合成纖維工藝習(xí)題.doc

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1、纖維期末考試題： 1、概念題 1）、溶液紡絲 2）、線密度 3）、冷卻長度LK 4）、溶脹度D.S 5）、FDY 6）、空氣變形紗 7）、極限氧指數(shù) 8）、濕法紡絲 9）、斷裂伸長率 10）、濃縮凝固 11）、卷曲作用 12）、FOY 13）、縮醛度 14）、拉伸曲線的基本類型 15）、干法紡絲 16）、回潮率 17）、拉伸比 18）、假捻變形 19）、ZHENMOY 20）、復(fù)合纖維 21）、凝固的臨界濃度再生纖維 23）短纖維 24）長絲 25）零強(qiáng)溫度 26）纖度 27）結(jié)晶速率常數(shù)（K） 28）動(dòng)力學(xué)結(jié)晶能力（G） 2

2、9）連續(xù)冷卻相變曲線（CCT） 30）熔體紡絲法 31）直接紡絲法 32）切片紡絲法 33)牽切纖維 34）線密度 35）斷裂長度36）打結(jié)強(qiáng)度37）鉤接強(qiáng)度38）熔體紡絲39）濕法紡絲40）成纖聚合物41）斷裂長度42）相對強(qiáng)度43）強(qiáng)度極限 44）取向結(jié)晶45）雙擴(kuò)散46）POY 47）化學(xué)纖維48）含濕率49）天然纖維50）合成纖維 2．填空題 1．化學(xué)纖維的制造可以概括的分為＿＿＿＿，＿＿＿＿，＿＿＿＿，＿＿＿＿四個(gè)工序。 2．化學(xué)纖維按基本制造方法分＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿三種。 3．化學(xué)纖維分為＿＿＿＿，＿＿＿＿，＿＿＿＿。 4．纖維的染色性與＿＿＿

3、＿＿，＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿三方面因素有關(guān)。 5．干法紡絲溶劑從紡絲線上除去三種機(jī)理＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿。 6. 真空轉(zhuǎn)鼓干燥機(jī)主要由＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿三部分組成。 7．組合式干燥設(shè)備主要有＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿三部分組成。 8．根據(jù)切片的結(jié)構(gòu)變化把干燥劃分為＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿，兩個(gè)階段。 9．噴絲板導(dǎo)孔形狀有＿＿＿＿，＿＿＿＿，＿＿＿＿，＿＿＿＿四種。 10．熔體紡絲方法用于工業(yè)生產(chǎn)的有＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿，兩種方法。 11．用于濕法紡絲的紡絲溶液濃度為＿＿＿＿＿，用于干法紡絲溶液濃度為＿＿＿＿＿。 12．絲條的毛細(xì)破壞與＿＿＿

4、＿＿引起的擾動(dòng)及這種不穩(wěn)定的滋長和傳播有關(guān)。 13．紡絲流體斷裂機(jī)理至少有兩種分別是＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿。 14．內(nèi)聚破壞是粘彈性流體的拉伸流動(dòng)，當(dāng)儲存的＿＿＿＿＿超過某臨界值時(shí)就發(fā)生破壞，這個(gè)臨界值相當(dāng)于液體的＿＿＿＿＿。 15．?dāng)D出細(xì)流類型分為＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿四種。 16．熔體紡絲過程中最主要的相轉(zhuǎn)變是＿＿＿。支配濕法紡絲成型的基本過程是＿＿＿＿。 17．按拉伸時(shí)纖維所處的介質(zhì)來分纖維拉伸方式一般分為＿＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿三種。 18．噴絲板主要參數(shù)＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿。 19．濕法紡絲組件＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿，＿

5、＿＿＿＿，＿＿＿＿＿組成。 20. 濕法成型時(shí)纖維結(jié)構(gòu)的形成可分為兩個(gè)主要的過程即＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿。 21. PET在工業(yè)上紡絲采?。撸撸撸撸叻徑z，腈綸在工業(yè)上采用＿＿＿＿＿法紡絲。 22. 細(xì)頸點(diǎn)處的局部變形倍數(shù)稱為＿＿＿＿＿。 23．具有C型應(yīng)力—應(yīng)變曲線的拉伸過程叫＿＿＿＿＿。 24. 在生產(chǎn)拉伸工藝上，一定要控制纖維的實(shí)際拉伸倍數(shù)，使之大于＿＿＿而小于＿＿＿。 25. 在纖維后加工過程中影響其物理性能的最得要的兩道工序是＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿。 答：1原料制備，紡前準(zhǔn)備，紡絲，后加工 答：2熔體紡絲法，干法紡絲法，濕法紡絲法。 答：3人造纖維，合成纖維，無機(jī)

6、纖維。 答：4染色親合力，染色速度，著色劑性質(zhì) 答：5閃蒸，紡絲線內(nèi)部的擴(kuò)散，從紡絲線表面向周圍介質(zhì)的對流傳質(zhì) 答：6轉(zhuǎn)鼓部分，抽真空部分，加熱系統(tǒng) 答：7預(yù)結(jié)晶器，充填干燥器，熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng) 答：8預(yù)結(jié)晶，均化干燥 答：9帶錐底的圓柱形，圓錐形，雙曲線形，平底圓柱形。 答：10直接紡絲法，切片紡絲法 答：11 12%——25%，25%——35% 答：12 表面張力 答：13內(nèi)聚破壞，毛細(xì)破壞 答：14彈性能密度，內(nèi)聚能密度K 答：15液滴型，漫流型，脹大型，破裂型， 答：16 結(jié)晶，擴(kuò)散 答：17干拉伸，蒸汽浴拉伸，濕拉伸 答：18噴絲孔的直徑和長徑比，孔形狀，

7、孔排列，孔的加工精度 答：19噴絲帽，分配板，過慮層，密封片 答：20初級結(jié)構(gòu)的形成，結(jié)構(gòu)的重建和規(guī)整度的提高 答：21熔體紡絲，溶液紡絲。 答：22自然拉伸比， 答：23冷拉伸過程 答：24自然拉伸比，最大拉伸比。 答：25拉伸，熱定型。 3、簡述題 1）、成纖高聚物應(yīng)具備哪些性質(zhì)? 2）、熔融紡絲過程中初生纖維取向機(jī)理? 3）、紡絲后加工拉伸過程的進(jìn)行方式有幾種？在生產(chǎn)工藝中如何選取？ 4）、熱定型有幾種方式？對纖維性能有什么影響？ 5）、按結(jié)構(gòu)和形態(tài)，纖維可以分成哪些品種，各品種的用途是什么？ 6）、熔融紡絲冷卻長度受哪些因素影響？ 7）、生產(chǎn)中

8、拉伸倍數(shù)如何確定？舉例說明生產(chǎn)中如何實(shí)施？ 8）、什么是纖維的皮芯結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生的原因是什么？如何控制。 9）、通過噴絲板熔體細(xì)流會(huì)有哪些類型？ 10）、溶液紡絲選擇溶劑時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？ 11）、紡絲后加工拉伸中纖維結(jié)構(gòu)產(chǎn)生什么變化，對纖維性能產(chǎn)生什么影響？ 12）、碳纖維生產(chǎn)工藝流程及主要控制工藝條件？ 13）、纖維后加工中拉伸的作用是什么？ 14）、為什么熔體紡絲的紡絲速度要比溶液紡絲速度高？ 15）、熔體紡絲過程包括哪些步驟? 16）、切片干燥的目的是什么？主要方法？ 17）、簡述復(fù)合纖維與普通纖維的區(qū)別？ 18）、熱定型的作用是什么？ 19）、紡絲液脫泡的目的

