成型工藝學(xué)第七章合成纖維的紡絲與加工課件

第七章合成纖維的紡絲與加工

第一節(jié)化學(xué)纖維的基本知識第二節(jié)成纖高聚物的特性第三節(jié)聚酯短纖維的熔融紡絲與加工第四節(jié)聚丙烯腈纖維的濕法紡絲與加工第五節(jié)聚丙烯腈纖維的干法紡絲與加工

第一節(jié)化學(xué)纖維的基本知識

一、化學(xué)纖維的分類

纖維素纖維：粘膠纖維（人造棉、毛等）人造纖維醋酸纖維（人造絲：宛如絲綢，質(zhì)地柔軟）蛋白質(zhì)纖維尼龍（錦綸）：堅牢耐磨，如尼龍6、尼龍66滌綸：聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維，抗皺免燙維綸：聚乙烯醇縮醛纖維，堅牢耐穿合成纖維丙綸：聚丙烯纖維，快干挺爽氯綸：聚氯乙烯纖維，輕柔保暖氨綸：聚氨酯纖維，彈性最好化學(xué)纖維二、化學(xué)纖維及其紡織品的命名1.人造纖維的短纖維一律稱為“纖”，如醋酸纖維等。2.合成纖維的短纖維一律稱為“綸”，如滌綸、氯綸等。

3.合成和人造纖維的長絲則在其名稱后加“絲”字，或?qū)ⅰ袄w”“綸”改為“絲”。

4.人造纖維按其制造方法及所用溶劑的不同，給予不同的命名；（1）黏膠纖維：由于生產(chǎn)過程，必須制成粘膠狀的溶液。（2）富強纖維：是粘膠纖維的改良品種，性能比較高，伸度小。（3）醋酸纖維：生產(chǎn)中要用醋酸或醋酸酐。5.合成纖維：依照其原料構(gòu)成的物質(zhì)而命名，如氯綸、丙綸等

三合成纖維的一些基本概念1.纖維：是一種比較柔軟的細(xì)而長的物質(zhì)。紡織纖維長徑比一般大于1000，直徑為幾微米至幾十微米，長為25mm.2.異形截面纖維為改善纖維的手感、回彈性、起球性和光澤等性能，制得各種不同截形狀的纖維或中空纖維等。3.長絲：長度以千米記的光滑而且有光澤的絲。第二節(jié)成纖高聚物的特性

一.成纖高聚物的性能要求1.機械強度高、彈性模量大；2.伸長率適當(dāng)；3.耐熱性、耐老化性優(yōu)良；4.溶液紡絲時，有適當(dāng)溶劑、粘度適當(dāng)；5.熔點和軟化點應(yīng)比允許的使用溫度高；6.染色性、對水及化學(xué)物質(zhì)的穩(wěn)定性好。

二.成纖高聚物的結(jié)構(gòu)特征

1.成纖高聚物應(yīng)是線形高分子，支鏈盡量少、無交聯(lián)，沒大側(cè)基；2.分子鏈上應(yīng)有極性基團(tuán)（氫鍵）（不是必要條件，如聚丙烯等）；3.分子量高，分子量分布應(yīng)窄；4.化學(xué)和空間結(jié)構(gòu)規(guī)整；5.非結(jié)晶成纖高聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度應(yīng)高于使用溫度，6.最好能結(jié)晶；7.具有一定的親水基團(tuán)等。

三.成纖高聚物的溫度特性及熱穩(wěn)定性1.成纖高聚物的溫度特性（1）纖維的使用溫度范圍：ⅰ.一般纖維的使用溫度使用范圍：-50℃～50℃；ⅱ.國防及特殊用途的纖維：100℃以上。

