合成纤维工艺习题.pdf

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1、纤维期末考试题：1、概念题1）、溶液纺丝2）、线密度3）、冷却长度 LK4）、溶胀度5）、FDY6）、空气变形纱7）、极限氧指数8）、湿法纺丝9）、断裂伸长率10）、浓缩凝固11）、卷曲作用12）、FOY13）、缩醛度14）、拉伸曲线的基本类型15）、干法纺丝16）、回潮率17）、拉伸比18）、假捻变形19）、ZHENMOY20）、复合纤维21）、凝固的临界浓度再生纤维23）短纤维24）长丝25）零强温度26）纤度27）结晶速率常数（K）28）动力学结晶能力（G）29）连续冷却相变曲线（CCT）30）熔体纺丝法31）直接纺丝法32）切片纺丝法 33)牵切纤维34）线密度 35）断裂长度 36）

2、打结强度 37）钩接强度38）熔体纺丝 39）湿法纺丝 40）成纤聚合物 41）断裂长度 42）相对强度 43）强度极限44）取向结晶 45）双扩散 46）POY 47）化学纤维 48）含湿率 49）天然纤维 50）合成纤维2填空题1化学纤维的制造可以概括的分为，四个工序。2化学纤维按基本制造方法分，三种。3化学纤维分为，。4纤维的染色性与，三方面因素有关。5干法纺丝溶剂从纺丝线上除去三种机理，。6.真空转鼓干燥机主要由，三部分组成。7组合式干燥设备主要有，三部分组成。8根据切片的结构变化把干燥划分为，两个阶段。9喷丝板导孔形状有，四种。10熔体纺丝方法用于工业生产的有，两种方法。11用于湿法

3、纺丝的纺丝溶液浓度为，用于干法纺丝溶液浓度为。12丝条的毛细破坏与引起的扰动及这种不稳定的滋长和传播有关。13纺丝流体断裂机理至少有两种分别是，。14 内聚破坏是粘弹性流体的拉伸流动，当储存的超过某临界值时就发生破坏，这个临界值相当于液体的。15挤出细流类型分为，四种。16 熔体纺丝过程中最主要的相转变是。支配湿法纺丝成型的基本过程是。17按拉伸时纤维所处的介质来分纤维拉伸方式一般分为，三种。18喷丝板主要参数，。19湿法纺丝组件，组成。20.湿法成型时纤维结构的形成可分为两个主要的过程即，。21.PET 在工业上纺丝采取法纺丝，腈纶在工业上采用法纺丝。22.细颈点处的局部变形倍数称为。23具

4、有 C 型应力应变曲线的拉伸过程叫。24.在生产拉伸工艺上，一定要控制纤维的实际拉伸倍数，使之大于而小于。25.在纤维后加工过程中影响其物理性能的最得要的两道工序是，。答：1 原料制备，纺前准备，纺丝，后加工答：2 熔体纺丝法，干法纺丝法，湿法纺丝法。答：3 人造纤维，合成纤维，无机纤维。答：4 染色亲合力，染色速度，着色剂性质答：5 闪蒸，纺丝线内部的扩散，从纺丝线表面向周围介质的对流传质答：6 转鼓部分，抽真空部分，加热系统答：7 预结晶器，充填干燥器，热风循环系统答：8 预结晶，均化干燥答：9 带锥底的圆柱形，圆锥形，双曲线形，平底圆柱形。答：10 直接纺丝法，切片纺丝法答：1112%2

5、5%，25%35%答：12 表面张力答：13 内聚破坏，毛细破坏答：14 弹性能密度，内聚能密度K答：15 液滴型，漫流型，胀大型，破裂型，答：16 结晶，扩散答：17 干拉伸，蒸汽浴拉伸，湿拉伸答：18 喷丝孔的直径和长径比，孔形状，孔排列，孔的加工精度答：19 喷丝帽，分配板，过虑层，密封片答：20 初级结构的形成，结构的重建和规整度的提高答：21 熔体纺丝，溶液纺丝。答：22 自然拉伸比，答：23 冷拉伸过程答：24 自然拉伸比，最大拉伸比。答：25 拉伸，热定型。3、简述题1）、成纤高聚物应具备哪些性质2）、熔融纺丝过程中初生纤维取向机理3）、纺丝后加工拉伸过程的进行方式有几种在生产工

6、艺中如何选取4）、热定型有几种方式对纤维性能有什么影响5）、按结构和形态，纤维可以分成哪些品种，各品种的用途是什么6）、熔融纺丝冷却长度受哪些因素影响7）、生产中拉伸倍数如何确定举例说明生产中如何实施8）、什么是纤维的皮芯结构，产生的原因是什么如何控制。9）、通过喷丝板熔体细流会有哪些类型10）、溶液纺丝选择溶剂时应考虑哪些因素11）、纺丝后加工拉伸中纤维结构产生什么变化，对纤维性能产生什么影响12）、碳纤维生产工艺流程及主要控制工艺条件13）、纤维后加工中拉伸的作用是什么14）、为什么熔体纺丝的纺丝速度要比溶液纺丝速度高15）、熔体纺丝过程包括哪些步骤16）、切片干燥的目的是什么主要方法17

