密度防水 透气织物和人造皮革、仿桃皮绒织物等； • 极细纤维：线密度在以下，可通过海岛纺丝法 生产，主要用于人造皮革和医学滤材等特殊领 域。
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• 8、差别化纤维 • 差别化纤维系外来语，来源于日本。一般泛指通过化
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。 • 在聚合及纺丝工序中改性的有：共聚、超有光、超高 收缩、异染、易染、速染、抗静电、抗起毛起球、防 霉、防菌、防污、防臭、吸湿、吸汗、防水、荧光变 色等纤维。 • 在纺丝、拉伸和变形工序中形成的有：共混、复合、 中空、异形、异缩、异材、异色、细旦、超细、特粗 、三维卷曲、网络、混纤、混络、皮芯、并列以及竹 节、混色、包覆等等都属于差别化纤维的范畴。 • 差别化纤维主要用于服装及服饰织物，可提高经济效 益、优化工序、节约能源、减少污染、增加纺织新产 品。
化纤工艺学
化纤工艺学
附：第一、第二法向应力差
高分子液体在剪切流动中，除表现有粘性外，还表现出奇 异的弹性行为，存在法向应力差效应。第一、第二法向应 力差函数 N1、N2可定义为：
22-σ
33
在许多高分子材料加工过程中，如挤出、压延、注射等， 材料在机器和模具内的流动中存在简单剪切流场，其流场 形式示于图 中，材料只在一个方向流动，且流速只沿另 一个垂直方向有变化。一般约定，凡处理简单剪切流场， 一律取x1方向为流动方向，x2方向为速度梯度方向，第三 个方向x3为中性方向。
化纤工艺学
毛型短纤维：长度为 70-150mm，纤维较粗，类似羊 毛，与羊毛混纺，得到的织物称为“毛涤”织物。 中长纤维：介于棉型和毛型之间，主要用于织造中长 纤维织物。 4、牵切纤维（Strech-broken tow）化学纤维丝束经 拉伸纵向断裂而成的长度不相等的短纤维，也称不等 长短纤维
化纤工艺学
Ⅲ区 （固化丝条运动区）
熔体细流已固化为初生纤维，纤维不再细化，Vx保持不变，
dvx 0 dx
化纤工艺学
第三节
熔体纺丝过程中纤维结构的形成
纤维结构的形成和发展主要指纺丝线上高聚物的取向和结晶 ， 卷绕丝的结构是纺丝过程中流变学因素（熔体细流的拉伸）， 纺丝线上的传热和聚合物结晶动力学之间相互作用的结果。
化纤工艺学
三、断裂伸长率
式中：L0 ——纤维原长 L——纤维伸长至断裂的长度 Y大的纤维手感比较柔软，在纺织加工时，可以缓冲所受 的力。 毛丝断头较少，但断裂伸长也不宜过大，否则织物易变形。
化纤工艺学
四、初始模量
初始模量表征纤维对小变形的抵抗能力，以小形变 时应力和应变的比值或拉伸曲线初始一段直线部分的斜 率表示。在衣着上反映纤维对小的拉伸作用或弯曲作用 所表现的硬挺度。纤维的初始模量越大，越不易变形， 亦即在纤维制品的使用过程中形状的改变越小。
第四章 化学纤维.ppt
化学纤维分类
二、按形态结构分
3、按截面形状
圆形纤维 异形纤维：用异形喷丝孔纺制的具有特殊横截面形状的 化学纤维 复合纤维：由两种或两种以上高聚物，或具有不同分子 量的同一高聚物经复合纺丝法制成的化学纤维
4、按光泽
有光纤维 半光纤维 无光纤维
化学纤维分类
三、按性能特点
结构
性能特点：良好的耐磨性
锦纶
2、性能 （1）比重小于涤纶； （2）弹性好； （3）最突出的特性是耐磨性好； （4）耐碱不耐酸； （5）外观不如涤纶挺括； （6）耐热性不如涤纶； （7）耐光性差；