表7-1

（4）主要成型加工溫度范圍

ⅰ.成纖高聚物的加工一般在高于玻璃化溫度條件下進(jìn)行；ⅱ.紡絲過程一般在粘流態(tài)進(jìn)行；ⅲ.紡絲成型過程在粘流態(tài)向高彈態(tài)轉(zhuǎn)化的過程；ⅳ.纖維的取向過程和松弛熱處理一般在Tg～Tm之間進(jìn)行。

2.成纖高聚物的熱穩(wěn)定性（1）無氧高溫情況ⅰ.發(fā)生大分子鏈斷裂，分子量降低；ⅱ.脫去小分子物質(zhì)，然后進(jìn)一步交聯(lián)；如聚氯乙烯脫出氯化氫、醋酸纖維脫出醋酸或醋酸酐。

（2）在氧氣作用下，產(chǎn)生熱氧化降解：ⅰ.分子量降低；ⅱ.產(chǎn)生含氧化合物，如醛、酮、醚、酸、酯等。會影響高聚物的成型加工性能和使用性能等。四.成纖高聚物的結(jié)晶性能

1.成纖高聚物多為結(jié)晶性的原因：紡絲成型和拉伸取向后，結(jié)晶度高，分子結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，耐熱性高，纖維形狀穩(wěn)定；分子鏈間相互作用力較大，所以取向結(jié)晶后纖維強度高，模量高，同時具有較好的耐磨性及其它綜合性能。無定型高聚物模量和強度較低，變形較大，耐熱性差，尤其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于40～60℃時無使用價值；當(dāng)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度超過60～80℃時，才有使用價值。

2．影響結(jié)晶行為的主要因素（1）高分子鏈化學(xué)結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)的規(guī)整性（2）高分子鏈的活動性（柔曲性）（3）高聚物的熱力學(xué)性質(zhì)和結(jié)晶過程的動力學(xué)因素(結(jié)晶溫度：Tg～Tm)ⅰ.低溫時，分子鏈的活動性很小，結(jié)晶作用需要時間很長；ⅱ.溫度太高時，分子鏈活動性太強，難以實現(xiàn)有序排列。五．分子鏈的結(jié)構(gòu)對成纖高聚物性能的影響1．分子主鏈（1）碳鏈高聚物中可能有雙鍵和環(huán)化基團(tuán)；（2）雜鏈高聚物中可能有-S-、-O-、-N-、-Si-等鍵及環(huán)化基團(tuán)等。這些不同的鍵和基團(tuán)的存在，改變了分子鏈間的作用力和鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)能力，使鏈的柔曲性發(fā)生變化，使分子鏈的構(gòu)象和結(jié)晶能力發(fā)生變化，最終影響了纖維的結(jié)構(gòu)和性能。比如，尼龍纖維分子鏈上的亞甲基的影響等。

2．取代基對分子中的電荷密度的分配有影響，分子極性發(fā)生變化。以上的影響，必然引起相變溫度、力學(xué)性能和電學(xué)性能等的變化。

3．分子量的影響如表7-11-2所表示。

4．分子量分布不應(yīng)含有分子量過低和過高的級分。低分子量級分過多，分布寬，纖維強度降低；高分子量級分過多，高聚物液體或熔體黏度急劇增大，出現(xiàn)凝膠型的顆粒而難于拉伸取向。

六．成纖高聚物的其它性能1．吸附性能（1）原因：分子鏈上的羥基和酰胺基等引起的。（2）含有極性基團(tuán)的比例越大，對水蒸氣的吸附能力越大。力學(xué)性能降低越多。如纖維素吸附能力最強，吸水后分子間的作用力明顯消弱。

4．染色性能主要取決于分子鏈上的極性基團(tuán)，如聚酯、聚酰胺、纖維素纖維、聚乙烯醇等有極性基團(tuán)，所以容易染色。但聚丙烯腈不易染色，通過共聚可以解決。

第三節(jié)聚酯短纖維的熔融紡絲與加工一.熔融紡絲二.熔融紡絲的主要優(yōu)點三.熔融紡絲的工藝過程及工藝條件四.聚酯短纖維的后處理第三節(jié)聚酯短纖維的熔融紡絲與加工

