聚合物期末總結(jié)

1、長絲：化學纖維加工得到的連續(xù)絲條，不經(jīng)過切斷工序的稱為長絲。短纖：化纖在紡絲后加工中可以切斷成各種長度規(guī)格的短纖維。差別化纖維：相對于常規(guī)纖維具有某些性能，獲得改進及具有某些特點的纖維。異形纖維：非圓形截面的化學纖維。復合纖維：將兩種或兩種以上的高聚物或性能不同的同種聚合物通過一個噴絲孔 紡成的纖維。共混纖維：由幾何形態(tài)或物理性能不同的單絲組成的復絲。超細纖維：指細度0.9dtex的纖維。結(jié)晶度：通常高聚物的結(jié)晶與低分子物質(zhì)不同，高聚物的結(jié)晶極不完整，這種性 質(zhì)用結(jié)晶度來表征，是結(jié)晶物質(zhì)的重量分數(shù)或體積分數(shù)。結(jié)晶速率常數(shù)K:將結(jié)晶度達到最大可能結(jié)晶度的 50慚需時間的倒數(shù)作為各種 高聚物結(jié)晶速

2、度比較的標準。接收距離（DCD :模頭到成網(wǎng)簾的距離。自然拉伸比：細頸拉伸時，原截面面積與細頸面積之比。最大拉伸比：纖維在拉伸過程中發(fā)生斷裂時的纖維長度與原長之比。螺桿的壓縮比：為進料段一個螺距內(nèi)螺槽容積與計量段一個螺距內(nèi)螺槽容積的比 值。熔融指數(shù)（MFI）:在一定溫度和壓力下，熔體在10min內(nèi)流過標準毛細管的克重， 單位 g/10min（一）、成纖聚合物及熱性質(zhì)：能通過化學和機械加工而制成的纖維高聚物。 熱性質(zhì)：熔融溫度、玻璃化溫度（Tg）、熱分解溫度（Td）、脆化溫度（Tb） 紡絲分類：熔體紡絲：將高聚物通過加熱使其成為熔融狀態(tài)進行紡絲；溶液紡絲：將高聚物溶解在特定的溶劑中制成紡絲溶液進

3、行紡絲；其他紡絲：靜電紡、閃蒸法、膜裂法紡絲流體的擠出類型：.液滴型：不能形成連續(xù)細流，無法紡絲（液體表面張力a太大，形成球狀且液 體粘度“太?。?漫流型：能形成連續(xù)細流，在噴絲板表面形成漫流。.脹大型：能形成連續(xù)細流，流體在孔口發(fā)生脹大，只要脹大比（細流最大直徑/噴絲孔直徑）控制適當，細流連續(xù)穩(wěn)定，是紡絲中的正常細流類型。.破裂型：紡絲細流出現(xiàn)不穩(wěn)定流動，初生纖維表面呈波浪形、鯊魚皮形、竹節(jié)形或螺旋畸變，甚至發(fā)生破裂，屬不正常紡絲。毛細斷裂：由表面張力引起的撓動產(chǎn)生的毛細波發(fā)展到振幅等于自由表面無撓動 的絲條半徑R時，液體解離成滴而發(fā)生的斷裂。內(nèi)聚斷裂：在粘彈性流體的拉伸流動中，當儲存的彈性

4、能所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力等于內(nèi) 聚力（絲條強度）時發(fā)生的斷裂?？杉徯缘谋碚鞣椒ㄓ心男咳绾慰朔殧嗔?、內(nèi)聚斷裂？答：表征方法a.發(fā)生斷裂時的細流長度X*； b.最大紡絲拉伸比（VL/V）max。在實際 紡絲過程中，內(nèi)聚斷裂導致的絲條不穩(wěn)定決定了卷繞速度和紡絲拉伸比的上限， 要克服內(nèi)聚斷裂，減小Vl, Vl/V。，內(nèi)聚斷裂不易發(fā)生；增加擠出速度和噴絲孔 R, 可以克服毛細斷裂。（二）、切片干燥的目的：去除水分；提高切片的含水均勻性，使紡絲穩(wěn)定；提 高切片的結(jié)晶度和軟化點；除掉切片粉末和粘連粒子。（聚丙烯不需要干燥）真空轉(zhuǎn)鼓干燥機：工作原理：在一定的溫度下使切片中的水分蒸發(fā)， 然后借助真空系統(tǒng)將水分隨空

