东华大学材料学院实习思考题

1、1、聚酯生产的工艺路线有哪几种？各有什么优缺点?答：（1）间歇酯交换缩聚法：优：技术成熟，分批酯交换、缩聚、切片熔融纺丝缺：质量不稳定，成本咼（2）连续酯交换缩聚法：优：连续化生产，直接纺丝，可取消造粒、干燥工序，避免二次熔融热降解，质量稳定，质量好，成本低（3）直接酯化法：优：原料TPA直接与EG酯化，省去DMT的制造、精制和甲醇的回收工序，工艺过程简化缺：TPA精制困难，难溶于EG中。（4）环氧乙烷加成酯化法：优：用E0代替EG,直接与TPA加成反应，使TPA酯化，省去了由E0制取EG的工序，聚合体质量较直接酯化法好缺：E0易燃易爆，运输保存困难，反应难以控制，设备结构较为复杂2、熟悉以D

2、MT为原料的聚酯生产流程及其主要工艺参数。直接纺丝法间接纺丝法主要工艺参数:1缩聚T=200C以上2.缩聚时间t取决于反应速度（甲醇蒸汽排除速度），又与T和催化剂的用量有关3单体配比DMT：EG=1:2，实际中EG过量4.催化剂使活化能下降，反应温度下降5反应压力，一般都是不加压。3、了解涤纶厂聚合车间的主要设备结构及其作用（酯交换反应釜，真空乙二醇去除槽，子缩聚釜，缩聚釜等）画出流程简图。4、酯交换反应和缩聚过程中使用哪些催化剂？在生产上它们是怎样加人的？酯交换反应：醋酸盐碱性使酯键断开，180-200C下进行，使甲醇蒸发掉（Tb=64.7C）缩聚过程：三氧化二锑（Sn2O3），在加热和真空

3、下进行缩聚，用N2将熔体由釜底压出。5、影响酯交换反应的因素有哪些？生产中如何控制酯交换率？答：温度，配比，时间，催化剂，压力温度：T200度，反应速率增加，是甲醇蒸发加快。配比：DMT：EG=1:2，实际中EG过量。催化剂：适量催化剂加快反应速率。压力：适当压力促进反应减少小分子并及时去除小分子，使平衡向右。6、乙二醇真空去除的作用是什么？生产中如何控制？答：EG量越少，平衡向右，聚合度越大，真空度越小，缩聚效果越好。7、熟悉预缩聚釜及后缩聚釜的结构特点，生产中如何控制聚合物的粘度及其它质量指标？预缩聚的主要工艺参数？为什么要控制这些参数？答：（1）料液高度调节：预缩聚釜采用V型活络偃板调节

4、，后缩聚釜只能靠进出料量来控制。（2）搅拌装置：预缩聚釜单轴搅拌，后缩聚釜双轴搅拌。3）预缩聚釜比后缩聚釜主要通过控制真空度和温度来控制聚合物的粘度，真空度f,EG排出f,粘度f,同时缩聚反应放热f,使加热T搅拌速度；,反应速度/预缩聚工艺参数：A、真空度：与生成物的分子量和质量有关，真空度低，粘度下降，缩聚时间长，切片泛黄（热氧化降解导致的）。B、温度：Tf,反应速度f,易除尽EG,使平衡向右进行，缩聚t；,一般是275-280C,过高易氧化降解。C、催化剂：SnO3D、时间：与真空度、温度、催化剂有关，tf,粘度f,搅拌机功率f,达到最大值时应及时出料，不然易热降解。8、比较间歇缩聚和连续

5、缩聚生产方法的优越点。间歇：生产技术成熟，分批进行，质量不稳定，成本较高连续：连续化，自动化，可取消造粒和干燥等工序，避免二次熔融热降解，产品质量稳定,质量好，成本低。9、了解熔体输送到纺丝车间的布置特点及其要求，了解切粒工艺及设备。10、了解消光剂TiO2的调配过程及其设备特点2TiO折射率大为2.60，消光效果好，同时具有化学稳定性高，不溶于水的优点，高温中不起变化，后处理中不会消失。颗粒大小均匀，分散性好，不易凝聚，过滤性能良好。配制：TiO悬浮在EG中一研磨机研磨悬浮体一加EG稀释至25%沉降式高速离心机进行分离-3“以下粒子一配置槽一配制成20%消光剂悬浮液11、比较直接纺丝与间接纺

