合成纖維名詞解釋

1、合成纖維名詞解釋名詞解釋1）纖維：天然或人工合成的細(xì)絲狀物質(zhì)，具有足夠的細(xì)度（小于100p m）。足 夠的長(zhǎng)徑比（大于500p m乃至無(wú)限大）顯示一定的力學(xué)性能。2）合成纖維：將人工合成，具有適宜分子量并具有可溶性的線性聚合物，經(jīng)紡 絲成型和后處理而制得化學(xué)纖維。成纖聚合物的結(jié)構(gòu)與特征：1）線性聚合物，少支鏈、無(wú)交聯(lián)聚合物紡織的纖維可沿纖維縱軸方向拉伸而有序排列。大分子同時(shí)承受作用力，纖維具有較高的拉伸強(qiáng)度。2）適當(dāng)?shù)姆肿恿?，分子量分布窄?）分子結(jié)構(gòu)要調(diào)整，易于結(jié)品，最好能形成部分結(jié)品的結(jié)構(gòu)。結(jié)品部分可使聚 合物分子的取向態(tài)較為穩(wěn)定，而無(wú)定形區(qū)使纖維有一定的彈性和較好的染色性。4）聚合物分子

2、中含有極性基團(tuán)，分子鏈間有足夠強(qiáng)的作用力（如：離子鍵、色 散力、范德華力、氫鍵等），提高纖維的物理和機(jī)械性能。5）結(jié)品型聚合物熔點(diǎn)和軟化點(diǎn)應(yīng)比使用溫度高得多，非結(jié)品性聚合物Tg應(yīng)比使 用溫度高。6）聚合物應(yīng)有一定的熱穩(wěn)定性，易于加工成纖，并具有實(shí)用價(jià)值。合成纖維的六大品種：滌綸、錦綸、腈綸、丙綸、維尼綸、氯綸（按產(chǎn)量高低 排列）長(zhǎng)絲：在化學(xué)纖維制造過(guò)程中，紡絲液從噴絲孔擠出，在紡絲甬道或凝固浴中成 形，形成連續(xù)不斷的絲條，這樣得到長(zhǎng)度數(shù)以千計(jì)的光滑的絲稱為長(zhǎng)絲。短纖維：在世界化學(xué)纖維中有半數(shù)以上的產(chǎn)品被切成幾厘米至幾十厘米長(zhǎng)的短 段，稱為短纖維。絲束：是由幾萬(wàn)根到幾百萬(wàn)根單絲匯成一束，用來(lái)切斷

3、短纖維。異性纖維：在合成纖維形成過(guò)程中，采用非圓形孔眼的噴絲板，制取各種不同截 面形狀的纖維。異性纖維的特點(diǎn)：與圓形截面纖維相比，異型纖維具有一系列優(yōu)點(diǎn)，三角截面的 維綸光澤良好，不易粘塵土，耐穿著；“支”形截面的錦綸彈性好，有良好的抗 起球性；五葉形截面的滌綸長(zhǎng)絲手感好，覆蓋性好，抗起球性好。采用不同的異 型截面，可使紡織物具有仿毛、仿絲或仿麻的感覺(jué)。復(fù)合纖維：將兩種或兩種以上的成纖聚合物的熔體或濃溶液，利用組分、配比、 粘度或品種的不同，分別輸入同一個(gè)紡絲組件，在組件的適當(dāng)部位匯合，在同一 紡絲孔中噴出而成為一根纖維，成為復(fù)合纖維。品種的主要類型：并列型、皮芯型、海島型。超細(xì)纖維是由海島型

4、復(fù)合纖維制的。合成纖維的生產(chǎn)工藝：高分子化合物的制備和機(jī)械處理一一紡絲熔體或紡絲溶 液的制備一一纖維的成形一一纖維的后加工。直接利用聚合物溶液作為紡絲原液稱為一步法；先制成顆粒或粉末狀的成纖聚合 物，然后溶解以獲得紡絲液稱為兩步法。制備紡絲液的溶劑應(yīng)具備如下特點(diǎn)：1）在適宜的溫度下有良好的溶解性能；2）沸點(diǎn)不宜太低或太高，若太低，揮發(fā)性太大，增加損耗，惡化勞動(dòng)條件；太 高則不宜十法紡絲，且回收困難。3）有足夠熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，并應(yīng)便于回收。4）應(yīng)無(wú)毒或微毒，對(duì)設(shè)備材料沒(méi)有腐蝕性或腐蝕性較小。5）在溶解過(guò)程中不引起聚合物分解或發(fā)生其他化學(xué)變化。熔紡分智杰紡絲法和切片紡絲法。直接紡絲：是將聚合

