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1、本文格式为Word版，下载可任意编辑高技术纤维期末试卷 2022年高技术纤维期末试卷 1. 简述细旦和超细旦纤维的纺丝方法？ 答：（1）直接纺丝法：可纺制0.5-1d的细旦丝。 （2）复合纺丝法：海岛纺丝0.1-0.001d 剥离法 最细至0.1d （3）混合纺丝法：最细至0.0001d （4）静电纺丝法：最细至几十微米直径 2. 简述UHMWPE溶液在冻胶纺丝超倍拉伸过程中分子形态的变化。 答：过程中分子形态的变化如下: 超长分子链从初生态堆砌和分子链间及分子链内部缠绕转变成解缠大分子链 初生冻胶纤维 折叠链片晶和分开的微纤运动，片晶叠转化为纤维布局 运动的折叠链片晶开头熔化，分开的微纤逐步
2、聚集 聚集的微纤分裂，熔化的折叠链片晶解体，在拉伸力的作用下重排成伸直链结晶。 3. 制备PAN基碳纤维的工艺流程主要包括哪些步骤？ 答：工艺流程主要包括：聚合、纺丝、预氧化、炭化、外观处理、上浆等工艺环节。 4. 高技术纤维中高性能和功能纤维通常分别指的是哪些纤维？ 答： 高性能纤维一般具有比普遍纤维高好多的强度和模量、有优异的耐高温性能、难燃性及突出的化学稳定性。它是第三代合成纤维。高性能纤维的主要品种有：碳纤维、芳纶、芳砜纶、聚酰亚胺、聚苯硫醚（PPS）、高强涤纶（DSP）、高分子量聚乙烯、和高强聚乙烯醇纤维等。 功能纤维是指具有特种功能的纤维，主要品种是：（1）防护功能纤维（主要有阻燃
3、、防紫外线、抗静电、抗辐射等）；（2）物质分开功能纤维（主要有中空纤维分开膜、离子交换纤维、吸附纤维等）；（3）生物医学功能纤维（主要有甲壳素、中空纤维膜等）；（4）卫生保健功能纤维（主要有抗菌、防臭、消臭、香味、保温蓄热、远红外、负离子、高吸水等）；（5）传导功能纤维（主要有光导纤维、导电纤维、超导纤维等）；（6）智能纤维及其他功能纤维（仿生、超高吸水纤维等）。 5. 异形纤维主要有哪几类?有哪些制法？ 答：异形纤维分类： 异形纤维是用异形喷丝孔纺制的非圆形横断面的合成纤维，异形纤维的断面有三角形、五角形、三叶形、多叶形、哑铃形、椭圆形、L形、藕形以及圆中空和异形中空等多种。 制法： （1）
4、异形喷丝孔法 纺丝液从喷丝板挤出的一刹那，是纤维截面成型的关键。因此，将喷丝孔按所要求的截面举行加工，纺丝液从异形孔中喷出后，逐步凝固成异形。将喷丝孔加工成与所要求的纤维截面外形好像的纺丝方法。这也是最普遍的使用的方法。 （2）膨化粘着法 纺丝液被挤压离开喷丝孔的瞬间，由于压力突然降低，会发生膨化，而此时的纺丝液尚未凝固，因而相邻片面就会粘接，纤维截面随之变更。中空、多孔纤维常用此法加工。目前，这种方法也得到了国际异形纤维生产厂家的广泛的应用。 （3）复合纤维分开法 将两种或两种以上的成纤高聚物制成可分开型复合纤维以后，在后加工过程中通过机械剥离各组分或者用溶剂溶掉某组分而获得异形纤维的方法。
5、 （4）轧制法 类似冶金工业中的轧钢。纺丝熔体经喷丝孔挤出后，趁尚未完全固化时，用特殊热辊挤压成型。 （5）孔形（径）变化法 用两块重叠的喷丝板，每块喷丝板上喷丝孔外形各异，但中心线根本吻合。在纺丝过程中，2块板相对移动或旋转，因而纺出的纤维的截面和形状也相应变化。 6粘胶纤维生产碳纤维的工艺流程与PAN基碳纤维的流程相比增加了什么工序？在粘胶基碳纤维制备过程中引入催化剂的作用是什么？ 答：（1）粘胶纤维生产碳纤维的工艺流程与PAN基碳纤维的流程相比增加了两段工序，即水洗和催化浸渍。 （2）引入催化剂作用主要是在浸渍过程中促进无机催化剂向粘胶纤维内部渗透，同时还能使粘胶纤维大分子发生适度的交联
