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1、如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!2016年化学纤维课程复习提纲试题类型：一、名词解释（5题20分） 二、简答题（4题20分） 三、计算题（2题30分） 四、论述题（2题30份）第一章 概论1. 纤维的分类：天然纤维、化学纤维（合成纤维+人造纤维）2. 化学纤维的基本概念：长丝：纺丝流体（溶体或溶液）经纺丝成型和后加工处理得到的长度以千米计的连续纤维短纤维化学纤维的产品被切成几厘米至十几厘米的长度，这种长度的纤维称为短纤维丝束由几万根甚至几百万根单丝组成的束丝，用来切断成短纤维和牵切成条子单丝用单孔喷丝头纺制而成的一根或几根连续纤维，但一般分别卷绕的纤维异形纤维在合成纤维成形过程中，采
2、用异形喷丝孔纺制的具有非圆形横截面的纤维或中空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，或称双组分纤维超细纤维纤维直径在5m或0.44dtex以下的纤维。差别化纤维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高性能纤维具有特殊的物理化学结构、性能和用途，或具有特殊功能的化学纤维功能纤维高技术纤维海岛纤维将一种聚合物分散于另一种聚合物中，在纤维截面中分散相呈“岛”状态，而母体则相当于“海”，从纤维的横截面看是一种成分以微细而分散的状态被另一种成分包围着，好像海中有许多岛屿智能纤维如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!全
3、牵伸丝（FDY）预取向丝(POY)3. 化学纤维质量指标：线密度(纤度) 表示纤维粗细程度的法定计量单位，在我国化学纤维工业中，称“纤度”。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断裂伸长率一般用断裂时的相对伸长率表示，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初始模量弹性模量是指纤维受拉伸而当伸长为原长的1时所需的应力卷曲度将纤维进行化学、物理或机械卷曲变形加工，而赋予纤维一定的卷曲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纤维长度短纤维特有的指标，名义长度-设计的切断长度取
4、向度结晶度吸湿性指在标准温湿度(20、65相对湿度)条件下纤维的吸水率第二章 化学纤维成型原理及工艺4. 熔融纺丝、湿法纺丝、干法纺丝的主要流程；熔纺：分直接纺丝法和切片纺丝法，包括以下步骤：制备纺丝熔体（将成纤高聚物切片熔融或由连续聚合制得熔体）；熔体通过喷丝孔挤出形成熔体细流;熔体细流冷却固化形成初生纤维;初生纤维上油和卷绕。湿法：纺丝原液经混合过滤和脱泡送至纺丝机，通过计量泵计量，然后经烛形滤器、连接管而进入喷丝头（帽）。从喷丝孔眼中压出的原液细流进入凝固浴，原液细流中的溶剂向凝固浴扩散，凝固剂向细流渗透，从而使原液细流达到临界浓度，在凝固浴中析出而形成纤维。干法：与湿纺不同的是，干纺时
5、从喷丝头毛细孔中压出的纺丝液细流不是进入凝固浴，而是进入纺丝甬道中。通过甬道中热空气流的作用,使原液细流中的溶剂快速挥发,挥发出来的溶剂蒸汽被热空气流带走。原液在逐渐脱去溶剂的同时发如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!生固化，并在卷绕张力的作用下伸长变细而形成初生纤维5. 对于给定聚合物如何选择合适的纺丝方法？选择的依据是什么？根据聚合物的热性能决定改聚合物是否采用熔法纺丝和溶液纺丝：所有能进行熔融而在黏流态下不显著分解的成纤高聚物都能采用熔体纺丝法进行生产，一般要求在150度下形状稳定不变。该法适用于能熔化、易流动、不易分解的高聚物。分解温度大于熔点30以上、分解温度与熔点接近在熔融的
