化学纤维概论(第二版).ppt

干法纺丝工艺流程 纺丝液由计量泵输送到喷丝头 经喷丝孔挤出的纺丝细流进入垂直甬道与热气流接触 在热气流中随着溶剂的挥发，丝中聚合物浓度升高，丝条固化， 丝条以一定的速度卷取，使丝条拉伸细化而形成初生纤维 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。 纺丝速度取决于溶剂的挥发速度，因此纺丝原液浓度应尽可能高，溶剂的沸点与蒸发潜热小。速度在200~600m /min 之间。 干法纺丝的成形过程与熔体纺丝的类似之处：都是在纺丝甬道中使聚合物溶液的粘度达到一极限值来实现凝固的； 不同点：熔体纺丝借温度下降而达到的，干法纺丝是通过聚合物的浓度不断增大来完成的。 1、纺丝液的浓度比湿法高，一般可达18%~45%，相应的粘度也较高，能承受比湿纺更大的喷丝头拉伸（2~7倍），易制得比湿纺更细的纤维； 2、纺丝线上丝条所受到的力学阻力远比湿纺小，纺速比湿纺高，一般可达300~600m/min，但由于受到溶剂挥发速度的限制，干纺速度比熔纺低。 3、喷丝头孔数远比湿纺少，这是因为干法固化慢，固化前丝条容易粘连。一般干纺短纤维的喷丝头孔数在1200孔左右，而湿纺短纤维的孔数高达数万孔，因此干法单个纺丝位的生产能力远低于湿纺，干纺一般适于生产长丝，有腈纶、醋酯纤维、氯纶、氨纶等。 干法纺丝和湿法纺丝比较 纺丝过程中得到的初生纤维结构不完善，物理-机械性能差，不能直接用于纺织加工，必须经过一系列的后加工工艺，以改进其结构提高其性能。 后加工过程包括从拉伸到成品包装等一系列工序，其流程随纤维品种和类型而异。但是，拉伸与热定型是生产任何合成纤维都不可或缺的。这些工序对纤维的结构与性能有十分重要的影响。 4.化学纤维的后加工 拉伸的目的是使纤维的断裂强度提高，断裂伸长率降低，耐磨性和对各种形变 的疲劳强度提高。拉伸的方式有多种，按拉伸次数分，有一道拉伸和多道拉伸； 总拉伸倍数是各道拉伸倍数的乘积，一般熔纺纤维的总拉伸倍数为 3.0~7.0 倍；湿纺纤维可达 8~12 倍；生产高强度纤维时，拉伸倍数更高，甚至高达数十倍。 热定型的目的是消除纤维的内应力，提高纤维的尺寸稳定性，并且进一步改善 其物理机械性能。热定型可以在张力下进行，也可以在无张力下进行，前者称为紧 张热定型，后者称为松弛热定型。热定型的方式和工艺条件不同，所得纤维的结构 和性能也不同。 上油的目的是提高纤维的平滑性、柔软性和抱和力，减小摩擦和静电的产生，改善化学纤维的纺 织加工性能。上油的形式有：油槽或油辊上油及油嘴喷油。不同品种和规格的纤维需采用不同的专用油剂。 除上述工序外，在用溶液纺丝法生产纤维和用直接纺丝法生产锦纶的后处理过程中，都要有水洗工序，以除去附着在纤维上的凝固剂和溶剂，或混在纤维中的单体和齐聚物在粘胶纤维的后处理工序中，还需设脱硫、漂白和酸洗工序。 在生产短纤维时，需要进行卷曲和切断。在生产长丝时，需要进行加捻和络筒。 加捻的目的是使复丝中各根单纤维紧密地抱合，避免在纺织加工时发生断头或絮乱现象，并使纤维的断裂强度提高。 络筒是将丝筒或丝饼退绕至锥形纸管上，形成双斜面宝塔 型筒装，以便运输和纺织加工。 第五节、化学纤维的鉴别 在分析织物的纤维组成、配比以及对未知纤维进行剖析、研究、仿制时，都需要对纤维进行鉴别。 纤维鉴别就是利用各种纤维的外观形态和内在性质的差异，采用物理、化学等方法将其区分开来。 纤维鉴别通常采用的方法有显微镜法、燃烧法、 溶解法、着色法、熔点法等。 对组成、结构比较复杂的纤维，如接枝共聚、共混纤维等，则需借助适当的仪器进行鉴别，如差热分析法、红外光谱仪、气相色谱仪、X 射线衍射仪和电子显微镜等。 1、显微镜法：利用显微镜配合切片方法观察纤维的纵向外观和横截面形状来鉴别纤维。 　　　　　　　　常见纤维的横截面及外观形态特征 纤维 横截面形状 纵向外观 棉 腰子形，有空腔 扭曲的扁平带状 亚麻 多角形，有空腔 有竹节状横节及条纹 苎麻 扁圆形，有空腔 有竹节状横节及条纹 羊毛 不规则圆形 有鲮片状横纹 蚕丝 三角形、圆角 表面光滑 粘胶纤维 锯齿形 有条纹 醋酯纤维 三叶形或豆形 有 1~2 根条纹 维纶 腰子形 有粗条纹 腈纶 哑铃形 有条纹 涤纶 圆形 表面光滑 锦纶 圆形 表面光滑 丙纶 圆形 表面光滑 2、燃烧法：根据不同纤维的燃烧特性来鉴别纤维 掌握好：烟、焰、味、灰 纤维 燃烧情况 气味 灰烬颜色及形状 棉 易燃，黄色火焰 有烧纸气味 灰烬少，灰末细软，浅灰色 麻 易燃，黄色火焰 有烧纸气味 灰烬少，灰末细软，浅灰色 粘胶纤维 易燃，黄色火焰 有烧纸气味 灰烬少，灰末细软，浅灰色 羊毛 徐徐冒烟起泡并燃烧 有烧毛发臭味 灰烬少，黑色块状，质翠 蚕丝 燃烧慢 有烧毛发臭味