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干法纺丝及其他纺丝方法原理及工艺.ppt


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将聚合物溶于挥发性溶剂中,通过喷丝孔喷出细流,在热空气中形成纤维的纺丝方法。
分解温度低于熔点或加热时易变色,但能溶解在适当溶剂中的聚合物适用于干法纺丝.
例:二醋酯纤维
对于既能用干法纺丝,又能用湿法纺丝成形的纤维,如聚丙烯腈纤维、聚氯乙烯纤维、聚乙烯醇、聚氨酯等纤维,干法纺丝更适合于纺长丝。
干法纺丝工艺
熔纺、湿纺、干纺的比较
干法纺丝原理
近喷头区域:
沿纺程dx ↓↓,Vx↑(胀大区基本消失)
离喷头稍远区:
沿纺程dx ↓, Vx↑(έx有极大值)
近固化区:
dx及Vx均趋于平稳
干法纺丝的运动学和动力学

若分析从x=0至x=x处的一段纺丝线
Fr(x)=Fr(0)+Fs+Fi+Ff-Fg
对纺程张力的贡献最重要
Fg通常较小,Fs可忽略

其中:Fi=Fi理论+△Fi,(△Fi>0)
(溶剂蒸发速率较低时,也可由Sakiadis公式求)
I区(起始蒸发区) (近喷孔处):
溶剂大量挥发
T↓↓至Tm附近,且T中心>T表面
II区(恒速蒸发区) :
溶剂恒速挥发
T≈Tm
III区(降速蒸发区):溶剂降速挥发
T表↑至T热风
干纺成形时沿纺程温度和溶剂的浓度分布图
1-纤维表面温度
2-纤维中心温度
3-纤维内溶剂的平均浓度
CP-纤维周围的介质
P-纺丝溶液
X (t)-纺程(时间)
Tm-湿球温度
干纺纺丝中的传热和传质

特点:一般存在结晶或准晶,但分子和微晶的取向度很低。

(1)截面形状结构特点及影响因素
E/V
≤ 1 趋于圆形(无皮层)
稍>1 略偏离圆形(存在皮层)
>1 近梅花形
>> 1 呈扁平状,近于大豆形或哑铃形
纺丝液浓度↓,越偏离圆形
纤维在甬道中的停留时间
(2)其他形态结构特点
无明显孔洞和微纤结构,皮芯结构不如湿纺明显
干法纺丝中纤维结构的形成

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干湿法纺丝
与湿法相比,喷丝头拉伸↑↑,使纺速↑
与湿法相比,喷丝孔径可↑
与湿法相比,纺丝液浓度及粘度可↑
与干法相比,能有效调节纤维结构形成过程

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