9、是什么？ 20）、簡述切力變稀的原因？ 21）、什么叫觸變現(xiàn)象？ 22）、熔體紡絲線上速度是如何分布的？ 23）、影響紡絲過程穩(wěn)定性有關(guān)的因素有哪些？ 24)、凝固浴液的流動(dòng)場對于濕紡成形的主要作用是什么？ 25）、影響纖維染色性的因素有哪些？ 26）、簡述紡絲流體彈性的表現(xiàn)和表征。 27）、影響紡絲流體彈性的因素有哪些？ 28）、紡絲原液在紡絲前為什么要脫單體？ 29）、腈綸紡絲后加工干燥致密化的目的是什么？ 30）、纖維后加工中干燥致密化的條件是什么？ 31）、干法紡絲時(shí)熱風(fēng)的送風(fēng)方式是哪些？ 32）、化學(xué)纖維的制造分為哪幾個(gè)工序？ 33）、溶液紡絲中纖維素紡絲

10、是怎么實(shí)現(xiàn)的？ 34）、在紡絲后加工序中加捻的目的是什么？ 35）、纖維拉伸斷裂的常用表示方法有哪些？（至少兩種） 36)、聚酯切片干燥的目的是什么？ 37）化學(xué)纖維分為哪兩類？ 38）熔體紡絲用于工業(yè)生產(chǎn)方法有哪些？ 39）噴絲板熔體細(xì)流產(chǎn)生液滴型的原因是什么 40）噴絲板熔體細(xì)流產(chǎn)生漫流型的原因是什么 41）噴絲板熔體細(xì)流產(chǎn)生破裂型的原因是什么 42）化學(xué)纖維的制造可概括哪些工序？ 43）通常用于濕法紡絲和干法紡絲的溶液濃度是多少？ 44）纖維長度的表示方法？ 45）什么是纖維的名義長度？ 46）什么是纖維長度偏差率？ 48）紡絲流體擠出過程的不穩(wěn)定流動(dòng)引起熔體

11、破裂其原因是什么？ 47）紡絲流體的可紡性是什么？ 49）熔體破裂的依據(jù)是什么？ 50）舉例說出至少四種常用纖維及制備該纖維的聚合物名稱。 51）下面哪些纖維只能用于二步法溶液紡絲法生產(chǎn)，為什么？PVC，PVA，PAN，PET？ 52）對于切片紡絲為什么PET紡前必須干燥而PP則紡前不用干燥？ 53）取向結(jié)晶的特點(diǎn)？ 54）影響溶液紡絲初生纖維橫截面形狀因素？ 55）噴絲孔是圓形畫圖說明溶液紡絲橫截面形狀？ 56）脫單體塔與脫泡塔在用途上有什么不同？ 57）計(jì)量泵TRG——1.22各代號表示的意義？ 58）計(jì)量泵封閉現(xiàn)象？引液糟一般開在何處？ 59）封閉現(xiàn)象對計(jì)量的影響

12、是什么？ 60）計(jì)量泵的適宜轉(zhuǎn)速是多少？為何不能過高或過低？ 61）紡絲箱的作用？ 62）紡絲箱的加熱形式有哪些？ 63）紡絲組件的作用是什么？ 64）異型纖維的噴絲導(dǎo)孔為什么制成平底形？ 65）濕紡組件的組成？ 66）熔法復(fù)合紡絲組件的組成？ 67）動(dòng)力學(xué)結(jié)晶能力G的意義？ 68）微孔和微纖形成的原因？ 69）何謂穩(wěn)態(tài)紡絲和非穩(wěn)態(tài)紡絲？ 70）什么時(shí)拉伸點(diǎn)？ 71）有幾種方法可以調(diào)節(jié)拉伸點(diǎn)的移動(dòng)？ 72）實(shí)際熔體紡絲時(shí)如何避免產(chǎn)生液滴形擠出細(xì)流？ 73）實(shí)際熔體紡絲時(shí)如何避免產(chǎn)生漫流型擠出細(xì)流？ 74）什么是“轉(zhuǎn)變溫度”，它在熱定型工藝中有何意義 75）什么是

13、干拉伸，蒸汽水浴拉伸，和濕拉伸？ 76）分子網(wǎng)絡(luò)理論的熱力學(xué)根據(jù)是什么？ 77）纖維結(jié)構(gòu)和拉伸條件如何影響初生纖維拉伸曲線的？ 78）寫出NaCSN法腈綸濕紡工藝流程。 79）寫出PET直紡熔體紡絲工藝流程。 80）寫出短絲后加工工藝流程。 81）結(jié)晶對切片干燥速率的影響是什么？ 82）凝固浴中溶劑的含量過高或過低對紡絲成型的影響 83）濕法紡絲原液中高聚物的濃度對成型的影響？ 84)濕法紡絲凝固浴的溫度對紡絲成型的影響/ 85) 濕法紡絲凝固浴循環(huán)量對紡絲成型的影響？ 86）) 濕法紡絲初生纖維的卷繞速度對紡絲成型的影響？ 3、論述題 1）、影響熔融紡絲成品纖維取

14、向度和結(jié)晶度的工序和因素有哪些？并論述影響機(jī)理。 2）、濕法紡絲原液細(xì)流的固化機(jī)理？ 3）、影響濕法紡絲成品纖維取向度和結(jié)晶度的工序和因素有哪些？并論述影響機(jī)理？ 4）、熔融紡絲和溶液紡絲在生產(chǎn)工藝中有哪些不同之處？ 5）、滌綸短纖維后加工各工序的作用？ 6）、聚酯與聚酰胺在生產(chǎn)工藝中有哪些相同和不同之處？ 7）、試比較直接紡絲法和切片紡絲法的優(yōu)缺點(diǎn)？ 8）、試述溫度、原液的濃度、切變速率、和流動(dòng)的幾何條件對紡絲流體彈性的影響。 9)、試述丙烯腈聚合加入第二、第三單體的作用是什么。 10）比較熔體紡絲、干法紡絲、濕法紡絲凝固機(jī)理 11）紡絲過程基本規(guī)律 12）畫出

15、聚合物（P）—溶劑（S）—凝固劑（N）三元體系相平衡圖，并說明各區(qū)的可紡性。 答案： 1）、溶液紡絲：由于某些高聚物分解溫度低于熔融溫度，要使聚合物能成形，采用溶劑溶解聚合物，成形后，再脫除纖維中的溶劑的紡絲方法。 2）、線密度：反映纖維粗細(xì)的指標(biāo)，用1000米長纖維重量克表示，稱為“特”。 3）、冷卻長度LK：從噴絲板到纖維固化時(shí)所需距離。 4）、溶脹度D.S：反應(yīng)濕法紡絲初生纖維中聚合物的含量指標(biāo)。D.S大含量低。 5）、FDY： 紡速在4000m至6000 m的全拉伸絲。 6）、空氣變形紗：長絲的一種，是利用空氣的功能使長絲產(chǎn)生變形的纖維。 7）、極限氧指

