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文檔簡介

1、纖維新材料與應用化學纖維基本概念第一節 化學纖維的基本概念與分類一、纖維的定義1. 纖維(Fiber):是一種細長形狀的物體,其長度對其最大平均橫向尺寸比至少為10:1,其截面積小于0.05mm2,寬度小于0.25mm。2. 紡織纖維(Textile fiber) :紡織用纖維的直徑一般為幾微米至幾十微米,長度與直徑之比一般大于1000:1,還應具有一定的柔曲性、強度、模量、伸長和彈性等。 一些一維尺度的材料也經常以纖維命名,例如納米纖維。 一些作為結構材料的纖維,對于長徑比、柔曲性等的要求已沒有紡織纖維那么嚴格。化學纖維基本概念二、 纖維的分類(1)按原料分類的纖維動物纖維:絲、毛等天然纖維

2、紡織纖維化學纖維化學纖維基本概念礦物纖維:石棉等植物纖維:棉、麻等 天然纖維 ( Natural fiber) :由纖維狀的天然物質直接分離、精制而成。 化學纖維 (Chemical fiber,Man-madefiber) :用天然或人工合成的聚合物為原料,經化學處理和機械加工制得的纖維。包含人造纖維、合成纖維和無機纖維三類。化學纖維基本概念再生蛋白質纖維動物蛋白:酪朊(奶蛋白)、絲朊(絲素蛋白)植物蛋白:大豆、花生、玉米蛋白再生纖維素纖維 粘膠纖維、銅氨纖維人造纖維 新溶劑纖維素纖維纖維素酯纖維:二醋酯纖維、三醋酯纖維、 纖維素硝酸酯纖維其它:甲殼質纖維、海藻纖維聚酯纖維雜鏈纖維聚酰胺纖維

3、聚氨酯彈性纖維其它:芳香族聚酰胺纖維、聚脲聚甲醛、聚酰亞胺等化學纖維合成纖維無機纖維碳鏈纖維玻璃纖維碳纖維金屬纖維聚丙烯腈纖維、聚乙烯醇纖維、聚烯烴纖維含氯纖維、含氟纖維、其它化學纖維基本概念 人造纖維(Artificial fiber):以天然高分子化合物為原料,經化學處理和機械加工制得的纖維,也稱再生纖維(Regeneratedfiber) 合成纖維 (Synthetic fiber):以石油、天然氣、煤及農副產品等為原料,經一系列的化學反應制成合成高分子化合物,再經加工而制得的纖維。化學纖維基本概念 無機纖維(Inorganic fiber):主要成分是由無機物構成的纖維。玻璃纖維 Gl

4、ass fiber,Textile glass無機纖維 碳纖維 Carbon fiber金屬纖維 Metallic fiber化學纖維基本概念2. 按尺寸分類的化學纖維(1)長絲 (Filament, yarn)在化學纖維制造過程中,經紡絲成形和后加工工序后,得到的連續不斷的長度以千米計的纖維稱為長絲。單絲(少孔絲、鬃絲)復絲簾線絲長絲化學纖維基本概念 單絲:原指用單孔噴絲頭紡制而成的一根連續單纖維,但在實際應用中,往往也包括36孔噴絲頭紡成的36根單纖維組成的少孔絲少孔絲。較粗的合成纖維單絲(直徑0.082mm)稱為鬃絲鬃絲,用作繩索、毛刷、日用網袋、漁網或工業濾布;細的聚酸胺單絲用作透明女

5、襪或其它高級針織品。 復絲:由數十根單纖維組成的絲條。化學纖維的復絲一般由8100根以下單纖維組成。絕大多數的服用織物都是采用復絲織造,因為由多根單纖維組成的復絲比同樣直徑的單絲柔順性好。化學纖維基本概念 簾線絲:由一百多根到幾百報單纖維組成、用于制造輪胎簾子布的絲條,俗稱簾線絲。化學纖維基本概念(2) 短纖維 (Staple fiber)化學纖維經切斷而成的、一定長度規格的纖維。棉型:2538mm毛型:70150mm中長型:5176mm短纖維化學纖維基本概念(3) 絲束(Tow)絲束是由大量單纖維匯集而成。用來切斷成短纖維的絲束由幾萬根至幾百萬根組成,以提高短纖維的生產能力;煙用絲束由600

