合成纤维第三章熔体纺丝
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一、实习目的通过本次熔体纺丝实验实习,使学生了解熔体纺丝的基本原理、工艺流程及操作方法,掌握熔体纺丝过程中的关键技术参数,培养学生在纺织工程领域从事实验操作和工程实践的能力。
二、实习时间2022年X月X日至2022年X月X日三、实习地点XXX大学纺织工程实验室四、实习内容1. 熔体纺丝原理及工艺流程熔体纺丝是将聚合物熔体通过加热、挤出、拉伸等过程,使熔体形成纤维的过程。
其基本原理如下:(1)聚合物熔体加热:将聚合物加热至熔融状态,使其具有良好的流动性。
(2)挤出:将熔融的聚合物通过挤出机挤出,形成细流。
(3)拉伸:通过拉伸设备对细流进行拉伸,使分子链取向,提高纤维的强度和模量。
(4)冷却:拉伸后的纤维在冷却装置中冷却,使其凝固成型。
2. 熔体纺丝工艺参数(1)熔体温度:熔体温度对纺丝过程有重要影响,过高或过低都会影响纤维质量。
(2)挤出压力:挤出压力越大,纤维直径越小,但过大的压力会导致纤维断裂。
(3)拉伸倍数:拉伸倍数越大,纤维强度越高,但过大的拉伸倍数会使纤维变脆。
(4)冷却温度:冷却温度越高,纤维结晶度越高,但过高的冷却温度会使纤维收缩。
3. 熔体纺丝实验操作(1)准备工作:检查设备是否正常,调试设备参数,准备实验材料。
(2)加热熔体:将聚合物加热至熔融状态,保持恒定温度。
(3)挤出:将熔融的聚合物通过挤出机挤出,形成细流。
(4)拉伸:通过拉伸设备对细流进行拉伸,调整拉伸倍数。
(5)冷却:拉伸后的纤维在冷却装置中冷却,使其凝固成型。
(6)收丝:将冷却后的纤维收集起来,进行质量检测。
五、实习成果1. 熔体纺丝实验成功,得到了一定长度的纤维。
2. 通过实验,掌握了熔体纺丝的基本原理、工艺流程及操作方法。
3. 学会了如何调整工艺参数,以获得高质量的纤维。
4. 提高了实验操作技能和工程实践能力。
六、实习体会通过本次熔体纺丝实验实习,我对熔体纺丝有了更深入的了解,以下是我的一些体会:1. 实验过程中,要严格按照操作规程进行,确保实验顺利进行。
化学纤维纺丝方法的几个概念熔体纺丝:将高聚物加热至熔点以上的适当温度以制备熔体,熔体经螺杆挤压机,由计量泵压出喷丝孔,使之形成细流状射入空气中,经冷凝而成为细条。
溶液纺丝:选取适当溶剂,把成纤高聚物溶解成纺丝溶液,或先将高分子物质制成可溶性中间体,再溶解成纺丝溶液,然后进行纺丝。
粘胶、维纶、腈纶多采用此法。
溶液纺丝按凝固条件不同分为湿法纺丝和干法纺丝。
干法纺丝:利用易挥发的溶剂对高分子聚合物进行溶解,制成适于纺丝的粘稠液。
将纺丝粘液从喷丝头压出形成细丝流,通过热空气套筒使细丝流中的溶剂迅速挥发而凝固,通过牵伸成丝。
(氯纶,腈纶,维纶,醋纤)湿法纺丝:将成纤高分子聚合物溶解于溶剂中制成纺丝溶液,将纺丝溶液由喷丝头喷出喷出后进入凝固浴中,由于粘液细丝流内的溶剂扩散以及凝固剂向粘液细丝流中渗透,使细丝流凝固成丝条。
湿法纺丝的特点是喷丝头孔数多,但纺丝速度慢,适合纺制短纤维,而干法纺丝适合纺制长丝。
通常同品种化学纤维利用干法纺丝较湿法纺丝所得纤维结构均匀,质量较好。
除了常规的溶液纺丝和熔体纺丝方法,为了使化学纤维具有特殊的效果或织染性能,还有一些特殊的纺丝方法:1、复合纤维纺丝法复合纤维纺丝法是将两种或两种上不同化学组成或不同浓度的纺丝流体,同时通过一个具有特殊分配系统的喷丝头而制得。
在进入喷丝孔之前,两种成分彼此分离,互不混合,在进入喷丝孔的瞬间,两种液体接触,凝固粘合成一根丝条,从而开成具有两种或两种以上不同组分的复合纤维。
此法纺制的纤维分为:并列型、皮芯型和散布型等多种。
2、异形纤维纺丝此法是用非圆形喷丝孔,制取各种不同截面形态的异形纤维。
常见到形异纤维有三角形、Y型、星形和中空纤维等。
3、着色纤维纺丝法此方法是在化学纤维的纺丝熔体或溶液中加入适当的首色剂,经纺丝后直接制成有色纤维,该方法可提高染色牢度,降低染色成本,减少环境污染。
此外,还有相分离纺丝法、冻胶纺丝法、乳液或悬液纺丝法、液晶纺丝等纺丝方法。