三、丙纶Polypropylene (PP)
结构
性能特点：密度小于水 零吸湿 具有较强的芯吸作用
应用：醋酯、维纶、氯纶、腈纶，但较少采用
有色纺丝
定义：在纺丝熔体或溶液中加入适当的着色
剂，经纺丝后直接制成有色纤维 特点：可提高染色牢度，降低染色成本， 减少污染环境
异形纤维纺丝
定义：用非圆形喷丝孔，制取各种不同截面形
状的异形纤维。 类型：三角形、Y形、星形和中空纤维等
复合纤维纺丝
定义：将两种或两种以上不同化学组成或不同 浓度的纺丝流体，同时通过一个具有特殊分配 系统的喷丝头而制得。在进入喷丝孔之前，两 种成分彼此分离，互不混合，在进入喷丝孔的 瞬间，两种液体接触，凝固粘合成一根丝条， 从而形成具有两种或两种以上不同组分的复合 纤维。
一、涤纶 二、锦纶 三、丙纶 四、腈纶 五、维纶 六、氯纶 七、氨纶
合成纤维特点
1、光泽强 2、染色性、吸湿性差 3、易产生静电、易沾污 4、强度大、易起球 5、抗熔孔性差 6、不霉不蛀
纺织材料学课件第四章_化学纤维(化学纤维概述)
集束、拉伸、卷曲、定形
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命名：在单体名称前加“聚”。
聚丙烯纤维： [CH2－CH]n
CH3
聚氯乙烯纤维 聚酯纤维 聚酰胺纤维 聚丙烯腈纤维 聚乙烯醇纤维的提纯或聚合→纺丝熔体或溶液的制备 →纺丝成形→ 后加工（牵伸、卷曲、上油、切断）
1. 高聚物的提纯或聚合 （1）再生纤维 由天然高分子聚合物经化学加工制造而成。天
（1）再生纤维素纤维 如粘胶纤维（最多）、铜氨纤维，原料为木材、
棉短绒等。依纤维素溶解成纺丝液的方法命名。
（2）再生蛋白质纤维 如大豆蛋白质纤维、牛奶纤维，原料为大豆、
牛奶。依蛋白质的来源命名。
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2.合成纤维 以煤、石油、天然气及一些农副产品等为原
料制成单体后，经化学聚合成高聚物，然后再纺 制成的纤维。如涤纶、锦纶（我国的商品名）等。
后加工的目的：使纤维具有一定的物理机 械性能（强力、伸长、抗静电、抱合力等）。
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短纤维后加工路线： （1）集束：获得大股丝束。 （2）拉伸：改变取向度，改善力学性质（如增 加强度、降低伸长）。 （3）上油：抗静电，减小摩擦。 （4）卷曲：提高抱合力，增加可纺性。 （5）干燥定形：去除水分，提高结构稳定性。 （6）切断：切成规定长度的短纤维。
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3.纺丝成形 将纺丝流体从喷丝头的喷丝孔中压出，呈细丝状
液体，再在适当介质中固化成细丝，这一过程称为 纺丝。根据纺丝流体制备的方法分熔体纺丝法和溶 液纺丝法。
（1）熔体纺丝法 将熔融的高聚物熔体从喷丝孔喷射到空气中
冷却固化。
过程简单，成本低，纺丝速度高。涤纶、锦 纶、丙纶等均采用此法。喷丝孔的形状决定了 丝的形状。
将高聚物溶解在适当的溶剂中（如粘胶、维纶、腈 纶等的制造）。
化纤工艺学讲解
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。
《化学纤维》课件
化学纤维的生产
02
原料选择与处理
原料选择
根据化学纤维的种类和性能要求 ，选择合适的原材料，如石油、 天然气、煤等。