16、數(shù)：纖維在燃燒時(shí)所需要的最低氧含量百分?jǐn)?shù)。 8）、濕法紡絲：溶液紡絲方法，溶液細(xì)流進(jìn)入凝固浴中，通過擴(kuò)散使溶液細(xì)流中溶劑濃度下降，使聚合物析出而固化形成初生纖維的紡絲方法。 9）、斷裂伸長率：纖維在伸長至斷裂時(shí)的長度與原來長度的比值。 10）、濃縮凝固：溶液細(xì)流在凝固溶中凝固時(shí)，細(xì)流向凝固浴外擴(kuò)散的物質(zhì)大于凝固浴向細(xì)流內(nèi)擴(kuò)散量。 11）、卷曲作用：由于合成纖維沒有彎曲，使纖維抱合性和蓬松性差，用一定的加工方法使纖維產(chǎn)生彎曲。 12）、FOY：紡速6000～8000時(shí)得到的全取向絲。也叫超高速紡絲。 13）、縮醛度：聚乙烯醇在甲醛作用下，羥基被取代的程度。 14）、拉伸曲線的基

17、本類型：有凸型，凹型，和先凸后凹型三種。 15）、干法紡絲：一種溶液紡絲法。原液細(xì)流通過溶劑蒸發(fā)而固化。 16）、回潮率： 纖維在20℃，相對濕度65%條件下的吸水率。 17）、拉伸比： 初生纖維在拉伸時(shí)伸長的倍數(shù)。 18）、假捻變形：長絲后加工的一種變形方法，利用加捻器，使長絲產(chǎn)生彎曲的方法。 19）、ZHENMOY：紡速1500m～3000m時(shí)得到的中等取向絲。 20）、復(fù)合纖維： 在纖維橫截面上存在兩種或兩種以上不相混合的聚合物的纖維。 21）、凝固的臨界濃度：原液細(xì)流發(fā)生凝固時(shí)，溶劑最高的百分濃度。 22）、再生纖維：即用天然高分子化合物為原料，經(jīng)化學(xué)處理和機(jī)械加

18、式而制得的纖維。 23）、短纖維：化學(xué)纖維中有半數(shù)以上的產(chǎn)品被切成幾厘米到十幾厘米長的短段，通常被稱為短纖維或切段纖維。 24）、長絲：紡絲成形后不經(jīng)卷裝就連續(xù)進(jìn)行后加工，這樣得到長度以千米計(jì)的光滑而有光澤的絲稱長絲。 25）、零強(qiáng)溫度：指纖維強(qiáng)度降低為零時(shí)的溫度。 26）、纖度：表示纖維粗細(xì)程度的指標(biāo)，包括纖維的粗度和細(xì)度。 27）、結(jié)晶速率常數(shù)K：，結(jié)晶度達(dá)到最大可能結(jié)晶度的1/2所需時(shí)間的倒數(shù)做為各種高聚物結(jié)晶速度比較標(biāo)準(zhǔn)，稱結(jié)晶速率常數(shù)。 28）、動(dòng)力學(xué)結(jié)晶能力G：指某一高聚物從熔點(diǎn)Tm以單位冷卻速度降低至玻璃化溫度Tg時(shí)所得到的相對結(jié)晶度。 29）連續(xù)冷卻相變曲線（CC

19、T）：在一定應(yīng)力水平下連續(xù)冷卻時(shí)，結(jié)晶開始的溫度對時(shí)間的對數(shù)作圖，各點(diǎn)的軌跡稱為CCT曲線。 30）、熔體紡絲法：采用高聚物熔體進(jìn)行的紡絲。 31）、直接紡絲法：直接將聚合所得的高聚物熔體送去紡絲的方法叫直接紡絲法。 32）、切片紡絲法：將聚合所得的高聚物熔體經(jīng)鑄帶、切粒等工序制成“切片”，然后在紡絲機(jī)上重新熔融成熔體并進(jìn)行紡絲，叫切片紡絲。 33)、牽切纖維：化學(xué)纖維絲束經(jīng)拉伸向斷裂而成的長度不相等而有一定比例的短纖維也稱不等長纖維。 34）線密度：單位長度的纖維質(zhì)量叫線密度。 35）、斷裂長度：以自身重量拉斷試樣所具有的長度。 36）、打結(jié)強(qiáng)度：將一根纖維在中央打結(jié)后測得的斷

20、裂強(qiáng)度。 37）、鉤接強(qiáng)度：指兩根纖維互套成環(huán)狀后測得的斷裂強(qiáng)度。 38）熔體紡絲：高聚物加熱熔融后進(jìn)行紡絲的方法。 39）濕法紡絲：高聚物濃溶液進(jìn)行的紡絲方法。 40）成纖聚合物：能用于生產(chǎn)化學(xué)纖維的高分子化合物。 41）斷裂長度： 以自身重量拉斷試樣所具有的長度 42）相對強(qiáng)度：試樣單位線密度的纖維呀紗線的斷裂強(qiáng)力?？捎山^對強(qiáng)力與線密度這比求得43）強(qiáng)度極限：試樣單位截面積上能承受的最大強(qiáng)力（Pa） 44）取向結(jié)晶：指在聚合物熔體、溶液或非固體中，大分子鏈由或多或少的取向狀態(tài)到開始結(jié)晶的過程。 45）雙擴(kuò)散：濕法紡絲成型中原液細(xì)流中的溶劑向凝固浴擴(kuò)散和凝固浴中的沉淀劑向原液

21、細(xì)流擴(kuò)散叫雙擴(kuò)散。 46）POY：預(yù)取向絲 47）化學(xué)纖維：用天然或人工合成的聚合物為原料制成的纖維。 48）含濕率：試樣所含水分的重量與未干燥試樣的重量之比。 49）天然纖維：包括植物纖維如棉麻。動(dòng)物纖維如毛和礦物纖維如石棉，由纖維狀的天然物質(zhì)直接分離精制而成。 50）合成纖維：用合成聚合物為原料制得的化學(xué)纖維。 2、簡述題 1）、成纖高聚物應(yīng)具備性質(zhì)是大分子必須是線性的，能伸直的分子，支鏈和側(cè)基要小而且少，大分子之間無化學(xué)鍵，具有適當(dāng)?shù)姆肿恿亢驼姆肿恿糠植?，合適的玻璃轉(zhuǎn)變溫度和熔點(diǎn)，大分子中有一定量的極性基團(tuán)存在。 2）、根據(jù)高聚物在紡絲線上的形變特點(diǎn)，紡絲過程

22、中的取向作用有兩種機(jī)理。一是處于熔體狀態(tài)下的流動(dòng)取向；二是纖維固化之后的形變?nèi)∠颉? 3）、拉伸過程進(jìn)行的方式有干拉伸、蒸汽拉伸和濕拉伸三種。在生產(chǎn)中根據(jù)聚合物的的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的高低，屈服應(yīng)力的大小，能否產(chǎn)生吸濕增塑作用和是否需要上油來選取。 4）、四種 ①、控制張力熱定型，纖維不收縮而略有伸長 ②、定長熱定型，纖維不收縮也不伸長 ③、部分收縮熱定型。纖維有條件收縮 ④、自由收縮熱定型，纖維定型時(shí)沒有外力作用。 5）、按結(jié)構(gòu)和形態(tài)，纖維可以分成長絲、短纖維、異形纖維、復(fù)合纖維和超細(xì)纖維。長絲可直接針織；短纖維可進(jìn)行純紡或混紡；異形纖維使纖維產(chǎn)生一些特殊性能，復(fù)合纖維