纤维的熔融纺丝纤维的熔融纺丝方浩彭方毅李争强路遥沈子聪摘要:聚对苯二甲酸乙二醇酯化学式为-[OC H -C H OCO C H 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。
PLA纤维熔融纺丝生产工艺合成纤维在纺织纤维中所占比重较高,现已广泛应用于工农业生产、服饰、家居等领域,但由于其原料大都取自石油、煤炭等不可再生资源,且使用后难降解,易造成污染,因此,可降解、再生的“绿色环保”纤维材料成为今后合成纤维研究的方向。
近年来,随着聚乳酸(PLA)纤维聚合工艺的局部成熟,它被认为是最具发展前景的“绿色环保”纤维之一,它具有良好的生物降解性和循环再生性,同时又具有芯吸导湿性、良好的抗紫外线性和耐菌性、优良的阻燃性、出色的回弹性及悬垂性。
PLA纤维POY-DT技术由于工艺路线简单、成本低、污染小,且常规设备进行适当改造后可以工业化生产,已经成为PLA纤维的一大生产方向。
浙江上虞新天龙化纤通过北京中丽POY纺丝线及山西晋中改造的平行牵伸机设备,已成功开发生产了50D、98D系列PLA长丝纤维,较大程度地克服了PLA可纺性差、易水解、纺丝成形温度窄等技术难题,提高了纤维织物的档次。
一、生产实例设备北京中丽POY纺丝试验线,日本汤浅导丝系统,山西晋中改造的平行牵伸机(KV 505)。
原料美国Largill Dow 公司生产的PLA切片,日本竹本公司生产的POY油剂。
工艺PLA切片→干燥→螺杆挤压→预过滤→纺丝箱→冷却上油→POY卷绕→热盘拉伸→DT纤维二、工艺探讨1. 切片干燥像PET一样,PLA切片必须经过干燥处理后才能进行熔融纺丝。
PLA属聚酯类产品,由于其聚合物在活跃和潮湿的环境中会通过酯键断裂发生水解而产生降解,造成分子量大幅下降,从而严重影响成品纤维的品质,因此纺丝前要严格控制PLA聚合物的含水率(<50×10-6)。
PLA切片干燥后含水率与干切片特性粘度的控制尤为重要,因为含水率控制不当引起的分子量损失将给正常的熔融纺丝带来困难。
从生产试制55dtex/24 f PLA纤维的工艺来看,长丝生产要求PLA干切片的含水率最好在30ppm以下。
适用的干燥条件为:结晶温度控制在105℃左右,切片经过脉动阀板和两两隔开的结晶热风循环通道的气流;再由氧化铝分子筛脱湿器和夹套式闭式热空气干燥;由于其熔点和玻璃化温度较低,干燥温度可控制在120℃左右,干燥时间6 h以上,实现露点温度60℃。
熔体纺丝相关书籍
(实用版)
目录
1.熔体纺丝的概述
2.熔体纺丝相关书籍的作用和意义
3.熔体纺丝相关书籍的分类和主要内容
4.熔体纺丝相关书籍的推荐与评价
正文
熔体纺丝是一种重要的化学纤维生产工艺,它是指在高温下将熔融的化学纤维原料通过喷嘴挤出,然后在一定的拉伸力和冷却条件下,将其拉伸成纤维的过程。
熔体纺丝技术广泛应用于涤纶、锦纶、腈纶等化学纤维的生产中。
对于熔体纺丝相关书籍,它们的作用和意义主要体现在以下几个方面:首先,这些书籍可以为读者提供熔体纺丝方面的基础知识,包括熔体纺丝的原理、工艺流程、设备结构等,帮助读者了解和掌握这一技术。
其次,熔体纺丝相关书籍还可以提供一些实际案例和应用实例,让读者了解这一技术在实际生产中的应用情况,从而更好地理解和掌握这一技术。
再次,这些书籍还可以提供一些前沿的研究成果和最新的技术发展动态,让读者了解这一技术的最新发展情况,从而更好地把握这一技术的发展方向。
在熔体纺丝相关书籍的分类和主要内容方面,我们可以将其分为基础理论类、应用技术类和研究进展类等几类。
基础理论类书籍主要介绍熔体纺丝的基本原理和基础知识;应用技术类书籍主要介绍熔体纺丝的具体应用技术和方法;研究进展类书籍则主要介绍熔体纺丝的最新研究成果和技
术发展动态。
对于熔体纺丝相关书籍的推荐与评价,我们可以从以下几个方面进行:首先,推荐的书籍应该具有较高的权威性,其作者应该是在这一领域有着丰富研究和实践经验的专家学者。
其次,推荐的书籍应该具有较强的实用性,其内容应该能够帮助读者解决实际生产中的问题。
再次,推荐的书籍应该具有较高的科学性和前瞻性,其内容应该能够反映这一技术的最新研究成果和技术发展动态。
涤纶纺丝方法
涤纶是一种合成纤维,常用于制作服装、家居用品和工业材料等。