6、，提高其在中温碳化过程中的可拉伸性，最终提高粘胶基碳纤维的性能。 7. 结合高技术纤维进展的历史和现状，就高技术纤维的进展趋势谈谈你的看法。 答：高技术纤维进展到今天,已形成高性能纤维、高功能纤维、高感性纤维三大类纤维鼎足之势。 纵观纤维国际市场,1988年,世界工业兴隆国家首次将一般性化纤品种、产量让位于进展中国家。但对于高技术纤维,兴隆国家仍牢牢掌管其核心技术,处于垄断地位,现已形成日、美、欧三大科研、生产和市场基地。以美国为例,高技术纤维占化纤总量6%,而产值却高达化纤总产值的50%。我国高技术纤维起步较晚,与世界先进水平相比无论在产品质量、品种、生产规模等方面都有相当的差距,但已意识到
7、它对我国大量产业升级和经济可持续进展的重要意义,因此,“九五”“十五”进展规划都明确提出将大力进展高技术纤维原料,力争成为支柱产业。原料是根本,技术是关键。 扫视我国合成工业的进展,我认为我国面临的机遇和挑战主要是:(1)务必重视化纤原料工业的进展,加大科研投入。目前片面高技术纤维虽已实现国产,但大片面核心技术仍受制于人。如碳纤维目前绝大片面生产厂家都是从国外添置原丝,然后再加工为预氧化丝或碳纤维。(2)化纤大品种(如常规涤纶)进展已/相对过剩0,务必对化纤行业举行布局调整。1998年我国化纤产量达516万吨,位居世界首位,但高技术品种极少。而兴隆国家的高技术纤维用量以每年10%的速度增长,已
8、占总化纤用量的1/2,而我国现用量不到1/5。(3)高技术纤维市场已经形成,需求扩大,因此,展望未来,我国高技术纤维行业还有较大的进展空间,有关片面和人员务必抓住机遇,迎头赶上。 8请就高分子材料的新进展举2-3例。 答：（1）聚合物基纳米复合材料 聚合物纳米复合材料被认为是最具有应用前景的纳米复合材料之一，其制备方法是将聚合物通过熔融共混复合方法或原位聚合技术利用25的纳米填料举行改性，即可大幅度改善其热学一力学性能、气体阻隔性能和阻燃性能，而且可以获得比常规填料复合的聚合物材料高得多的耐热性能、尺寸稳定性能和导电性能。国内聚合物粘土纳米复合材料研究较早，并已取得显著研究成果，但其中的一些根
9、本科学问题的研究有待深入。目前聚合物纳米复合材料已在汽车和包装领域获得应用。研究最广泛的、首先商业化应用的纳米填料是纳米粘土和碳纳米管。 （2）节能材料进展新方向 我国在能源需求上的缺口众所周知，节能问题日益重要。根据创办部的报告，我国每平方面积能源消耗约为欧美国家的两倍多，所以在节能材料的进展方面务必加强开发。高分子发泡材料为世界使用最广的绝热材料，可用于建筑、冷热水管隔热、汽车绝热及噪音的阻隔。另外在冷藏、运动消遣、包装材料、鞋类等方面都有大量的需求，可以大大节省能源和消耗。目前国内外都在积极进展微发泡技术，可以更好地用于节能和提高节能效率，微发泡模塑制品的平均本金可降低1620。高分子发
10、泡材料是合成、物理与工艺的结合，目前的进展方向为通过使用对环境没有污染的超临界二氧化碳加工技术制备聚烯烃微孔发泡材料，该材料可以广泛用于建筑用隔热保温。超临界二氧化碳发泡技术本身为绿色加工技术，无环境污染问题，结合聚烯烃耐化学性、热稳定性、低毒性的特点，通过变更聚烯烃分子链的支化布局、变更非晶态的比例、引入二氧化碳的亲和布局等手段，提高聚烯烃的熔体强度和闭孔率、降低聚合物的结晶性、促进泡孔的成核和增长，提高聚烯烃在二氧化碳中的溶解度，提高泡孔密度，得到性能良好的微孔发泡材料。 （3）特种工程塑料 特种工程塑料指具有特殊高性能的高分子材料，应航空航天、电子信息等尖端领域的需求而进展起来。截至20