5、 氣一起抽除，達到切片干燥的目的。組成部分：轉(zhuǎn)鼓部分、抽真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)聯(lián)合式干燥設(shè)備：預結(jié)晶器、充填干燥器、熱風循環(huán)系統(tǒng)熔體細流分布場所的影響：.入口區(qū)：指熔體經(jīng)過的每個噴絲孔的喇叭口部分。 熔體從較大空間進入直徑逐 漸變小的喇叭口內(nèi)，流速增長所損失的能量以彈性能儲存在體系中。 稱為“入口 效應(yīng)”.孔流區(qū)：指熔體在噴絲孔中流動的區(qū)域。兩個特點，一是流速不同，靠近孔壁 處速度小，孔中心處速度大，且有一個徑向速度梯度；另一個是入口效應(yīng)產(chǎn)生的 高彈形變有所消失，高彈形變消失需要一段時間，熔體流經(jīng)孔道時間短，彈性應(yīng) 力來不及松弛。.膨化區(qū)：指熔體細流離開噴絲孔后的一段區(qū)域。 產(chǎn)生膨化現(xiàn)象的主要原因

6、是高 彈形變的迅速恢復，使細流產(chǎn)生膨脹。.形變區(qū)：也稱冷凝區(qū)，是紡絲成形的重要區(qū)域。選擇好成形工藝條件，使熔體 細流在形變區(qū)內(nèi)所受到的冷凝條件穩(wěn)定均勻。.穩(wěn)定區(qū)：熔體細流固化成為纖維后，直徑穩(wěn)定，速度不再發(fā)生變化。什么叫做取向？熔體紡絲中有哪幾種取向，討論其機理。答：在紡絲過程中，結(jié)構(gòu)單元在應(yīng)力場中沿外力方向擇優(yōu)排列，這種排列叫做取向。熔體紡絲中有兩種取向，一種是處于熔體狀態(tài)下的流動取向，另一種是纖維固化 后的形變?nèi)∠颉Ｇ罢甙▏娊z孔中切變流場中的剪切流動取向和出噴絲孔后熔體 絲條在拉伸流場中的拉伸流動取向。 噴絲孔中的剪切流動取向，是在徑向梯度場 中的取向；熔體紡絲線上的拉伸流動取向是拉伸流

7、動中的軸向速度梯度形變?nèi)∠虬l(fā)生在紡絲線上的固化區(qū)，大小取決于其變化。固化高聚物的形變可 分為兩部分：塑性形變和彈性形變。(三)、簡述螺桿擠壓機的作用，螺桿分為幾段，分析每段的作用和特點答：作用：把高聚物擠壓，排氣，熔融，混合均化后，在恒定的溫度和壓力 下定量輸出高聚物熔體。螺桿機壓機分為三段：.進料段特點：螺槽深度相等，容積不變。 作用：輸送固體物料。.壓縮段 特點：螺槽容積逐漸減少作用：壓實物料使物料產(chǎn)生相變、排氣。3計量段 特點：螺槽深度相等的淺螺槽作用：將物料均化，穩(wěn)壓，計量并輸出。新型螺桿的原理：(1)分離形螺桿 原理：在靠近螺紋的推進面處設(shè)置一個外徑小于主螺紋的副 螺紋，將固液兩項及