一熔融紡絲

纖維切片在螺桿式紡絲機中熔融塑化為熔體后，在壓力下熔體通過噴絲頭小孔而形成液體細(xì)流，經(jīng)冷卻、卷繞等處理而成為初生纖維的紡絲方法稱為熔融紡絲。

二．主要優(yōu)點1．設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，可分段加熱。2．樹脂熔融均勻，加熱熔融高聚物時間短。3．生產(chǎn)效率高。4.纖維細(xì)度可達(dá)0.25～20特。

三．熔融紡絲工藝流程和工藝條件1．紡絲工藝過程切片熔融塑化 計量泵 紡絲箱體 噴絲頭組件恒溫恒濕絲室 冷卻套筒 給油給濕 牽引輥收絲筒 后處理

圖7-1熔融紡絲示意圖1－噴絲頭2－噴絲板3－甬道4－通道下部5－上油盤6－紡絲盤7－卷繞裝置2．紡絲工藝條件（1）紡絲溫度：一般為290～300℃，箱體溫度為285～290℃。Ⅰ.紡絲溫度過高時，導(dǎo)致熱降解，熔體黏度下降，造成氣泡絲。Ⅱ.紡絲溫度過低時，熔體粘度增高，熔體輸送困難，組件內(nèi)壓力升高而出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。Ⅲ.紡絲溫度過高或過低，均會出現(xiàn)異常絲。（2）

紡絲壓力Ⅰ.低壓紡絲：0.5～0.9MPa.需要升高紡絲溫度，改善熔體流變性能，易引起熱降解。Ⅱ.高壓紡絲：15MPa以上。組件內(nèi)濾層厚而密，熔體在高壓下強制通過濾層會產(chǎn)生大的壓力降，使熔體溫度升高。高壓紡絲可降低紡絲箱體的溫度。（10MPa～3～4℃）

（3）絲條的冷卻固化條件Ⅰ.冷卻溫度：一般為30±2℃。A.溫度過高，冷卻速度下降，冷卻時間延長，斷頭增多。原因：絲經(jīng)不起拉伸。B.溫度過低，冷卻速度增大，冷卻時間縮短，“空心”增多。 原因：外層急冷變硬，內(nèi)層冷卻收縮，中心出現(xiàn)空心。Ⅱ.冷卻風(fēng)的濕度：一般為70～80%。Ⅲ.吹風(fēng)速度：一般為0.3～0.4m/s。紡絲速度提高或孔數(shù)增多，吹風(fēng)速度應(yīng)增大

（4）紡絲速度Ⅰ.紡絲速度1000m/min時，后拉伸倍數(shù)約4倍。Ⅱ.紡絲速度1700m/min時，后拉伸倍數(shù)約3.5倍拉伸倍數(shù)則取決于紡絲速度。Ⅲ.拉伸比達(dá)到100左右。Ⅳ.大分子受拉伸而取向，但取向度不大。原因：大部分取向為可逆的，即可以解取向。Ⅴ.拉伸倍數(shù)太大時，過程不易控制。

（5）給油給濕處理Ⅰ.目的:提高絲束的集束性、抗靜電性和平滑性，以滿足紡絲、拉伸和后加工的要求。Ⅱ.油劑的組成：潤滑劑、抗靜電劑、集束劑、乳化劑和調(diào)整劑等。Ⅲ.含油率一般為：0.3%～0.4%.（6）卷繞車間的溫濕度Ⅰ.溫度：冬天為20℃，夏天為25～27℃。Ⅱ.濕度：60%～70%。