7、）、简述复合纤维与普通纤维的区别18）、热定型的作用是什么19）、纺丝液脱泡的目的是什么20）、简述切力变稀的原因21）、什么叫触变现象22）、熔体纺丝线上速度是如何分布的23）、影响纺丝过程稳定性有关的因素有哪些24)、凝固浴液的流动场对于湿纺成形的主要作用是什么25）、影响纤维染色性的因素有哪些26）、简述纺丝流体弹性的表现和表征。27）、影响纺丝流体弹性的因素有哪些28）、纺丝原液在纺丝前为什么要脱单体29）、腈纶纺丝后加工干燥致密化的目的是什么30）、纤维后加工中干燥致密化的条件是什么31）、干法纺丝时热风的送风方式是哪些32）、化学纤维的制造分为哪几个工序33）、溶液纺丝中纤维素纺丝

8、是怎么实现的34）、在纺丝后加工序中加捻的目的是什么35）、纤维拉伸断裂的常用表示方法有哪些（至少两种）36)、聚酯切片干燥的目的是什么37）化学纤维分为哪两类38）熔体纺丝用于工业生产方法有哪些39）喷丝板熔体细流产生液滴型的原因是什么40）喷丝板熔体细流产生漫流型的原因是什么41）喷丝板熔体细流产生破裂型的原因是什么42）化学纤维的制造可概括哪些工序43）通常用于湿法纺丝和干法纺丝的溶液浓度是多少44）纤维长度的表示方法45）什么是纤维的名义长度46）什么是纤维长度偏差率48）纺丝流体挤出过程的不稳定流动引起熔体破裂其原因是什么47）纺丝流体的可纺性是什么49）熔体破裂的依据是什么50）举

9、例说出至少四种常用纤维及制备该纤维的聚合物名称。51）下面哪些纤维只能用于二步法溶液纺丝法生产，为什么PVC，PVA，PAN，PET52）对于切片纺丝为什么PET 纺前必须干燥而 PP 则纺前不用干燥53）取向结晶的特点54）影响溶液纺丝初生纤维横截面形状因素55）喷丝孔是圆形画图说明溶液纺丝横截面形状56）脱单体塔与脱泡塔在用途上有什么不同57）计量泵 TRG2 各代号表示的意义58）计量泵封闭现象引液糟一般开在何处59）封闭现象对计量的影响是什么60）计量泵的适宜转速是多少为何不能过高或过低61）纺丝箱的作用62）纺丝箱的加热形式有哪些63）纺丝组件的作用是什么64）异型纤维的喷丝导孔为什

10、么制成平底形65）湿纺组件的组成66）熔法复合纺丝组件的组成67）动力学结晶能力 G 的意义68）微孔和微纤形成的原因69）何谓稳态纺丝和非稳态纺丝70）什么时拉伸点71）有几种方法可以调节拉伸点的移动72）实际熔体纺丝时如何避免产生液滴形挤出细流73）实际熔体纺丝时如何避免产生漫流型挤出细流74）什么是“转变温度”，它在热定型工艺中有何意义75）什么是干拉伸，蒸汽水浴拉伸，和湿拉伸76）分子网络理论的热力学根据是什么77）纤维结构和拉伸条件如何影响初生纤维拉伸曲线的78）写出 NaCSN 法腈纶湿纺工艺流程。79）写出 PET 直纺熔体纺丝工艺流程。80）写出短丝后加工工艺流程。81）结晶对

11、切片干燥速率的影响是什么82）凝固浴中溶剂的含量过高或过低对纺丝成型的影响83）湿法纺丝原液中高聚物的浓度对成型的影响84)湿法纺丝凝固浴的温度对纺丝成型的影响/85)湿法纺丝凝固浴循环量对纺丝成型的影响86）)湿法纺丝初生纤维的卷绕速度对纺丝成型的影响3、论述题1）、影响熔融纺丝成品纤维取向度和结晶度的工序和因素有哪些并论述影响机理。2）、湿法纺丝原液细流的固化机理3）、影响湿法纺丝成品纤维取向度和结晶度的工序和因素有哪些并论述影响机理4）、熔融纺丝和溶液纺丝在生产工艺中有哪些不同之处5）、涤纶短纤维后加工各工序的作用6）、聚酯与聚酰胺在生产工艺中有哪些相同和不同之处7）、试比较直接纺丝法和

12、切片纺丝法的优缺点8）、试述温度、原液的浓度、切变速率、和流动的几何条件对纺丝流体弹性的影响。9)、试述丙烯腈聚合加入第二、第三单体的作用是什么。10）比较熔体纺丝、干法纺丝、湿法纺丝凝固机理11）纺丝过程基本规律12）画出聚合物（P）溶剂（S）凝固剂（N）三元体系相平衡图，并说明各区的可纺性。答案：答案：1）、溶液纺丝：由于某些高聚物分解温度低于熔融温度，要使聚合物能成形，采用溶剂溶解聚合物，成形后，再脱除纤维中的溶剂的纺丝方法。2）、线密度：反映纤维粗细的指标，用1000 米长纤维重量克表示，称为“特”。3）、冷却长度 LK：从喷丝板到纤维固化时所需距离。4）、溶胀度：反应湿法纺丝初生纤维

13、中聚合物的含量指标。大含量低。5）、FDY：纺速在 4000m 至 6000 m 的全拉伸丝。6）、空气变形纱：长丝的一种，是利用空气的功能使长丝产生变形的纤维。7）、极限氧指数：纤维在燃烧时所需要的最低氧含量百分数。8）、湿法纺丝：溶液纺丝方法，溶液细流进入凝固浴中，通过扩散使溶液细流中溶剂浓度下降，使聚合物析出而固化形成初生纤维的纺丝方法。9）、断裂伸长率：纤维在伸长至断裂时的长度与原来长度的比值。10）、浓缩凝固：溶液细流在凝固溶中凝固时，细流向凝固浴外扩散的物质大于凝固浴向细流内扩散量。11）、卷曲作用：由于合成纤维没有弯曲，使纤维抱合性和蓬松性差，用一定的加工方法使纤维产生弯曲。12

