熔体纺丝

熔体静电纺丝技术
熔体静电纺丝技术是一种新型的纳米材料制备技术，它通过将高分子
材料或金属材料加热至熔化状态，然后通过高压电场使其在空气中形
成纳米级的纤维。

这种技术具有制备纳米级材料的高效性、低成本和
易于控制等优点，因此在材料科学、生物医学、纺织工业等领域得到
了广泛的应用。

熔体静电纺丝技术的原理是利用高压电场将熔化的高分子材料或金属
材料从喷嘴中喷出，然后在空气中形成纳米级的纤维。

这种技术的关
键在于高压电场的控制，它可以调节纤维的直径、形态和排列方式等
参数，从而得到不同性质的纳米材料。

熔体静电纺丝技术的应用非常广泛，其中最重要的是在材料科学领域。

通过这种技术制备的纳米材料具有很高的比表面积和特殊的物理、化
学性质，可以用于制备高性能的传感器、催化剂、电池等材料。

此外，熔体静电纺丝技术还可以制备纳米级的药物载体，用于生物医学领域
的药物传递和组织工程等方面。

在纺织工业领域，熔体静电纺丝技术也有着广泛的应用。

通过这种技
术制备的纳米纤维可以用于制备高性能的纺织品，如防护服、过滤材料、医用敷料等。

此外，熔体静电纺丝技术还可以制备具有特殊功能
的纺织品，如防辐射、防静电、防紫外线等。

总的来说，熔体静电纺丝技术是一种非常有前途的纳米材料制备技术，它具有高效、低成本、易于控制等优点，可以用于制备各种高性能的
材料。

随着技术的不断发展，相信熔体静电纺丝技术将会在更多的领
域得到应用。

四、熔体纺丝的运动学和动力学1．熔体纺丝线上的直径变化和速度分布对稳态纺丝（且忽略各参数在丝条截面上的分布）：ρ（x ）A （x ）ν（x ）=常数图 1­2 锦纶 6熔体纺丝线上的直径变化 图 1­3 锦纶 6熔体纺丝线上的速度变化若密度数值ρ已知，测定截面变化，推算出速度 ν（x ） ，进一步求出拉伸应变速率（即 έ 轴向速度梯度） (x) =dν（x ）/dxέ根据 的不同，纺丝线可分成三个区域：挤出胀大区，形变（细化）区和固化丝条运动 区。

第二区是发展拉伸流动的主要区域，是熔体细流向初生纤维转化的重要过渡阶段，是发 生拉伸流动和形成纤维最初结构的主要区域，因此是纺丝成型过程最重要的区域。

在此区中 熔体细流被迅速拉长变细，速度迅速上升，速度梯度也增大。

2．熔体纺丝线上的力平衡及应力分布（1）熔体纺丝线上的力平衡分析从喷丝头(x=0)到离喷丝头x 处的一段纺丝线上，各种作用力存在如下的动平衡： Fr(x)=Fr(0)+Fs+Fi+Ff-Fg图1­4 纺丝过程中拉伸应变速率分布的示意图图 1­5 纺丝线轴向受力示意图Fr（x）—在x=X 处丝条所受到的流变阻力；Fr（0）—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；Fs——纺丝线在纺程中需克服的表面张力；Fi——使纺丝线作轴向加速运动所需克服的惯性力；Ff——空气对运动着的纺丝线表面所产生的摩擦阻力；Fg——重力场对纺丝线的作用力 。

由已知数据分析知，丝条的重力和表面张力都很小，可忽略不计，其它三项阻力 Fs 、 Fi 和 Fr（0）随着卷绕速度 V L 而增大，总张力中主要是空气摩擦阻力的贡献。

3．熔体纺丝线上的传热及温度分布从熔体细流（初生丝条）向环境介质的传热与纺丝线上的固化过程相联系，是熔体纺丝 过程的一个决定性因素，它影响纺丝线上的速度分布和应力分布，以及纺丝线上的结晶、分 子取向和其它结构形成过程。

