第一章 总论1. 化学纤维的基本概念厂天然纤维（包括棉花、羊毛、麻.蚕丝等）£再生纤维*铜氨纤维、聯旨纤维r聚酯纤维（涤纶〉聚醸胺纤维（尼龙或锦纶〉聚丙烯購纤维（睛纶〉聚乙烯醇纤维（维纶〉 聚烯煙纤维（丙纶，乙纶〉i其它（含氟纤维.卿维）纤维：比较柔韧的细而长的物质，纺织纤维长径比一般大于 1000：1， 直径几微米〜几十微米长丝（Contin uous Filament）:在化纤生产中经纺丝处理以后得到的 长以千米计的丝叫长丝短纤维（Staple）:化纤生产中被切成几厘米~十几厘米短段的纤维称 短纤维丝束（Tow）:由几万根~百万根丝组成的一束再生纤维：以天然高分子为原料，经化学处理和机械加工制得的纤维， 主要产品有再生纤维素和醋酸纤维素酯纤维合成纤维：以石油、天然气、煤及农副产品为原料，经过化学处理和 机械加工制得的纤维复合纤维：沿着纤维轴向同时存在着两种或两种以上不相混合的聚合物，这种化学纤维称为复合纤维，或称双组分纤维异形纤维：在合成纤维成型过程中，采用异形喷丝孔纺制的具有非圆 形截面的纤维或中空纤维变形纱：所有经过变形加工的丝和纱，如弹力丝、膨体纱差别化纤维：指通过化学改性或物理变形使常规化学纤维品种有所创 新或被赋予某些特性的服用化学纤维。
特种纤维：一般指具有特殊物理化学结构、性能和用途的化学纤维， 如高性能纤维、功能纤维高性能纤维：指具有高强度、高模量和耐高温、耐腐蚀、耐辐射、耐 化学药品等性能的纤维功能纤维：指一般纤维具有物理机械性能基础上，具有某种特殊功能 和用途的纤维，如具有反渗透、导光、导电、抗静电、阻燃等特性的 纤维2. 化学纤维的主要质量指标 线密度：表示纤维粗细程度的量， 1000m 长纤维重量的克数即为该纤 维的特数1tex=10dtex，9tex=1Denier断裂强度：纤维在连续增加负荷的作用下，直至断裂所能承受的最大 负荷与纤维线密度之比 1N/tex=1cN/tex .1g/D=0.882cN/dtex 断裂伸长率：纤维在伸长至断裂时的长度比原来长度增加的百分数 初始模量：即弹性模量（杨氏模量）是指纤维在外力作用下伸长1% 时所需要的应力极限氧指数LOI:着火的纤维离开火源而纤维继续燃烧时环境中氮和 氧混合气体内所含氧的最低百分率化纤阻燃处理方法：采用共聚、 共混和表面改性的方法，在纤维或织物表面引入有机膦化合物、有机 卤素化合物或两者并用）回潮率R =试样所含水分的重量干燥试样的重量x 100%含湿率M =试样所含水分的重量未干燥试样的重量x100%RM = x100%1 + R易燃纤维 <21%棉、 麻、丙纶、腈纶、粘胶可燃纤维 21〜26%羊毛、蚕丝、维纶、尼龙、涤纶难燃纤维 >26%氯纶、聚偏氯乙烯、改性腈纶不燃纤维玻璃纤维、碳纤维、石棉吸湿性好的纤维，摩擦和静电作用减小，穿着舒适） 沸水收缩率：将纤维放在沸水中煮沸30min后，其收缩后的长度与原来长度之比。
回弹率：纤维受拉伸力作用而伸长，当外力消除后的可回复程度3. 化学纤维的纺丝方法（重点是熔体纺丝、湿法纺丝、干法纺丝） 熔体纺丝：聚合物熔体或聚合物切片在螺杆挤压机中熔融以后，被压 送至各纺丝位、经计量泵定量送入纺丝组件，过滤后通过喷丝孔挤 出，在纺丝甬道冷却成型的工艺方法涤纶、尼龙、丙纶适用；聚 丙烯腈、聚氯乙烯、聚乙烯醇不可熔纺）① 纺丝液是熔体，工艺过程简单，清洁无污染；② 纺丝速度高，一般的纺丝速度为100O~2O00m/mi n,采用高速纺丝时，可达 3000~6000m/min 或更高；③ 熔融纺丝加工成本低，但喷丝板孔数少；涤纶、锦纶、丙纶等均采用此法④ 基本条件：T分解＞ T熔点或T流动湿法纺丝：纺丝溶液经混合、过滤和脱泡等纺前准备后，送至纺丝机,通过纺丝泵计量,经烛形滤器、鹅颈管进入喷丝头（帽）,从喷 丝头毛细孔中挤出的溶液细流进入凝固浴,溶液细流中的溶剂 向凝固浴扩散,浴中的凝固剂向细流内部扩散,于是聚合物在 凝固浴中析出而形成初生纤维的工艺过程腈纶、维纶、氯纶、粘 胶纤维）湿法纺丝特点① 纺丝液是高聚物溶液，纺出的丝条在液体中凝固；② 喷丝头孔数多，但纺丝速度较低，一般为18~380m/min，适合纺制 短纤维；③ 加工成本高且对环境污染较严重，纺出丝的截面多为非圆形，有皮芯结构；④ 粘胶、腈纶、维纶、氯纶纤维多采用此法。
干法纺丝：从喷丝头毛细孔中挤出的溶液细流进入纺丝甬道，通过热 空气的作用，溶液细流中的溶剂快速挥发，并被热空气流带走溶液细流在逐渐脱去溶剂的同时发生浓缩和固化，并在卷绕 张力的作用下伸长变细而成为初生纤维的工艺过程腈纶、醋酯纤维、氯纶、氨纶）空气币逍加捻卷绕机构纺丝原液热空這垠人盘计耀慕第二章 聚酯纤维4. 对苯二甲酸乙二酯(BHET)的主要制造方法A 酯交换法酯交换原理纯对苯二甲酸二甲酯与乙二醇反应可生成对苯二甲酸乙二酯(BHET ), 释出甲醇酯交换反应是在催化剂(Mn、Zn、Co、Mg等的醋酸盐) 存在下加热至150〜220°C进行的均相反应，乙二醇与对苯二甲酸二 甲酯中的甲氧基(-OCH3)交换，生成BHET，被取代的甲氧基和乙二 醇中的氢结合生成甲醇，其反应式如下：CH3OOC—<^y-COOCH3 + 2IIOCH2CH2OHHOCHqCHqOOC ―COOCH2CH2OH 4- 2CH3OHB 直接酯化法所谓直接酯化法，就是 TPA 与 EG 直接进行酯化反应，一步法制得 BHET由于TPA在常态下为无色针状结晶或无定形粉末，其熔点(425C)高于升华温度(300C),而EG的沸点(197C)又低于TPA 的升华温度。
因此，直接酯化体系为固相TPA与液相EG共存的多相 体系，酯化反应只发生在已溶解于EG中的TPA和EG之间，反应式如 下：HOCH2CH2()OC—< COOCH2CH2OH + 2H2O + 4.18kJ/molHOOC—yJh^COOH + 2HOCH2CH2OH aC 直接加成法用环氧乙烷（E0）代替乙二醇直接合成BHET此法较直接酯化法具有成本更低、反应更快的优点反应式如下：HOOCCOOH + 2H2C^—-^CH2HOCH2CH2OOC-< /'-COOCH.CH.OH5. 涤纶切片在纺前进行干燥的目的 干燥的目的:①除去切片中的水分 ②提高切片的软化点和结晶度 涤纶切片干燥主要分两个阶段：预结晶、干燥 6. PET纤维纺丝技术路线的类型① 常规纺丝：纺丝速度1000~15OOm/min,未拉伸丝，UDY② 中速纺丝：纺丝速度1500~3000m/min,中等取向度，中取向丝，MOY③ 高速纺丝：纺丝速度3000~4000m/min,预取向丝，POY4000~6000m/min, 全拉伸丝， FDY④ 超高速纺丝：6000~8000m/min,全取向丝7. 螺杆挤压机的分段① 依据螺杆挤压机的几何尺寸可以将其分为：进料段，压缩段，计量 段。