14、）、FOY：纺速 60008000 时得到的全取向丝。也叫超高速纺丝。13）、缩醛度：聚乙烯醇在甲醛作用下，羟基被取代的程度。14）、拉伸曲线的基本类型：有凸型，凹型，和先凸后凹型三种。15）、干法纺丝：一种溶液纺丝法。原液细流通过溶剂蒸发而固化。16）、回潮率：纤维在 20，相对湿度 65%条件下的吸水率。17）、拉伸比：初生纤维在拉伸时伸长的倍数。18）、假捻变形：长丝后加工的一种变形方法，利用加捻器，使长丝产生弯曲的方法。19）、ZHENMOY：纺速 1500m3000m 时得到的中等取向丝。20）、复合纤维：在纤维横截面上存在两种或两种以上不相混合的聚合物的纤维。21）、凝固的临界浓度

15、：原液细流发生凝固时，溶剂最高的百分浓度。22）、再生纤维：即用天然高分子化合物为原料，经化学处理和机械加式而制得的纤维。23）、短纤维：化学纤维中有半数以上的产品被切成几厘米到十几厘米长的短段，通常被称为短纤维或切段纤维。24）、长丝：纺丝成形后不经卷装就连续进行后加工，这样得到长度以千米计的光滑而有光泽的丝称长丝。25）、零强温度：指纤维强度降低为零时的温度。26）、纤度：表示纤维粗细程度的指标，包括纤维的粗度和细度。27）、结晶速率常数 K：，结晶度达到最大可能结晶度的1/2 所需时间的倒数做为各种高聚物结晶速度比较标准，称结晶速率常数。28）、动力学结晶能力 G：指某一高聚物从熔点 T

16、m 以单位冷却速度降低至玻璃化温度 Tg时所得到的相对结晶度。29）连续冷却相变曲线（CCT）：在一定应力水平下连续冷却时，结晶开始的温度对时间的对数作图，各点的轨迹称为CCT 曲线。30）、熔体纺丝法：采用高聚物熔体进行的纺丝。31）、直接纺丝法：直接将聚合所得的高聚物熔体送去纺丝的方法叫直接纺丝法。32）、切片纺丝法：将聚合所得的高聚物熔体经铸带、切粒等工序制成“切片”，然后在纺丝机上重新熔融成熔体并进行纺丝，叫切片纺丝。33)、牵切纤维：化学纤维丝束经拉伸向断裂而成的长度不相等而有一定比例的短纤维也称不等长纤维。34）线密度：单位长度的纤维质量叫线密度。35）、断裂长度：以自身重量拉断试

17、样所具有的长度。36）、打结强度：将一根纤维在中央打结后测得的断裂强度。37）、钩接强度：指两根纤维互套成环状后测得的断裂强度。38）熔体纺丝：高聚物加热熔融后进行纺丝的方法。39）湿法纺丝：高聚物浓溶液进行的纺丝方法。40）成纤聚合物：能用于生产化学纤维的高分子化合物。41）断裂长度：以自身重量拉断试样所具有的长度42）相对强度：试样单位线密度的纤维呀纱线的断裂强力。可由绝对强力与线密度这比求得43）强度极限：试样单位截面积上能承受的最大强力（Pa）44）取向结晶：指在聚合物熔体、溶液或非固体中，大分子链由或多或少的取向状态到开始结晶的过程。45）双扩散：湿法纺丝成型中原液细流中的溶剂向凝固

18、浴扩散和凝固浴中的沉淀剂向原液细流扩散叫双扩散。46）POY：预取向丝47）化学纤维：用天然或人工合成的聚合物为原料制成的纤维。48）含湿率：试样所含水分的重量与未干燥试样的重量之比。49）天然纤维：包括植物纤维如棉麻。动物纤维如毛和矿物纤维如石棉，由纤维状的天然物质直接分离精制而成。50）合成纤维：用合成聚合物为原料制得的化学纤维。2、简述题1）、成纤高聚物应具备性质是大分子必须是线性的，能伸直的分子，支链和侧基要小而且少，大分子之间无化学键，具有适当的分子量和窄的分子量分布，合适的玻璃转变温度和熔点，大分子中有一定量的极性基团存在。2）、根据高聚物在纺丝线上的形变特点，纺丝过程中的取向作用

19、有两种机理。一是处于熔体状态下的流动取向；二是纤维固化之后的形变取向。3）、拉伸过程进行的方式有干拉伸、蒸汽拉伸和湿拉伸三种。在生产中根据聚合物的的玻璃化转变温度的高低，屈服应力的大小，能否产生吸湿增塑作用和是否需要上油来选取。4）、四种、控制张力热定型，纤维不收缩而略有伸长、定长热定型，纤维不收缩也不伸长、部分收缩热定型。纤维有条件收缩、自由收缩热定型，纤维定型时没有外力作用。5）、按结构和形态，纤维可以分成长丝、短纤维、异形纤维、复合纤维和超细纤维。长丝可直接针织；短纤维可进行纯纺或混纺；异形纤维使纤维产生一些特殊性能，复合纤维使纤维在横截面存在两种不相混合的聚合物，使纤维化学和物理性能改