8、時分離，固相槽深度或?qū)挾葴p小，液相槽深度或?qū)挾茸兇蟆?2)屏障形螺桿 結(jié)構(gòu)：在一段外徑等于螺桿直徑的圓柱體上開設(shè)兩組縱向的溝 槽，一組是進料槽，其出口時封閉的，一組是出料槽，其進口時封閉的。進出料 槽相互設(shè)置，兩槽之間的凸棱高度比螺桿外徑略小， 能夠使進料槽的溶體越過此 棱進入出料槽。(3)分流形螺桿 結(jié)構(gòu)：利用螺桿上的稍釘或通孔將含有固體為熔物的料流多次 分流，多次匯合，改變物料的流動狀況，促進熔融，增加混煉和均化的一種螺桿，稍釘式混煉螺桿式一種常用的分流形螺桿， 它是將一定數(shù)量的稍釘設(shè)置于壓縮段 或計量段的螺槽中。簡述計量泵的作用和工作原理。答：作用：精確計量連續(xù)輸送成纖高聚物熔體，并產(chǎn)生

9、預定的壓力，以保證紡絲通體克服紡絲組件或噴絲頭的阻力， 從噴絲板或噴絲帽的毛細孔噴出， 在 睡水、空氣或凝固浴中成形初生纖維。工作原理：齒輪嚙合脫開處的自由空間形成負壓， 構(gòu)成泵的進料側(cè)，熔體沿“8” 字形內(nèi)壁回轉(zhuǎn)一周，進入出料區(qū)，此區(qū)只能壓入出料管，不進入進料區(qū)，計量泵 的輸入量取決于齒輪齒形間的間隙與泵的轉(zhuǎn)速。物料每轉(zhuǎn)的泵出量是恒定的。噴絲板的作用：將熔體轉(zhuǎn)變成細流，經(jīng)風冷卻凝固；紡黏法非織造布生產(chǎn)一班 選用矩形噴絲板，并根據(jù)纖網(wǎng)寬度要求可由多塊拼接而成， 但也有部分PET紡黏 用圓形噴絲板。噴絲孔結(jié)構(gòu)：噴絲孔由導孔和微孔組成。（導孔的作用：引導熔體連續(xù)平滑的進入微孔）（四）、紡黏法的工藝

10、原理（流程）：答：切片干燥-擠壓紡絲-牽伸-分絲鋪網(wǎng)加固卷繞紡黏法的原料有哪幾類：常規(guī)生產(chǎn)原料：聚酯（PET：具有耐酸性，受堿易水解，耐溶解性，具有熱塑性。聚丙烯（PP）:導熱系數(shù)低，密度小，不與一般化學試劑反應(yīng)。具有疏水性、芯吸作用，不易被細菌霉菌侵蝕，無刺激無毒。功能添加劑：阻燃改性劑：低毒、高效、持久、能使產(chǎn)品達到阻燃標準要求，熱 穩(wěn)定性好，能適應(yīng)非織造布工藝要求，不使非織造布原有性能降低，價格低，有 利于降低成本。降溫母粒：沸點低、109C,高溫下DTBP快速揮發(fā)。著色母粒（五）、拉伸目的：通過紡絲形成的初生纖維強度低、伸長大、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，不具備使用要求，必須經(jīng)過一系列加工后，才具備一

11、定的物理機械性能和穩(wěn)定的結(jié) 構(gòu)，具有優(yōu)良的使用性能。拉伸方法：機械拉伸（干拉伸、蒸氣浴拉伸、濕拉伸）、氣流拉伸。拉伸曲線：a型：曲線呈凸型，eT, bj,當=（7 *時，6急劇下降，同時出現(xiàn)應(yīng)力 集中和細化點，因模量上下降，纖維經(jīng)不過拉伸很快被拉斷，這樣的纖維屬不可 拉伸型，應(yīng)避免出現(xiàn)；b型：凹形e T ,6J ,越拉伸越費勁，纖維在拉伸中產(chǎn)生自強作用，拉伸 中纖維均勻變細，不出現(xiàn)細化點，拉伸順利進行，這種初生纖維的可拉性是好的。c型：曲線先凸后凹，曲線上有屈服點，還有幾乎不變的平臺區(qū)，具有c型應(yīng)力一應(yīng)變曲線的拉伸過程又稱冷拉過程，拉伸能順利進行，一般熔體紡絲得 到的初生纖維在Tg附近拉伸時其