6、0根組成,用于生產香煙過濾嘴。化學纖維基本概念(4)牽切纖維 (Stretch-broken tow)化纖絲束經牽伸拉斷而成的長度不相等(而有一定比例)的短纖維。化學纖維基本概念3. 按表面和縱向形狀分類的化學纖維 直絲(Flat yarn) 變形紗 (Textured filament,Textured yarn) (TY)化學纖維基本概念拉伸變形絲(DTY)變形紗彈力變形絲膨體紗(BCF)定型變形絲變形紗包括所有經過變形加工后具有(或潛在具有)卷曲、螺旋、環圈等外觀特性而呈現膨松性、伸縮性的單根或多根長絲和紗。化學纖維基本概念網絡絲 (Network yarn)預取向絲或拉伸變形紗經高壓氣

7、流吹捻,單絲間相互交纏,形成周期性的網絡點的絲條。網絡絲抱合性好、強度較高,織造時能省去加捻、上漿工序,所以網絡絲又叫“免漿絲”。化學纖維基本概念4. 按取向程度分類的化學纖維 未取向絲(UDY-Un-draw yarn)經低速紡絲紡制的化纖長絲。 預取向絲(POY-Pre-oriented yarn, Partiallyoriented yarn)經高速紡絲獲得的取向度在未取向絲和牽伸絲之間的化纖長絲。 全取向絲(FOY-Fully oriented yarn)利用超高速紡(紡速在5500m/min以上)生產的化纖長絲。化學纖維基本概念5.按性能分類的化學纖維按性能分類的化學纖維 差別化纖維

8、 (Differential fiber)泛指對常規化學纖維產品有所創新或賦予某些特性的化學纖維。主要是指經過化學改性或物理改性,使常規化學纖維的服用性能得以改善,并具有一些新的性能,使同一化學纖維大品種的產品多樣化和系列化。化學纖維基本概念在聚合及紡絲工序中改性的有:共聚、超有光、超高收縮、異染、易染、速染、抗靜電、抗起毛起球、防霉、防菌、防污、防臭、吸濕、吸汗、防水、熒光變色等纖維;在紡絲、拉伸和變形工序中形成的有:共混、復合、中空、異形、異縮 、異材、異色、細旦、超細、特粗、粗細節、三維卷曲、網絡、混纖、混絡、皮芯、并列、毛圈 噴氣變形以及各種竹節、疙瘩、結子、鏈條、辮子、夾色、混色。包

9、覆、起毛起絨的花色絲、紗或纖維條等都屬于差別化纖維的范疇。化學纖維基本概念 異形纖維 (Shaped fiber,Profiled fiber) :在合成纖維成形過程中,采用異形噴絲孔紡制的具有非圓形截面的纖維或中空纖維稱為異形截面纖維,簡稱異形纖維。例如:三角形纖維具有類似于蠶絲的光澤。化學纖維基本概念十字形纖維具有手感好、覆蓋性好和抗起球等優點。化學纖維基本概念中空纖維具有質輕、保暖等特點。化學纖維基本概念異形噴絲孔化學纖維基本概念異形噴絲孔與斷面形狀的關系化學纖維基本概念 復合纖維:(Bicomponent fiber, Composite fiber)在纖維橫截面上存在兩種或兩種以上不

10、相混合的聚合物,這種化學纖維稱為復合纖維,或稱雙組分纖維,多組分纖維。復合纖維的品種很多,有并列型、皮芯型、海島型、裂離型和共混型等。化學纖維基本概念圖 復合纖維的幾種主要型式(a)、(b)并列型;(c)、(d)皮芯型;(e)海島型;(f)(g)裂離型;(h) 共混型化學纖維基本概念化學纖維基本概念 共混纖維:共混纖維:Blended spun fiber, Blended fiber由兩種或兩種以上不同的聚合物混合后紡制成的化學纖維。化學纖維基本概念蛋白質纖維從天然動物乳液或植物(如牛奶大豆、玉米、花生等)中提煉蛋白質,經紡絲或與其它高聚物共混紡絲而成。大豆蛋白纖維化學纖維基本概念 超細纖維

