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高分子材料加工原理复习小结（化学纤维部分）第一篇：高分子材料加工原理复习小结(化学纤维部分)第一章绪论一、掌握高分子材料的基本概念，特别是化学纤维的各种定义；1、名词解释：人造纤维（02年）、复合纤维（04年）、异形纤维（06年）、再生纤维（05年）。
2、填空题塑料按热行为的不同，可分为两大类，其中，（热塑性）塑料成形时，通过（冷却）熔体而凝固成形。
改变温度，可令其反复变形。
而（热固性）塑料成形时，通过（加热）而固化成形，材料定性后若再受热，不发生（变形）。
（06年）3、选择题高吸湿涤纶纤维属于一类（D）（07年）A 高感性纤维B 高性能纤维C差别化纤维D功能纤维第二章聚合物流体的制备第一节聚合物的熔融一、掌握聚合物的熔融方法，特别是有熔体强制移走的传导熔融1、简述题（1）简述聚合物在螺杆挤压机中熔体的能量来源。
（02年）（2）试述塑料在挤出机中压缩段由固体转变为熔体的过程和机理。
（04年）第二节聚合物的溶解一、影响聚合物溶解度的因素1、影响聚合物溶解度的因素有（大分子链结构）、（超分子结构）、（溶剂的性质）。
（02年）二、溶剂的选择1、溶剂的选择原则有哪些？2、聚合物的溶解过程分为（溶胀）和（溶解）两个阶段。
未经修正的“溶解度参数相近原则”适用于估计（非极性聚合物）和（非极性溶剂）体系的互溶性。
（06年）3、“溶解度参数相近原则”适用于估计（B）的互溶性。
（08年）A、非极性高聚物与极性溶剂B、非极性高聚物与非极性溶剂C、极性高聚物与极性溶剂D、极性高聚物与非极性溶剂4、在估计聚合物与溶剂的互溶性时，三维溶解度参数图适用于（D）（07年）A非极性聚合物和非极性溶剂体系B极性聚合物和极性溶剂体系C极性聚合物和非极性溶剂体系D A+B4、聚氯乙烯的溶度参数与氯仿和四氢呋喃相近，但为什么四氢呋喃能很好的溶解聚氯乙烯而氯仿不能与之相溶？（08年）三、聚合物—溶剂体系的相分离与相图1、对于具有上临界混溶温度的聚合物－溶剂体系，可采用（改变体系组成）、（升温）、（改变溶剂组成）等几种可能的方法来实现使聚合物溶解形成溶液。
合成纤维制备的原理与方法合成纤维是一种人造纤维，其制备原理是将聚合物化合物通过加热或其他化学反应转化为可拉伸的溶液或熔体，再通过纺丝成为纤维。
与天然纤维相比，合成纤维具有许多优点，如强度高、耐磨、易染色、易加工等，广泛应用于纺织、化工、医疗等领域。
本文将介绍合成纤维制备的原理与方法。
一、化学合成法化学合成法是制备合成纤维的主要方法之一。
该方法通常将含有合成纤维原料的有机化合物在一定条件下进行反应，生成可拉伸的溶液或熔体，并通过纺丝成为纤维。
常用的化学合成法有溶胶-凝胶法、湿法纺丝法、干法纺丝法等。
1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种将有机聚合物通过化学反应转化为可拉伸溶液的方法。
该方法主要分为催化凝胶法和热凝胶法两种。
催化凝胶法：将含有合成纤维原料的有机化合物在氯化锂、甲醇和水的共沸溶液中进行反应，生成凝胶。
通过脱水、再生、纺丝等工艺步骤，得到合成纤维。
热凝胶法：将含有合成纤维原料的有机化合物加入亚硝基漆酸或氧化氰等引发剂中，在高温下进行反应，生成凝胶。
通过脱水、再生、纺丝等工艺步骤，得到合成纤维。
2. 湿法纺丝法湿法纺丝法是将含有合成纤维原料的聚合物溶液加入硫酸、盐酸等溶剂中，生成纤维的方法。
通常该方法的步骤包括聚合、溶解、加纺、成纤、拉伸等多个环节。