熔体纺丝纤维成型原理
熔体纺丝纤维成型是一种常见的制造纤维和材料的方法。

它是通过将高分子材料加热到其熔点，然后将其通过细孔或喷嘴挤出来形成连续的纤维。

这种方法可以用于制造各种不同类型的纤维，包括聚酯、尼龙、聚丙烯等。

在熔体纺丝过程中，高分子材料首先被加热到其熔点以上的温度，使其变成液态。

然后，液态高分子材料通过喷嘴或细孔挤出，并在空气中冷却和固化。

这个过程称为拉伸固化。

拉伸固化是整个过程中最重要的步骤之一。

在拉伸固化期间，挤出的液态高分子材料会被拉伸成一个非常细小的直径，并在空气中迅速冷却和固化。

这种快速冷却和固化使得纤维具有优异的强度和耐久性。

在熔体纺丝过程中，控制喷嘴或细孔大小以及拉伸速度非常重要。

如果喷嘴或细孔太大，那么挤出的液态高分子材料将会过于厚重，导致纤维质量下降。

相反，如果喷嘴或细孔太小，那么挤出的液态高分子材料将会过于细小，难以拉伸和固化。

另外，拉伸速度也非常重要。

如果拉伸速度太慢，那么纤维将会变得过于粗糙和不均匀。

相反，如果拉伸速度太快，那么纤维将会变得过
于脆弱和易碎。

总之，在熔体纺丝纤维成型中，控制好喷嘴或细孔大小以及拉伸速度是非常重要的。

这种方法可以制造出各种不同类型的纤维，并被广泛应用于各种领域，包括服装、家居用品、医疗器械等。

第三章熔体纺丝工艺原理总结概述熔体纺丝属于聚合物直接纺丝方法，相对于溶液纺丝方法而言，工艺简单，速度快，对环境影响较小，适合于几乎所有热塑性聚合物的纺丝。

溶液纺丝分为干法纺丝（使用挥发性溶剂）和湿法纺丝（采用非挥发性溶剂）两种方法。

由于涉及到溶剂的回收和物质交换，因此纺丝速度低于熔体纺丝，而且溶液纺丝成形过程中丝条所经受的拉伸少，纤维强力低，因此应用很少，只有少数聚合物纺丝使用。

PP、PE、PA 和PET一般采用熔体纺丝；醋酯、聚氨酯和一部分PAN采用干法纺丝；粘胶纤维、维纶、铜氨纤维和大部分PAN纤维采用湿法纺丝。

思考题：试比较熔体纺丝、干法纺丝和湿法纺丝法的工艺特征和产品特征。

第一节熔体纺丝成网工艺原理聚合物切片送入螺杆挤出机，经熔融、挤压、过滤、计量后，由喷丝孔喷出，长丝丝束经气流冷却牵伸后，均匀铺放在凝网帘上，形成的长丝纤网经固网工序（热粘合、化学粘合、水刺或针刺）加固后成为熔体纺丝成网法非织造材料。

1、工艺流程为：聚合物切片→切片烘燥→熔融挤压→纺丝→冷却→牵伸→分丝→铺网→加固→切边→卷绕2、纺粘非织造工艺参数：聚合物种类、熔融挤压条件、纺丝孔尺寸、冷却空气、拉伸/牵伸方式、固网方法（重点掌握热轧粘合工艺参数对纺粘非织造布结构和性能的影响）。

思考题：试画出化纤长丝生产和纺粘非织造布生产工艺流程图，并标出每个工艺步骤的名称和作用。

一、熔体纺丝工艺特点熔体纺丝工艺具有过程简单和纺丝速度高的特点，在熔体纺丝过程中，成纤高聚物经历了两种变化，即几何形状的变化和物理状态的变化。

几何形状的变化是指成纤高聚物经过喷丝孔挤出和拉长而形成连续细丝的过程；物理变化即先将高聚物变为易于加工的流体，挤出后为保持已经改变了的几何形状和取得一定的化纤结构，使高聚物又变为固态。

原则上讲，分解温度高于熔点温度（或流动温度）的热塑性高聚物都可以采用熔体纺丝法。

二、熔体纺丝工艺过程（以纺粘法非织造布生产过程为例）主要步骤：―高聚物纺丝熔体的制备；―熔体自喷丝孔挤出/纺丝；―挤出的熔体细流的冷却和拉伸成形；―成形的纤维长丝铺网与固网。

合成纤维的制备方法放肆的目的在于将固体聚合物材料制成纤维。

将高分子聚合物材料制成纤维需要经过以下步骤：首先将固态聚合物材料转变成液态；接着，迫使液态聚合物从喷丝板上的细孔中排出成流态纤维状；最后，流态纤维因为空气冷却等方法而固成纤维。