20、变；超细纤维指线密度小于 1 特的纤维，纤维具有较好的柔顺性。6）、熔融纺丝冷却长度影响因素如下：挤出量、热容、冷却温度和熔体温度这几个量增高，冷却长度增加；固化前熔体细流平均直径、固化温度和给热系数这几个量增加，冷却长度减小。7）、拉伸比的确定应大于自然拉伸比，小于断裂伸长率，如涤纶短纤维生产中拉伸倍数在4之间，由三道七辊拉伸机来完成，二道辊和一道辊的速度差为4 倍，三道和二道辊速度差为倍，进行二次拉伸。8）、纤维的表皮和芯层在密度、取向度等方面存在差异。产生的原因是表面的溶剂过快扩散掉，控制方法是提高凝固浴中溶剂的浓度，降低凝固浴的温度。9）、通过喷丝板熔体细流会有如下几种类型、液滴型；、

21、漫流型；、胀大型；属于正常纺丝。、破裂型；10）、溶液纺丝选择溶剂时应考虑如下几种因素：、选择聚合物的良溶剂，极性大的聚合物选择极性大的溶液剂，反之选择极性小的溶剂；、使溶液在加工时具有良好的流变性能，粘度要低；、溶剂沸点不应太低或过高；、足够的稳定性与聚合物不反应；、毒性低、腐蚀性小。11）、拉伸使未结晶部分的大分子发生塑性位移导致大分子沿着纤维轴取向，结晶和不完全结晶部分在拉伸力的作用下遭到破坏，并形成沿纤维轴向的重新排列的纤维晶粒。由于拉伸过程局部有不均匀，使纤维结构产生缺陷，使纤维强度提高，线密度下降，吸湿性下降，尺寸稳定性下降。12）、碳纤维生产工艺流程及主要控制工艺条件：预氧化工序

22、：反应温度 300含氧量 6-12%含水量 6-9%炭化工序：反应温度 1500采用负压操作石墨化工序：反应温度3000采用氦气保护后处理工序：纤维层间剪切强度达 120MPa13）、纤维后加工中拉伸的作用是什么答：丝束被导入拉伸机进行拉伸，目的是使大分子沿纤维轴向取向排列，同时可能发生结晶或结晶度和晶格结构有所改变，从而使分子间作用力大大提高，纤维的超分子结构进一步开成并趋于完善。是后加工过程中最得要工序，又称主“二次成形”。14）、为什么熔体纺丝的纺丝速度要比溶液纺丝速度高答：因为熔体细流在空气介质中冷却，传热速度快，而丝条运动所受阻力很小。与此反，湿法纺丝时，纺丝速度要受到凝固速度和浴液

23、阻力的限制，而在干法纺丝时，纺丝速度主要受浴溶剂扩散和挥发速度的限制。15）、熔体纺丝过程包括哪和步答：包括四步。纺丝熔体的制备，将熔体经喷丝板孔压出即熔体细流的开成，熔体细流被拉长变细并冷却凝固，固态丝条的上油和卷绕。16）、切片干燥的目的是什么主要方法答：1）切片干燥的主要目的是除去其中的水分，否则可能性发生严重的水解作用，使分子量降低，另外熔体中的水分汽化逸出分造成纺丝断头率增加，严重时使纺丝无法进行。2）干燥的另一目的是使其结晶度提高，同进亦就提高了切片的软化点。这样切片在输送中不易碎裂面产生粉未，同时避免了在螺杆挤出机中过早的软化粘结而造成“环结”现象。17）、简述复合纤维与普通纤维

24、的区别答：复合纤维与普通纤维相比大多数具有三维空间的立体卷曲（同心式皮芯型纤维除外）所以它具有高度的体积蓬松性、延伸性和覆盖能力，而且这种卷曲具有可复性，当纤维上的卷曲在外力作用下减少后，如果用沸水、蒸汽或干热处理，则卷曲恢复。18）、纤维后加工热定型的作用是什么答：热定型的目的是消除纤维的内应力，提高纤维的尺寸稳定性，并且进一步改善其物理机械性能。热定型可使拉伸、卷曲效果固定并使成品纤维符合使用要求。改善纤维的染色性能。19）、纺丝液脱泡的目的是什么答：纺丝液中的气泡若不仔细脱除就用于纺丝，会造成毛丝或断头而降低纤维质量，甚至使纺丝过程无法正常进行。存在小于喷丝孔径的微小气泡虽然不一定会导致

25、单纤维断裂面形成毛丝，但气泡会留在单纤维内，形成气泡丝，这不仅会降低纤维的强度，且因气泡丝与正常纤维的折光指数不同，在染深色时晚形成光亮点，影响成吕纤维的染色均匀性。20）、简述切力变稀的原因答：1）纺丝流体切力变稀的原因在于大分链间发生的缠结。大分子内缠结是一种动态平衡。当切应力增大时部分缠结点被拆除，缠结点的浓度下降相应地使表观粘度下降。2）当切变速率增大时，缠结点间链段中的应力来不及松弛，链段在流场中仍发生取向。链段取向效应导到大分子链在流层间传递动量的能力减小，因而流层间的牵拽力也随之减小，表现为表观粘度下降。3）当切应力增大时，大分子链发生脱溶剂化，使大分子链的有效尺寸变小，这也会引