6、同时分解，不能用熔融纺丝,若聚合物能够被一定的溶剂。溶解或者采用溶液聚合方法得到的高聚物可以采用溶液纺丝。凡高聚物的熔点高于其分解温度或无熔点，多采用将高聚物溶解成流动的液体（纺丝溶液）进行纺丝。2：根据聚合物的溶解情况，是否选用湿法或干法纺丝。湿法适用于不耐热、不易熔化但能溶于某一种溶剂中的高聚物。干法纺丝要求采用易挥发的溶剂溶解高聚物。3. 化学纤维成型的基本步骤化学纤维生产的四个步骤：原料制备、纺丝流体的制备、纺丝成型、后加工4. 化学纤维成型过程中聚合物的变化几何形态变化，d0-dx物理形态变化，宏观状态参数，微观状态参数化学结构变化5. 化学纤维成型的基本规律；稳态流动和连续性纺丝过
7、程的单轴拉伸纺丝过程中状态参数连续变化的非平衡态动力学过程纺丝过程中动力学相关联的单元过程6. 可纺性的概念及理论（内聚断裂理论和毛细断裂理论） 如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载! 7. 挤出细流的类型，哪种适合纺丝？如何避免无法正常纺丝的细流？液滴型、慢流型、胀大型和破裂型。胀大型是高聚物熔体纺丝的正常现象液滴型出现的条件首先与纺丝液体的性质有关。液体表面张力越大，则细流缩小其表面积为液滴的倾向也越大。此外，粘度的下降也促使液滴的生成。漫流型虽已形成连续细流，但纺丝流体在流出喷丝孔后，迅速沿喷丝板表面漫流。这种细流很不稳定，纺丝往往因而中断；为避免漫流型细流的出现，应设法提高或降低界
8、面张张力。8. 熔融纺丝的特点及对原料的基本要求特点是卷绕速度高、不需要溶剂和沉淀剂，设备简单，工艺流程短熔点低于分解温度、可熔融形成热稳定熔体的成纤聚合物，都可采用这一方法成型。9. 熔纺干燥的目的切片中含有水分(即使是微量的)会对纤维质量带来不利的影响:1）使高聚物在高温下易发生热裂解、热氧化裂解和水解等反应，分子量显著下降而大大降低所得纤维的质量。(2)熔体中的水分汽化逸出，会造成纺丝断头率增加，严重时甚至使纺丝无法进行。因此，必须将切片仔细干燥以除去水分。10. 熔纺过程中的基本计算：（1）在给定的条件（如泵供量、喷丝孔截面积、卷绕速度等参数）下，计算喷丝速度、拉伸比，纤维线密度等；（
9、2）在给定的条件（如成品纤维线密度、熔体密度、卷绕速度等）下，计算各段速度、拉伸倍数、泵供量和泵转速等。如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载! 11. 熔融纺丝线受力分析Fext(x):在x处纺丝线上受到的卷绕张力Fg(x):重力场对纺丝线的作用力如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!Fi(x):使纺丝线作轴向加速运动所需克服的惯性力，Fs(x):纺丝线在纺程中需克服的表面张力Ff(x):空气对运动着的纺丝线表面所产生的摩擦阻力Fr(0):熔体细流在喷丝孔出口处作轴向拉伸流动时所克服的流变阻力12. 纤维的多层次结构及其表征方法(1)成纤聚合物的链结构：单个分子的结构和形态。包括成纤聚
10、合物的组成、构型,以及分子量和分布、支化或交联等链空间不规则性(2)成纤高聚物的聚集态结构：成纤聚合物分子链聚集成一定规则排列的高分子聚集体结构。包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构和织态结构(3)纤维的形态结构：包括微观形态结构和宏观形态结构.微观形态结构指微孔的形状、大小和分布等, 宏观形态结构包括横截面形状、空隙大以及皮芯结构13. 熔融纺丝过程的取向机理及取向的影响因素1.熔体流动取向机理；2.固化纤维的形变取向机理 因素：聚合物分子量卷绕速度熔体泵供量（细度不变） 纤维细度（泵供量不变）环境介质温度的影响熔体温度的影响14. 取向结晶的概念及其特点由于分子取向而产生的结晶