6、丝生产方法的优缺点。答：直接纺优点：节省劳动力和动力，提高劳动生产率，降低成本及单耗，避免吸湿而导致的水解，降低固体聚酯损失。直接纺去点：对生产要求高，一旦发生故障损失大，应急处理困难，不适应于小规模生产，还品种比较困难。间接纺优点：对生产要求低，发生故障损失小，应急处理容易，混切片大料仓能起到切片的混合作用。适用小规模生产，更换品种方便。间接纺缺点：切片纺丝工序比较复杂，涉及到切片的输送和干燥等操作，易吸湿水解，固酯损失较多。12、切片干燥的作用是什么？目前国内切片干燥主要有哪几种方式？各自特点？答：去除水分，防止断丝、气泡丝、降聚;提高软化点和结晶度转鼓真空干燥：是切片中的水分在一定的温度

7、下蒸发，然后借助抽真空系统，将水分岁空气一起抽除。沸腾床干燥：利用一定的温度，一定速度的气流，通过多孔筛板，使切片流态化，沸腾，进行热交换，是切片中水分蒸发，被热空气带走，达到干燥目的。13、了解充填塔和真空转鼓机的主要结构，作用和工艺参数。真空转鼓机：包括转鼓部分、加热系统，使切片的水分在一定温度下蒸发，然后借助抽真空系统，将水分随空气一起抽除。两阶段1)：低温阶段是切片产生一定程度的结晶，提高软化点，去除大部分水2)：高温阶段：进一步除水，使切片含水率达到纺丝要求，结晶度进一步提高，使软化点温度接近熔点。工艺参数：温度(150-170C)，真空度越高越好，干燥时间充填塔：竖立筒体，立式搅拌

8、，炉栅搅拌及传动部分，上部是预结晶区，下部是主干燥区，上下同时送风，170C,6T7h,使含湿量为50ppm。14、了解长丝，短丝高速纺丝对切片含水率的要求以及影响切片含水率的因素。答：含水量小于30ppm(0.003%)温度：温度上升，含水率下降，过高易氧化降解干燥介质含湿量：温度，含水率上升15、切片气流输送有哪些方式？比较器优缺点。答：密相输送：脉冲输送，脉冲减少粉末，减少风能稀相输送：风送：粉末多，易凝聚，产生高结晶粒子1、画出短丝纺丝线的生产流程简图。纺工艺2.2涤纶短纤维后纺工艺2、短丝纺丝由哪些部件组成？答：短丝纺丝机由螺杆挤压机、熔体过滤器、纺丝箱、计量泵、纺丝窗、纺丝甬道、卷

9、绕机组成。3、短丝纺丝机型号及生产能力。答：干燥设备：如真空转鼓干燥，充填式干燥，回转干燥，组合干燥等。纺丝设备:如VD405(4000T/Y),VD406(7500T/Y),LHV451(15000T/Y),LHV452(15000T/Y)后纺设备：如LVD801,LVD802,LHV901,LHV902等。4、纺丝箱体、熔体管道、计量泵、喷死透组件的结构和作用。答：纺丝箱体：由联苯箱，纺丝泵及其传动结构和喷丝头组成。箱体为外包绝缘层的长方形金属箱，内装熔体分配管、泵座和喷丝头组件，箱体内装联苯液体，由电加热棒加热。保温熔体管道：不锈钢管，管道等长，以保证熔体在管道内停留时间一定。分配熔体计

10、量泵：它的作用是精确计量、连续输送高聚物熔体或溶液，并在纺丝组件和喷丝板间以一定压力进行纺丝成纤；纺丝泵要能在高温、高黏度、高压等条件下长期使用，板面光洁，计量准确。精确计算、产生预压喷丝头组件：喷丝头由喷丝板、过滤网、分配板、扩散板、外套、紧圈以及铝垫圈构成。分配板把胶液或熔体均匀地分散到许多细小的喷丝孔中；滤料用来过滤渣滓；组件中以喷丝头最为重要，直接影响成品丝的质量及截面形状。5、喷丝头组件中自密封装置的作用。答：解决密封问题，防止漏料现象6、目前国内组件清洗主要有哪几种方式？试比较各种方式的特点。答：锻烧法，改良煅烧炉、盐浴清洗法、A1203流动床法、三甘醇(TEG)溶剂清洗法、真空炉