最终得到的纤维具有优异的拉伸强度和耐久性。
3. 干法纺丝法干法纺丝法是将合成纤维原料经过溶解加工，形成熔体，然后通过经过高温等处理，使熔体变为柔软的纤维状物质。
这种方法需要高温条件，并且设备较为复杂，但是所得到的纤维质量稳定，拉伸强度较高。
二、物理法物理法是制备合成纤维的另一种主要方法。
它主要依靠原料聚合物的物理性质和纤维化条件来制备纤维。
常用的物理法有熔融纺丝法、膨胀法等。
1. 熔融纺丝法熔融纺丝法是将合成纤维原料加热后熔化，然后通过纺丝器将熔体挤出，形成纤维状物质的方法。
该方法相比于湿法纺丝等方法来说，工艺简单，所需要的设备也比较少，成本相对较低。
聚酯纤维制备原理在纺织工业中，聚酯纤维是一种广泛应用的合成纤维，具有优秀的性能和多样的用途。
聚酯纤维的制备原理主要是通过聚酯的合成和拉丝加工，下面将详细介绍其制备过程和原理。
1. 聚酯的合成聚酯是由二元醇和二酸经过缩聚反应合成而成的高分子化合物。
一般而言，最常用的二元醇是乙二醇，而二酸通常选择对苯二甲酸。
这两种原料经过聚缩反应，形成聚酯的长链分子结构。
在合成过程中，需要加入催化剂和其他助剂来调节反应条件，控制聚合程度和分子链的长度。
2. 聚酯纤维的拉丝加工合成得到的聚酯高分子可以通过拉丝加工工艺转化为纤维。
拉丝是将聚合物熔化成液态，通过喷丝头将其挤出成细丝，然后经过冷却和拉伸，使其定型成为细长的纤维。
在这个过程中，需要控制温度、拉伸速度和拉伸比等参数，以使纤维具有所需的机械性能和形态。
3. 热处理和后整理制备好的聚酯纤维经过热处理和后整理工艺，以改善其性能和外观。
通过热定型和热稳定处理，使纤维具有良好的尺寸稳定性和耐热性。
同时，采用涤纶染色和整理工艺，可以使纤维具有优异的染色性能和手感，增加其市场竞争力。
4. 应用领域聚酯纤维具有优异的物理性能和化学稳定性，广泛应用于纺织品、工业材料和日用品等领域。
其具有优秀的耐磨性、耐褪色性和易保养性，适合制作运动服装、户外用品、家居纺织品等产品。
在工业领域，聚酯纤维也被广泛应用于增强材料、过滤材料和电子材料等领域。
结语聚酯纤维作为一种重要的合成纤维，其制备过程复杂而精细，需要控制好各道工艺参数才能获得优质的产品。
通过不断的技术创新和工艺优化，聚酯纤维在纺织工业中将继续发挥重要作用，满足人们对功能性纺织品的需求。
熔体纺丝纤维成型原理介绍熔体纺丝纤维成型是一种常见的纺织加工方法，通过加热和拉伸熔化的高分子材料，使其变成连续的纤维状，用于制造各种纺织品。
本文将深入探讨熔体纺丝纤维成型的原理及其工艺。
基本原理熔体纺丝纤维成型的基本原理是将熔融的高分子材料通过喷射、旋涡或挤出等方式形成连续的纤维。
具体的原理可以分为以下几个步骤：1. 加热和熔融首先，将高分子材料加热至其熔点以上，使其变为熔融状态。
高分子材料的熔点因材料的不同而不同，一般在几百摄氏度到千摄氏度之间。
2. 熔体输送将熔融的高分子材料通过泵或螺杆等装置输送到纺丝装置中。
在输送过程中，需要保持熔体的温度和压力，以确保顺利进行下一步操作。
3. 纺丝成形在纺丝装置中，通过不同的方式进行纺丝成形。
常见的方式有喷射纺丝、旋涡纺丝和挤出纺丝。
3.1 喷射纺丝喷射纺丝是将熔体通过喷嘴喷射出来，形成连续的纤维。
喷嘴通常有很多小孔，熔体经过小孔后迅速冷却凝固，形成纤维。
喷射纺丝适用于生产细纤维。
3.2 旋涡纺丝旋涡纺丝是将熔体喷射到旋转的输送气流中，通过离心力的作用将其拉伸成纤维。
旋涡纺丝适用于生产中纤纤维。