23、使纖維在橫截面存在兩種不相混合的聚合物，使纖維化學(xué)和物理性能改變；超細(xì)纖維指線密度小于1特的纖維，纖維具有較好的柔順性。 6）、熔融紡絲冷卻長度影響因素如下： 擠出量、熱容、冷卻溫度和熔體溫度這幾個(gè)量增高，冷卻長度增加；固化前熔體細(xì)流平均直徑、固化溫度和給熱系數(shù)這幾個(gè)量增加，冷卻長度減小。 7）、拉伸比的確定應(yīng)大于自然拉伸比，小于斷裂伸長率，如滌綸短纖維生產(chǎn)中拉伸倍數(shù)在4～4.5之間，由三道七輥拉伸機(jī)來完成，二道輥和一道輥的速度差為3.5～4倍，三道和二道輥速度差為1.2～1.25倍，進(jìn)行二次拉伸。 8）、纖維的表皮和芯層在密度、取向度等方面存在差異。產(chǎn)生的原因是表面的溶劑過快擴(kuò)散掉，

24、控制方法是提高凝固浴中溶劑的濃度，降低凝固浴的溫度。 9）、通過噴絲板熔體細(xì)流會(huì)有如下幾種類型①、液滴型；②、漫流型；③、脹大型；屬于正常紡絲。④、破裂型； 10）、溶液紡絲選擇溶劑時(shí)應(yīng)考慮如下幾種因素：①、選擇聚合物的良溶劑，極性大的聚合物選擇極性大的溶液劑，反之選擇極性小的溶劑；②、使溶液在加工時(shí)具有良好的流變性能，粘度要低；③、溶劑沸點(diǎn)不應(yīng)太低或過高；④、足夠的穩(wěn)定性與聚合物不反應(yīng)；⑤、毒性低、腐蝕性小。 11）、拉伸使未結(jié)晶部分的大分子發(fā)生塑性位移導(dǎo)致大分子沿著纖維軸取向，結(jié)晶和不完全結(jié)晶部分在拉伸力的作用下遭到破壞，并形成沿纖維軸向的重新排列的纖維晶粒。由于拉伸過程局部有不均

25、勻，使纖維結(jié)構(gòu)產(chǎn)生缺陷，使纖維強(qiáng)度提高，線密度下降，吸濕性下降，尺寸穩(wěn)定性下降。 12）、碳纖維生產(chǎn)工藝流程及主要控制工藝條件： 預(yù)氧化工序：反應(yīng)溫度300℃ 含氧量6-12% 含水量6-9%炭化工序：反應(yīng)溫度1500℃ 采用負(fù)壓操作石墨化工序：反應(yīng)溫度3000℃ 采用氦氣保護(hù)后處理工序：纖維層間剪切強(qiáng)度達(dá)120MPa 13）、纖維后加工中拉伸的作用是什么？ 答：絲束被導(dǎo)入拉伸機(jī)進(jìn)行拉伸，目的是使大分子沿纖維軸向取向排列，同時(shí)可能發(fā)生結(jié)晶或結(jié)晶度和晶格結(jié)構(gòu)有所改變，從而使分子間作用力大大提高，纖維的超分子結(jié)構(gòu)進(jìn)一步開成并趨于完善。是后加工過程中最得要工序，又稱主“二次成形”。

26、 14）、為什么熔體紡絲的紡絲速度要比溶液紡絲速度高？ 答：因?yàn)槿垠w細(xì)流在空氣介質(zhì)中冷卻，傳熱速度快，而絲條運(yùn)動(dòng)所受阻力很小。與此反，濕法紡絲時(shí)，紡絲速度要受到凝固速度和浴液阻力的限制，而在干法紡絲時(shí)，紡絲速度主要受浴溶劑擴(kuò)散和揮發(fā)速度的限制。 15）、熔體紡絲過程包括哪和步? 答：包括四步。紡絲熔體的制備，將熔體經(jīng)噴絲板孔壓出即熔體細(xì)流的開成，熔體細(xì)流被拉長變細(xì)并冷卻凝固，固態(tài)絲條的上油和卷繞。 16）、切片干燥的目的是什么？主要方法？ 答：1）切片干燥的主要目的是除去其中的水分，否則可能性發(fā)生嚴(yán)重的水解作用，使分子量降低，另外熔體中的水分汽化逸出分造成紡絲斷頭率增加，嚴(yán)重時(shí)使紡絲

27、無法進(jìn)行。2）干燥的另一目的是使其結(jié)晶度提高，同進(jìn)亦就提高了切片的軟化點(diǎn)。這樣切片在輸送中不易碎裂面產(chǎn)生粉未，同時(shí)避免了在螺桿擠出機(jī)中過早的軟化粘結(jié)而造成“環(huán)結(jié)”現(xiàn)象。 17）、簡述復(fù)合纖維與普通纖維的區(qū)別？ 答：復(fù)合纖維與普通纖維相比大多數(shù)具有三維空間的立體卷曲（同心式皮芯型纖維除外）所以它具有高度的體積蓬松性、延伸性和覆蓋能力，而且這種卷曲具有可復(fù)性，當(dāng)纖維上的卷曲在外力作用下減少后，如果用沸水、蒸汽或干熱處理，則卷曲恢復(fù)。 18）、纖維后加工熱定型的作用是什么？ 答：熱定型的目的是消除纖維的內(nèi)應(yīng)力，提高纖維的尺寸穩(wěn)定性，并且進(jìn)一步改善其物理機(jī)械性能。熱定型可使拉伸、卷曲效

28、果固定并使成品纖維符合使用要求。改善纖維的染色性能。 19）、紡絲液脫泡的目的是什么？ 答：紡絲液中的氣泡若不仔細(xì)脫除就用于紡絲，會(huì)造成毛絲或斷頭而降低纖維質(zhì)量，甚至使紡絲過程無法正常進(jìn)行。存在小于噴絲孔徑的微小氣泡雖然不一定會(huì)導(dǎo)致單纖維斷裂面形成毛絲，但氣泡會(huì)留在單纖維內(nèi)，形成氣泡絲，這不僅會(huì)降低纖維的強(qiáng)度，且因氣泡絲與正常纖維的折光指數(shù)不同，在染深色時(shí)晚形成光亮點(diǎn)，影響成呂纖維的染色均勻性。 20）、簡述切力變稀的原因？ 答：1）紡絲流體切力變稀的原因在于大分鏈間發(fā)生的纏結(jié)。大分子內(nèi)纏結(jié)是一種動(dòng)態(tài)平衡。當(dāng)切應(yīng)力增大時(shí)部分纏結(jié)點(diǎn)被拆除，纏結(jié)點(diǎn)的濃度下降相應(yīng)地使表觀粘度下降。 2）當(dāng)

29、切變速率增大時(shí)，纏結(jié)點(diǎn)間鏈段中的應(yīng)力來不及松弛，鏈段在流場中仍發(fā)生取向。鏈段取向效應(yīng)導(dǎo)到大分子鏈在流層間傳遞動(dòng)量的能力減小，因而流層間的牽拽力也隨之減小，表現(xiàn)為表觀粘度下降。 3）當(dāng)切應(yīng)力增大時(shí)，大分子鏈發(fā)生脫溶劑化，使大分子鏈的有效尺寸變小，這也會(huì)引起粘度下降。 21）、什么叫觸變現(xiàn)象？ 答：當(dāng)切變速率恒定時(shí)，形成一定纏結(jié)點(diǎn)的濃度的瞬變網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)平衡不可能瞬間達(dá)到。表觀粘度隨軍流動(dòng)時(shí)間的推移而發(fā)生變化，這樣就反映出逐漸趨向動(dòng)態(tài)平衡的動(dòng)力學(xué)過程，這種表觀粘度隨時(shí)間變化的現(xiàn)象稱主觸變現(xiàn)象。 22）、熔體紡絲線上速度是如何分布的？ 答：紡絲熔體絲條的運(yùn)動(dòng)并不是均勻的。在加上對出口脹大區(qū)的