12、應(yīng)力一應(yīng)變基本屬于這種類型。拉伸輾張力不足解決措施：（1）輾上包膠，增大n（2）增大拉伸輾個數(shù)（3）增大拉伸輾直徑（4）改善輾的分布。氣流拉伸流派及特點：(1)管式牽伸：將纖維合成許多小束，在直徑10mmt右的不銹管中，其噴時氣 流夾持纖維高速前進，從而完成成纖過程。(2)寬窄縫式牽伸：用一整塊長條形噴板噴絲，然后進入一條長狹縫的牽伸設(shè) 備中，隨著氣流高速前進牽動纖維向前進行牽伸。(3)窄狹縫牽伸：在噴絲板下面 40mmr 50mm#,每個噴絲板應(yīng)該設(shè)置 40mmr 50mm的小狹縫式牽伸器，利用壓縮空氣向狹縫高速噴射，從而牽動纖維高速向 前進行牽伸，屬于低壓牽伸。影響牽伸的因素：(1)牽伸機

13、機構(gòu)(2)牽伸風風溫(3)牽伸風風壓風速(4)冷卻條件(5)高聚物質(zhì)量(6)高聚物灰分雜質(zhì)含量(7)噴絲板清洗質(zhì)量(8)牽伸段長度鋪網(wǎng)方法及可能出現(xiàn)的疵點：(1)排筆式鋪網(wǎng)：安有擺絲器，目的是使鋪網(wǎng)均勻，增加鋪網(wǎng)的橫向強力；從原理上講，都是利用氣流的附壁效應(yīng)進行擺絲鋪網(wǎng)， 屬于附壁射流鋪網(wǎng)；纖網(wǎng) 有并絲。(2)打散式鋪網(wǎng)：纖網(wǎng)有云斑。(3)噴射式鋪網(wǎng)：并絲極少，沒有云斑，柔軟性好，延伸度高，但布縱橫向 強力差別大。(4)流道式鋪網(wǎng)：并絲極少，沒有云斑，柔軟性好，延伸度高，但布縱橫向 強力差別大。簡述分絲的目的及方法。目的：利用機械或氣流手段，使長絲彼此分開，防止纖維相互粘連或纏結(jié)，保證成網(wǎng)的均

14、勻性和蓬松性。方法：1靜電分絲法：(1)強制帶電法：冉拉神過程中，讓絲束通過靜電壓高達幾萬伏甚至更高的 電場，使絲條都帶上同性電荷。(2)摩擦帶電法：利用絲條在拉伸中與某一裝置相互摩擦而產(chǎn)生靜電來達到 分絲的目的。2機械分絲法：利用擋板或震動板等機械裝置，使經(jīng)拉伸后高速運動的絲條， 突然撞擊受阻，從而改變原有絲條的運動狀態(tài)， 使其無規(guī)則運動，來達到分絲目 的。3氣流分絲法：利用拉伸過程中的高速氣流及在某一部位管道截面積突然變化而產(chǎn)生的空氣動力學效應(yīng)，使絲條相互分離。根據(jù)熱定型時纖維的收縮情況，熱定型分為哪幾類？(1)控制張力熱定型：熱定型時纖維不收縮而是略有伸長。(2)定長熱定型：熱定型過程中

15、，纖維即不收縮也不伸長。實質(zhì)：纖維在長度不變的情況下，把內(nèi)應(yīng)力松弛掉，使高彈形變轉(zhuǎn)為塑形形變。(3)部分收縮熱定型：熱定型過程中，允許纖維產(chǎn)生一定的收縮。(4)自由收縮熱定型：又稱為松弛熱定型，在定型過程中對纖維收縮不加控 制。熱定型設(shè)備：熱風式定型設(shè)備、接觸式定型設(shè)備、輻射式定型設(shè)備(六)、簡述熔噴法的工藝原理。聚合物喂入一一熔融擠出一一纖維成型一一纖維冷卻一一成網(wǎng)一一粘合(固網(wǎng))切邊卷繞一一后整理或特殊整理。影響熔噴法產(chǎn)品的因素有哪些？(1)熔融指數(shù)：分子量小一一流動性能好一一熔融指數(shù)高。(2)螺桿擠壓機各區(qū)的溫度：溫度設(shè)置不當，會產(chǎn)生堵塞噴頭，磨損噴絲孔，增 加布面疵點及飛花等現(xiàn)象。(3

