《化纤工艺学复习范围.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化纤工艺学复习范围.doc（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一章 总论1.化学纤维的基本概念长丝：在化学纤维制造过程中，纺丝流体（熔体或溶液）经纺丝成形和后加工工序后，得到的长度很长的连续丝条称为长丝。短纤维(staple fiber) ：化学纤维丝束经切断的而成一定长度规格的纤维称为短纤维。丝束：丝束是由大量单纤维汇集而成。用来切断成短纤维的丝束由几万根至几百万根组成，以提高短纤维的生产能力 。异形纤维：在合成纤维成形过程中，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，这种纤维称为异形截面纤维，简称异形纤维。复合纤维：在纤维横截面上存在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。变形纱：变形纱包括所有经过变形加
2、工的丝和纱，如弹力丝和膨体纱都属于变形纱。超细纤维：由于单纤维的粗细对于织物的性能影响很大，所以化学纤维可按单纤维的粗细（线密度）分类，一般分为常规纤维、细旦纤维、超细纤维和极细纤维。差别化纤维：差别化纤维系外来语，来源于日本。一般泛指通过化学改性或物理变形使常规化纤品种有所创新或赋予某些特性的服用化学纤维。特种纤维：特种纤维一般指具有特殊的物理化学结构、性能和用途的化学纤维，如高性能纤维、功能纤维等。主要用于产业、生物医药及尖端技术等领域。2. 化学纤维的主要质量指标线密度：在法定计量单位中，表示纤维粗细程度的量的名称为“线密度”，在我国化学纤维工业中，旧称“纤度”。线密度的单位名称为特克斯
3、，单位符号为tex，其1/10称分特克斯，单位符号为dtex。1000m长纤维重量的克数即为该纤维的特数。断裂强度：常用相对强度表示化学纤维的断裂强度。即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的线密度之比。单位为牛顿特克斯 （Ntex）、厘牛顿特克斯（cNtex）、厘牛顿分特克斯（cNdtex）。断裂伸长率：纤维的断裂伸长率一般用断裂时的相对伸长率，即纤维在拉伸至断裂时的长度比原来长度增加的百分数表示。 纤维在拉伸至断裂时的长度L纤维原长度L0断裂伸长率（%）= 100纤维原长度L0初始模量：纤维的初始模量即弹性模量（或杨氏模量）是指纤维受拉伸而当伸长为原长的1%时所需的
4、应力。燃烧性能：纤维的燃烧性能是指纤维在空气中燃烧的难易程度。为了测定和表征纤维及其制品的燃烧性能，国际规定采用“极限氧指数”法。吸湿性: 纤维的吸湿性是指在标准温湿度（20、65相对湿度）条件下纤维的吸水率。 一般采用两种指标来表示：回潮率和含湿率。 试样所含水分的重量 回潮率= 100% 干燥试样重量 试样所含水分的重量 含湿率= 100% 未干燥试样重量 染色性：染色性是纺织纤维的一项重要性能，它包含的内容主要有：可采用的合适染料，可染得的色谱是否齐全及深浅程度，染色工艺实施的难易，染色均匀性以及染色后的各项染色牢度等。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
5、度之比，称为沸水收缩率。 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：切片在螺杆挤出机中熔融后或由连续聚合制成的熔体，送至纺丝箱中的各个纺丝部位，再经纺丝泵定量压送纺丝阻件，过滤后从喷丝板的毛细孔中压出而成为细流，并在纺丝甬道中冷却成形。初生纤维被卷绕成一定形状的卷装（对于长丝）或均匀落入盛丝桶中（对于短纤维）。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。湿法
6、纺丝中的扩散和凝固不仅是一般的物理和化学过程，对某些化学纤维如粘胶纤维同时还发生化学变化，因此，湿法纺丝的成形过程比较复杂，纺丝速度受溶剂和凝固剂的双扩散、凝固浴的流体阻力等因素限制，所以纺丝速度比熔体纺丝低的多。干法纺丝：干法纺丝时从喷丝头毛细孔中挤出的纺丝溶液不进入凝固浴，而进入纺丝甬道。通过甬道中热空气的作用，使溶液细流中的溶剂快速挥发，并被热空气流带走。溶液细流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。聚氨酯纤维部分4 . 聚氨酯弹性纤维的用途 聚氨酯弹性纤维在针织或机织的弹力织物中得到广泛应用。归纳起来其使用形式主要有以下四种：裸丝、包芯纱、包覆纱
7、、合捻纱。1、裸丝 裸丝是最早开发的聚氨酯弹性纤维品种。裸丝的拉伸与回复性能好，且不用纺纱加工便可用于生产，因此具有成本低的优点。由于裸丝的摩擦系数大，滑动性差，直接用于织造织物的不多，一般适宜在针织机上与其它化纤长丝交织。主要纺织产品有：紧身衣、运动衣、护腿袜、外科用绷带和袜口、袖口等。2、包芯纱 以聚氨酯弹性纤维为芯纱，外包一种或几种非弹力短纤维(棉、毛、腈纶、涤纶等)纺成的纱线。芯层提供优良的弹性，外围纤维提供所需要的表面特征。例如棉包芯纱，除了弹性好以外，还保持了一般棉纱的手感和外观，其织物具有棉布的风格手感和性能，可以制出多种棉型织物；毛包芯纱的服装面料不仅要有一般毛织物的外观和良好