30、考慮，在出口脹大直徑最大的截面之前，運(yùn)動(dòng)是減速的，經(jīng)過最大直徑以后又逐步加速，到固化后速度其本上維持恒定。拉伸就應(yīng)變速率是有極大值的函數(shù)。 23）、影響紡絲過程穩(wěn)定性有關(guān)的因素有哪些？ 答：1）紡絲熔體本身的不均勻或含有異物（氣泡、絮凝等）2）熔體溫度的波動(dòng)3）泵借供量的波動(dòng)4）卷繞速度的波動(dòng)5）冷卻條件的變化，如風(fēng)速，風(fēng)溫等6）噴絲板面剝離性劣化或孔壁異常。7）一些固有的不穩(wěn)定性，如熔體破裂、拉伸共振。 24)、凝固浴液的流動(dòng)場對于濕紡成開的主要作用是什么？ 答：浴液的流動(dòng)的流線分布主要影響各紡絲線間成形條件的均勻性和所得纖維性質(zhì)的均勻性；浴液流動(dòng)的流型主要影響成開的穩(wěn)定性；管中成開

31、時(shí)，浴液流動(dòng)速度對絲束運(yùn)動(dòng)速度的比值主要影響紡絲張力的大小及其沿紡程的分布，從而影響最大紡絲速度和纖維的力學(xué)性能。三者之間相互影響相互聯(lián)系。 25）、影響纖維染色性的因素有哪些？ 答：有三方面；染色親和力、染色速度及纖維—染料復(fù)合物的性質(zhì)。 26）、簡述紡絲流體彈性的表現(xiàn)和表征。 答：1）液流的彈性回縮。2）紡絲流體的蠕變松弛。3）孔口脹大效應(yīng)。4）威森堡效應(yīng)。5）剩余壓力現(xiàn)象。6）孔道的虛構(gòu)長度。7）反循環(huán)效應(yīng)。 27）、影響紡絲流體彈性的因素有哪些？ 答：有兩類：一是高聚物的分子參數(shù)。包括分子量、分子量分布、長鏈分支程度、鏈剛性等；二是加工條件。包括熱力學(xué)參數(shù)（溫度、原液的組成

32、）、運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)及流的幾何條件等。 28）、紡絲原液在紡絲前為什么要脫單體？ 答：高轉(zhuǎn)化率（大于95%）的聚合產(chǎn)物不用脫單，而中、低轉(zhuǎn)化率的工藝路線，則必須脫單體，否則未反應(yīng)的單體會(huì)繼續(xù)慢慢地發(fā)生聚合，使?jié){液濃度提高，粘度上升。此外，未經(jīng)脫單體的聚合液直接進(jìn)入脫泡塔后，在脫泡塔內(nèi)可逸出大量揮發(fā)性單體，從而影響脫泡效果。若將含有大量單體的聚合漿液直接送去紡絲，會(huì)在原液從噴絲孔擠出時(shí)氣化逸出，暨惡化勞動(dòng)條件，又嚴(yán)重影響纖維的品質(zhì)。 29）、腈綸紡絲后加工干燥致密化的目的是什么？ 答：通過干燥除去纖維中的水分，使纖維中的微孔閉合，而空洞及裂隙變小或部分消失，使其結(jié)構(gòu)致密，以制得具有實(shí)用價(jià)值的高

33、質(zhì)量纖維。 30）、纖維后加工中干燥致密化的條件是什么？ 答：1）要有適當(dāng)?shù)臏囟?，使大分子鏈段比較自由的運(yùn)動(dòng)。2）要有在適當(dāng)溫度下脫除水分時(shí)所產(chǎn)生的毛細(xì)管壓力，才能使空洞壓縮并融合。 31）、干法紡絲時(shí)熱風(fēng)的送風(fēng)方式是哪些？ 答：有四種：順流式，逆流式，分流式，雙進(jìn)式。 32）、化學(xué)纖維的制造分為哪幾個(gè)工序？ 答：四個(gè)工序：分別是，原料的制備，紡前紡絲熔體或紡絲溶液的制備，紡絲，后加工。 33）、溶液紡絲中纖維素紡絲是怎么實(shí)現(xiàn)的？ 答：由于纖維素不溶于普通溶劑，所以通常是將其轉(zhuǎn)變成衍生物如纖維素黃酸酯、纖維素醋酸酯等之后再溶解制成紡絲溶液。進(jìn)行紡絲。采用溶劑紡絲工藝，可以用N-

34、甲基嗎啉-N-氧化物的水溶液，直接溶解纖維素，制成紡絲溶液。 34）、在紡絲后加工序中加捻的目的是什么？ 答：是否 使用期復(fù)絲中各根單纖維緊密抱合，避免在紡織加式時(shí)發(fā)生斷頭或紊亂現(xiàn)象，并使纖維的斷裂強(qiáng)度提高。 35）、纖維拉伸斷裂的常用表示方法有哪些？（至少兩種） 答：相對強(qiáng)度，斷裂長度，強(qiáng)度極限，打結(jié)強(qiáng)度，鉤接強(qiáng)度。 36)、聚酯切片干燥的目的是什么？ 答：1）除去水分。在紡絲溫度下，水的存在使PET大分子的酯鍵水解，聚合謀度下降，紡絲發(fā)生困難成品絲質(zhì)量下降。少量水分氣化往往造成紡絲斷頭，使生產(chǎn)難以正常進(jìn)行，并使成品纖維質(zhì)量下降。2）提高切片含水的均勻性。3）提高結(jié)晶度及軟化點(diǎn)。

35、 37）化學(xué)纖維分為哪兩類？ 答：人造纖維、合成纖維。 38）熔體紡絲用于工業(yè)生產(chǎn)方法有哪些？ 答：直接紡絲、切片紡絲。 39）噴絲板熔體細(xì)流產(chǎn)生液滴型的原因是什么 答：產(chǎn)生的原因是流體的表面張力大，粘度低，流速低。 40）噴絲板熔體細(xì)流產(chǎn)生漫流型的原因是什么 答：產(chǎn)生原因是流體流速低。 41）噴絲板熔體細(xì)流產(chǎn)生破裂型的原因是什么 答：流速過大，流體粘度高。 42）化學(xué)纖維的制造可概括哪些工序？ 答：四個(gè)。原料的制備。紡前準(zhǔn)備。紡絲。后加工。 43）通常用于濕法紡絲和干法紡絲的溶液濃度是多少？ 答：濕法：12%-25% 干法：25%-35% 44）纖維長度的