26、起粘度下降。21）、什么叫触变现象答：当切变速率恒定时，形成一定缠结点的浓度的瞬变网络的动态平衡不可能瞬间达到。表观粘度随军流动时间的推移而发生变化，这样就反映出逐渐趋向动态平衡的动力学过程，这种表观粘度随时间变化的现象称主触变现象。22）、熔体纺丝线上速度是如何分布的答：纺丝熔体丝条的运动并不是均匀的。在加上对出口胀大区的考虑，在出口胀大直径最大的截面之前，运动是减速的，经过最大直径以后又逐步加速，到固化后速度其本上维持恒定。拉伸就应变速率是有极大值的函数。23）、影响纺丝过程稳定性有关的因素有哪些答：1）纺丝熔体本身的不均匀或含有异物（气泡、絮凝等）2）熔体温度的波动 3）泵借供量的波动

27、4）卷绕速度的波动 5）冷却条件的变化，如风速，风温等 6）喷丝板面剥离性劣化或孔壁异常。7）一些固有的不稳定性，如熔体破裂、拉伸共振。24)、凝固浴液的流动场对于湿纺成开的主要作用是什么答：浴液的流动的流线分布主要影响各纺丝线间成形条件的均匀性和所得纤维性质的均匀性；浴液流动的流型主要影响成开的稳定性；管中成开时，浴液流动速度对丝束运动速度的比值主要影响纺丝张力的大小及其沿纺程的分布，从而影响最大纺丝速度和纤维的力学性能。三者之间相互影响相互联系。25）、影响纤维染色性的因素有哪些答：有三方面；染色亲和力、染色速度及纤维染料复合物的性质。26）、简述纺丝流体弹性的表现和表征。答：1）液流的弹

28、性回缩。2）纺丝流体的蠕变松弛。3）孔口胀大效应。4）威森堡效应。5）剩余压力现象。6）孔道的虚构长度。7）反循环效应。27）、影响纺丝流体弹性的因素有哪些答：有两类：一是高聚物的分子参数。包括分子量、分子量分布、长链分支程度、链刚性等；二是加工条件。包括热力学参数（温度、原液的组成）、运动学参数及流的几何条件等。28）、纺丝原液在纺丝前为什么要脱单体答：高转化率（大于95%）的聚合产物不用脱单，而中、低转化率的工艺路线，则必须脱单体，否则未反应的单体会继续慢慢地发生聚合，使浆液浓度提高，粘度上升。此外，未经脱单体的聚合液直接进入脱泡塔后，在脱泡塔内可逸出大量挥发性单体，从而影响脱泡效果。若将

29、含有大量单体的聚合浆液直接送去纺丝，会在原液从喷丝孔挤出时气化逸出，暨恶化劳动条件，又严重影响纤维的品质。29）、腈纶纺丝后加工干燥致密化的目的是什么答：通过干燥除去纤维中的水分，使纤维中的微孔闭合，而空洞及裂隙变小或部分消失，使其结构致密，以制得具有实用价值的高质量纤维。30）、纤维后加工中干燥致密化的条件是什么答：1）要有适当的温度，使大分子链段比较自由的运动。2）要有在适当温度下脱除水分时所产生的毛细管压力，才能使空洞压缩并融合。31）、干法纺丝时热风的送风方式是哪些答：有四种：顺流式，逆流式，分流式，双进式。32）、化学纤维的制造分为哪几个工序答：四个工序：分别是，原料的制备，纺前纺丝

30、熔体或纺丝溶液的制备，纺丝，后加工。33）、溶液纺丝中纤维素纺丝是怎么实现的答：由于纤维素不溶于普通溶剂，所以通常是将其转变成衍生物如纤维素黄酸酯、纤维素醋酸酯等之后再溶解制成纺丝溶液。进行纺丝。采用溶剂纺丝工艺，可以用N-甲基吗啉-N-氧化物的水溶液，直接溶解纤维素，制成纺丝溶液。34）、在纺丝后加工序中加捻的目的是什么答：是否 使用期复丝中各根单纤维紧密抱合，避免在纺织加式时发生断头或紊乱现象，并使纤维的断裂强度提高。35）、纤维拉伸断裂的常用表示方法有哪些（至少两种）答：相对强度，断裂长度，强度极限，打结强度，钩接强度。36)、聚酯切片干燥的目的是什么答：1）除去水分。在纺丝温度下，水的

31、存在使PET 大分子的酯键水解，聚合谋度下降，纺丝发生困难成品丝质量下降。少量水分气化往往造成纺丝断头，使生产难以正常进行，并使成品纤维质量下降。2）提高切片含水的均匀性。3）提高结晶度及软化点。37）化学纤维分为哪两类答：人造纤维、合成纤维。38）熔体纺丝用于工业生产方法有哪些答：直接纺丝、切片纺丝。39）喷丝板熔体细流产生液滴型的原因是什么答：产生的原因是流体的表面张力大，粘度低，流速低。40）喷丝板熔体细流产生漫流型的原因是什么答：产生原因是流体流速低。41）喷丝板熔体细流产生破裂型的原因是什么答：流速过大，流体粘度高。42）化学纤维的制造可概括哪些工序答：四个。原料的制备。纺前准备。纺