3.3 挤出纺丝挤出纺丝是将熔体通过挤出机的挤出口挤出，形成连续的纤维。
挤出纺丝适用于生产粗纤维。
4. 冷却和拉伸成形的熔体纤维需要经过冷却和拉伸处理。
冷却可以固化纤维，拉伸可以提高纤维的强度和拉伸性能。
5. 收集和卷绕最后，完成的纤维被收集起来，并通过卷绕装置进行卷绕。
卷绕的方式通常根据需要选择，可以是平板卷绕、筒形卷绕或其他形式。
工艺参数熔体纺丝纤维成型的工艺参数对成品的质量有重要影响。
以下是一些常见的工艺参数：1.温度：熔体的温度对纤维的形成和性能有影响，需要根据具体材料选择合适的温度。
2.压力：熔体的压力决定了纤维的形状和尺寸，过高或过低的压力都会影响纤维的质量。
3.拉伸速度：纤维的拉伸速度会影响纤维的强度和拉伸性能，需要根据要求进行调节。
4.冷却方式：不同的冷却方式会导致纤维的结构和性能产生变化，可以选择气体冷却、水冷却等方式。
纤维知识点总结一、纤维的定义纤维是指一种细长、可延展的物质，是一种天然或合成的有机高分子材料。
纤维通常具有一定的柔韧性和拉伸性，可用于制造纺织品或其他材料。
二、纤维的分类纤维根据其来源和性质可以被分为天然纤维和合成纤维两大类。
1. 天然纤维天然纤维是指由动植物所产生的纤维，主要分为植物纤维和动物纤维两类。
- 棉纤维：是由棉花籽毛所形成，具有吸湿透气、柔软舒适的特点，是最常见的纺织用纤维之一。
- 麻纤维：由亚麻植物的茎部纤维构成，具有良好的耐磨性和透气性，适合夏季服装的制作。
- 羊毛纤维：来自绵羊的毛发，具有保暖性和弹性，适合制作冬季服装。
- 丝绸：是由家蚕吐丝形成的一种天然蛋白纤维，具有光泽、柔软和吸湿性好的特点，是高档的纺织原料之一。
2. 合成纤维合成纤维是通过化学合成或人工加工而得到的纤维，主要分为合成纤维和再生纤维两类。
- 聚酯纤维：聚酯纤维具有良好的耐磨性和抗皱性，易于清洗和保养，适合制作日常服装。
- 锦纶纤维：具有较好的弹性和耐磨性，被广泛应用于内衣、泳装等领域。
- 腈纶纤维：腈纶纤维具有较高的强力和抗褪色性，适用于户外运动服装等领域。
- 莱卡纤维：莱卡纤维具有优异的弹性和回复性，被广泛用于弹性面料的制作。
三、纤维的特性纤维作为纺织品的原材料，具有一些特殊的物理和化学性质。
1. 纤维的物理性质- 延展性：纤维具有一定的延展性，这使得纤维可以被纺成纱线，并且可以被编织或织造成布料。
- 强度：纤维的强度取决于其分子结构和成分，不同种类的纤维具有不同的强度表现。
- 弹性：一些纤维具有一定的弹性，可以回复原来的形状和尺寸，这使得纤维制成的织物具有柔软的手感和舒适的穿着感。
2. 纤维的化学性质- 吸湿性：纤维可以吸收周围环境中的水分，这影响了纤维的手感和舒适度。
- 耐磨性：纤维具有一定的耐磨性，可以承受摩擦和拉伸。
- 耐热性：纤维的耐热性影响了纤维的染色、加工和清洗。
四、纤维的加工与应用纤维在纺织品制造过程中需要经过一系列的加工工艺，最终用于制作各种类型的纺织品。
纤维成型期末化学纤维的成型原理是，将高分子化合物（天然高分子或合成高分子）熔融成熔体或制成浓溶液，然后经喷丝小孔挤出成细微细液条，将此微细液条冷凝、脱出溶剂，并在张力下进行一定牵伸比的拉伸以使高分子键在纤维中尽可能规则性地沿纤维长轴方向，最终定型而成纤维。
目前的成纤工艺主要有分为:1.熔纺工艺，即将聚合物的熔融或聚合物合成的原液，将熔体在螺杆作用下以喷丝板挤出到空气中，自然冷却，经牵伸而成纤维。
这种纺丝工艺可以提高纺丝速度，减少成纤后纤维中的结构缺陷。
目前聚脂纤维、聚酰胺纤维（尼龙）纤维等均采用熔纺生产工艺。
