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合成纤维熔体纺丝;二 熔体纺丝的工序 熔纺分直接纺丝法和切片纺丝法。 直接纺丝是将聚合后的聚合物熔体直接送往纺丝； 切片纺丝则需将高聚物溶体经铸带、切粒等纺前准备工序而后送往纺丝。 熔体纺丝工艺主要包括：纺丝熔体的制备；将熔体经喷丝板眼压出——熔体细流的形成；熔体细流被拉长变细并冷却凝固；固态丝条的上油和卷绕。 ; 熔纺的主要特点是卷绕速度高、不需要溶剂和沉淀剂，设备简单，工艺流程短。熔点低于分解温度、可熔融形成热稳定熔体的成纤聚合物，都可采用这一方法成形。如涤纶、丙纶、锦纶等。 熔体纺丝是一元体系，只涉及聚合物熔体丝条与冷却介质间的传热，纺丝体系没有组成的变化，而干法和湿法纺丝分别为二元体系（聚合物+溶剂）和三元体系（聚合物+溶剂+沉淀剂）。 ;第4页/共46页; 在纺丝过程中，聚合物熔体以一定的流量自喷丝板细孔挤出，在喷丝板到卷绕装置之间，丝条必须被拉伸至需要的细度并充分地冷却固化。喷丝板的孔径一般为0.1-0.4mm，而卷绕丝的直径仅为20-30μm，熔体出喷丝孔后，丝条的直径需成十倍的减小，丝条就应成百倍地被拉伸，因此卷绕的速度就应成百倍地高于挤出速度。 ;由于聚合物熔体丝条一旦凝固便具有很大的抗张能力，因此，熔体纺丝的速度很高，工业上熔体纺丝的卷绕速度为每分钟几百米至几千米。丝条的冷却固化通常在喷丝板下的空气中完成，为了加强冷却效果，一般在喷丝板后，在垂直或平行于丝条的方向上吹送调温调湿气流。 ; 初生纤维的后处理主要有拉伸、热定型、卷曲和假捻。 拉伸可改变初生纤维的内部结构，提高断裂强度和耐磨性，减少产品的伸长率。热定型可调节纺丝过程带来的高聚物内部分子间作用力，提高纤维的稳定性和其他物理－机械性能、染色性能。卷曲是改善合成纤维的加工性（羊毛和棉花纤维都是卷曲的），克服合成纤维表面光滑平直的不足。假捻是改进纺织品的风格，使其膨松并增加弹性。 ;熔体纺丝理论是在高分子物理学与连续介质力学等学科背景下发展起来的。;基本规律 1）纺丝线上的任何一点上，高聚物的流动是“稳态”的和连续的。 2）纺丝线上的主要成形区域内，占支配地位的形变是单轴拉伸。 3）纺丝过程是一个状态参数（T,σ，C）连续变化的非平衡态动力学变化。 4）纺丝动力学包括几个同时进行并相互联系的单元过程，如流体力学过程，传热、传质，结构和聚集态变化过程等。;熔体纺丝过程中的参数可以归为三类;第二节 熔体纺丝过程的运动学和动力学 ;第12页/共46页;从速度分布，可求出拉伸应变速率（轴向速度梯度）;根据拉伸应变速率的不同，把整个纺丝线分成三个区域;初生纤维结构的形成和发展主要是指纺丝线上聚合物的取向和结晶。 一 熔体纺丝过程中的取向作用 纺丝过程中发生取向是纤维制造中重要的结构形成过程之一。对成品纤维的取向贡献最大的不是纺丝工序，而是拉伸工序。在纺丝过程中得到的取向度，即预取向度，对拉伸工序和成品纤维的取向度有很大的影响，对结晶动力学和晶体形态也有一定的影响。;第16页/共46页;两种取向机理： （1）处于熔体状态下的流动取向机理：包括喷丝孔中切变流场中的流动取向和出喷丝孔后熔体细流在拉伸流场中的流动取向;（2）纤维固化之后的形变机理;取向度的测定：一般用取向因子f 表征。;二 熔体纺丝过程中的结晶 熔体纺丝线上的结晶是控制丝条固化的一个极重要的动力学过程。纺丝线上的结晶对卷绕丝的结构和性能起决定作用。 （一）熔体纺丝中纤维结晶的主要特征 熔体纺丝中纤维结晶的特征包括两个方面，一是卷绕丝本身的晶态结构，二是熔体纺丝中聚合物结晶过程的发展。; 卷绕丝的结晶特性主要包括：晶格结构、结晶度、结晶形态和结晶取向等，它们对纤维的物理性能都有一定的影响。 ;2. 结晶度 聚合物的结晶极不完整，常用X射线衍射、热分析或密度法来测定 3. 结晶形态及尺寸 在光学和电子显微镜下，可以观察到聚合物有多种形态，主要为球晶，柱晶，片晶，单晶。 ;高速纺丝，纺速已达 3000～4000m/min，所得的卷绕丝称为部分取向丝。用超高纺速 (9000～10000m/min)以获得全取向丝的工艺也已研究成功。 高速纺丝的优点有：生产能力大；所得纤维的贮存稳定性好；对卷绕工序的空调要求较低；能得到部分取向丝，可直接在拉伸变形机上加工；能形成稳定的卷装；变形加工时截面形变小，加工容易；染色较均匀。 ;第24页/共46页;冷却速率增加，结晶所需时间降低，结晶速率随纺速提高而增加。 取向使结晶速率大大增加的原因，可以概括为两类：一，从结晶理论的角度看，大分子取向区