11、(超細纖維(Superfine fiber):):化學纖維可按單纖維的粗細(線密度)分類,一般分為常規纖維、細旦纖維、超細纖維和極細纖維。一般線密度0.55dtex稱超細纖維。化學纖維基本概念滌綸:常規纖維的線密度為1.47.0dtex細旦纖維的線密度為0.551.4dex超細纖維為0.110.55dtex極細纖維在0.11dtex化學纖維基本概念有色纖維:dope-dyed fiber,spun-dyed fiber對紡絲溶液、熔體或凝膠采用著色方法(加入著色劑或有色母粒等)制成的有色化學纖維。簡稱有色絲。化學纖維基本概念 有光纖維 Bright fiber,Lustrous fiber生產

12、過程中,未加入消光劑經行消光處理的光澤較強的化學纖維。化學纖維基本概念 消光纖維 (無光纖維) Dull fiber,Delustered fiber生產過程中,經過消光處理(通常用二氧化鈦為消光劑)制成的化學纖維。纖維表面的反射光減弱。 半消光纖維 (半光纖維) semi-dull fiber生產過程中,經部分消光處理(加入消光劑約加入消光劑約0.5 )而制成的化學纖維。化學纖維基本概念 高性能纖維高性能纖維(High-performance fiber)具有高強度、高模量、耐高溫、具有高強度、高模量、耐高溫、耐化學藥品、特別優異的一類新耐化學藥品、特別優異的一類新型纖維。型纖維。例例:芳族

13、聚酰胺纖維、全芳族聚酯芳族聚酰胺纖維、全芳族聚酯纖維、碳纖維、高強高模聚乙烯纖維、碳纖維、高強高模聚乙烯纖維、聚苯并咪唑纖維、聚四氟纖維、聚苯并咪唑纖維、聚四氟乙烯纖維等。乙烯纖維等。高性能纖維的應用高性能纖維的應用裝甲車、裝甲車、 鋼盔、防暴盾牌、防鋼盔、防暴盾牌、防彈車、防彈衣。彈車、防彈衣。化學纖維基本概念 功能纖維 (Function fiber)在常規化學纖維原有性能的基礎上,又增加了某種特殊功能的一類新型纖維例:高吸水纖維、導電纖維、中空纖維分離膜、離子交換纖維、抗菌消臭纖維、抗紫外線纖維等。化學纖維基本概念 高分子分離膜是一種重要的功能材料,已經在許多領域獲得應用。化學纖維基本概

14、念 智能纖維(Intelligent fiber)一維的纖維狀智能材料。一方面,它具有一般智能材料的智能化功能,即能夠感知環境的變化或刺激,并能做出響應,是一種長度、形狀、溫度、顏色和滲透速率等能夠隨著環境發生變化而發生敏銳變化的新型纖維;另一方面,它具有普通纖維長徑比大的特點,能加工成多種產品。化學纖維基本概念一、 線密度1.定義:線密度是表示纖維粗細程度的量,在我國化學纖維工業中,也稱“纖度”。 線密度的單位名稱為特克斯,單位符號為tex。 1000m長纖維重量的克數即為該纖維的特數。 其1/10稱分特克斯,單位符號為dtex。化學纖維的品質指標化學纖維的品質指標 過去使用的線密度單位:旦

15、尼爾(Denier,簡稱旦)和公制支數(簡數公支)為非法定計量單位 旦尼爾數為9000 m長纖維重量的克數 公支為單位重量纖維的長度既: 1公支=1m/g化學纖維的品質指標2.換算關系:(對同一根纖維而言)分特數=特數/10特數支數=1000旦數=9 特數1tex(特)=1mg/m1tex=10dtex1旦=1mg/9m1特=1旦/91公支=1m/g單纖維越細,手感也越柔軟,光澤柔和且易變形加工。化學纖維的品質指標例題: 一根450米長的纖維重0.1克,將其進行拉伸得知斷裂強力為0.098N,求該纖維線密度(分別以特和旦表示)及相對強度(以N/tex和cN/dtex表示)。化學纖維的品質指標二