四．聚酯短纖維的后處理

1．工藝流程集束拉伸熱定型加捻卷曲變形加工切斷打包

2．工藝條件（1）集束：將若干個盛絲筒的絲條合并，集中成工藝規(guī)定粗度的大股絲束。Ⅰ.集束前的準(zhǔn)備：需在恒溫恒濕下存放一段時間。主要作用：A.使內(nèi)應(yīng)力減小或消除。B.予取向度降低致平衡值。C.使油劑擴(kuò)散均勻，改善纖維的拉伸性能。Ⅱ.一般在30×1（股）～75×2（股）

（2）拉伸：兩次拉伸，以三臺七輥機進(jìn)行。

Ⅰ.拉伸溫度： A.第一次拉伸溫度：一般在70～90℃。（Tg以上）a.溫度升高，絲條屈服應(yīng)力和拉伸應(yīng)力減小，有利拉伸。b.溫度太高，會發(fā)生流動形變。

B.二次拉伸溫度：一般在150℃（棉型）～180℃（毛型）a.取向度提高，結(jié)晶度提高，Tg提高，溫度應(yīng)提高。b.拉伸溫度太低，會加大拉伸應(yīng)力，使纖維斷頭增多。

Ⅱ.拉伸速度

A.V1一般為30～45m/min,V3一般為140～180m/min,毛型則低些。B.拉伸速度提高使拉伸應(yīng)力增大。通過提高拉伸溫度降低拉伸應(yīng)力，提高拉伸速度。C.拉伸速度超過一定值時，拉伸應(yīng)力有降低的趨勢。 原因：拉伸過程發(fā)熱，使拉伸纖維的實際溫度升高，從而應(yīng)力減小。

Ⅲ.拉伸倍數(shù)及其分配

A.總拉伸倍數(shù)：4.0～4.4倍，第一次拉伸倍數(shù)為其85%左右為好。B.拉伸倍數(shù)小于自然拉伸倍數(shù)時，纖維中細(xì)徑?jīng)]有擴(kuò)展到整個纖維，未拉伸絲較多，沒有使用價值。C.拉伸倍數(shù)達(dá)到最大拉伸倍數(shù)時，纖維就要斷裂。

Ⅳ.拉伸點控制

A.拉伸點：拉伸過程中出現(xiàn)細(xì)徑的位置叫做控制點（控制區(qū)）。原因：由于各單根纖維的細(xì)徑往往在2～3cm的區(qū)域內(nèi)展開。B.

拉伸點（區(qū)）的距離越短越好。C.

拉伸點的控制：a.通過加熱，使纖維內(nèi)部形成穩(wěn)定的溫度梯度，當(dāng)實際溫度達(dá)到在響應(yīng)拉伸應(yīng)力能發(fā)生屈服變形時，出現(xiàn)細(xì)徑。b.加熱拉伸時屈服應(yīng)力明顯降低，纖維生熱減小，加之熱傳導(dǎo)，實際溫升明顯減低，近似等溫拉伸，拉伸均勻性大大改善。

（3）卷曲

Ⅰ.作用改善纖維的紡織性能，提高短纖維與棉、毛之間的混紡抱合力。Ⅱ.聚酯短纖維的卷曲數(shù)（卷曲度）棉型：5～7個/cm毛型：3～5個/cm

Ⅲ.卷曲方法A.化學(xué)方法 B.機械方法填塞箱式卷曲機由上下卷曲輪、卷曲刀、卷曲箱和加壓機構(gòu)等組成，絲束經(jīng)導(dǎo)輥被上下卷曲輪夾住送入卷曲箱中，上卷曲輪采用壓縮空氣加壓，并通過重錘來調(diào)節(jié)絲束在卷曲箱中所受的壓力，使絲束在卷曲箱中受擠壓而卷曲。

（4）熱定型

Ⅰ.目的：消除纖維在拉伸時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使大分子發(fā)生一定程度的松弛，提高纖維的結(jié)晶度，改善纖維的彈性，降低纖維的熱收縮率，使其尺寸穩(wěn)定。