② 依据物料在螺杆挤压机中的状态可以将其分为：固体区，熔化区， 熔融区8. PET 熔体纺丝中纺丝温度过高或过低有何弊端？① 温度过高：热降解，熔体粘度下降，产生气泡丝；② 温度过低：熔体粘度增高，熔体输送困难，出现漏浆现象9. 生产涤纶短纤维时，初生纤维为什么要存放一定的时间后才能进 行加工？ 刚成形的初生纤维其预取向度不均匀，需经存放平衡，使内应 力减小或消除，预取向度降低，卷绕时的油剂扩散均匀，改善 纤维的拉伸性能存放平衡后的丝条才能进行加工第三章 再生纤维素纤维10. 纤维素的分类、定义，各类纤维素的聚合度范围，哪类纤维素适 合制备粘胶纤维a -纤维素（聚合度200以上）:植物纤维素在特定条件下不溶于20°C的 17.5% NaOH 溶液的部分，溶解的部分称为半纤维素B -纤维素（半纤维素，聚合度140-200）:以上溶解部分用醋酸中和又重新沉淀分离出来的那一部分纤维素丫-纤维素（半纤维素，聚合度10-140 ）:不能沉淀的部分11. 粘胶纤维制备过程中的老成和熟成，及其作用 老成是借空气中的氧化作用，使碱纤维素分子链断裂，聚合度下降， 以达到适当调整粘胶粘度的目的低温长时间老成效果较好）纤维素黄酸酯在热力学上是不稳定的，即使在常温下放置也会逐步分解，酯化度下降。
粘胶在放置过程中会发生一系列的化学和物理 化学变化，称之为粘胶的熟成结果使黄酸基团在纤维素分子链上 分布均匀，从而使粘胶均匀稳定12. 黄化反应的机理 黄化反应，使难溶解的纤维素变成可溶性的纤维素黄酸酯C6H9O4ONa + CS2 ^^C6H9O4OCS2Na碱纤维素中存在的大量游离碱与二硫化碳发生一系列的副反应2CS2 + 4NaOH …一N岂CS? + Na2CO3 + H.S f + H202CS2 + 6NaOH — Na2S + Na2CO3 + Na2CS3 + 3H2O3CS2 + 6NaOH ― 2Na2CS3 + Na2CO3 + 3H2OCS2 + 4NaOH — Na2CO3 + 2NaI-IS + H20机理⑴主要是气固相反应，包括二硫化碳蒸汽按扩散机理从碱纤维素表面 向内部渗透的过程以及二硫化碳在渗透部分与碱纤维素上的羟基进 行反应的过程⑵是放热反应，低温有利，高温易生成更多的副产物⑶是可逆反应二硫化碳对纤维素的渗透，在无定形区易于进行，而 结晶区的二硫化碳主要在微晶表面进行局部化学反应在溶解过程 中，甚至在以后的粘胶溶液中，二硫化碳继续向微晶内部渗透，称之 为“后黄化”。
因此，二硫化碳的扩散和吸附对反应起着重要作用13. 粘胶纤维纺丝中凝固浴的组成和作用⑴硫酸的作用一是使纤维素黄酸钠分解，再生出纤维素和CS2；二是中和粘胶中的NaOH,使粘胶凝固；三是使黄化时产生的副产物分解⑵硫酸钠的作用抑制硫酸的解离，从而延缓纤维素黄酸钠的再生速度硫酸钠是一种 强电解质，能促使粘胶脱水而凝固，这些作用能改善纤维的物理机械 性能⑶硫酸锌的作用 改进纤维的成型效果，使纤维具有较高的韧性和较优良的耐疲劳性 能两个特殊作用：一是能与纤维素黄酸钠作用生成稳定的中间产物—纤 维素黄酸锌，其分解速度比纤维素黄酸钠慢得多，有利于拉伸，从而 提高纤维强度；二是纤维素黄酸锌具有交联结构，能形成结晶中心， 生成均匀而细小的结晶，避免大块晶体的形成，从而使纤维结构均匀， 强度、延伸度和钩接强度都得到适当提高第四章 聚酰胺纤维14. 工业生产聚己二酰己二胺时，为何要用聚酰胺66盐为中间体？为了保证获得相对分子质量足够高的聚合体，要求在缩聚反应时己二胺和己二酸有相等的摩尔比，因为任何一种组分过量都会使由酸或氨端基构成的链增长终止为此，在工业生产聚己二酰己二胺时，先使己二酸和己二胺生成聚酰胺66盐（PA-66盐），然后用这种盐作为中间体进行缩聚制取聚己二酰己二胺。
15. PA 6 生产中除单体的方法① 连续聚合直接纺丝的纺前脱单体原理：根据聚己内酰胺和单体的挥发性不同，使聚己内酰胺熔 体中的单体蒸出来为了提高蒸发效率，减少蒸发皿中的停留时间， 一般在真空状态下进行在真空闪蒸皿中熔体以薄膜状、细流状、雾 状等形式进入闪蒸室以尽可能大的蒸发面积除去单体。