11、热解法、水解法等锻烧法：加热丝/箱式煅烧炉加热产生高温是聚合物分解、碳化、在水洗，但污染环境，零部件受命减少。改良煅烧炉：采用蒸汽控温，受热均匀，投资少盐浴清洗法：亚硝酸盐和碱作为热载体的盐浴槽，组件或泵浸入，然后水洗、碱洗、超声波水洗，该法传热快、加热均匀、周期短，占地大。三甘醇（TEG）溶剂清洗法：三甘醇溶解组件、泵板聚合体，然后水洗、碱洗、超声波水洗，该法低温、无毒、环保。A10流动床法：机械力和热量（电加热A10细粒）使聚合物自机体表面分离，对金属表面有磨损现象。真空炉热解法：真空加热，水洗，周期短，环保水解法：处理时间加长技术不成熟短丝车间的组件清洗步骤。清洗系统主为三甘醇清洗、砂清

12、洗、环吹筒清洗答：以煅烧法为例，叙述纺丝泵和喷丝板的清理过程纺丝泵：将纺丝泵从纺丝机拆下后，趁热松开泵的紧固螺丝，用螺丝刀在泵板的凹弧处将各板分离，然后进行煅烧。煅烧温度保持在420-450C，时间3-4小时。煅烧过的泵在空气中缓慢冷却，之后将零件逐个拆开，用尼龙刷刷去表面灰烬，浸入汽油。最后将零件取出，用府绸布或干净棉纱擦净、晾干，即可进行组装。喷丝板：清洗过程与纺丝泵类似，但煅烧时间一般在12-14小时。喷丝板从煅烧炉内取出并冷却后，要用压缩空气将残留物吹去，然后放在投影仪或显微镜下逐孔检查。如果孔的阻塞现象较多，应重新煅烧；如果只有个别空内有杂质，可用专用针疏通。热媒系统的加热方式及其安

13、全措施。联苯外循环式：高温加热，热稳定性好、恒沸蒸发、腐蚀性小、传热均匀污染空气，易燃低毒性、膨胀性大答：通常使用联苯-联苯醚、过热蒸汽、甘油等作为热载体，电热棒作为热源。电加热有两种方法，电阻加热和电感应加热。系统中安装压力表、安全阀、温度计、排气阀、联动锁闭装置等仪表和设备。冷却吹风有哪几种方式？了解短丝车间吹风装置的结构和作用，冷却条件（风速、风温、风湿）对纤维品质有何影响？答：从喷丝板出来的丝条通常是利用侧吹风和环吹风方式进行空气冷却。环形吹风装置的结构，共有三个部份组成：具有倾斜多孔板的外套筒、烧结金属过滤器、环形吹风内套筒。冷却条件一般包括风速、风温和风湿三个参数,其中以风速对纤维

14、成形影响最大。风速：风速I，冷却速度和冷却均匀性f,过大易偏离垂直位置。风温：风温；，预取向度；，后牵伸倍数I，大分子完全取向I,所以送丝室温应低风湿：风湿f,冷却固化越慢10、卷绕机主要结构及其作用。答：卷绕机主要由以下部分组成：卷绕部分：使丝条形成一定形状的卷装，便于出厂和后道工序的退绕。拉伸部分：使大分子由无规向纵向排列。即丝条的纤度变细而均匀，增加结晶度，提高纤维的强度并降低延伸度。给湿上油：给湿让水作为增塑剂便于拉伸，上油增加抱合力，防静电11、上油的目的、上油方式及上油量的控制。答：上油使纤维表面光滑，增加纤维的抱合力，同时释放静电从而防静电，并改善纤维的手感，使纤维变得柔软。油轮