8、的保暖性，而且织物的回弹性好，穿着时伸缩自如，增强了舒适感，并能显现出优美的体型。包芯纱是聚氨酯弹性纤中应用最广泛的纱线品种。3、包覆纱 包覆纱又称为包缠纱。它是以聚氨酯弹性纤维为芯，用合成纤维长丝或纱线以螺旋形的方式对其予以包覆而形成的弹力纱。包覆纱的手感比较硬挺，纱线较粗，织造的面料比较厚实。包覆纱又可分为单包覆纱和双包覆纱。单包覆纱是在聚氨酯弹性纤维外层包上一层长丝或纱线。由于施加于芯纱上的包覆圈数较少，在高伸长的弹性织物上有时会出现露芯现象，主要用于袜子、纬编内衣等弹力织物。双包覆纱是在聚氨酯弹性纤维外层包覆两层长丝或纱线，且两层包裹方向相反。由于外层纤维以相反的螺旋角对称包裹，纱线不
9、用再加捻就可以达到成纱弹力的平衡。双包覆纱的加工费用较高，主要用于护腿、弹力带、袜子口、连袜裤等弹力织物。4合捻纱 合捻纱又称合股纱。它是在对聚氨酯弹性纤维牵伸的同时，与其它无弹性的两根纱并合加捻而成。如果使这种纱线退捻，在使张力减弱的同时对整个纱线施加较轻的冲击，使各纱线间相对移动达稳定状态，最后导致弹性纤维进入纱芯中 ，其它无弹性的纱成为外包层，合捻纱结构得以稳定。利用这种方法也可以生产各种花式捻线或三合一的合捻纱。合捻纱多用于织造粗厚织物，如弹力劳动布、弹力单面华达呢等。优点是条干均匀、产品洁净。缺点是手感稍硬，弹力纤维有的露在外面，使染色时容易造成色差，一般不用于深色织物。5. 生产聚
10、氨酯所用的主要单体二异氰酸酯、聚醚二醇、聚酯二醇6. 聚氨酯纤维的生产方法有哪些干法纺丝、熔融纺丝、湿法纺丝、反应纺丝7. 什么是聚氨酯弹性纤维的化学反应纺丝法 先将两端含有二异氰酸酯的预聚体与有机溶剂配成纺丝原液，由纺丝泵定量挤入喷丝头。从喷丝孔喷出的原液细流在凝固浴中凝固的同时，与凝固浴中的链扩展二元胺发生化学反应，形成嵌段共聚物的长链 。第二章 聚酯纤维8. 对苯二甲酸乙二酯（BHET）的主要制造方法 对苯二甲酸乙二酯的制备方法主要有三种：酯交换法（间接法）、直接酯化法和直接加成法（直接法）。9. 涤纶切片在纺前进行干燥的目的干燥的目的是除去切片中的水分，并提高切片的结晶度和软化点。10
11、. PET纤维纺丝技术路线的类型常规纺丝：纺丝速度10001500mmin，其卷绕丝为未拉伸丝，通称UDY（undrawyarn）。中速纺丝：纺丝速度为15003000mmin。其卷绕丝具中等取向度，为中取向丝，通称MOY（mediumorentedyarn）。高速纺丝：纺丝速度为30006000mmin。纺丝速度为4000mmin以下的卷绕丝具有较高的取向度，为预取向丝POY（preorientedyarn）。若在纺丝过程中引入拉伸作用，可获得具有高取向度和中等结晶度的卷绕丝，为全拉伸丝FDY（fulldrawyarn）。超高速纺丝：纺丝速度为60008000mmin。卷绕丝具有高取向和中等
12、结晶结构，为全取向丝，通称FOY（fullyorientedyarn）。11. 螺杆挤压机的分段 根据螺杆中物料前移的变化和螺杆各段所起的作用，通常把螺杆的工作部分分为三段，即进料段、压缩段和计量段。 12. PET熔体纺丝中纺丝温度过高或过低有何弊端？ 纺丝时螺杆各区温度控制在290300，纺丝箱体温度控制在285310。纺丝温度过高会导致热降解，熔体粘度下降，造成气泡丝；温度过低，则使熔体粘度增高，造成熔体输送困难而出现漏浆现象，纺丝温度过高或过低均会导致成形时产生异常丝。生产要求纺丝温度波动范围越小越好，一般不超过土2。第三章 再生纤维素纤维13.纤维素的分类、定义，各类纤维素的聚合度范
13、围，哪类纤维素适合制备粘胶纤维纤维素的分类及其聚合度范围：纤维素、纤维素、纤维素；纤维素的聚合度一般在200以上，纤维素为140200,而纤维素则为10140。其中纤维素适合制备粘胶纤维。14. 粘胶纤维制备过程中的老成和熟成，及其作用老成：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。熟成：粘胶在放置过程中发生一系列的化学和物理化学变化,称为粘胶的熟成；粘胶的熟成度是指粘胶对凝固作用的稳定程度。熟成度是粘胶的重要指标之一,它直接影响纺丝成形过程的快慢及成品纤维的性能。15. 黄化反应的机理 黄化反应主要是气固相反应,反应过程包括二硫化碳蒸气按扩散机
14、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。黄化反应是放热反应,所以低温有利黄化反应,而较高温度则容易生成更多的副产物。16. 粘胶纤维纺丝中凝固浴的组成和作用 凝固浴是由硫酸、硫酸钠、硫酸锌按一定比例组成的溶液。硫酸：在成形过程中硫酸的作用,一是使纤维素黄酸钠分解,再生出纤维素和CS；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。硫酸钠：硫酸钠的主要作用是抑制硫酸的离解,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。硫酸锌：硫酸锌除具有与硫酸钠相同的作用外,还有以下两个特殊的作用。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。这种中间产物的分解速度比纤维素黄酸钠慢得多,有利拉伸,从而得到强度较高的纤维。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，避免大块结晶体的形成，从而使纤维结构均匀,强度、延伸度和钩接强度都可得到适当提高。第四章 聚酰胺纤维 17. 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 聚己二酰己二胺(聚酰胺66，PA-66)由己二酸和己二胺缩聚制得。为了保证获得相对分子质量足够