2.湿纺工艺，即将聚合物选用适当溶剂制成浓溶液，然后将高分子浓溶液在螺杆作用下，经喷丝板挤出到液体凝固浴中，液条在凝固浴中冷却、溶出液条中的溶剂，同时经牵伸而成纤维。
这种纺丝工艺适宜于难熔聚合物的成纤，缺点是在聚合物液条中溶剂溶出的过程中，易于在成纤后的聚合物的纤维中留下结构缺陷。
目前，粘胶纤维（纤维素纤维Lyocell），部分聚丙烯腈纤维，聚乙烯醇纤维（维尼纶）采用此类工艺生产。
3.干纺工艺，即将聚合物选用适当溶剂制成浓溶液，然后将高分子浓溶液在螺杆作用下，经喷丝板挤出到空气中，喷丝液条在冷却，挥发出溶剂，同时经牵伸而成纤维。
这种纺丝工艺比湿法纺丝可以提高一些纺丝速度，同时因聚合物液条中溶剂仅是挥发出来，而不像湿法纺丝工艺那样存在液条和凝固浴物质的质交换过程，因此相对来说在成纤后的聚合物纤维中留下的结构缺陷可以减少一些。
但不足之处是，液条中溶剂的挥发带来一些后处理的附加设备，目前部分聚丙烯腈纤维采取此类工艺。
4.干喷湿纺工艺，即将聚合物选用适当溶剂制成浓溶液，然后将高分子浓溶液在螺杆作用或压力下，经喷丝板挤出到空气层中（约几厘米），之后很快进入凝固浴，在凝固浴中冷却、溶出液条中的溶剂（对超高分子量聚合物的凝胶纺丝技术中，这时溶剂不溶出，只在凝固浴中冷却成凝胺丝条），再经牵伸而成纤维。
干喷湿纺丝工艺适合于高分子液晶溶液的成纤维和超高分子的量聚合物的凝胺法成纤，目前芳纶（聚对苯二甲醇对苯二胺），超高分子量聚乙烯（UHMPE），超高分子量聚乙烯醇，超高分子量聚丙烯腈均采用此类工生产。
纤维的原理纤维是由高分子有机物质构成的一种薄而长的物质，常见的包括天然纤维和人工纤维。
纤维的原理主要涉及到纤维的结构和性质、纤维的制备和加工等方面。
下面将从这几个方面进行详细阐述。
纤维的结构和性质是纤维原理的基础。
纤维是由许多纤维分子组成的，纤维分子通常是具有线性结构的高分子聚合物。
这些高分子聚合物会通过强的化学键和物理力相互连接起来形成纤维。
纤维分子之间的相互作用力对纤维的性质起到决定性的作用。
纤维的性质包括力学性质、热学性质、光学性质、电学性质等。
比如，天然纤维如棉、麻、丝等具有良好的吸湿性和透气性，人工纤维如涤纶、锦纶等则具有较强的耐磨性和强度。
纤维的制备是纤维原理的重要环节。
纤维的制备主要可以分为两种方法，即自然纤维的采集和人工纤维的合成。
自然纤维的采集是通过植物或动物的生长体内提取纤维，如棉花、亚麻、蚕丝等。
人工纤维的合成则是通过化学方法将化学原料转化为纤维，如涤纶、腈纶、聚酯纤维等。
这种方法的制备过程相对复杂，需要通过聚合、纺丝、拉伸等工艺步骤来实现。
纤维的加工是纤维原理的另一个重要环节。
纤维在制备之后，通常需要进行加工和改性，以满足不同的使用需求。
纤维的加工可以分为物理加工和化学加工两种。
物理加工主要包括纺纱、织造、染色、印花等过程。
纺纱是将纤维转变为纱线的过程，织造是将纱线编织成织物的过程，染色和印花则是为了给织物增加颜色和图案。
化学加工则是通过对纤维进行化学处理，如漂白、缩毛、防皱等，以改变纤维的性质和外观。
总的来说，纤维的原理涉及到纤维的结构和性质、制备和加工等方面。
纤维的结构和性质决定了纤维的功能和应用，纤维的制备包括天然纤维的采集和人工纤维的合成，而纤维的加工则在制备之后进行，以满足不同的使用需求。
纤维的原理不仅涉及到化学、物理等学科的知识，还需要深入了解纤维的特性和加工过程，以实现更好的应用。
纤维成型原理纤维成型原理更多的应是高分子化学知识。
化学纤维成型原理:化学纤维的成型是将纺丝流体（聚合物熔体或溶液）以一定的流量从喷丝孔挤出，固化而成为纤维的过程。