5、后的聚合物溶體直接送往紡絲。切片紡絲：則需將高聚物熔體經(jīng)鑄帶、切粒、萃取、干燥等紡絲前準(zhǔn)備工序而后 送往紡絲。熔融紡絲的特點(diǎn)：卷繞速度高、不需要溶劑和沉淀劑，設(shè)備簡(jiǎn)單，工藝流程短。 十法紡絲：是將紡絲液經(jīng)噴絲頭形成細(xì)流，溶劑被熱空氣揮發(fā)帶走的同時(shí)，使得 高聚物凝結(jié)成初生纖維。十法紡絲的特點(diǎn)：具有連續(xù)生產(chǎn)、紡絲速度高、產(chǎn)量大、銷售收入高、污染少等 優(yōu)點(diǎn)；纖維質(zhì)量及耐化學(xué)性和染色性比濕法纖維好。需溶劑回收，生產(chǎn)成本相對(duì) 較高。改變纖維的橫截面的方法：1）改變噴絲孔的形狀；2）改變凝固條件，一般強(qiáng)烈的凝固條件容易形成非圓形的橫截面；緩慢的成形 條件易形成圓形截面。3）有機(jī)溶劑已形成非圓截面，無(wú)機(jī)溶劑

6、形成圓形截面；4）凝固浴的溫度和濃度高時(shí)，易形成圓形截面纖維；5）聚合物濃度高有利于圓形截面的形成。丙烯腈（PAN）生產(chǎn)過(guò)程中引入第二、第三單體的原因？答：1）均聚丙烯腈分子堆砌緊密，橫向高度有序，缺乏柔韌，發(fā)脆，染料分子 很難進(jìn)入，染色非常困難。2）加入第二單體，破壞大分子鏈的規(guī)正性，降低大 分子間的斂集密度，使纖維柔順，改善纖維的彈性和手感；3）加入第三單體， 引入一定量的親染料基團(tuán)，提高染色能力。熔體紡絲：將高分子聚合物加熱熔融成為一定粘度的紡絲熔體，利用紡絲泵 連續(xù)均勻地?cái)D壓到噴絲頭，通過(guò)噴絲頭的細(xì)孔成為細(xì)絲流，然后在空氣或水中使 其降溫凝固，通過(guò)牽伸成絲。熔體紡絲的流程圖：Ol 99

7、Enc件MpgdaInc.濕法紡絲：濕法紡絲將高聚物在溶劑中配成紡絲原液（成纖聚合物的濃溶液） 后，然后把原液經(jīng)過(guò)濾、脫泡，通過(guò)計(jì)量泵從噴絲頭擠出，在凝固浴的作用下， 粘液細(xì)流內(nèi)的溶劑擴(kuò)散以及凝固劑向粘液細(xì)流中滲透，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)膰娊z頭拉伸形成出生纖維的方法。濕法紡絲的流程圖:pump nitrpolymer /solutian| coagulating stretchfng-y washing applying ee1 fi brei!J fi nishspin bathheatedi spinnerettediffused! solventdrying 1997 Encyclopaedia E

8、ri + dnnica., Inc.干法紡絲流程圖:導(dǎo)絲裝置卷繞筒管 回潮率二（濕重-十重）/十重X100%熔體紡絲中纖維結(jié)品的特征包括兩個(gè)方面，一是卷繞絲本身的晶態(tài)結(jié)構(gòu)，二是熔 體紡絲中聚合物結(jié)品過(guò)程的發(fā)展。熔體紡絲過(guò)程中的取向作用答：紡絲過(guò)程中發(fā)生取向是纖維制造中重要的結(jié)構(gòu)形成過(guò)程之一。對(duì)成品纖維的 取向貢獻(xiàn)最大的不是紡絲工序，而是拉伸工序。取向使結(jié)品速率大大增加的原因？答：可以概括為兩類：1）從結(jié)品理論的角度看，大分子取向區(qū)域越大，生成品 核的臨界溫度也越高，因此，在熔體冷卻的過(guò)程中，取向高的體系能夠在較高的 溫度下形成品核，取向低的體系則相反，必須有較大的過(guò)冷度才能形成晶核。2）從熱力