32、丝。后加工。43）通常用于湿法纺丝和干法纺丝的溶液浓度是多少答：湿法：12%-25%干法：25%-35%44）纤维长度的表示方法答：名义长度即切断长度、长度偏差率。45）什么是纤维的名义长度答：也称切断长度。化学纤维丝束按预定要求切成的短纤维长度。46）什么是纤维长度偏差率答：化学短纤维实测长度与名义度之差对名义长度的百分率。反应短纤维的长度均匀性。47）纺丝流体的可纺性是什么答：是指流体承受稳定的拉伸操作所具有的形变能力。即流体在拉伸作用下形成细长丝条的能力。48）纺丝流体挤出过程的不稳定流动引起熔体破裂其原因是什么答：弹性。当弹性形变能量达到与克服粘滞阻力所需的流动能量相当时则发生熔体破裂

33、。49）熔体破裂的依据是什么答：弹性雷诺准数。有人认为其大于5-8 时会发生熔体破裂。50）举例说出至少四种常用纤维及制备该纤维的聚合物名称。答：PET 绦纶PAN 腈纶 PP 丙纶PVA 维尼纶51）下面哪些纤维只能用于二步法溶液纺丝法生产，为什么PVC，PVA，PAN，PET答：PVA，PVC因为不能直接得到均匀的纺丝溶液。52）对于切片纺丝为什么PET 纺前必须干燥而 PP 则纺前不用干燥答：PET 在高温下酯键易水解，PP 本身不吸湿，回潮率为零不用干燥。53）取向结晶的特点答：1）结晶聚合物的开态随分子取向度的不同面变化。2）结晶温度和结晶速率升高。3）结晶机理有可能完全不同。54）

34、影响溶液纺丝初生纤维横截面形状因素答：主要是传质通量比（溶剂向外的传质通量与凝固剂身里的传质通量之比 JS/JN），固化表面层硬度，喷丝孔形状55）喷丝孔是圆形画图说明溶液纺丝横截面形状答：1）柔软的/能形变的皮，Js/Jn1 涨大的圆形2）柔软的/能形变的皮，Js/Jn1 收缩的圆形3）坚硬的皮层，Js/Jn1 肾形56）脱单体塔与脱泡塔在用途上有什么不同答：胶单体塔是在一定真空度下使未聚合的单体从溶液中闪蒸出来。残留单体在脱泡塔时再随气泡一并抽出，脱泡塔用于在高真空下脱除浩汽泡和剩余未反应的单体。57）计量泵 TRG2 各代号表示的意义答：J 计量泵，R 表示熔纺，Y 表示粘胶，S 表示腈

35、纶，N 表示维纶，G 表示高压泵，数字表示公称流量即第转，2 表示又叠泵。58）计量泵封闭现象引液糟一般开在何处答：在计量泵运转过程中，当前一对齿轮刚刚开始脱离时，后一对齿轮正好进入啮合状态，则称重叠系数为 1。当重叠系数大于1 时会有一部分流体被围在两对转齿啮合腔内，这种现象叫计量泵封闭现象。引液糟一般开在紧贴中间板的内侧面。59）封闭现象对计量的影响是什么答：当啮合腔缩小时，腔内的流体受高压作用造成齿轮跳动，引起噪声，严重时甚至可能破坏泵的紧固件，而且会造成轴承载荷增加，使各部件磨损加剧。当啮合腔再扩大时，则腔内形成一定程度的真空，易产生气泡，造成输液量不稳定或振动。60）计量泵的适宜转速

36、是多少为何不能过高或过低答：适宜转速一般在 840 转/分钟之间，这是因为计量泵所输送的液体粘度很高，流动阻力较大，如果转速过高，液体不能及时充满齿谷，形成空蚀现象，失去计量作用。同时泵的磨损也将加快，使用寿命缩短。但转速过低，又会增加泵的回流量。61）纺丝箱的作用答：纺丝箱的作用是保持由挤压机送至箱体的熔体经各部件到每个纺丝位都有相同的温度各压力降，保证熔体均匀地分配到每个纺丝部位上。62）纺丝箱的加热形式有哪些答：有两种，一种是在箱体内存入一定量的联苯混合物，由电热棒加热，在箱体内形成气液相共存体系。只要保持箱体内的压力，就可以保证箱体内的温度；另一种方式是使用联苯炉集中加热，形成循环加热

37、回路。63）纺丝组件的作用是什么答：是将计量泵送来的熔体或溶液进行最终过滤，混合均匀后分配到每一个喷丝孔中，形成均匀的细流。64）异型纤维的喷丝导孔为什么制成平底形答：由于异形喷丝板的导角加工困难，所以只能使用平底形。65）湿纺组件的组成答：由喷丝帽、分配板、过滤层和密封片组成66）熔法复合纺丝组件的组成答：由喷丝板座、分配板、喷丝板和套筒组成。67）动力学结晶能力 G 的意义答：G 是从准等温的角度来考虑非等温结晶过程的基本物理参数，其意义是：某一聚合物从熔点以单位冷却速度降低至玻璃化温度时所得到的相对结晶度。68）微孔和微纤形成的原因答：由于成型过程中发生溶剂和凝固剂双扩散和纺丝溶液发生相