36、表示方法？ 答：名義長度即切斷長度、長度偏差率。 45）什么是纖維的名義長度？ 答：也稱切斷長度?；瘜W(xué)纖維絲束按預(yù)定要求切成的短纖維長度。 46）什么是纖維長度偏差率？ 答：化學(xué)短纖維實(shí)測長度與名義度之差對名義長度的百分率。反應(yīng)短纖維的長度均勻性。 47）紡絲流體的可紡性是什么？ 答：是指流體承受穩(wěn)定的拉伸操作所具有的形變能力。即流體在拉伸作用下形成細(xì)長絲條的能力。 48）紡絲流體擠出過程的不穩(wěn)定流動(dòng)引起熔體破裂其原因是什么？ 答：彈性。當(dāng)彈性形變能量達(dá)到與克服粘滯阻力所需的流動(dòng)能量相當(dāng)時(shí)則發(fā)生熔體破裂。 49）熔體破裂的依據(jù)是什么？ 答：彈性雷諾準(zhǔn)數(shù)。有人認(rèn)為其大于5-

37、8時(shí)會(huì)發(fā)生熔體破裂。 50）舉例說出至少四種常用纖維及制備該纖維的聚合物名稱。 答：PET 絳綸 PAN腈綸 PP丙綸 PVA維尼綸 51）下面哪些纖維只能用于二步法溶液紡絲法生產(chǎn)，為什么？PVC，PVA，PAN，PET？ 答：PVA，PVC 因?yàn)椴荒苤苯拥玫骄鶆虻募徑z溶液。 52）對于切片紡絲為什么PET紡前必須干燥而PP則紡前不用干燥？ 答：PET在高溫下酯鍵易水解，PP本身不吸濕，回潮率為零不用干燥。 53）取向結(jié)晶的特點(diǎn)？ 答：1）結(jié)晶聚合物的開態(tài)隨分子取向度的不同面變化。2）結(jié)晶溫度和結(jié)晶速率升高。3）結(jié)晶機(jī)理有可能完全不同。 54）影響溶液紡絲初生纖維橫

38、截面形狀因素？ 答：主要是傳質(zhì)通量比（溶劑向外的傳質(zhì)通量與凝固劑身里的傳質(zhì)通量之比JS/JN），固化表面層硬度，噴絲孔形狀 55）噴絲孔是圓形畫圖說明溶液紡絲橫截面形狀？ 答：1）柔軟的/能形變的皮，Js/Jn﹤1 漲大的圓形 2）柔軟的/能形變的皮，Js/Jn﹥1 收縮的圓形 3）堅(jiān)硬的皮層，Js/Jn﹥1腎形 56）脫單體塔與脫泡塔在用途上有什么不同？ 答：膠單體塔是在一定真空度下使未聚合的單體從溶液中閃蒸出來。殘留單體在脫泡塔時(shí)再隨氣泡一并抽出，脫泡塔用于在高真空下脫除浩汽泡和剩余未反應(yīng)的單體。 57）計(jì)量泵TRG——1.22各代號表示的意義？ 答：J

39、計(jì)量泵，R表示熔紡，Y表示粘膠，S表示腈綸，N表示維綸，G表示高壓泵，數(shù)字1.2表示公稱流量即第轉(zhuǎn)1.2ml，2 表示又疊泵。 58）計(jì)量泵封閉現(xiàn)象？引液糟一般開在何處？ 答：在計(jì)量泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，當(dāng)前一對齒輪剛剛開始脫離時(shí)，后一對齒輪正好進(jìn)入嚙合狀態(tài)，則稱重疊系數(shù)為1。當(dāng)重疊系數(shù)大于1時(shí)會(huì)有一部分流體被圍在兩對轉(zhuǎn)齒嚙合腔內(nèi)，這種現(xiàn)象叫計(jì)量泵封閉現(xiàn)象。引液糟一般開在緊貼中間板的內(nèi)側(cè)面。 59）封閉現(xiàn)象對計(jì)量的影響是什么？ 答：當(dāng)嚙合腔縮小時(shí)，腔內(nèi)的流體受高壓作用造成齒輪跳動(dòng)，引起噪聲，嚴(yán)重時(shí)甚至可能破壞泵的緊固件，而且會(huì)造成軸承載荷增加，使各部件磨損加劇。當(dāng)嚙合腔再擴(kuò)大時(shí)，則腔內(nèi)形成一定

40、程度的真空，易產(chǎn)生氣泡，造成輸液量不穩(wěn)定或振動(dòng)。 60）計(jì)量泵的適宜轉(zhuǎn)速是多少？為何不能過高或過低？ 答：適宜轉(zhuǎn)速一般在8——40轉(zhuǎn)/分鐘之間，這是因?yàn)橛?jì)量泵所輸送的液體粘度很高，流動(dòng)阻力較大，如果轉(zhuǎn)速過高，液體不能及時(shí)充滿齒谷，形成空蝕現(xiàn)象，失去計(jì)量作用。同時(shí)泵的磨損也將加快，使用壽命縮短。但轉(zhuǎn)速過低，又會(huì)增加泵的回流量。 61）紡絲箱的作用？ 答：紡絲箱的作用是保持由擠壓機(jī)送至箱體的熔體經(jīng)各部件到每個(gè)紡絲位都有相同的溫度各壓力降，保證熔體均勻地分配到每個(gè)紡絲部位上。 62）紡絲箱的加熱形式有哪些？ 答：有兩種，一種是在箱體內(nèi)存入一定量的聯(lián)苯混合物，由電熱棒加熱，在箱體內(nèi)形成氣液

41、相共存體系。只要保持箱體內(nèi)的壓力，就可以保證箱體內(nèi)的溫度；另一種方式是使用聯(lián)苯爐集中加熱，形成循環(huán)加熱回路。 63）紡絲組件的作用是什么？ 答：是將計(jì)量泵送來的熔體或溶液進(jìn)行最終過濾，混合均勻后分配到每一個(gè)噴絲孔中，形成均勻的細(xì)流。 64）異型纖維的噴絲導(dǎo)孔為什么制成平底形？ 答：由于異形噴絲板的導(dǎo)角加工困難，所以只能使用平底形。 65）濕紡組件的組成？ 答：由噴絲帽、分配板、過濾層和密封片組成 66）熔法復(fù)合紡絲組件的組成？ 答：由噴絲板座、分配板、噴絲板和套筒組成。 67）動(dòng)力學(xué)結(jié)晶能力G的意義？ 答：G是從準(zhǔn)等溫的角度來考慮非等溫結(jié)晶過程的基本物理參數(shù)，其意義是：某一

42、聚合物從熔點(diǎn)以單位冷卻速度降低至玻璃化溫度時(shí)所得到的相對結(jié)晶度。 68）微孔和微纖形成的原因？ 答：由于成型過程中發(fā)生溶劑和凝固劑雙擴(kuò)散和紡絲溶液發(fā)生相分離，濕紡初生纖維的結(jié)構(gòu)為由空隙分隔、相互連接的聚合物凍膠網(wǎng)絡(luò)。尺寸達(dá)幾十微米的空隙成為大空洞或毛細(xì)孔，尺寸在10nm左右的稱微孔。初生纖維經(jīng)拉伸后成為初級溶脹纖維，此時(shí)微孔被拉長呈現(xiàn)梭子形，聚合物凍膠網(wǎng)絡(luò)取向而成為微纖結(jié)構(gòu)。 69）何謂穩(wěn)態(tài)紡絲和非穩(wěn)態(tài)紡絲？ 答：穩(wěn)態(tài)紡絲即在紡絲線上每一點(diǎn)的速度、應(yīng)力、絲條半徑、溫度及所有其他變量都與時(shí)間無關(guān)。不滿足穩(wěn)態(tài)條件的紡絲過程皆稱非穩(wěn)態(tài)紡絲。 70）什么時(shí)拉伸點(diǎn)？ 答：絲條在拉伸過程中，當(dāng)