它是化学纤维生产过程中最重要的环节之一。
化学纤维成型亦称纺丝，主要采用熔体纺丝法、干法纺丝法和湿法纺丝法。
从工艺原理角度，这三种纺丝方法均由四个基本步骤构成：①纺丝流体（溶液或熔体）在喷丝孔中流动；②挤出液流中的内应力松弛和流动体系的流场转化，即从喷丝孔中的剪切流动向纺丝线上的拉伸流动的转化；③流体丝条的单轴拉伸流动；④纤维的固化。
在这些过程中，成纤聚合物要发生几何形态、物理状态和化学结构的变化。
第一节熔体纺丝成型原理熔体纺丝成型的基本过程包括纺丝熔体的制备、熔体自喷丝孔的挤出、挤出熔体细流的拉长变细、冷却固化，固化丝条的上油和卷绕。
概括地说，从聚合物到成丝仅是一个随着传热过程而产生的物态变化，即固态聚合物在高温下转变为流动的粘流体，并在纺丝压力下挤出喷丝孔，在喷丝板(s到卷绕装置之间，丝条必须被拉伸至需要的细度并充分冷却固化而为固态丝条的过程。
一、熔体细流冷却固化历程熔体由纺丝计量泵以一定压力压经喷丝孔压出时，在外力（卷绕拉力、熔体重力和空气的摩擦力等）和纺丝冷却筒和纺丝甬道中的空气气流的冷却作用下，使熔体拉长、变细、固化而最终形成初生纤维。
由于熔体是高分子聚合物，呈现出非牛顿型的流动，所以熔体细流的固化成形历程，基本上可分为入口区、孔流区、膨化区、形变区和稳定区。
（一）入口区入口区指熔体经过的每个喷丝孔的喇叭口部分。
熔体从较大的空间进入直径逐渐变小的喇叭口内，流速增大会损失一部分能量，这部分能量损失则用于使柔顺的高分子聚合物的分子链以高弹形变的方式改变自己的分子构象，并作为弹性能贮存于体系之中。
高聚物在入口区具有的这种特征称为“入口效应”。
（二）孔流区孔流区指熔体在喷丝孔的毛细孔中流动的区域。
在此区域中，熔体有两个特点，一是流速不同，细流流速在毛细管中呈抛物线分布，孔壁处速度小，孔中心速度高，形成明显的径向速度梯度，这是非牛顿流体的特征。
另一个是入口效应产生的高弹形变有所消失。
弹性形变的消失需要一定的时间，称为松弛时间，约0.l～0.38s。
由于熔体流经孔道的时间约为10-4～10-8s，与松弛时间相差甚远，弹性内应力来不及松弛，故高弹形变的消失非常小。
（三）膨化区膨化区指熔体细流离开喷丝孔后的一段区域。
直径膨化最大的地方，通常离喷丝板不超过10mm。
在此区中，由于剪切速率和剪切应力迅速减小，熔体在进入孔口时所储存的弹性能，以及在孔流区贮存的并来不及在孔道中松弛的那部分弹性能将在熔体流出孔口处发生回弹和应力松弛，导致细流膨化胀大。
过大的膨化易造成细流断裂或纺丝不匀，因此必须防止。
产生出口膨化现象的主要原因是高弹形变的迅速恢复，使细流产生膨胀，另外，熔体流经出口时速度场的变化，以及熔体的表面张力等也是重要因素。
前面已经提到，熔体在孔流区内，由于高弹形变，大分子构象在剪切应力作用下发生了变化，由卷曲状态变为比较伸展的状态，并沿孔流方向取向，但是它仍有自动回复到卷曲状态的趋势。
另外，孔流区内贮存了部分能量，所以当熔体压出喷丝孔时，因不受孔壁约束而应力松弛继续进行，这时原来贮存的能量使熔体细流产生径向膨胀而导致出口膨化。
膨化胀大的程度与分子量、纺丝温度和喷丝孔长径比有关，随分子量减小、纺丝温度提高和喷丝孔长径比增大而膨化率降低。
在熔体纺丝时，膨化现象不利于纺丝成形，所以在纺丝成形过程中应严格控制膨化率。
膨化率过大时，会产生纤度不匀、熔体破裂、熔体和喷丝板剥离性能差等。
（四）形变区形变区也称冷凝区，也就是膨化区之后与固化点之间的区域，是熔体细流向初生纤维转化的重要过渡区，是发生拉伸流动和形成纤维最初结构的区域，因此是纺丝成型过程最重要的区域。