16、、拉伸性能1. 斷裂強力(絕對強力)和斷裂強度(1)斷裂強力 定義:纖維纖維拉伸至斷裂時所能承受的最大負荷稱斷裂強力,也稱絕對強力或斷裂負荷。 單位:牛頓 (N)、厘牛頓 (cN)斷裂強力不僅與纖維本身性質有關,還與線密度有關。所以常用相對強度表示化學纖維的斷裂強度。化學纖維的品質指標(2)斷裂強度 定義:纖維在連續增加負荷的作用下,直至斷裂所能承受的最大負荷與纖維的線密度之比。 單位:牛頓特克斯(Ntex)厘牛頓分特克斯(cNdtex)化學纖維的品質指標 斷裂強度是反映纖維質量的一項重要指標。斷裂強度高,纖維在加工過程中不易斷頭、繞輥,最終制成的紗線和織物的牢度也高;但斷裂強度太高,纖維剛性

17、增加,手感變硬。 干強度:纖維在干燥狀態下測定的強度稱干強度 濕強度:纖維在潤濕狀態下測定的強度稱濕強度化學纖維的品質指標主要紡織纖維的斷裂強度主要紡織纖維的斷裂強度化學纖維的品質指標化學纖維的品質指標2.斷裂伸長率 纖維的斷裂伸長率一般用斷裂時的相對伸長率,即纖維在伸長至斷裂時的長度比原來長度增加的百分數表示:斷裂伸長率 = (L-L0)/L0100% 纖維的斷裂伸長率是決定纖維加工條件及其制品使用性能的重要指標之一。斷裂伸長率大的纖維手感比較柔軟,在紡織加工時,可以緩沖所受到的力,毛絲、斷頭較少;但斷裂伸長率也不宜過大,否則織物易變形。普通紡織纖維的斷裂伸長率為1030%,但對于工業用強力

18、絲,則一般要求斷裂強度高、斷裂伸長率低,使其最終產品不易變形。化學纖維的品質指標3. 初始模量纖維的初始模量即彈性模量(或楊氏模量)是指纖維受拉伸而當伸長為原長的1%時所需的應力。初始模量表征纖維對小形變的抵抗能力,在衣著上則反映纖維對小的拉伸作用或彎曲作用所表現的硬挺度。纖維的初始模量越大,越不易變形,亦即在纖維制品的使用過程中形狀的改變越小。例如在主要的合成纖維品種中,以滌綸的初始模量為最大,其次為腈綸,錦綸則較小,因而滌綸織物挺括,不易起皺,而錦綸則易起皺,保形性差。化學纖維的品質指標4. 斷裂功 斷裂功為材料拉伸至斷裂時外力所做之功。 可以從負荷伸長曲線下的面積求出。 斷裂功反映纖維的

19、韌性。化學纖維的品質指標蜘蛛牽引絲和其它纖維的力學性能比較蜘蛛牽引絲和其它纖維的力學性能比較化學纖維的品質指標5. 回彈性纖維在外力作用下伸長和釋放外力后恢復到原始狀態的能力稱為回彈性。纖維回彈性的表示方法有兩種。(1)一次負荷回彈性質回彈率和彈性功化學纖維的品質指標(2) 多次循環負荷回彈性質化學纖維的品質指標三、吸濕性纖維的吸濕性是指在標準溫濕度(20、65相對濕度)條件下纖維的吸水率。一般采用兩種指標來表示:回潮率和含濕率。回潮率 =試樣所含水份的重量干燥試樣的重量 100%含濕率 = 100%試樣所含水份的重量未干燥試樣的重量化學纖維的品質指標吸濕性影響纖維的加工性能和使用性能。吸濕性