43、張力達(dá)到屈服應(yīng)力所對應(yīng)的負(fù)荷時(shí)，發(fā)生屈服而產(chǎn)生細(xì)頸，稱為拉伸點(diǎn)。 71）有幾種方法可以調(diào)節(jié)拉伸點(diǎn)的移動(dòng)？ 答：最簡便方法是降低最后一輥或數(shù)輥的輥面溫度。要使移出機(jī)臺的拉伸點(diǎn)穩(wěn)定，可將兩臺拉伸機(jī)之間的被拉伸絲加熱。 72）實(shí)際熔體紡絲時(shí)如何避免產(chǎn)生液滴形擠出細(xì)流？ 答：通常通過降低溫度使表觀粘度增大，或增加泵供量使V0增大 而避免液滴型號細(xì)流出現(xiàn)。 73）實(shí)際熔體紡絲時(shí)如何避免產(chǎn)生漫流型擠出細(xì)流？ 答：通常在噴絲板表面涂以硅樹脂或適當(dāng)改變噴絲頭的材料性質(zhì)，以降低紡絲流體與噴絲板間的界面張力?；蜻m當(dāng)降低紡絲流體的溫度，以提高其粘。或增大泵供量使V0增大，從面減輕或避免漫流型細(xì)流出現(xiàn)。

44、 74）什么是“轉(zhuǎn)變溫度”，它在熱定型工藝中有何意義 答：轉(zhuǎn)變溫度定義為粘彈回復(fù)速率等于10%/min時(shí)的溫度，即些溫度相當(dāng)于松馳時(shí)間為10min，它通常比Tg高20—100℃。目前尚無統(tǒng)一的理論解釋不同纖維定型的機(jī)理，所以在生產(chǎn)中還是適用經(jīng)驗(yàn)的轉(zhuǎn)變溫度作為制定工藝條件的參考。 75）什么是干拉伸，蒸汽水浴拉伸，和濕拉伸？ 答：干拉伸指拉伸時(shí)初生纖維處于空氣包圍之中，纖維與空氣介質(zhì)及加熱器之間有熱量傳遞。蒸汽浴拉伸是指纖維被包圍在飽和蒸汽或過熱蒸汽中，由于加熱和水分子的增塑作用，使纖維的拉伸應(yīng)力有較大下降。濕拉伸是指拉伸時(shí)纖維被除數(shù)液體介質(zhì)包圍，有熱量傳遞，在成弄過種中的拉伸還可能有傳質(zhì)

45、過程甚至有化學(xué)反應(yīng)。 76）分子網(wǎng)絡(luò)理論的熱力學(xué)根據(jù)是什么？ 答：熱力學(xué)第一定律。 77）纖維結(jié)構(gòu)和拉伸條件如何影響初生纖維拉伸曲線的？ 答：概括的說，在滿足下列條伯的情況下初生纖維的應(yīng)力—應(yīng)變曲線的形狀會(huì)發(fā)生如下變化：b型--c型--a型或d 型。而在C型形變范圍內(nèi)，則變化方向?yàn)榍?yīng)力和自然拉伸比N增大。這些條件是：1）降低溫度，2）增大拉伸速度3）初生纖維中大分子活動(dòng)性減小4）初生牛犢不怕虎纖維的結(jié)晶度增大 5）初生纖維的預(yù)取向度降低6）初生纖維的線密度減小。 78）寫出NaCSN法腈綸濕紡工藝流程。 答：紡絲原液→計(jì)量泵→噴絲頭→凝固浴→兩次拉伸→上油→干燥致密化→卷曲→熱

46、定型→切斷→打包 79）寫出PET切片紡絲工藝流程。 答：PET切片干燥→螺桿擠出→熔體過濾及分配→計(jì)量泵→紡絲噴絲板→冷卻→上油→牽引拉伸→卷繞 80）寫出短絲后加工工藝流程。 答：集束架→導(dǎo)絲架→上油→一道拉伸→過熱蒸汽加熱→二次拉伸→緊張熱定型→三次位伸→重疊架→張力機(jī)→卷曲→松弛熱定型→切斷→打包 3、論述題 1）、影響熔融紡絲成品纖維取向度和結(jié)晶度的工序和因素有哪些？并論述影響機(jī)理？ 紡絲速度增加取向度和結(jié)晶度增加；由于速度增加使纖維受到剪切力和拉伸速度梯度增加。 平衡工序使取向度降低；由于纖維松馳，蠕變產(chǎn)生。 拉伸工序使纖維取向度增加；由于拉

47、伸使大分子沿拉伸軸重新排列，結(jié)構(gòu)變的規(guī)整，結(jié)晶容易，結(jié)晶度有所提高。 取向度和結(jié)晶度變化的大小與拉伸倍數(shù)、拉伸溫度和拉伸速度有關(guān)。 熱定型工序使纖維得到熱能，使纖維內(nèi)應(yīng)力松馳，鏈節(jié)和鏈段可以活動(dòng)，導(dǎo)致取向度下降，結(jié)晶度提高。變化的大小與定型溫度和時(shí)間有關(guān)。 2）、濕法紡絲原液細(xì)流的固化機(jī)理？ 當(dāng)原液細(xì)流進(jìn)入凝固浴后，成為聚合物、溶劑、凝固劑三元體系，在一定溫度下，當(dāng)溶液中的高聚物濃度一定時(shí)，不斷改變體系中的溶劑與凝固劑的比例，在達(dá)到某一臨界值后，高聚物開始從溶液中析出，而固化成形。這個(gè)過程是以擴(kuò)散為基礎(chǔ)的，擴(kuò)散包括凝固浴中的凝固劑向原液細(xì)流內(nèi)部的擴(kuò)散，也包括原液細(xì)流中

48、溶劑向凝固浴擴(kuò)散。 3）、影響濕法紡絲成品纖維取向度和結(jié)晶度的工序和因素有哪些？并論述影響機(jī)理？ 對于濕法紡絲，原液細(xì)流固化時(shí)初生纖維的取向度和結(jié)晶度對成品纖維沒有影響。結(jié)晶度和取向度主要受拉伸工序、水洗工序、干燥致密化工序和熱定型工序影響。拉伸工序使纖維結(jié)晶度和取向度提高，提高的大小主要受拉伸倍數(shù)和拉伸速度影響。拉伸倍數(shù)大，大分子受到的力大，使大分子沿拉伸軸方向排列取向度增大，由于取向分子排列規(guī)整，使結(jié)晶容易發(fā)生，結(jié)晶有所增加。水洗脫除溶劑，如有溶劑的存在，會(huì)產(chǎn)生解取向的作用。干燥致密化使結(jié)晶度提高，由于干燥致密化使大分子之間的空隙消除、排列規(guī)整。熱定型使取向度下降，結(jié)晶度提高；熱定型使

49、大分子得到熱能，產(chǎn)生鏈段和鏈節(jié)的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致分子無序，取向度下降。熱能使結(jié)晶速度增大，結(jié)晶度有所提高。 4）、熔融紡絲和溶液紡絲在生產(chǎn)中不同之處在于聚合物熔點(diǎn)低于分解溫度時(shí)可采用熔融紡絲；熔點(diǎn)高于分解溫度就要采用溶液紡絲。熔融紡絲初生纖維由冷卻固化成形，溶液紡絲初生纖維由脫除溶劑固化成形。熔融紡絲拉伸倍數(shù)一般較低，而溶液紡絲拉伸倍數(shù)高。溶液紡絲存在干燥致密化工序，而熔融紡絲沒有。熔融紡絲紡速高，溶液紡絲紡速低。 5）、滌綸短纖維后加工各工序的作用： 平衡工序： 消除初生纖維的內(nèi)應(yīng)力，使油劑充分潤濕纖維； 集束工序： 對絲進(jìn)行張力予調(diào)，由小絲束集成大絲束； 拉伸工序： 對纖維