15、上油和油嘴喷射上油；涤纶短纤维一般采用油轮上油，若是涤纶高速纺丝，则采用油嘴喷射上油。上油量可以通过油轮自由上油，或喷油嘴连接计量泵计量。12、油剂的主要成份及其调配过程。答：油剂的组分：平滑剂、乳化剂、抗静电剂，添加剂浓油槽加纯水，蒸汽夹套加热，自动调温，油剂贮存槽保温的油剂通过匀化器流入浓油调配槽，稀释油剂。13、纺丝过程中可能出现的断丝、绕辊、僵块、硬头丝等现象产生的原因及其防止方法。答：1.纺丝温度过高2熔体压力过低3喷丝头：如果喷丝头清理得不干净、板面太脏或喷丝头使用时间过长4气流过大5切片质量：如果切片含水量过大，会因聚合体降解防治方法：a、选合理的工艺条件b、检查喷丝头出丝情况和

16、设备运转情况c、根据实际情况规定喷丝头使用周期d、喷丝头的清理和检查检查工作14、了解短丝卷绕丝的中间产品的主要测试项目及其与纺丝工艺条件的关系，对后拉伸的影响。切片测试项目：特性粘度、熔点、切片含水率纤维测试项目：含油率（抱合力和防静电）、浴槽油剂浓度、含水率和回潮率半成品测试项目：A、纤度、强度、耐磨性、耐疲劳性B、断裂强度和断裂伸长率，半成品的强度测定是为了更好地控制工艺，同时对产品分级定等及检查成品质量的完成情况。C、卷曲度：纤维间抱合力及织物手感15、生产中工艺计算，如泵供量，泵转速，喷丝速度，纺丝速度，喷头拉伸倍数，纺丝纤度，卷绕角等。门_dRVNQK)答：泵供量Q(g/min)d

17、RVNQK)loooo-纤维纤度d(dtex),喷丝板孔数N,卷绕速度V(m/min),Q拉伸倍数R,收缩系数K(0.13)n泵转速n(rmp/min)Vrc泵供量Q(g/min)，泵效率r(0.97),泵容量V(ml/rmp),VS喷丝板喷出速度v(m/min)s熔体比重c(g/cm3)(1.2)泵供量Q(g/min)，喷丝孔面积A(cm2)，r喷丝头拉伸比VwVsQANc喷丝板孔数N,熔体比重c=1.2g/cm3卷绕速度V(m/min),喷丝速度V(m/min)wsd=dR(1-K)纺丝纤度d纺纺成品丝纤度d(dtex)，拉伸倍数R,收缩系数K画出后加工的工艺流程示意图。厶工艺2、卷绕丝存

18、放平衡的作用。答：刚成形的初生纤维其结构还处于热力学的不稳定状态，纤维结构内部存在着很大的内应力，需要一定的时间使大分子间的部分内应力得到松弛，使结构更趋向均匀和稳定，以有利于拉伸性能的提高。3、为什么要集束？集束旦数是怎样决定的？集束装置结构上有何特点？保证集束质量的关键是什么？A、保证丝束张力均匀，经集束架可调整张力。B、集束旦数d=d.S=dNBS=Rd(1-K)NBS桶纺c、上下导丝架：上导丝架改变丝束前进方向的角度；下导丝架改变丝束角度和位置，达到一定位置后送入浸油槽D、保证质量的关键：1)一定温湿度，Tf、湿度；,水分迅速蒸发，易产生毛丝、短丝丝束张力：丝束松紧一致，张力适当丝桶放

19、置时间，内部结构不稳定会改变，消除内应力。4、拉伸上油的目的。答：上油是使纤维表面包上一层油膜，从而达到：增加纤维抱合力；抗静电，减少纤维与设备、纤维与纤维间的摩擦，防止静电积聚；使纤维变得柔软、平滑、卷曲良好，纺成的纱线具有良好的手感和弹性。5、影响拉伸时产生毛丝的因素。答：1.如果热媒保温温度过高，熔体输送停留时间较长，熔体大分子降解相对就严重，在经过计量泵增压挤出、经牵引机牵引形成原丝时，原丝就有缺陷，易拉断，产生毛丝。如果丝束冷却吹风洁净度不够、风压及风量设置失当，就会出现并丝、断头，产生毛丝。如果丝道各辊安装不中正，辊表面有缺陷或毛刺，丝束与它们接触时，摩擦加剧，易产生毛丝；如果纺丝