38、分离，湿纺初生纤维的结构为由空隙分隔、相互连接的聚合物冻胶网络。尺寸达几十微米的空隙成为大空洞或毛细孔，尺寸在 10nm 左右的称微孔。初生纤维经拉伸后成为初级溶胀纤维，此时微孔被拉长呈现梭子形，聚合物冻胶网络取向而成为微纤结构。69）何谓稳态纺丝和非稳态纺丝答：稳态纺丝即在纺丝线上每一点的速度、应力、丝条半径、温度及所有其他变量都与时间无关。不满足稳态条件的纺丝过程皆称非稳态纺丝。70）什么时拉伸点答：丝条在拉伸过程中，当张力达到屈服应力所对应的负荷时，发生屈服而产生细颈，称为拉伸点。71）有几种方法可以调节拉伸点的移动答：最简便方法是降低最后一辊或数辊的辊面温度。要使移出机台的拉伸点稳定，

39、可将两台拉伸机之间的被拉伸丝加热。72）实际熔体纺丝时如何避免产生液滴形挤出细流答：通常通过降低温度使表观粘度增大，或增加泵供量使 V0 增大 而避免液滴型号细流出现。73）实际熔体纺丝时如何避免产生漫流型挤出细流答：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。或增大泵供量使V0 增大，从面减轻或避免漫流型细流出现。74）什么是“转变温度”，它在热定型工艺中有何意义答：转变温度定义为粘弹回复速率等于10%/min 时的温度，即些温度相当于松驰时间为10min，它通常比Tg 高 20100。目前尚无统一的理论解释

40、不同纤维定型的机理，所以在生产中还是适用经验的转变温度作为制定工艺条件的参考。75）什么是干拉伸，蒸汽水浴拉伸，和湿拉伸答：干拉伸指拉伸时初生纤维处于空气包围之中，纤维与空气介质及加热器之间有热量传递。蒸汽浴拉伸是指纤维被包围在饱和蒸汽或过热蒸汽中，由于加热和水分子的增塑作用，使纤维的拉伸应力有较大下降。湿拉伸是指拉伸时纤维被除数液体介质包围，有热量传递，在成弄过种中的拉伸还可能有传质过程甚至有化学反应。76）分子网络理论的热力学根据是什么答：热力学第一定律。77）纤维结构和拉伸条件如何影响初生纤维拉伸曲线的答：概括的说，在满足下列条伯的情况下初生纤维的应力应变曲线的形状会发生如下变化：b 型

41、-c 型-a 型或 d 型。而在 C 型形变范围内，则变化方向为屈服应力和自然拉伸比N 增大。这些条件是：1）降低温度，2）增大拉伸速度 3）初生纤维中大分子活动性减小 4）初生牛犊不怕虎纤维的结晶度增大 5）初生纤维的预取向度降低6）初生纤维的线密度减小。78）写出 NaCSN 法腈纶湿纺工艺流程。答：纺丝原液计量泵喷丝头凝固浴两次拉伸上油干燥致密化卷曲热定型切断打包79）写出 PET 切片纺丝工艺流程。答：PET 切片干燥螺杆挤出熔体过滤及分配计量泵纺丝喷丝板冷却上油牵引拉伸卷绕80）写出短丝后加工工艺流程。答：集束架导丝架上油一道拉伸过热蒸汽加热二次拉伸紧张热定型三次位伸重叠架张力机卷曲

42、松弛热定型切断打包3、论述题1）、影响熔融纺丝成品纤维取向度和结晶度的工序和因素有哪些并论述影响机理纺丝速度增加取向度和结晶度增加；由于速度增加使纤维受到剪切力和拉伸速度梯度增加。平衡工序使取向度降低；由于纤维松驰，蠕变产生。拉伸工序使纤维取向度增加；由于拉伸使大分子沿拉伸轴重新排列，结构变的规整，结晶容易，结晶度有所提高。取向度和结晶度变化的大小与拉伸倍数、拉伸温度和拉伸速度有关。热定型工序使纤维得到热能，使纤维内应力松驰，链节和链段可以活动，导致取向度下降，结晶度提高。变化的大小与定型温度和时间有关。2）、湿法纺丝原液细流的固化机理当原液细流进入凝固浴后，成为聚合物、溶剂、凝固剂三元体系，

43、在一定温度下，当溶液中的高聚物浓度一定时，不断改变体系中的溶剂与凝固剂的比例，在达到某一临界值后，高聚物开始从溶液中析出，而固化成形。这个过程是以扩散为基础的，扩散包括凝固浴中的凝固剂向原液细流内部的扩散，也包括原液细流中溶剂向凝固浴扩散。3）、影响湿法纺丝成品纤维取向度和结晶度的工序和因素有哪些并论述影响机理对于湿法纺丝，原液细流固化时初生纤维的取向度和结晶度对成品纤维没有影响。结晶度和取向度主要受拉伸工序、水洗工序、干燥致密化工序和热定型工序影响。拉伸工序使纤维结晶度和取向度提高，提高的大小主要受拉伸倍数和拉伸速度影响。拉伸倍数大，大分子受到的力大，使大分子沿拉伸轴方向排列取向度增大，由于

44、取向分子排列规整，使结晶容易发生，结晶有所增加。水洗脱除溶剂，如有溶剂的存在，会产生解取向的作用。干燥致密化使结晶度提高，由于干燥致密化使大分子之间的空隙消除、排列规整。热定型使取向度下降，结晶度提高；热定型使大分子得到热能，产生链段和链节的运动，导致分子无序，取向度下降。热能使结晶速度增大，结晶度有所提高。4）、熔融纺丝和溶液纺丝在生产中不同之处在于聚合物熔点低于分解温度时可采用熔融纺丝；熔点高于分解温度就要采用溶液纺丝。熔融纺丝初生纤维由冷却固化成形，溶液纺丝初生纤维由脱除溶剂固化成形。熔融纺丝拉伸倍数一般较低，而溶液纺丝拉伸倍数高。溶液纺丝存在干燥致密化工序，而熔融纺丝没有。熔融纺丝纺速