20、好的纖維,摩擦和靜電作用減小,穿著舒適。對于吸濕性差的合成纖維,利用化學改性的方法,在聚合物大分子鏈上引人親水性基團,可使其吸濕性有所提高。但實踐證明,利用物理改性的方法,在纖維中產生無數有規律的毛細孔,或進行適宜的表面處理,以改變纖維的表面結構,對于改善其吸水性是有效的。化學纖維的品質指標 公定回潮率:為了計重和核價需要,對各種紡織材料的回潮率作出的統一規定。纖維在20、65相對濕度下的回潮率和我國所規定的公定回潮率化學纖維的品質指標巻曲數巻曲率反映卷曲的程度卷曲回復率卷曲彈性率反映卷曲穩定性和堅牢度四、巻曲性普通合成纖維的表面比較挺直光滑,纖維之間的抱合力較小,不利于紡織加工。將纖維進行化

21、學、物理或機械卷曲變形加工,而賦予纖維一定的卷曲,可以有效地改善纖維的抱合性,同時增加纖維的蓬松性和彈性,使其織物具有良好的外觀和保暖性。短纖維的巻曲性表征 化學纖維的品質指標緊縮伸長率:反映彈性及卷縮程度緊縮彈性恢復率:反映彈性及卷縮穩定性卷縮特性:卷曲收縮率CC 卷曲模量CM 卷曲穩定度CS變形絲的卷曲性表征 化學纖維的品質指標卷曲率 = (L1 L0 )/L1 100%卷曲回復率 = (L1 L2 )/L1 100%卷曲彈性回復率 = (L1 L2 )/(L1 L0 ) 100%L0預加張力為1.2610-3dNtex時的纖維長度;L1 加負荷 8.8 10-2dNtex并保持l min

22、后測得的纖維長度;L2 除去負荷使纖維松弛2min后,再加預張力測得的纖維長度。 卷曲數(個cm)= (彎曲點個數/2)/L0化學纖維的品質指標五、沸水收縮率將纖維放在沸水中煮沸30min后,其收縮后的長度與原來長度之比,稱為沸水收縮率。沸水收縮率是反映纖維熱定型程度和尺寸穩定性的指標。 沸水收縮率越小,纖維的結構穩定性越好,纖維在加工和服用過程中遇到濕熱處理(如染色、洗滌等)時,尺寸越穩定而不易變形,同時物理機械性能和染色性能也越好。纖維的沸水收縮率主要由纖維的熱定型工藝條件來控制。化學纖維的品質指標六、 燃燒性能 纖維的燃燒性能是指纖維在空氣中燃燒的難易程度。為了測定和表征纖維及其制品的燃

23、燒性能,國際規定采用“極限氧指數”(Limiting Oxygen Index,簡稱LOI)法。所謂極限氧指數,就是使著了火的纖維離開火源,而纖維仍能繼續燃燒時,環境中氮和氧混合氣體內所含氧的最低百分率。化學纖維的品質指標 在空氣中,氧的百分率為21,故若纖維LOI21,就意味著空氣中的氧氣足以維持纖維繼續燃燒,這種纖維就屬于可燃性或易燃性纖維;若LOI21,就意味著這種纖維離開火焰后,空氣中的氧不能滿足使纖維繼續燃燒的最低條件,會自行熄滅,這種纖維屬于難燃性或阻燃性纖維。LOI26時稱為阻燃纖維。化學纖維的品質指標纖維的極限氧指數纖維的極限氧指數化學纖維的品質指標 由表可見,幾種主要化學纖維

24、的LOI都小于21,屬可燃或易燃纖維。而對于床上用品、兒童及老人睡衣、室內裝飾織物、消防用品、飛機、汽車、輪船內倉用品等,很多國家都有阻燃要求,因此,對化學纖維的阻燃處理,國內外進行過大量研究,主要是采用共聚、共混、表面處理等方法,在纖維或織物中引入有機磷化合物、有機鹵素化合物或二者并用。世界合成纖維發展概論1935年Carothers以己二胺、己二酸為原料,合成聚酰胺66,再經熔融紡絲制成聚己二酰己二胺纖維,并在美國Dupont實現工業化生產。1941年Schlack發明的聚己內酰胺纖維在德國實現了工業化生產。上世紀50年代初,聚丙烯腈纖維、聚乙烯醇縮甲醛纖維、聚酯纖維等相繼實現了工業化。1