原料处理
对原材料进行预处理，如净化、 干燥、脱蜡等，以确保生产过程 中的质量和稳定性。
纺丝原理与设备
纺丝原理
化学纤维的生产是通过纺丝工艺将高 聚物溶液或熔体纺成连续的细丝。
纺丝设备
等领域。
随着技术的不断进步，高性能化 学纤维的品种和性能得到了不断 提升，如碳纤维、芳纶纤维等。
高性能化学纤维的发展趋势是实 现高性能化、低成本化和绿色化 ，以满足不断增长的市场需求。
ห้องสมุดไป่ตู้物基化学纤维的发展
生物基化学纤维是指利用生物质资源为原料制成的纤维，如竹纤维、麻纤维等。
生物基化学纤维具有可持续性、环保等特点，符合绿色发展理念。
《化学纤维》ppt课件
目 录
• 化学纤维简介 • 化学纤维的生产 • 化学纤维的性能与特点 • 化学纤维的发展趋势与未来展望 • 化学纤维的环保与可持续发展
化学纤维简介
01
化学纤维的定义
总结词
化学纤维是通过化学方法加工而成的纤维，与天然纤维不同 。
详细描述
化学纤维是通过将天然高分子化合物（如纤维素、蛋白质等 ）或合成高分子化合物进行溶解、纺丝、拉伸等工序制成的 纤维。与天然纤维相比，化学纤维具有更好的物理和化学性 能，如耐热、耐腐蚀、抗皱等。
化学纤维的性能与
03
特点
化学纤维的物理性能
01
02
03
强度与延伸性
化学纤维具有良好的强度 和延伸性，能够承受较大 的外力，不易断裂。
耐热性和耐寒性
不同的化学纤维具有不同 的耐热性和耐寒性，能够 在不同的温度条件下保持 良好的性能。
化纤工艺聚丙烯纤维工艺概述.pptx
割裂纤维是把T型机头挤出的平膜或吹塑得到的管状 膜通过具有一定间隔的刀具架被切割成扁带、再经拉 伸、热定型得到扁丝。一般宽2.5-6mm,厚20－50μm 纤度1100dtex左右，强度4.4cn/dtex 。
平膜挤出法：纤度较均匀，手感和耐冲击性较差。 吹型薄膜法：产量高、手感好、纤度均匀性较差。 主要用途：地毯底布、编织袋、工业织物、绳索等。
二、撕裂纤维（原纤化纤维）
将挤出或吹塑得到的薄膜经单轴拉伸使大分子沿拉 伸方向取向，拉伸方向强度↑，垂直拉伸方向强度↓， 然后薄膜通过针辊或齿辊等破纤装置，被开纤，再经 物理、化学或机械作用使开纤薄膜进步离散成纤维网 状物或连续丝条，长丝。
第三节 聚丙烯的熔体纺丝
一、熔体纺丝
与PET、PA熔体纺丝过程一样PP也可以用熔体纺丝法 制成长丝、短纤维。工业生产PP纤维一般采用普通的熔 体纺丝法和膜裂纺丝法。随着生产技术的发展，近年来 又有许多新的生产工艺出现，如复合纺丝、短程纺、膨 体长丝、纺—牵一步法（FDY）、纺粘和熔体喷射法非 织造布工艺等。
丙纶纤维的主要特点： 1、比重小：丙纶是目前所有纤维中比重最小的 0.918/cm^3 2、强度高：丙纶是强度比较高的一种纤维，由于丙纶 不吸水，其干湿强度基本相同更适用湿态的使用要求。 3、弹性好：回弹率与涤纶、腈纶、尼龙类似，弹性模 量略低于涤纶 4、光热稳定性差：易于老化，在加工使用中容易失去 光泽、强伸度下降。 5、染色性差：PP上没有极性基因缺乏对一般染料的亲 和性。
<0.03
Hale Waihona Puke 第二节 纺丝级聚丙烯聚丙烯的生产一般都是由较大型的石油化工企业完成 的，化纤厂基本上都采用聚丙烯切片纺丝。
切片的主要指标： 等规度≥95％ [η]2dl/g 分子量 18～20万 熔融指数 6g/10min 水分 <0.1% 用齐格勒－纳塔催化剂可以获得高规整性的聚丙烯， 从而得到较高结晶性和较高的熔点及良好的物理机械 性能。丙烯单元中没有极性基因，为了增加分子间作 用力，其分子量比一般成纤高聚物要高。