50、進(jìn)行拉伸，使纖維取向，提高強(qiáng)度； 卷曲工序： 使纖維發(fā)生彎曲，增加纖維之間抱合力； 熱定型工序：消除纖維內(nèi)應(yīng)力，提高結(jié)晶度，使纖維尺寸穩(wěn)定； 切斷工序： 將纖維根據(jù)用途切斷成一定長度。 6）、聚酯與聚酰胺在生產(chǎn)中相同之處：縮合聚合、采用本體熔融聚合有小分子排出，物料在反應(yīng)器中停留時(shí)間要求一致。 不同點(diǎn)：聚酯反應(yīng)后需采用高速真空，而聚酰胺分子量控制需加入分子量調(diào)節(jié)劑。 7）、試比較直接紡絲法和切片紡絲法的優(yōu)缺點(diǎn)。 答：優(yōu)點(diǎn)：直接紡絲法與切片紡絲法相比，少去了鑄帶、切粒、切片干燥及再熔融等工序，這樣可大大簡化生產(chǎn)流程，減小車間面積，節(jié)少投資，且有得于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本。（

51、3分） 切片紡絲法式工序較多，但具有較大的靈活性，而且產(chǎn)品質(zhì)量較好。另外，在必要時(shí)還可以使切片在一定溫度下進(jìn)行固相補(bǔ)充聚合，進(jìn)一步提高其分子量，以便制取高強(qiáng)度的簾線纖維。（2分） 缺點(diǎn)：直接紡絲直接利用聚合后的高聚物熔體進(jìn)行熔體紡絲時(shí)隔不久對于一些聚合過程（如已內(nèi)酰胺的聚合）留存在熔體中的一些單體和低聚物就難以除去，而它們的存在不僅會(huì)對纖維的質(zhì)量產(chǎn)生不良影響，而且還會(huì)惡化紡絲的勞動(dòng)條件。（5分） 8）、試述溫度、原液的濃度、切變速率和流動(dòng)的幾何條件對紡絲流體彈性的影響。 答：1）溫度：升高溫度有利于松弛過程的進(jìn)行，故可以減小高聚物流體在噴絲孔的彈性能儲存量，從而減小彈性表現(xiàn)的程度。

52、2）濃度：隨著濃度的升高，高聚物溶液出現(xiàn)顯著的非牛頓粘性和法向應(yīng)力效應(yīng)，濃度越高，溶液彈性越突出。 3）切變速率：法向應(yīng)力差與切變速率的平方成正比。切變速率越大，流體內(nèi)的彈性能儲存越高，超出某個(gè)臨界值時(shí)就會(huì)出現(xiàn)熔體破裂現(xiàn)象。 4）流動(dòng)的幾何條件：主要是噴絲孔入口區(qū)形狀和毛細(xì)管長徑比。入口區(qū)決定了大部分彈性能儲存。入口區(qū)渦流死角越明顯，越容易出現(xiàn)不穩(wěn)定擠出現(xiàn)象。毛細(xì)管長徑比越大，越有利于松弛過程的完成，從而使彈性表現(xiàn)的程度減小。 9)、試述丙烯腈聚合加入第二、第三單體的作用是什么。第二、第三單體常分別是哪些。 答：加入第二單體的作用是降低PAN的結(jié)晶性，增加纖維的柔軟性，提高纖維的機(jī)械強(qiáng)

53、度、彈性和手感。提高染料向纖維內(nèi)部的擴(kuò)散速度，在一定程度上發(fā)送纖維的染色性。常用單體為非離子型號單體，如丙烯酸甲酯，醋酸乙烯，丙烯酰胺，甲基丙烯酸甲酯等。 加入第三單體的目的是引入一定數(shù)量的親染基團(tuán)，以增加纖維對染料的親和力，可制得色譜齊全，顏色鮮艷，染色牢度好的纖維，并使纖維不會(huì)因熱處理等高溫過程而發(fā)黃。第三單體為離子型單體，可分兩大類：一類是對陽離子染料有親和力，含有羧基或磺酸基團(tuán)的單體，如丙烯磺酸鈉，甲基丙烯磺酸鈉等，另一類是對酸性染料有親和力，含有氨基，酰胺基，吡啶基等的單體，如乙烯吡啶等。 10）比較熔體紡絲、干法紡絲、濕法紡絲凝固機(jī)理。 答：熔體紡絲：冷卻。凝固介質(zhì)是冷空氣，

54、不回收 干法紡絲：溶劑揮發(fā)。凝固介質(zhì)是熱空氣，可再生 濕法紡絲：脫溶劑或伴有化學(xué)反應(yīng)，擴(kuò)散和凝固。凝固介質(zhì)是凝固浴，回收再生。 11）紡絲過程基本規(guī)律 答：1）在紡絲線的任何一點(diǎn)上，聚合物的流動(dòng)是穩(wěn)態(tài)的和連續(xù)的。 2）紡絲線上的主要成型區(qū)域內(nèi)，占支配地位的形變是單軸拉伸。 3）紡絲過程是一個(gè)狀態(tài)參數(shù)（溫度、應(yīng)力、組成）連續(xù)變化的非平衡態(tài)動(dòng)力學(xué)過程 4）紡絲動(dòng)力學(xué)包括幾個(gè)同時(shí)進(jìn)行并相互聯(lián)系的單元過程。 12）畫出聚合物（P）—溶劑（S）—凝固劑（N）三元體系相平衡圖，并說明各區(qū)的可紡性。 答：在1區(qū)，紡絲線聚合物不斷

55、被稀釋，即溶劑擴(kuò)散速度小于凝固劑擴(kuò)散速度而且無相變，因此原液始終處于均相狀態(tài)而不固化，不能紡制成纖維。 在2區(qū)，此區(qū)切割相分離線其長限為1，即溶劑與凝固劑的擴(kuò)散速度相等。在些區(qū)中紡絲線聚合物含量沿途徑下降，但當(dāng)凝固劑濃度增加到一定值時(shí)（超過凝固值）均相體系變?yōu)閮上囿w系。相變的結(jié)果使體系固化，形成疏松的不均勻結(jié)構(gòu)。原液細(xì)流能夠固化。 在3區(qū)，此區(qū)為第二臨界切線所限制。在此區(qū)中紡絲線聚合物濃度不斷沿途徑增加并且所有途徑都江堰市進(jìn)入 兩相區(qū)。固化是由于相變和聚合物含量增加的結(jié)果，因此 所獲得的結(jié)構(gòu)要比2區(qū)均勻一些。通常濕法主絲以此區(qū)為多。 在4區(qū)，此區(qū)在兩相工的外緣，其上限為干法紡絲。在此區(qū)中紡比溶液可能性發(fā)生凍膠化，對于溶致性聚合物液晶則發(fā)生了取向結(jié)晶，從而發(fā)生固化，并形成最致密而均勻的結(jié)構(gòu)。成型纖維最為優(yōu)良。