25、960年聚丙烯纖維在意大利實現了工業化。石油化工的迅猛發展促進了合成纖維工業的發展。世界合成纖維的產量于1962年超過了羊毛產量,1967超過了再生纖維產量,近年又與棉花產量基本持平,成為主要紡織原料。世界合成纖維發展概論我國和世界化學纖維產量世界合成纖維發展概論世界合成纖維發展的四個階段:第一階段 19381950 重點發展尼龍,探索新的合成高聚物。第二階段 19501956 滌綸,腈綸等主要合成纖維工業化。 第三階段 1956迄今迄今 發展第二代合纖改性纖維,也稱為差別化纖維、新合纖。第四階段 1960迄今迄今 發展特種纖維 ,包括高性能纖維和功能纖維。世界合成纖維發展概論在三大合成纖維工

26、業化以后,56年進入了合成纖維的第三階段,即進入了“分子工程”階段。人們開始利用化學改性和物理改性手段,通過分子設計,制成具有特定性能的第二代化學纖維,即“差別化纖維”。改性的內容很多,如賦予纖維抗靜電、抗起球、光熱穩定、防污、阻燃、蓬松、手感好、高吸水、高收縮、可染性等性能。仿毛、仿麻、仿絲綢、仿棉都可以通過改性達到目的。世界合成纖維發展概論差別化纖維在化學纖維中的比例迅速增加,如最近日本的差別化纖維產量已占其全部合成纖維的50以上。其中,原液著色、異形、復合等加工技術早已成熟,在近年開發的高附加值織物中被大量采用。聚酯細旦絲的仿真絲綢產品,由于其外觀、手感、懸垂性、穿著舒適性等大為改善,受

27、到國際市場的青睞。世界合成纖維發展概論高性能纖維高強度高模量纖維聚對苯二甲酰對苯二胺纖維,強度為1922cNdtex、模量為460850cNdtex。耐高溫纖維聚間苯二甲酰間苯二胺纖維,在304下連續加熱1000h強度仍保持64,在火焰中難燃,具有自熄性。高強度高模量耐高溫纖維碳纖維世界合成纖維發展概論高溫耐腐蝕纖維聚四氟乙烯纖維,在天然纖維及化學纖維中,化學穩定性最優異。電絕緣纖維 聚2,6二苯基對苯醚纖維,耐超高電壓500kV上 。世界合成纖維發展概論功能纖維離子交換纖維在大分子中引入磺酸基、羧基、胺基等活性基團,使纖維具有離子交換、捕捉重金屬離子功能。塑料光導纖維用折射率不同的兩種透明高

28、分子材料,采用皮芯復合紡絲制成纖維。活性碳纖維具有多微孔結構,表面有很強吸附特性的。世界合成纖維發展概論中空纖維膜具有微孔結構,在壓力差、濃度差或電位差的推動下,進行反滲透、超濾、透析用的等。水溶性纖維可以達到水溶溫度為1095、不同規格纖維等。聚氨酯彈性纖維伸長率為500600時,彈性回復率為9798的纖維。世界合成纖維發展概論我國化學纖維工業的發展概況我國的化學纖維工業發展歷程可以大致分為四個階段。第一階段,即起步階段(19561965年)。從粘膠纖維起步,從東歐、日本、英國分別引進了生產粘膠、維綸、腈綸設備和技術。第二階段,即奠基階段(19661980年)。化纖原料開始轉向石油化工路線。

29、建立了一批維綸廠,在上海、遼陽、天津、四川引進四套大型石油化纖聯合企業的成世界合成纖維發展概論套設備,配套發展了一批合成纖維紡絲廠,為我國化纖工業的更大發展奠定了基礎。第三階段,即發展階段(19811995)。上世紀80年代建設了特大型化纖企業江蘇儀征化纖工程;完成了上海石化公司的二期工程,并在廣東新會、佛山、河南平頂山以及遼寧撫順等地,建成了多個技術先進的滌綸、錦綸和腈綸廠。90年代又完成了儀征三期和遼化二期工程。世界合成纖維發展概論第四階段,即持續增長階段(1996)。成為世界上化學纖維第一生產大國。已形成國營、民營、外資三足鼎立的局面。重視差別化、高性能、功能纖維的研究與開發,化纖新品種