9、學(xué)的角度看，取向體系比未取向體系的熵值低，所以從熔體轉(zhuǎn)變?yōu)槠?體時(shí)，取向體系的熵值變化小，即自由能變化較大，這樣就能使那些在未取向體 系中不穩(wěn)定的亞穩(wěn)晶核穩(wěn)定下來(lái)，即增大晶核生成的速率。生產(chǎn)上常采用增大噴絲小孔直徑、長(zhǎng)徑比（小孔長(zhǎng)度與直徑之比）和提高熔 體溫度等措施來(lái)減小脹大比，以防止熔體破裂（在高應(yīng)力或高剪切速率時(shí)，液體 中的擾動(dòng)難以抑制并易發(fā)展成不穩(wěn)定流動(dòng)，引起流體破壞）。纖維拉伸過(guò)程中如何斷裂？首先發(fā)生在未取向部分的氫鍵或范德華力的破壞，隨后應(yīng)力集中到取向的主鏈 上，使共價(jià)鍵破壞，隨著范德華力和共價(jià)鍵的不斷破壞，最后導(dǎo)致被拉伸物的破 壞。用57%的NaSCN水溶液溶解粒狀丙烯腈共聚體時(shí)，

10、原液的過(guò)濾性能、可紡性 大大地變差，為什么，怎么解決？由于在共聚體顆粒表面生成了高黏度的溶液層，使進(jìn)一步的溶解變慢，在原液中 形成了一些小膠團(tuán)和溶脹的膠粒。1）先用低于35%濃度的NaSCN水溶液進(jìn)行均勻的預(yù)溶脹；2）而后再用53% NaSCN 水溶液進(jìn)一步溶解，則可防止顆粒表面濃溶液層以及膠粒的形成，不但加快了溶 解的速度，而且所得到的原液的品質(zhì)較好。濕法成形纖維結(jié)構(gòu)的形成包括兩個(gè)階段：答：1）初級(jí)結(jié)構(gòu)的形成；2）結(jié)構(gòu)的重建以及規(guī)整度的提高，即次級(jí)結(jié)構(gòu)的形成。在不同的凝固浴內(nèi)成形的纖維結(jié)構(gòu)，取決于聚合物-溶劑-凝固浴體系各組分的性 能，也取決于溶劑和凝固劑的傳質(zhì)通量比，還與聚合物的沉析以及隨

11、后的脫水收 縮有關(guān)。濕法成型時(shí)，在相轉(zhuǎn)變過(guò)程中，同時(shí)形成纖維結(jié)構(gòu)，這一過(guò)程主要取決于溶 劑和凝固劑的雙擴(kuò)散速度，以及高聚物凝膠化程度。很大程度取決于原液中大分 子的結(jié)構(gòu)化程度。溶劑的選擇1）極性相似原則：相似者相容；2）溶解度參數(shù)相近理論；3）高分子一溶劑相互作用參數(shù)XX 0.5，聚合物一般不能溶解；X 0.5，則聚合物能夠溶解；X越小，溶解性能越好，因此X可以作為判定聚合物-溶劑體系是否互溶的依據(jù)。紡絲原液所用溶劑的工藝要求答：從工藝條件上考慮，溶劑必須使?jié)馊芤涸诩庸r(shí)具有良好的流變性能。1） 沸點(diǎn)不應(yīng)太低或過(guò)高，太低揮發(fā)浪費(fèi)，污染空氣，太高則不利于回收；2）溶劑 具有足夠的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，在回收過(guò)程中不易于分解；3）毒性低，對(duì) 設(shè)備的腐蝕性??；4）溶劑在溶解聚合物過(guò)程中，不引起對(duì)聚合物的破壞或發(fā)生 化學(xué)反應(yīng)。5）在適宜的溫度下要有較好的溶解能力，并在較高的濃度下有較低 的粘度水洗的目的：由凝固浴和拉伸浴出來(lái)的絲束含一定量溶劑，若不除去，纖維 手感粗硬，且色澤灰暗，加工中纖維發(fā)粘，不易梳分，干燥和熱定型容易發(fā)黃， 特別是在以后的染色過(guò)程中更會(huì)有不良影響，使染料沉淀，產(chǎn)生斑點(diǎn)。干紡纖維的生成：1）干紡纖維截面形狀與成形過(guò)程中絲條表面和內(nèi)部溶劑的蒸發(fā)、擴(kuò)散速度有關(guān)。2）與紡絲液的初始濃度和固化