熔体细流在L0～L c之间，即离开喷丝板板面约10～15cm的距离内，温度仍然很高，流动性较好。
在卷绕张力等力的作用下，熔体细流很快被拉长变细、速度迅速上升，速度梯度也增加。
同时，由于接触到冷却风，细流从上到下温度逐渐降低，熔体粘度增加，致使大分子取向度增加，双折射上升；如卷绕速度很高，还可能发生大分子结晶。
该区的终点即为固化点，固化点离喷丝板板面约40～80cm，一般成形条件下约为60cm左右。
工业上将细流变细、变长的现象称为喷丝头拉伸，拉伸倍数为卷绕速度与熔体喷出速度之比。
（五）稳定区固化点后一直到卷绕筒为止的这段区域称为稳定区。
在该区，熔体细流已固化为初生纤维，不再有明显的流动发生，基本上已经形成一定的结构，对外界的影响也比较稳定，纤维不再细化，速度不变。
二、挤出细流的类型化学纤维成型首先要求把纺丝流体从喷丝孔道中挤出，使之形成细流。
因此正常细流的形成是熔体纺丝及溶液纺丝必不可少的先决条件。
随着纺丝流体粘弹性和挤出条件的不同，挤出细流的类型大致可以分为如图2-3所示的四种，即液滴型、漫流型、胀大型、熔体破裂。
/η作为纺丝流体是否出现液滴型的判据。
一般来讲比值σ/η大于10-2cm/s，就会形成液滴型细流，且出现的可能性随σ/η值而增大。
除纺丝流体的性质外，挤出条件也很重要。
当喷丝孔径R0和挤出速度υ0减小时，形成液滴的可能性增大。
在实际纺丝过程中，通常通过降低温度使η增大，或增加泵供量使υ0增大而避免液滴型细流出现。
（二）漫流型随着η、R0和υ0的增加和σ的减小，挤出细流由液滴型向漫流型过渡。
漫流型虽然因表面积比液滴型小20%而能形成连续细流，但由于纺丝流体在挤出喷丝孔后即沿喷丝板表面漫流，细流间易相互粘连，引起丝条的周期型断裂或毛丝，因此仍是不正常细流。
挤出速度υ0大于临界挤出速度υcr时，漫流型向胀大型转化。
如果R0和η越小，则临界挤出速度υcr越大，这时需要采取更高的挤出速度υ0（υ0≥υcr），才能使纺丝流体从喷丝板表面剥离变成胀大型。
在实际纺丝过程中，通常在喷丝板表面涂以硅树脂或适当改变喷丝头的材料性质，以降低纺丝流体与喷丝板间的界面张力；或适当降低纺丝流体的温度，以提高其粘度；或增大泵供量使υ0增大，从而减轻或避免漫流型细流的出现。
（三）胀大型胀大型细流一般属于正常的纺丝细流。
只要胀大比B0（指细流最大直径与喷丝孔直径之比）控制在适当的范围内，细流就连线而稳定。
一般纺丝流体的B0约在1～2.5的范围内。
B0过大，对于提高纺速和丝条成型的稳定性不利，因此实际纺丝过程中希望B0接近于1。
孔口胀大的根源在于纺丝流体的弹性。
自由挤出细流的胀大比随孔口处的法向应力差的增加而增大。
增加松弛时间，减小喷丝孔长径比L/R0以及增加纺丝流体在喷丝孔道中的切变速率均能使法向应力差增大，从而导致挤出胀大比增加。
挤出胀大比过大往往是熔体破裂的先兆。
（四）熔体破裂在胀大型的基础上，如继续提高切变速率，挤出细流会因均匀性的破坏而转化为破裂型。
熔体破裂是发生在临界挤出速度以上的一种不稳定流动现象。
当细流呈破裂型时，其初生纤维外表呈现波浪形、鲨鱼皮形、竹节形或螺旋形畸变，甚至发生破裂。
对纺丝来说，破裂型细流属于不正常类型，它限制着纺丝速度的提高，使纺丝过程不时地中断，或使初生纤维表面形成宏观的缺陷，并降低纤维的断裂强度和耐疲劳性能。
熔体破裂是一种弹性湍流现象。
可以用弹性雷诺准数Reel作为熔体破裂出现的判据，一般Reel＞5～8时发生熔体破裂。