11、世纪70年头末，先后展现了聚苯硫醚类(PPS)、聚酰亚胺类(PI)、聚醚砜类(PES)及聚醚酮类(PEK)等多种高性能特种工程塑料。其中，英国ICI公司于20世纪80年头初推出的商品名为“Victrex”的聚醚醚酮(PEEK)，具有耐热等级高，耐疲乏，耐冲击，耐湿热，耐辐照以及阻燃性能好等突出优点，综合性能最为优秀。特种工程塑料与碳纤维等高性能纤维告成复合为高性能复合材料，为航天航空布局材料供给了更多的选材机遇，片面复合材料已告成应用于欧美多种军、民机机型，并在民用行业中得到大量应用，主要集中在汽车、纺织、机械、体育用品、医用植入、医疗器械、摩擦材料等领域。1993年，陶氏化学公司的MJMul
12、lins 等人报道了环状聚醚砜的合成，继而国内外展现了众多的研究者，我国科研工在芳香酯环状低聚物以及含酚酞侧基环状聚醚酮、环状聚醚砜的合成及开环聚合的研究开展较早。兼顾热塑性及热固性材料的优点，我国研究人员还开发了一种布局别致的可溶性可控交联聚芳醚酮(Controllable Crosslinking PolyAryl Ether Ketone，CCPAEK)热塑性树脂。还有研究者通过共混改性的理论及方法研制进展新型特种工程塑料，如将最优秀的高性能热塑性复合材料树脂聚醚醚酮树脂与具有匹配的力学性能和玻璃化转变温度的非晶的聚芳醚酮PEKC和聚醚酰亚胺 PEI等共混实现，这方面的研究取得了很好的告
13、成，为制备布局一功能一体化的新型热塑性树脂基复合材料供给了更多的方式方法。 9. 高分子纤维的进展主要有哪几个方向？并做简朴表达。 答：随着生产和科学技术的进展，高分子纤维的进展主要有以下方向： （1）高性能化 为得志航天航空、电子信息、汽车工业、家用电器等多方面技术领域的需要，要求纤维的机械性能、耐热性、耐久性、耐腐蚀性等性能进一步提高。 （2）高功能化 主要包括电磁功能高分子纤维，光学功能高分子纤维，物质传输、分开功能高分子纤维，生物功能高分子纤维等。 （3）复合化 以玻璃纤维巩固纤维为主的复合纤维不仅在当前已进入大规模生产和应用阶段，而且在将来仍会有所进展。高性能纤维的布局复合是新技术纤
14、维革命的一个重要方向。 （4）精细化 电子技术变化日新月异，要求原纤维材料向高纯化、超净化、精细化、功能化方向进展。 （5）智能化 “纤维材料的智能化”是一项带有挑战性的未来的重大课题。智能纤维材料是使材料本身带有生物所具有的高级功能，如预知预报性、自我诊断、自我修复、自我增殖、熟悉识别才能、刺激回响性、环境应答性等。 10产业用纤维的进展趋势及应用领域主要有哪些，并做简朴表达。 答：（1）过滤与分开用纤维：应紧随潮流趋势 过滤材料品种不断增多是不争的事实，单从材质而言就有自然纤维、合成纤维、无机纤维和金属纤维等，而近年来我国也自行开发了包括芳香族聚酰胺、聚酰亚胺、聚四氟乙烯等耐高温滤料，从各
15、种工艺参数和成品测验的结果来看，也根本能够得志国内粉尘排放企业的需要。譬如聚四氟乙烯，其最高使用温度可达成260摄氏度。“但在我看来，技术还不是最值得惦记的问题，比技术更值得关注的我认为还有两点。”王桦表示，包括特意生产过滤与分开用纺织品的纤维生产企业在内，国内多数纤维生产企业并不了解国外纤维生产的最新趋势和进展水平，因此，消息闭塞成为好多企业进展不良只能做低端产品的绊脚石之一；“还有片面企业热爱墨守成规，习惯用一种材料生产，而放弃更好的选择，这对企业进展也相当不利。” 除了粉尘过滤，液体过滤也是过滤与分开用纺织品应用的主要领域。据天津工业大学党委书记张宏伟介绍，“当前国内水处理组件所需要的纤维首先要有很强的抗污才能，但目前国内多数纤维生产企业的技术还无法达成上述要求，普遍还凭借进口。”近年来，天津工业大学在这方面取得了确定进展。据了解，目前天津工大采用了辐射接枝技术制备了大通量高抗污染聚偏氟乙烯PVDF中空纤维膜，抗污染性较传统技术提高50%以上，此外，由于采用了低压技术，能耗水平也降低了15%以上。 （2）土工与建筑用纤维：市场亟需细分 对于土工与建筑用纺织品来说，由于其特殊