根据聚合物的熔化方法，可将纺丝方法分成两大类：也是利用溶剂的溶液纺丝法；二是利用加热实现聚合物熔化的熔融纺丝法。

一、熔融纺丝法熔融纺丝法也称熔体纺丝法。

首先，粒状聚合物原料经料斗进入螺旋挤出机中，并且由螺旋输送，一边受到加热至熔融状态；接着，由作为计量泵的齿轮泵精密的控制流量，并迫使流态原料通过喷丝板上的细孔喷出，陈伟半熔融态长丝。

计量泵的作用是等量、均与的输送聚合物熔体，迫使其通过喷丝板上的细孔进行纺丝。

这样便保证了流量无波动、长丝线密度均匀。

丝束线密度均匀。

度当熔体纤维从喷丝板刚刚喷出时，立即被快速牵离喷丝孔，以便在冷凝前对其进行拉伸。

接着，版熔融状态长丝在纺丝筒中受到横向冷却风的冷却，成为固化纤维。

冷却风的速度和温度是恒定的，以确保长丝沿长度方向的均匀度。

固化后的长丝在喷丝板下方1-10m处集束。

集束的长丝在经过油剂辊时，吸取了棍子表面的油剂，实现了润湿上油。

接着，丝束经过导丝辊。

导丝辊的速度决定着纺丝的速度。

导丝辊的速度应与喷丝速度互相配合，以调节纺出丝的粗细。

如果导丝辊的速度恒定，则纤维的粗细均匀。

若是给导丝辊加热，并且使后面的导丝辊的速度稍高于前面的导丝辊，那么就实现了对丝束的拉伸。

拉伸能提高聚合物大分子的取向度，从而提高了丝束的强度。

卷绕辊的速度影响着导丝辊的速度和丝束的张力，施加小的张力有利于丝束卷绕成型。

应当指出，在喷丝板的上游必须设置过滤器，否则聚合物中的杂质微粒和胶块可能堵塞喷丝孔，也可能混在长丝中造成纤维结构的不连续，导致使用中发生断裂。

纺丝前进行过滤还会起混合作用，这有助于降低熔体温度、黏度的不不均匀性、消除“螺纹记忆”。

“螺纹记忆”是由螺旋挤出机的螺杆旋转，造成长链分子聚合物扭曲取向而引起的。

纤维的熔融纺丝H2H2C6H4摘要：聚对苯二甲酸乙二醇酯化学式为-[OC-C OCO CO]-，简称PET，为高分子聚合物，由对苯二甲酸乙二醇酯发生脱水缩合反应而来。

对苯二甲酸乙二醇酯是由对苯二甲酸和乙二醇发生酯化反应所得。

本文对PET的生产进行了详细的概述，包括其原料组成、常用催化剂以及聚合酯化的各种方法和操作流程,同时介绍了涤纶的制备方法和工艺流程，包括纺丝中各组件的作用和控制要点。