Ⅱ.熱定型機A.鏈板式熱定型機B.圓網(wǎng)式熱定型機C.熱輥式熱定型機：主要適用于高強低伸型短纖維。在一定張力下進(jìn)行緊張熱定型，然后進(jìn)行卷曲、松弛熱定型等。

Ⅲ.熱定型的條件A.干燥溫度為110～115℃。B.松弛熱定型溫度為120～130℃。C.緊張熱定型溫度為170℃左右。（5）切斷和打包Ⅰ.棉型短纖維：35～38mm,偏差不大于6%，最長纖維量不大于2%。Ⅱ.中長纖維：51～76mm. Ⅲ.粗梳毛紡的毛型短纖維：64～76mm.Ⅳ.精梳毛紡的毛型短纖維：89～114mm.Ⅴ.可根據(jù)用戶要求切成51～114mm的短纖維。

第五節(jié)聚丙烯腈纖維的濕法成型加工

一.濕法紡絲二.常用溶劑三.工藝流程四.工藝條件的控制

一、濕法紡絲將適當(dāng)濃度的紡絲濃溶液由噴絲頭噴出黏液細(xì)流，進(jìn)入凝固??；黏液細(xì)流中的溶劑向凝固浴中擴(kuò)散，同時凝固劑則向粘液細(xì)流中滲透，因而黏液細(xì)流凝固形成初生纖維，這種方法稱為濕法紡絲。

二、常用的溶劑：二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、硫氰酸鈉的水溶液等。

三．工藝流程1．準(zhǔn)備：紡絲溶液的配制 脫單體脫氣泡過濾2．紡絲：（1）用計量泵定量地將紡絲溶液壓入燭形過濾器過濾。（2）將溶液經(jīng)鵝頸管有噴絲頭噴出黏液細(xì)流（孔徑為0.08mm,2～6孔）。（3）粘液細(xì)流經(jīng)凝固浴凝固成絲。

3．后處理：預(yù)熱浴拉伸蒸汽加熱拉伸 水洗 上油 干燥熱定型卷曲 切斷

圖7-2濕法紡絲示意圖1，7－紡絲頭2－凝固浴3－拉伸盤4－卷繞裝置5－管子6－喇叭槽平式紡絲法沉淀池紡絲法立式紡絲法喇叭漏斗法四．工藝條件的控制1．紡絲工藝條件（1）紡絲液濃度：PAN含量為12～14%,NaSCN含量為44%，余為水。Ⅰ.濃度提高，初生纖維密度增大，結(jié)構(gòu)均一性提高，機械強度提高，生產(chǎn)效率提高。Ⅱ.濃度太高時，機械性能變化不明顯，而黏度明顯提高，流動性不良。Ⅲ.濃度太低時，無法形成具有一定強度的凍膠體，因而不能形成纖維。

纖維性能與紡絲液濃度的關(guān)系

濃度/%12.8712.3311.76纖度3.633.503.35干強/克/旦3.333.402.73干伸/%33.430.429.3

（2）凝固?、?凝固浴濃度：9～14%硫氰酸鈉的水溶液A.濃度太低時：a.雙擴(kuò)散速度提高，表層凝固過于激烈，皮層厚度增加，導(dǎo)致拉伸性能變壞。b.皮層影響原液和凝固浴間的雙擴(kuò)散，內(nèi)凝固變慢。c.皮芯層結(jié)構(gòu)差異變大，收縮不均，內(nèi)應(yīng)力不均，產(chǎn)生孔洞，結(jié)構(gòu)疏松，光澤下降。d.初生纖維經(jīng)拉伸時，易拉斷，產(chǎn)生毛絲，手感變硬，色澤變白，強度和伸度都很差。