11、特点：结晶聚合物的形态随分子取向程度不同而变化-折叠链结构到伸直链结构的转变；结晶温度和结晶速率升高；结晶机理可能完全不同 。15. 湿法纺丝溶剂选择的要求1、溶剂必须使浓溶液在加工时具有良好的流变性能2、沸点不应太低或过高3、溶剂需具备足够的热稳定性和化学稳定性4、绿色环保5、对聚合物稳定17. 湿法纺丝成型过程中的双扩散及其影响因素Js= - Ds*dCs/dx 溶剂的传质通量 (g/cm2.s)如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载! Jn= - Dn*dCn/dx 凝固剂的传质通量 (g/cm2.s)温度：T ,Di(Ds、DN) .原液浓度，Di(Ds、DN) 纤维半径的影响 一般
12、有：R，Di , 凝固剂分子量 ，DN (一般而言) 纺速的影响,以粘胶生产为例：VL ,扩散速率添加剂的影响,以粘胶生产为例：使用聚氯乙烯衍生物后，扩散速率 纺程的影响 一般有：沿纺程x ,Di18. 湿法成型过程中P-S-N三元相图分析在区是不能纺制成纤维的。在、和区的原液细流能够固化。从纤维结构的均匀性和机械性能看:以区成形的纤维最为优良通常的湿法纺丝以区为多。湿法成形中，初生纤维的结构不仅取决于平均组成，而且取决于达到这个组成的途径。相分离法中，浓缩凝固形成的结构比稀释凝固形成的结构较为均匀。19. 影响湿法纺丝横截面形状的因素a.传质通量比(Js/JN)b.固化表面层硬度c.喷丝孔形
13、状20湿法纺丝纤维皮芯结构形成的原因及结构性能差别原因：湿纺初生纤维形态结构的沿径向有差异差别：皮层的结构特征 微晶和无定形区尺寸小,结构比较紧密均一取向度高皮层的性能特征： 在水中的膨润度较低 吸湿性较高如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载! 密度较低 对某些物质的可及性较低，对染料的吸收值较低，但染色牢度较高； 力学性能较好21. 湿法纺丝纤维的空隙及其形成机理由于成形过程中发生溶剂和凝固剂双扩散和纺丝溶液发生相分离，湿纺初生纤维的结构为由空隙分隔、相互连接的聚合物冻胶网络。机理：整个凝固过程受豫迟双扩散的控制，初生纤维便会形成一个没有核孔而且非常致密的结构当纺丝溶液中聚合物浓度低于临
14、界浓度时，首先在细流表面出现皮层，然后通过双扩散，纺丝液体积发生变化，内部进行凝固。由于皮层较硬，聚合物粒子的合并使内部体系收缩时，皮层不能按比例发生形变，内部形成空隙22. 湿法纺丝取向和结晶的特点轴向取向作用： 与熔纺相比 取向度小得多 取向单元 大分子微晶 取向区域 主要在皮层 取向机理 大多为拉伸形变取向结晶结构的形成受聚合物体系刚柔性等因素影响各向异性液成型时：较快形成规整结构结晶结构刚性链聚合物的各向同性液成型时：形成各向异性状态规整结构缓慢形成结晶结构柔性链聚合物的各向同性液成型时：形成无定形相或部分规整的结构较快形成结晶结构23. 冻胶纺丝、干湿法纺丝、液晶纺丝、乳液纺丝概念及代表性产品。冻胶纺丝：冻胶纺丝也称凝胶纺丝，是一种通过冻胶态中间物质制得高强度纤维的新型纺丝方法。液晶纺丝：将具有各向异性的液晶溶液(或熔体)经干-湿法纺丝、湿法纺丝、干法纺丝或熔体纺丝纺制纤维的方法24. 热拉伸的目的、作用及纤维结构性能的变化促进分子链段运动，降低拉伸应力，有利拉伸如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!25. 热定型的目的、作用及纤维结构性能的变化热定型的主要目的是提高纤维的尺寸稳定性；进一步改善纤维的机械性能和染色性能以及纺织加工性能。热定型温度越高，纤维超分子结构的舒解、重建和加强的程度就越显著，大分子的解
