纺程中异形纤维成形机理
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第十二章纤维成形原理与方法按成纤高聚物的性质不同,化学纤维的纺丝方法主要有熔体纺丝法和溶液纺丝法两大类,此外,还有特殊的或非常规的纺丝方法。
其中,根据凝固方式的不同,熔液纺丝法又分为湿法纺丝和干法纺丝两种。
在化学纤维的生产时,多数采用熔体纺丝法生产,其次为湿法纺丝生产,只有少量的采用了干法或其他非常规纺丝方法生产。
12.1 纤维纺丝成形方法的一般特性熔体纺丝法是将纺丝熔体经螺杆挤压机由纺丝泵定量压出喷丝孔,使其成细流状射入空气中,并在纺丝通道中冷却成丝。
目前,熔体纺丝法的纺丝速度一般为1000-2000m/min。
采用调整纺丝时,可达4000-6000m/min。
喷丝板孔数:长丝为1-150孔,短纤维少的为400-800孔,多的可达1000-2000孔。
二、干法纺丝干法纺丝是将溶液纺丝制备的纺丝溶液从喷丝孔中压出,呈细流状,然后在热空气中因溶剂声速挥发而固化成丝。
目前,干法纺丝的速度一般为200-500m/min,当增加纺丝通道长度或纺纺制较细的纤维时,纺丝速度可提高到700-1500m/min。
干法纺丝的喷头孔数较少,为300-600孔。
干法纺丝制得的纤维结构紧密,物理机械性能和染色性能较发,纤维质量高。
但干法纺丝的投资比湿纺还要大,生产成本高,污染环境。
目前用于干法纺丝产生的合成纤维较少,仅醋酯纤维和维纶可用此法。
另外,对于既能用于干法纺丝,又能用湿法纺丝的纤维,干法纺丝更适合于纺制长丝。
三、湿法纺丝湿法纺丝是将溶液法制得的纺丝熔液从喷丝头的细孔中压出呈细流状,然后在凝固液中固化成丝。
由于丝条凝固慢,所以湿法纺丝的纺丝速度较低,一般为50-100m/min,而喷丝板的孔数较熔体纺丝多,一般达4000-2000孔。
混法纺丝防得到纤维截面大多呈非圆形,且有较明显的皮芯结构,这主要是由凝固液的固化作用而造成的。
湿法纺丝的特点是工艺流程复杂,投资大、纺丝速度低,生产成本较高。
一般在短纤维生产时,可采用多孔喷丝头或级装喷丝孔来提高生产能力,从而弥补纺丝速度低的缺陷。
硅酸铝纤维异形件工作原理异形件的定义与作用异形件是指在形状、结构、尺寸等方面与传统的标准件不同的零件。
在工程领域中,由于特定的工作环境和需求,常常需要使用异形件来满足特殊的要求。
硅酸铝纤维异形件是一种由硅酸铝纤维制成的异形件,具有轻质、高强度、耐高温、耐腐蚀等优点,广泛应用于航空航天、冶金、化工、电力等领域。
硅酸铝纤维的制备与性质硅酸铝纤维是由硅酸铝盐溶液经过纺丝、固化、焙烧等工艺制成的一种纤维材料。
它具有以下特点:1.轻质高强:硅酸铝纤维的比表面积大、孔隙率高,因此它的密度很低,但具有很高的拉伸强度和抗压强度。
2.耐高温:硅酸铝纤维的耐热性能很好,可以在高温环境下长时间工作,其熔点可达到1700℃以上。
3.耐腐蚀:硅酸铝纤维具有良好的耐酸碱腐蚀性能,可以在酸碱介质中长期使用。
4.绝热性能好:硅酸铝纤维具有良好的绝热性能,可用于隔热、保温等应用。
硅酸铝纤维异形件的制备工艺硅酸铝纤维异形件的制备工艺主要包括以下几个步骤:1.原材料准备:选择适当的硅酸铝纤维原料,并进行粉碎、筛分等处理,以获得所需的纤维。
2.纺丝:将处理好的硅酸铝纤维原料加入到纺丝机中,通过纺丝头将纤维拉丝成形,形成连续的纤维束。
3.固化:将纺丝成形的纤维束放置在固化炉中,通过升温、保温等工艺使纤维束固化成形。
4.切割:将固化成形的硅酸铝纤维坯料切割成所需的异形件形状。
5.焙烧:将切割好的硅酸铝纤维异形件放入焙烧炉中,进行高温焙烧处理,以提高其强度和稳定性。
6.表面处理:根据需要,对焙烧后的硅酸铝纤维异形件进行表面处理,如涂层、抛光等。
硅酸铝纤维异形件的工作原理硅酸铝纤维异形件的工作原理主要涉及其特殊的材料性能和结构设计。
1.轻质高强:硅酸铝纤维异形件由于材料的轻质高强特性,可以在重量限制严格的设备中使用,如飞机、航天器等。
其高强度可以保证在载荷作用下不发生断裂或变形。
2.耐高温:硅酸铝纤维异形件具有良好的耐高温性能,可以在高温环境中长时间工作。
异形纤维的截面形态的表征方法和其特征值的意义纺1:黄宇特征参数王府梅等[1] 根据截面轮廓线多次凹凸变化的三大特征,即形成叶片或凸起的粗糙小块、外轮廓线的内包络线形态、截面内有否空隙及其大小,提出了凸叶高度D、椭圆度!、截面曲角" 及空隙率#。
韩春燕[3] 针对四孔中空纤维提出了中空度。
吴兆平等[4] 针对羊毛截面特征提出反映截面特征的三个形状因子[5]:圆形、长形、径向异形因子。
徐回祥等[6] 针对混纺织物中棉芒麻纤维的纵向和截面的外形特征提出纤维横截面CV 值、棉纤维边界曲线扭曲数麻纤维表面横节等参数。
李艰等[7]通过分析丝和毛的截面形态,提出了截面积、圆整度、异形度三个参数。
Smuts S 等[8] 根据马海毛纤维截面的几何形状,提出髓腔率,即髓腔直径与纤维直径的比值,以识别不同级别的马海毛。
Mat!ic-leigh R [9] 等人通过对棉纤维横截面的图像进行分析提出胞壁厚度、纤维宽度、成熟度系数、成熟度比率及胞壁厚度系数等指标。
D Robson [10] 利用图像处理技术测定了羊毛和羊绒的各种鳞片结构,提出描述各种羊毛鳞片的不同形态特征的面积、圆整度、矩形充满度、形状系数等16个特征参数异形度:异形度是表示纤维截面形状异形化的程度[11]。
异形纤维最常见的异形度指标[12]有圆系数、周长系数和表面系数。
在化纤异形度标准[2] 中,反映截面特征的异形度指标有径向异形度D、截面异形度S 和特征异形度C。
不过,一般情况不用特征异形度,只有当前两种指标无法表达纤维截面特征时,拓拓进特征异形度。
中空度:是指纤维截面中孔洞横截面积A,占纤维表观横截面A1的百分比H;空隙率:如果存在多微孔结构,且孔径大小不一,则用空隙率表示。
中腔率:纤维的中腔率是体积比德概念,一般中腔的截面不同,而且两端和中间都可能封闭,不同于化纤中空那样,两端开口,中间孔洞连续。
中空偏心:中空偏心在天然纤维和化学纤维中一般极少发生,其绝大多数单中腔的轴心一致,只有多中空结构是,各中腔的轴心于纤维不一致。