关键词：涤纶二步纺聚对苯二甲酸乙二醇酯对苯二甲酸乙二醇1 引言纤维成形过程包括液体纺丝及液体细流的冷却固化过程。

纺丝成形的方法较多，目前工业生产上主要采用熔法、干法及湿法。

这三种方法的纺丝及冷却固化过程的基本原理虽有相同之点，但各有其特点。

（1）熔法纺丝熔法纺丝是很早就实现了工业化的纺丝法，无论从纺丝原理到生产实际过程都是很成熟的方法。

聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚烯烃类纤维等均用此法生产。

熔法纺丝是在熔融纺丝机中进行的。

聚合物颗粒加入纺丝机后，受热熔融而成为熔体。

此熔体通过纺丝泵打入喷丝头，在一定的压力下熔体通过喷丝头的小孔流出，形成液体细流。

细流在纺丝通道流出时同空气接触，进行热交换冷却固化成为初生纤维。

纺丝中丝线的粗细及根数受到通道冷却速度的限制，所以纺丝的速度也受冷却速度的限制，一般可达1000～1500米／分。

如果采取措施，能强化冷却固化过程，改进通道的冷却条件，纺丝的速度可提高到4000～5000米／分。

纺成的丝线越粗，成形速度就越低。

熔体成形法所制得的纤维的纤度为0.25～20特，（注：9旦为1特）要形成更细的纤维将会增加成形的不稳定性，并降低生产能力。

如形成太粗的纤丝则传热困难，并将增加通道的长度。

如果用软化聚合物的方法成形，由于熔体的粘度太大，不可能将熔体从直径很小的喷丝孔中压出，所以不能生产很细的丝线。

在熔法及软化聚合物法制成纤度大的单丝时为了强化冷却过程，可以采用冷却浴（水浴及水溶液的方法）进行冷却。

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熔体纺丝工艺原理及工艺流程,最新进展下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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·概述·熔体纺丝工艺原理·装置纺丝工艺流程及特点简介·附加和辅助设备简介第一篇涤纶短纤维纺丝工艺部分第一章合成纤维概述合成纤维即用石油、天然气、煤及农副产品等为原料，经一系列的化学反应，制成合成高分子化合物，再经加工而制成的纤维。

其生产始于本世纪30年代中期，由于其性能优良，用途广泛，原料来源丰富，生产又不受气候或土壤条件的影响，所以合成纤维工业自建立以来，发展十分迅速。

在品种方面，占主导地位的是涤纶、锦纶和晴纶。

合成纤维的纺丝成型方法主要有熔体纺丝法和溶液纺丝法两种。

溶液纺丝是化学纤维传统的成型工艺，根据纺丝原液细流的凝固方式不同，又分为湿法纺丝和干法纺丝。

湿法纺丝是指纺丝溶液经混合、过滤和脱泡等纺前准备，送至纺丝机，通过计量泵、过滤器、连接管，进入喷丝头，从喷丝头毛细孔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，浴中的沉淀剂向细流扩散，高聚物在凝固浴中析出而形成纤维。

湿法纺丝中的扩散和凝固是一些物理化学过程，但在某些化学纤维(如粘胶纤维)的湿法纺丝过程中，还同时发生化学变化，因此，湿法纺丝的成形过程是比较复杂的。

干法纺丝是指从喷丝头毛细孔中压出的原液细流不是进入凝固浴，而是进入纺丝甬道中。

由于通入甬道中的热空气流的作用，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。

在逐渐脱去溶剂的同时，原液细流凝固并伸长变细而形成初生纤维。

在干法纺丝过程中，纺丝原液与凝固介质(空气)之间只有传热和传质过程，不发生任何化学变化。

干法纺丝的成形过程与熔体纺丝有某些相似之处，它们都是在纺丝甬道中使高聚物液流的粘度达到某一极限值来实现凝固的，所不同的在于熔体纺丝时，这个过程是借温度下降而达到，而干法纺丝则是通过高聚物浓度的不断增大而完成的。

熔体纺丝是指成纤高聚物在高于其熔点10—40 C的熔融状态下，形成较稳定的纺丝熔体，然后通过喷丝孔挤出成型，熔体射流在空气或液体介质中冷却凝固，形成半成品纤维，再经过拉伸、热定型等后处理工序，即成为成品纤维。

熔融纺丝机的基本结构
熔融纺丝机是一种实现聚合物熔融加工的设备。

它能够将固态高分子材料通过高温熔
化后，经过旋转、压力等力的作用，通过细小的孔洞（喷丝孔）将熔融液完整无缺地伸出
并形成纤维，从而实现纤维素材的生产。

(1) 熔体输送系统：熔体输送系统是整个熔融纺丝机的起点。

它通过熔体加热、熔化，将固态的高分子材料变为流动性较好的液体。

熔体输送系统的组成主要包括熔融缸、熔体泵、压力计、流量计等部分。

(2) 喷丝系统：喷丝系统是整个熔融纺丝机的核心部分，它能够将经过熔体输送系统
加工过的熔体，通过喷丝孔抽出并喷洒成纤维形成。

喷丝系统的组成主要有喷丝板、喷丝口、旋转辊等部分。

(3) 风机系统：熔融纺丝机的风机系统主要用于辅助纤维的冷却和牵引。

风机系统的
组成主要有风机和风机罩等部分。

(4) 拉伸系统：拉伸系统主要用于拉伸、牵引纤维、调整纤维的空间结构以及改变纤
维的物理性能等。

拉伸系统的构成主要包括拉伸机、牵伸器、收丝机等部分。

(5) 控制系统：熔融纺丝机的控制系统主要由PLC控制器、触摸屏、变频器、温度控
制器等部分组成。

控制系统能够实现对整个熔融纺丝机的加热、压力、速度、纤维直径等
参数的实时监控和控制，确保熔融纺丝机的稳定运行。