下面是涤纶的纺丝方法:
1.聚合物合成:首先,将对苯二甲酸与乙二醇等原料在一定的温度和压力下进行聚合反应,生成聚酯预聚体。
这个过程称为聚酯化。
2.熔融纺丝:将聚酯预聚体经过加热溶解,并通过纺丝机的加压和挤出机构将聚酯熔融物质挤出,形成涤纶纤维的初纺丝。
3.冷却和拉伸:在初纺丝过程中,熔融的聚酯经过冷却,使其固化为连续的纤维形态。
然后,通过拉伸机构对固化的纤维进行拉伸,使纤维变得更细长、均匀,并提高其强度和延伸性。
4.后处理:为了改善涤纶纤维的性能和外观,通常会对纤维进行一些后处理工艺,如热定型、涂覆、染色、加工等,以达到所需的产品特性。
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。
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。
·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。
合成纤维的三种纺丝方法宝子们,今天咱们来唠唠合成纤维的纺丝方法,可有趣啦。
一、熔融纺丝法。
这熔融纺丝啊,就像是把合成纤维的原料变成了“小岩浆”。
把那些合成纤维的聚合物加热到熔点以上,让它变成黏黏的、流动的熔体。
然后呢,通过一个喷丝头,这个喷丝头就像个魔法喷头一样,把熔体从一个个小小的孔里挤出来。
刚挤出来的时候,那丝还是软软的、热热的呢,就像刚出锅的面条,不过可细多啦。
接着,在周围冷空气或者冷却装置的作用下,丝很快就冷却凝固了,变成了我们看到的纤维。
这种方法可适合那些加热后容易变成熔体,而且在高温下比较稳定的聚合物哦。
就像有些聚酯纤维之类的,用熔融纺丝法做出来可顺溜啦。
二、溶液纺丝法。
溶液纺丝又分湿法和干法呢。
先说湿法吧,就像是给聚合物洗个特别的“澡”。
把聚合物溶解在一种溶剂里,变成黏黏的溶液。
然后把这个溶液通过喷丝头挤到一种凝固浴里,这个凝固浴就像是个神奇的变身池。
溶液里的聚合物一进去,就像被施了魔法一样,从溶液状态变成了固态的纤维。
这个过程中,溶剂和凝固剂之间就像在玩一场交换游戏,溶剂跑出去,凝固剂把聚合物抓住,就形成纤维啦。
干法纺丝呢,和湿法有点像又不太一样。
也是把聚合物先变成溶液,但是这个溶液通过喷丝头挤出来之后,不是进入凝固浴,而是在热空气里。
热空气就像个热情的小助手,把溶液里的溶剂给吹跑,让聚合物变成纤维。
干法纺丝做出来的纤维有时候会比较蓬松柔软呢,就像小云朵一样。
三、干喷湿纺法。
这个干喷湿纺法呀,是个很特别的“混血儿”。
它结合了干法和湿法的一些特点。
聚合物溶液先从喷丝头喷出来,先经过一小段空气层,就像小纤维先在空气中做个短暂的旅行。
然后再进入凝固浴。
这样做出来的纤维呢,既有干法纺丝那种可能会有的较好的物理性能,又有湿法纺丝带来的一些结构上的优点。
就像是把两者的优点都给占全了,超级厉害呢。
第三章熔体纺丝工艺原理总结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。
-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弟一扁涤纶短纤维纺丝工艺部分合成纤维即用石油、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不中。
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。
纺丝溶体三维成形
纺丝溶体的三维成形是一个涉及高聚物熔体丝条与冷却介质间传热的过程。
在熔体纺丝工艺中,成纤高聚物熔体在其熔融温度以上、分解温度以下的温度范围内,从微细的小孔内突出形成熔体细流。
在外力作用下,熔体细流被拉伸变细,并在冷空气中冷却固化,形成微细的纤维状物。
熔体纺丝工艺的主要步骤包括纺丝熔体的制备、熔体从喷丝孔挤出、熔体丝条的拉伸、冷却固化以及丝条的上油和卷绕。
在这个过程中,熔体以一定的泵供量从喷丝孔中挤出,经历喷丝孔道中的剪切形变、喷出胀大、拉伸形变、细流的冷却和固化,从而形成具有一定超分子结构的初生纤维。