化纤工艺学概论
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。
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腈纶
PAN
维纶
PVA
丙纶
PP
乙纶
UHMWPE
氯纶
PVC
氨纶
PU
芳 纶 1313 PMIA
芳 纶 1414 PPTA
第二节 化学纤维发展概述
一、世界化学纤维工业的发展概况
1．天然高分子加工 2．合成纤维
二、我国化学纤维工业的发展概况
第一阶段，即起步阶段（1956～1965年） 第二阶段，即奠基阶段（1966～1980年） 第三阶段，即发展阶段（1981年开始）
（五）按纤维性能差别分类
按纤维性能差别分类
差别化纤维 (Differential fibre) 功能纤维 (Functional fibre) 高性能纤维 (High-performance fibre)
二、化学纤维的命名
根据我国有关部门规定，人造纤维的短纤维一律叫“纤” （如粘纤、富纤），合成纤维的短纤维一律叫“纶”（如锦纶 、涤纶）。如果是长纤维，就在名称末尾加“丝”或“长丝” （如黏胶丝、涤纶丝、腈纶长丝）。
化学纤维的复丝由8～100根以下单纤维组成。
捻丝： 复丝加捻成为捻丝。
复捻丝：两根或两根以上的捻丝再合并加捻成为复捻丝。
帘线丝：由一百多根到几百根单纤维组成，用于制造轮
胎帘子布的丝条，称为帘线丝。
变形丝：化学纤维原丝经过变形加工使之具有卷曲、螺旋、
环圈等外观特性而呈现蓬松性、伸缩性的长丝称 为变形丝。变形丝又分弹力丝、膨松丝和低弹丝， 其中最多的是弹力丝。
聚乙烯醇缩甲醛纤 维 vinylon 聚丙烯纤维 propylene
超膏分子量聚乙烯 纤维
聚氯乙烯纤维 chlorofibre 聚氨基甲酸酯纤维
spandex 聚间苯二甲酰间苯
二 胺 Nomex 聚间苯二甲酰对苯
二 胺 Kevlar
分子结构
中国商 品名
代号
粘胶纤维
涤纶
PET
锦纶 6
PA6
锦 纶 66 PA66
4、蚕丝
5、化学纤维
涤纶：
POY
FDY
DTY
毛条
红色涤纶短纤
防羽绒涤纶短纤
锦纶：
POY
FDY
DTY
腈纶：
短纤 短纤
锦纶黑DTY
毛条
丝束
黏胶纤维：
增白黏胶长丝
有色黏胶长丝
黏胶玻璃纸
维纶：
长束黏胶纤维
维纶短纤
黏胶短纤
有色黏胶短纤
氨纶：
长丝
包芯线
合捻纱
包覆纱（单包）
包覆纱（双包）
铜氨纤维：
醋酯纤维：
湿法纺丝是高分子浓溶液由喷丝孔压出，在凝固浴中固化成丝的方法。
（四）按照单根纤维内的组成分类
单组分纤维
按照单根纤维内的组成分类
同一种高聚物组成的纤维
多组分纤维
由两种或两种以上高聚物组成的纤维
如各组分沿纤维轴向有规则地排列并形成连续的界面的纤维，称为 复合纤维；如各组分随机分散或较均匀混合的纤维，则称为共混纤维。
再生蛋白质纤维：用大豆、牛奶、花生等天然蛋白质 为原料制成的、组成成分仍为蛋白质的纤维。例如大 豆纤维、酪素纤维和花生纤维等
2．合成纤维
合成纤维是以石油、煤、天然气及一些农副产品等天然的低分 子化合物为原料，经一系列化学反应，合成高分子化合物，再经加 工而制得的纤维。
合成纤维
聚酯纤维（涤纶） 聚酰胺纤维（锦纶） 聚丙烯腈纤维（腈纶） 聚乙烯醇缩甲醛纤维（维纶） 聚丙烯纤维（丙纶） 聚氯乙烯纤维（氯纶） 聚氨酯弹性纤维（氨纶）