Reel实质上就是粘弹流体在剪切流动中的可复弹性形变。
增大纺丝流体松弛时间或切变速率均能使熔体破裂的可能性增大。
三、熔体纺丝的运动学和动力学从出喷丝孔至卷绕点的整个纺丝路径称为纺丝线，纺丝线的速度分布（速度场）和应力分布（应力场）对熔纺纤维结构的形成起着重要的作用，历来是化学纤维成型理论研究的核心问题之一。
（一）熔体纺丝线上的速度分布熔体从喷丝孔挤出后，熔体丝条逐渐被拉细，运动速度逐步加大，这是丝条在纺丝线上最直观的变化。
丝条直径的变细是熔体在纺丝线上的纵向速度梯度场中拉伸流动的结果。
根据拉伸应变速率(χ)的不同，可将整个纺丝线分成三个区域。
1．挤出胀大区在此区中，熔体在进入孔口时所储存的弹性能，以及在孔流区贮存的并来不及在孔道中松弛的那部分弹性能将在熔体流出孔口处发生回弹，从而在细流上显现出体积膨化的现象。
由于体积膨化，故υΧ沿纺程减小，轴向速度梯度为负值；在细流最大直径处，轴向速度梯度为零。
在改变喷丝头拉伸比的情况下，胀大比随υL/υ0的增大而下降。
当拉伸比增至一定值时，挤出胀大区可完全消失。
由于熔纺的υL/υ0通常较大，故挤出胀大区通常不存在。
2．形变区挤出胀大区和形变区交界处对应于直径膨化最大的地方，通常离喷丝板不超过10mm，其长度随纺丝条件而异，通常在50～150cm左右，这一区中(χ)出现极大值，一般为10～50s-1。
形变区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而变细，速度迅速上升，速度梯度也增大。
由于冷却作用，丝条温度降低，熔体粘度增加，致使大分子取向度增加，双折射上升；如卷绕速度很高，还可能发生大分子的结晶。
该区的终点即为固化点。
3．固化丝条运动区在固化丝条运动区中，熔体细流已固化为初生纤维，不再有明显的流动发生。
纤维不再细化，υΧ保持不变。
纤维的初生结构在此继续形成。
此区的结晶发生在取向状态，该取向状态影响结晶的动力学和形态学。
（二）熔体纺丝线上的力平衡熔体出喷丝孔进入空气中便成为自由的细流，立即受到卷绕张力等的轴向拉伸作用，而丝条在运行过程中，将克服各种阻力而被拉长细化，此时对于向下运动的熔体细流受到各种力的作用而处于平衡：Fp＋Fg=Fr＋Fi＋Ff＋Fs式中卷绕张力Fp可用张力计在纺丝线上直接测定，重力Fg、惯性力Fi、摩擦力Ff及表面张力Fs可根据理论计算得到，从而可求出流变阻力Fr。
四、成型过程中的热量变化熔体纺丝成型过程中，从熔体细流到纤维成形，主要是细流和周围介质的传热过程，同时伴随结晶和分子取向的过程。
纺丝熔体温度很高，而纺丝冷却的介质温度却很低，所以整个纺丝成形过程中，熔体细流不断向周围介质释出热量，温度逐渐下降。
通常，熔体纺丝成形过程中的传热是对流传热，生产中采用强制对流传热，比较常用的是在形变区位置采用环形吹风或侧吹风等。
影响热交换的主要因素是冷却吹风的风量、风温、吹风形式和吹风位置以及聚合物本身的热性能等。
五、熔体纺丝中纤维结构的形成从纺丝得到的纤维结构，即所谓卷绕丝结构，卷绕丝结构是在整个纺丝线上发展起来的，它是纺丝过程中流变学因素（熔体细流的拉伸）、纺丝线上的传热和高聚物结晶动力学之间相互作用的结果。
取向和结晶是纤维的主要结构因素，它们对后加工和产品质量有重要影响。
（一）熔体纺丝过程中的取向作用1．纺丝过程中的取向机理从喷丝孔喷出的熔体细流在卷绕拉力的作用下拉长变细，在变形区内，在速度梯度场作用下，熔体细流内大分子沿纤维轴向进行有规则的平行排列，这种现象称为取向。