B.濃度太高時：擴(kuò)散速度太慢，造成凝固難和不易生頭，初生纖維過分溶脹導(dǎo)致出浴處發(fā)生墜蕩現(xiàn)象，易斷裂，并絲等。C.“雙擴(kuò)散”過程一方面，初生纖維中的硫氰酸鈉向凝固浴中擴(kuò)散；另一方面，凝固浴中的硫氰酸鈉向黏液細(xì)流中擴(kuò)散，由于黏液細(xì)流中的硫氰酸鈉的濃度遠(yuǎn)大于凝固浴中的硫氰酸鈉的濃度，所以總的結(jié)果是黏液細(xì)流中的硫氰酸鈉濃度降低，聚丙烯晴在細(xì)流中失去了溶解性能，大分子逐漸相互凝聚靠攏，并將部分水分子擠出體系之外，從而有液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，即形成了初生纖維。

Ⅱ.凝固浴溫度：一般為10～12℃。A.凝固溫度降低，擴(kuò)散速度減慢，凝固過程均勻，初生纖維結(jié)構(gòu)緊密，纖維網(wǎng)絡(luò)骨架較細(xì)，而且網(wǎng)絡(luò)結(jié)點的密集度較大，微纖間連接點密度高，纖維的結(jié)構(gòu)加強，強度和勾強提高。B.凝固浴溫度升高，纖維的強度和延伸度下降，尤其是強度更為敏感.

C.凝固浴溫度太高時，凝固過快，纖維的截面由圓形變?yōu)椴灰?guī)則的腎形。并有空洞出現(xiàn)，纖維嚴(yán)重失透，泛白，形成皮芯結(jié)構(gòu)，內(nèi)外層差別增大，內(nèi)應(yīng)力增大，強度降低。

D.凝固浴溫度太低時，凝固速度慢，芯層凝固不充分，易產(chǎn)生毛絲等。

凝固浴溫度對纖維的性能的影響

溫度/℃2101825

強度/克/旦3.02.61.51.1Ⅲ.凝固浴的循環(huán)量A.作用：a.減小凝固浴的濃度差。b.減小凝固浴的溫度差。

Ⅲ.凝固浴的循環(huán)量A.作用：a.減小凝固浴的濃度差。b.減小凝固浴的溫度差。B.循環(huán)量的確定Q=W/e

C.循環(huán)量對凝固過程及性能的影響a.循環(huán)量太小時，濃度和溫度的差別大，可能使部分凝固不良。易造成斷頭，波浪形色差和絲束饒輥等。b.循環(huán)量太大時，會造成絲條周圍形成流體力學(xué)狀態(tài)不穩(wěn)定，產(chǎn)生毛絲等。

Ⅳ.凝固浴的長度:0.8～1.0米。a.

太長時，凝固充分，質(zhì)量提高；阻力大，過頭，對拉伸不利，質(zhì)量低。b.

太短時，凝固不充分，一拉斷，出現(xiàn)毛絲和斷絲等現(xiàn)象。Ⅴ.初生纖維的卷繞速度A.卷繞速度（5～10米/分）2.后處理工藝條件（1）拉伸工藝條件 Ⅰ.預(yù)熱浴拉伸A.原因：因初生纖維是一種高度溶脹的凍膠體，強度很低，不適宜進(jìn)行直接高倍拉伸。經(jīng)預(yù)熱浴拉伸后，溶脹度降低，纖維結(jié)構(gòu)單元間的作用力增大，為進(jìn)一步進(jìn)行高倍拉伸創(chuàng)造了條件。

B.主要作用a.使高分子取向，強度提高。b.進(jìn)一步脫液，體積收縮，絲條直徑減小，結(jié)構(gòu)更緊密。

C.予熱拉伸比：一般為1.5～2.5D.予熱浴中硫氰酸鈉的濃度為：3～4%a.如過低時，紡絲易斷頭，毛絲多。 b.如過高時，強力降低，毛絲和斷頭增多。

E.予熱浴溫度：55～65℃a.如果溫度太低，凍膠體初生纖維的脫液過少，其溶脹度太大，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)太弱，經(jīng)不起高倍拉伸，使后拉伸的最大拉伸比降低，纖維的取向度低。b.如果溫度太高，則凍膠體初生纖維脫液過度，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)太強，初生纖維的可塑性降低，導(dǎo)致最大拉伸比降低，并使毛絲增多。