30、不斷投產。總之,今后我國化纖工業將不斷由生產大國向高技術、高質量、多品種大國轉化,進一步提高集約化程度,邁向國際先進水平。世界合成纖維發展概論化學纖維的生產方法概述化學纖維的制造可概括為以下四個工序:化學纖維的制造可概括為以下四個工序: 原料原料制備制備 紡絲流體紡絲流體(液)制備(液)制備 化學纖維的化學纖維的紡絲成型紡絲成型 化學纖維化學纖維的后加工的后加工 一、原料制備 天然高分天然高分子聚合物子聚合物 由天然高分子聚合物經化學加工制造而成,其原料制備過程是將天然高分子化合物經一系列的化學處理和機械加工,提純去除雜質。 合成合成纖維纖維 以石油、煤、天然氣及一些農副產品等低分子為原料制成

31、單體后,經過化學聚合,聚合而成具有一定官能團、一定平均分子量和分子量分布的線型聚合物,然后再制成纖維。由于聚合方法和聚合物的性質不同,合成的聚合物可能是熔體狀態或溶液狀態。 化學纖維的生產方法概述二、紡絲流體(液)的制備二、紡絲流體(液)的制備 紡絲液紡絲液的制備的制備熔體法熔體法紡絲紡絲熔體熔體溶液法溶液法紡絲紡絲溶液溶液幾種主要成纖高聚物的熱分解溫度和熔點幾種主要成纖高聚物的熱分解溫度和熔點 化學纖維的生產方法概述(一)紡絲熔體的制備(一)紡絲熔體的制備 凡高聚物的熔點低于其分解溫度的,多采用將高聚物熔融成流動的熔體(紡絲熔體)進行紡絲(如滌綸、錦綸、丙綸等)。熔體紡絲法用于工業生產有兩種

32、實施方法:一是熔體直接紡絲;另一種是切片紡絲。 化學纖維的生產方法概述(二)紡絲溶液的制備(二)紡絲溶液的制備 采用溶液紡絲法時,紡絲熔液的制備有兩種方法:一是直接利用聚合后得到的聚合物溶液作為紡絲原液,稱為一步法;二是將聚合物溶液先制成顆粒狀或粉末狀的成纖聚合物,然后再溶解,以獲得紡絲液,稱為二步法。 化學纖維的生產方法概述三、化學纖維的紡絲成型三、化學纖維的紡絲成型 將紡絲熔體或溶液,用紡絲泵(或稱計量泵)連續、定量而均勻地從噴絲頭的噴絲孔中壓出,呈液體細絲狀,再在適當介質中固化成細絲,這一過程稱為紡絲,這是化學纖維生產的核心工序。常用的紡絲方法根據紡絲流體制備的方法和液體細絲固化的方法不

33、同,分為熔體紡絲和溶液紡絲兩類。 化學纖維的生產方法概述(一)熔體紡絲(一)熔體紡絲 熔體紡絲是將成纖高聚物熔體經紡絲噴絲頭流出熔體細流、在周圍空氣(或水)中冷卻凝固成型的方法。如滌綸、錦綸、丙綸等采用熔體紡絲方法制得。此法流程短、紡絲速度高、紡絲速度一般為9001200m/min,高速紡絲可達4000m/min以上,成本低,但噴絲板孔數較少,長絲1150孔,短纖維一般為300800孔,高的可達10002000孔,甚至更多。若用常規圓形噴絲孔,則紡得的纖維截面大多為圓形;采用異形噴絲孔,則紡得的纖維截面為異形。該法適用于能熔化、易流動、不易分解的高聚物。 化學纖維的生產方法概述熔體紡絲生產流程熔體紡絲生產流程化學纖維的生產方法概述(二)溶液紡絲(二)溶液紡絲 濕法紡絲是將高聚物在溶劑(無機、有機

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