第六章2熔融纺丝.ppt

小结 对于常规熔 纺 ，Fi 和Ff起 是流变力的主 要贡献者。 三.熔体纺丝中纤维结构的形成 根据聚合物的结构层次, 结合纤维的特点，可以将 化学纤维的结构分成三个层次： (1)成纤聚合物的链结构（Chain Structure ） 单个分子的结构和形态。包括成纤聚合物的组成、 构型,以及分子量和分布、支化或交联等链空间不规则 性 . 图 刚性链聚合物的分子结构  (2)成纤高聚物的聚集态结构（Supermolecular Structure ） 成纤聚合物分子链聚集成一定规则排列的高分子 聚集体结构。包括晶态结构、 非晶态结构、取向态结构、 液晶态结构和织态结构。 (3)纤维的形态结构(Morphological Structure) 包括微观形态结构和宏观形 态结构. 微观形态结构指微孔的形状 、大小和分布等, 宏观形态结构包括横截面形 状、空隙大以及皮芯结构 图 聚苯胺与聚丙烯腈共混纤维 聚集态结构形态结构和成形的工艺条件密切相关。 熔纺纺丝线上纤维结构的形成和发展 高聚物的取向和结晶 2.纺丝线的非等温结晶动力学 非等温结晶更接近真实的工业生产条件。 Ziabicki、Ozawa和Jeziorny等在处理等温结晶过程的 Avrami方程基础上，考虑到非等温结晶特点，对等降温速率 下的结晶动力学，各自提出了他们的处理方法。 但由于非等温结晶过程的复杂性，到目前为止还没有一个 能够适用于所有结晶聚合物体系的非等温结晶动力学方程。 （1） Ziabicki 将结晶度达到最大可能结晶度的1/2所需时间的倒数（t1/2）-1作为各种聚合物结晶速度比较的标准，称为结晶速率常数K. 对同一种聚合物，结晶速率常数是温度的函数。 3.纺丝线上的取向结晶 PET高速纺丝实验： 典型的折叠链结构随着纺速提高变 得较弱，晶体宽度增加，晶体从棒状 转变为立方体。在4500m/min以上晶 体尺寸5?10-3 ?m或更大，远远超过未 取向的样品。 在一定冷却速率下，应力直接导致结晶发生的温度增加 应力使结晶速率增加 冷却越快，结晶开始前熔体的过冷越大 结晶速率过快，初生纤维形成无定形的玻璃态 图 聚合物的织态结构  （一）熔纺过程中的取向作用 纺丝过程中的取向作用将影响： 结晶动力学 纤维中的晶体形态 拉伸工序的进行 成品纤维的取向度 1.取向机理 熔体状态下的流动取向 纤维固化区的形变取向 喷丝孔切变流场中的流动取向 纺丝线拉伸流场中的流动取向 稳态