Ⅱ.蒸汽加熱拉伸A.拉伸比：一般為4.5～6.5,總拉伸比一般為7～10。如毛型短纖維為8（1.5×5.3）B.拉伸溫度：95～100℃。

Ⅲ.拉伸比對性能的影響A.隨拉伸總倍數(shù)的增大，纖維的取向度提高，強度提高，延伸度降低。一般總拉伸倍數(shù)在10以上，才能得到要求的強度、延伸度、手感和光澤。B.拉伸總倍數(shù)太高時，斷絲現(xiàn)象嚴(yán)重。

（2）水洗

Ⅰ.目的：除去由凝固浴或拉伸出來的絲束中含有的溶劑。Ⅱ.危害：A.手感粗硬，色澤灰暗。B.纖維發(fā)粘，不易輸分。C.干燥熱定型時，纖維變黃。D.如有0.1%硫氰酸鈉，會使染料沉淀，纖維中出現(xiàn)斑點。

Ⅲ.水洗溫度：一般為50～100%。A.溫度提高，溶脹加劇，有利于絲條中溶劑分子向水中擴(kuò)散，同時也有利于水向絲條中滲透，以達(dá)到水洗的目的。B.但溫度太高時，熱量消耗大，溶劑塤失大，惡化周圍環(huán)境。

（3）上油Ⅰ.目的：為了提高纖維的平滑性和抗靜電性，從而提高可紡性。

Ⅱ.原因：A.水洗后的纖維摩擦系數(shù)太大，手感發(fā)澀。B.靜電嚴(yán)重，切斷時易附在溝輪上，易產(chǎn)生塞、繞和粘現(xiàn)象。

Ⅲ.上油率：毛型腈綸為0.2～0.3% 棉型腈綸為0.4～0.5%Ⅳ.油浴比：單位時間通過纖維的干重與循環(huán)油量之比。A.一般為1：15～40B.油浴比大，有利于上油。

（4）干燥致密化Ⅰ.原因：由于在凝固浴成型中溶劑和沉淀劑之間的相互擴(kuò)散，使纖維中存在為數(shù)眾多，大小不等的空洞及裂隙結(jié)構(gòu)。因此造成纖維的透光率低（失透或泛白），染色均勻性及物理機械性能差。所以必須除去其中的水分，使微孔閉合，而空洞及裂隙變小或部分消失，使其結(jié)構(gòu)致密，均勻，以制得具有實用價值的高質(zhì)量腈綸。

Ⅱ.主要作用：A.除去內(nèi)應(yīng)力和纖維內(nèi)存在的缺陷。B.提高尺寸穩(wěn)定性。C.提高纖維的可紡性。D.提高纖維的物理機械性能。E.提高染色均勻性。

Ⅲ.纖維性能的變化A.透光率：前為20%以下，后為93%以上。B.白度降低。原因是由于內(nèi)部空洞減小，引起的光散射降低。C.染色性能：對上色率影響不大，均染性明顯提高。D.物理機械性能提高。

Ⅳ.干燥致密化的工藝控制A.溫度：應(yīng)高于初級溶脹纖維的Tg。具體可分區(qū)控制：分別為130～160℃，120～145℃，100～130℃和90～110℃。如溫度太高，則纖維易變黃，質(zhì)量降低；表層易形成硬皮層，內(nèi)層水分?jǐn)U散困難，速度減慢；結(jié)構(gòu)產(chǎn)生差異，影響染色均勻性。