45、高，溶液纺丝纺速低。5）、涤纶短纤维后加工各工序的作用：平衡工序：消除初生纤维的内应力，使油剂充分润湿纤维；集束工序：对丝进行张力予调，由小丝束集成大丝束；拉伸工序：对纤维进行拉伸，使纤维取向，提高强度；卷曲工序：使纤维发生弯曲，增加纤维之间抱合力；热定型工序：消除纤维内应力，提高结晶度，使纤维尺寸稳定；切断工序：将纤维根据用途切断成一定长度。6）、聚酯与聚酰胺在生产中相同之处：缩合聚合、采用本体熔融聚合有小分子排出，物料在反应器中停留时间要求一致。不同点：聚酯反应后需采用高速真空，而聚酰胺分子量控制需加入分子量调节剂。7）、试比较直接纺丝法和切片纺丝法的优缺点。答：优点：直接纺丝法与切片纺丝

46、法相比，少去了铸带、切粒、切片干燥及再熔融等工序，这样可大大简化生产流程，减小车间面积，节少投资，且有得于提高劳动生产率和降低成本。（3 分）切片纺丝法式工序较多，但具有较大的灵活性，而且产品质量较好。另外，在必要时还可以使切片在一定温度下进行固相补充聚合，进一步提高其分子量，以便制取高强度的帘线纤维。（2 分）缺点：直接纺丝直接利用聚合后的高聚物熔体进行熔体纺丝时隔不久对于一些聚合过程（如已内酰胺的聚合）留存在熔体中的一些单体和低聚物就难以除去，而它们的存在不仅会对纤维的质量产生不良影响，而且还会恶化纺丝的劳动条件。（5 分）8）、试述温度、原液的浓度、切变速率和流动的几何条件对纺丝流体弹性

47、的影响。答：1）温度：升高温度有利于松弛过程的进行，故可以减小高聚物流体在喷丝孔的弹性能储存量，从而减小弹性表现的程度。2）浓度：随着浓度的升高，高聚物溶液出现显着的非牛顿粘性和法向应力效应，浓度越高，溶液弹性越突出。3）切变速率：法向应力差与切变速率的平方成正比。切变速率越大，流体内的弹性能储存越高，超出某个临界值时就会出现熔体破裂现象。4）流动的几何条件：主要是喷丝孔入口区形状和毛细管长径比。入口区决定了大部分弹性能储存。入口区涡流死角越明显，越容易出现不稳定挤出现象。毛细管长径比越大，越有利于松弛过程的完成，从而使弹性表现的程度减小。9)、试述丙烯腈聚合加入第二、第三单体的作用是什么。第

48、二、第三单体常分别是哪些。答：加入第二单体的作用是降低PAN 的结晶性，增加纤维的柔软性，提高纤维的机械强度、弹性和手感。提高染料向纤维内部的扩散速度，在一定程度上发送纤维的染色性。常用单体为非离子型号单体，如丙烯酸甲酯，醋酸乙烯，丙烯酰胺，甲基丙烯酸甲酯等。加入第三单体的目的是引入一定数量的亲染基团，以增加纤维对染料的亲和力，可制得色谱齐全，颜色鲜艳，染色牢度好的纤维，并使纤维不会因热处理等高温过程而发黄。第三单体为离子型单体，可分两大类：一类是对阳离子染料有亲和力，含有羧基或磺酸基团的单体，如丙烯磺酸钠，甲基丙烯磺酸钠等，另一类是对酸性染料有亲和力，含有氨基，酰胺基，吡啶基等的单体，如乙烯

49、吡啶等。10）比较熔体纺丝、干法纺丝、湿法纺丝凝固机理。答：熔体纺丝：冷却。凝固介质是冷空气，不回收干法纺丝：溶剂挥发。凝固介质是热空气，可再生湿法纺丝：脱溶剂或伴有化学反应，扩散和凝固。凝固介质是凝固浴，回收再生。11）纺丝过程基本规律答：1）在纺丝线的任何一点上，聚合物的流动是稳态的和连续的。2）纺丝线上的主要成型区域内，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（温度、应力、组成）连续变化的非平衡态动力学过程4）纺丝动力学包括几个同时进行并相互联系的单元过程。12）画出聚合物（P）溶剂（S）凝固剂（N）三元体系相平衡图，并说明各区的可纺性。答：在 1 区，纺丝线聚合物不断被稀

50、释，即溶剂扩散速度小于凝固剂扩散速度而且无相变，因此原液始终处于均相状态而不固化，不能纺制成纤维。在 2 区，此区切割相分离线其长限为 1，即溶剂与凝固剂的扩散速度相等。在些区中纺丝线聚合物含量沿途径下降，但当凝固剂浓度增加到一定值时（超过凝固值）均相体系变为两相体系。相变的结果使体系固化，形成疏松的不均匀结构。原液细流能够固化。在 3 区，此区为第二临界切线所限制。在此区中纺丝线聚合物浓度不断沿途径增加并且所有途径都江堰市进入 两相区。固化是由于相变和聚合物含量增加的结果，因此 所获得的结构要比 2 区均匀一些。通常湿法主丝以此区为多。在 4 区，此区在两相工的外缘，其上限为干法纺丝。在此区