关于化纤工艺学概论
常见天然纤维
1、棉纤维
棉纤维纵向图
棉纤维截面图
2、麻纤维
Plant
Retting
Stripping
Root Cutting
Selection
Weaving
Hale Waihona Puke Raw JuteWeaving
Traditional Products
Diversified Products
3、羊毛纤维
（二）按形态结构分类 按形态结构分类
长丝 （Continuous filament） 短纤维 （Staple fibre）
1．长丝
在化学纤维制造过程中，纺丝流体（熔体或溶液）经纺丝成型 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。
化纤长丝
单丝 ：长度很长的连续单根纤维 复丝：两根或两根以上的单丝并合在一起组成的丝条。
第三节 化学纤维的生产方法概述
化学纤维的制造可概括为以下四个工序：
原料 制备
纺丝流体 （液）制备
化学纤维的 纺丝成型
化学纤维 的后加工
一、原料制备
再生纤维
由天然高聚物经化学加工制造而成，其原料制备过程是将天然 高分子化合物经一系列的化学处理和机械加工，提纯去除杂质。
合成纤维
以石油、煤、天然气及农副产品等低分子为原料制成单体后，经 过化学聚合，聚合而成具有一定官能团、一定平均分子量和分子量分 布的线型聚合物，然后再制成纤维。由于聚合方法和聚合物的性质不 同，合成的聚合物可能是熔体状态或溶液状态。
三、化学 纤维的主要
品种
学名、英文名
再生纤维 素纤维 聚酯系
脂肪族聚 酰胺系
聚丙烯腈 系
聚乙烯醇 系
聚烯烃系
含氯纤维
聚氨酯系
芳香族聚 酰胺系
viscose
聚对苯二甲酸乙二 酯 纤 维 polyester
聚酰胺 6纤维 nylon 6
聚 酰 胺 66 纤 维 nylon 66
聚丙烯腈纤维 acrylic
中长纤维 （Mid fibre）:
长度约为51～76mm，线密度约为2.2～3.3dtex，
介于棉型和毛型之间。
（三）按纤维制造方法分类
按纤维制造方法分类
熔体纺丝纤维 干法纺丝纤维 湿法纺丝纤维
熔体纺丝是高分子熔体从喷丝孔压出，熔体细流在周围空气（或水）中 凝固成丝的方法；
干法纺丝是高分子浓溶液从喷丝孔压出，形成细流，在热空气中溶剂迅 速挥发而凝固成丝的方法；
2．短纤维
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。
根据切 断长度
分类
棉型纤维 （Cotton type fibre）： 长度约为30～40mm，线密度为1.67dtex 左右， 纤维较细，类似棉花；
毛型纤维 （Wool type fibre）: 长度约为70～150mm，线密度为3.3～7.7dtex， 纤维较粗，类似羊毛；
包芯纱
一、化学纤维的分类
（一）按原料来源分类
再生纤维(Regenerated fibre) 合成纤维(Synthetic fibres)
1．再生纤维 再生纤维是以天然的高聚物为原料，经化学处理和机械加工而
制得的纤维，其纤维的化学组成与原高聚物基本相同。
再生纤维
再生纤维素纤维：用棉短绒、木材、甘蔗渣、芦苇等 天然纤维素为原料制成的纤维或以醋酸纤维素酯为纤维 素的纤维。例如：黏胶纤维、醋酯纤维(acetate fibre)、 Lyocell纤维、竹浆纤维和铜氨纤维(cuprammonium fibre) 等