B.時間：一般少于15分鐘。 如時間過長，會使纖維著色，且降低生產(chǎn)效率。

（5）熱定型Ⅰ.熱定型的目的（作用）：A.改善纖維的超分子結(jié)構(gòu)。B.提高纖維的機械性能（強度、延伸度、鉤伸等）。C.改善纖維染色性和紡織工藝性能。D.減小沸水收縮率。E.消除部分內(nèi)應(yīng)力。C.介質(zhì)的相對濕度介質(zhì)濕度越低，纖維的干燥進(jìn)行越快。 介質(zhì)濕度過低時，有與介質(zhì)溫度過高相同的弊病。 D.張力 a.緊張態(tài)：干強較高，但延伸度和鉤強低，沸水收縮率較高。b.少有張力：有一定程度的收縮。c.松弛態(tài)：自由收縮。

Ⅱ熱定型對纖維性能的影響

熱定型對腈綸性質(zhì)的影響

纖維性能未蒸汽熱定型蒸汽熱定型

線密度/dtex2.342.80 強度/dN.tex-1 3.503.52 延伸度/%31.141.4 鉤強/dN.tex-11.121.79 鉤伸/%15.131.4 沸水收縮率%82

Ⅲ.熱定型的工藝控制 A.介質(zhì)的種類：熱板、空氣、水浴、飽和蒸汽和過熱蒸汽。 最佳介質(zhì)：加壓飽和蒸汽熱定型效果最好。 原因：a.加壓飽和蒸汽為纖維中大分子的運動提供了充足的熱能。 b.加壓飽和蒸汽中的水分起到增塑劑的作用，使纖維溶脹，Tg下降，有利于定性效果的提高。

B.定型溫度：a.適當(dāng)提高溫度，有利于纖維超分子結(jié)構(gòu)的舒解、重建和加強，取向度下降，鉤強和鉤伸上升，而干強少有下降，沸水收縮率降低，纖度增大。

b.溫度過高時，纖維發(fā)黃和并絲，物理機械性能變差。 C.定型時間：一般為20分鐘。D.纖維張力a.如果干燥致密化和熱定型都在緊張狀態(tài)下進(jìn)行，干強和初始的模量較高；鉤強和干伸較低，沸水收縮率高。b.如果都處于松弛狀態(tài)時，則鉤強和干伸大幅提高，但干強和初始模量下降較多。c.兩者結(jié)合時，介于兩者之間。鉤強和干伸明顯增加，初始模量下降不大。d.緊張熱定型不利于充分消除內(nèi)應(yīng)力。

（6）卷曲Ⅰ.目的：增加自身及其與面、毛混紡時的抱合力，改善紡織加工性能，提高纖維的柔軟性、彈性和保暖性等。Ⅱ.卷曲數(shù)：A.棉紡的短纖維卷曲數(shù)最高.B.精梳毛紡及膨體紗的短纖維一般為要求中等卷曲數(shù)（3.5～5個/cm）.

Ⅲ.溫度：一般為75～77℃。A.如絲束溫度過低，不能達(dá)到要求的卷曲度。B.如絲束溫度過高，纖維強度降低，變黃變脆，發(fā)粘并絲等。

（7）切斷：和熔融紡絲相象，不再贅述。

一.濕法紡絲二.常用溶劑三.工藝過程四.干法紡絲的工藝控制

第五節(jié)聚丙烯腈纖維的干法紡絲和加工圖7-3干法紡絲示意圖1－卷絲盤，2－噴絲頭，3－通道一．干法紡絲：將適當(dāng)濃度（25～30%）的紡絲濃溶液由噴絲頭噴出粘液細(xì)流，然后進(jìn)入熱空氣套筒中，使粘液細(xì)流中溶劑遇熱蒸發(fā)，蒸汽被熱空氣帶走，而高聚物則隨之凝固而成初生纖維，這種紡絲方法稱為干法紡絲。二．常用的溶劑：二甲基甲酰胺等。

三．工藝過程1．準(zhǔn)備（1）配溶液：A.先冷溶脹，加熱至80～100℃溶解，氮氣保護(hù)，防止變色。B.