16、)熱氣流速度：熱空氣速度越大纖維直徑越小，非織造布手感由硬變軟， 纖維纏結(jié)增多，纖維密實，光滑，強度有所增加，但氣流速度過大，易出現(xiàn)飛花， 嚴重影響布面外觀。(4)熱空氣噴射角度：角度越小細流形成平行纖維束，非織造布均勻性差，角度 趨于90，產(chǎn)生高度分散而湍動的氣流，纖維在成網(wǎng)簾上形成無規(guī)分布。(5)接收距離：接受距離越小，彎曲強度越小，非織造布的手感蓬松、柔軟，若 用作過濾材料，過濾效率、過濾阻力下降。(6)螺桿擠出速度：擠出量越大，熔噴布質(zhì)量越大，強度高；擠出量過大強度反 而下降。熔噴工藝參數(shù)：熔融指數(shù)、螺桿擠壓機各區(qū)溫度、熱氣流速度、熱空氣噴射角度、接受距離、熔體擠出量熔噴發(fā)非織造布的引

17、用領(lǐng)域：過濾材料；醫(yī)療衛(wèi)生材料；吸油材料；保溫材料； 電池隔膜。(七)、靜電紡絲的原理：將聚合物熔體或溶液加上幾千至幾萬伏的高壓靜電，從而在毛細管和接收裝置間產(chǎn)生一個強大的電場。靜電紡絲纖維的特點：直徑到亞微米級、比表面積大、高吸附性閃蒸法工藝原理：紡絲液由計量泵輸送到噴絲頭，經(jīng)噴絲孔擠出的紡絲液進入紡 絲甬道，在這里受熱使溶劑迅速揮發(fā)，絲條聚合物濃度逐漸升高，最后使絲條固 化，接著以一定的速度卷取，使絲條拉伸細化而形成纖維。閃蒸法特點：具有優(yōu)良的防水透氣性；產(chǎn)品強度高，抗撕裂性、耐穿刺性、耐破 裂強度高；不起毛，不產(chǎn)生塵埃；表面光滑尺寸穩(wěn)定性好，有利于印刷；防靜電； 輕盈，手感好。相分離原理

18、：溶解過程中聚合物和溶劑在高溫高壓下攪拌轉(zhuǎn)化為均相溶液；在低壓室中，稍稍降低壓力，使溶液發(fā)生一定程度的相分離，形成兩夜相溶液。膜裂法工藝原理：通過機械作用(如針裂、軋紋等)，使薄膜形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或原 纖化得極輕薄的非織造布。什么是非織造布復合技術(shù)？答：將兩種或兩種以上性質(zhì)各異的非織造布或其他材料經(jīng)復合加工，制成具 有多功能、高性能、適用性強的多層非織造布加工技術(shù)。SMST合生產(chǎn)技術(shù)有哪些工藝，各具有什么優(yōu)缺點。(1)在線復合：指SM復合可以通過在同一條生產(chǎn)線上的紡黏和熔噴設(shè)備來實現(xiàn)，即所謂的一步法SMS優(yōu)點：根據(jù)產(chǎn)品性能要求，隨即調(diào)整紡黏層和熔噴層結(jié)構(gòu)的比例；具有良好 的透氣性；過濾性能和抗靜水壓能力提高；可生產(chǎn)低克重產(chǎn)品缺點：投資成本大，建設(shè)周期長，生產(chǎn)技術(shù)難度大，開機損耗大，不適合小 訂單生產(chǎn)。(2)離線復合：先由紡黏和熔噴兩種工藝