20、组件压力升降剧烈，则原丝纤度、断裂强度和伸长率就会发生较大变化甚至会出现竹节丝，产生断头，出现毛丝。6、拉伸工艺的参数有哪些？如何控制拉伸点？集束的加热方式有哪些？A、拉伸工艺的参数：拉伸倍数、温度、速度、介质、一次拉伸和两次拉伸、牵伸点B、拉伸倍数小于断裂拉伸比，大于自然拉伸比，否则拉伸点就会无法控制地由给丝辊移至拉伸辊，在另一段产生新的拉伸点。C、加热方式：空气：用于短丝水：加热均匀，但含水多对张力热定型不利蒸汽：温度高，速度快，但纤维内部受热不均匀热水喷淋一过热蒸汽加热：操作方便，设备简单，而且温度亦易于控制。7、七辐拉伸机的结构及其传动方式。答：七辊拉伸机的辊筒为镀铬钢辊，并且内部可以

21、通冷水、热水或蒸汽。此外，在辊筒下部装有一个或两个包橡胶辊，以减少纤维在拉伸过程中的打滑。短纤维拉伸机一般为悬臂式牵伸辊结构，牵伸辊平行上下交替排列，齿轮传动。8、拉伸工艺和纺丝条件与产品质量有何关系？1）T大于Tg,Tf,取向f,强度f2）牵伸倍数f,大分子取向f,强度f3）牵伸速率f,热量f,太快了会来不及散热而出现熔融现象4）两次牵伸，取向更完全，强度f5）加热介质：空气、水、蒸汽9、热定型方式有哪几种？分析比较各种方式的作用及其设备的结构特点工艺参数。A、紧张热定型：在一定张力作用下而定型，生产高强、高模、低伸纤维（一般都是先紧张热定型后松弛热定型），110-115C,15-20min

22、,Tf,t（B、松弛热定型：自由状态下定型，生产普通纤维，140-200C,Tf,强度和模量f,伸长率（，一般都是几秒钟10、热定型和纤维质量有何关系？A、除去拉伸上油所带入的水分，使含湿量二同时避免由于油剂不干，纤维长期存放变黄。B、消除拉伸过程中产生的内应力，使结晶度、弹性f，收缩率（，尺寸稳定C、固定形状11、丝束张力架作用及其结构。调节和控制丝束的恒定张力，稳定丝束12、卷曲机主要结构，卷曲工作原理，如何提高卷曲质量？答：卷曲机主要由四部分组成，即卷取轮、卷曲箱、压力控制机构和传动机构。原理：未经卷曲，纤维外表光滑挺直，抱合力差，卷曲后可提高摩察系数、弹性、手感、保暖，丝束被上下卷曲轮

23、夹住送入卷取箱，丝束在卷曲箱中受挤压而形成卷曲。1）.纤维进入卷曲机之前进行蒸汽预热，蒸汽量的大小根据卷曲情况来调节。2）.纤维进入卷曲机之前，经过一张力装置和调幅装置，使丝条张力大小适当，厚薄均匀一致，宽窄与卷曲轮的宽度相适应。3）.卷曲轮和卷曲箱底板的压力要适当。4）卷曲后的纤维采用输送带送到松弛烘干热定型机。进行烘干与热定型。13、卷曲轮侧板以及切断刀的作用。答：为了防止发生卡丝现象，在卷曲轮两侧装有侧压板，通常用黄铜材料制作，侧压板与卷曲轮之间的松紧程度要调节适当，太松容易夹丝，太紧则影响卷曲机的正常运转和使用寿命。卷曲箱中上板和下板的刀口出应始终与卷曲轮处于密合状态，以防止夹丝现象。

24、切断刀要锋利，并根据刀的材质、纤维中二氧化钛的含量、刀的锋利程度，规定使用周期。切断刀与沟轮间的隔距一定要适当调整，严防错位，以致破坏。14、切断机主要有哪几种类型？其工艺路线有何不同？铡刀式切断机铡刀式切断机是采用1对垂直平面方向进行直线运动的刀片，同步带动进给装置的送料导辊将被切的丝束喂入切断口，采用挡块固定所需的切断长度，完成剪切工作。旋转滚刀式纤维切断机旋转滚刀式是利用连续转动的滚筒式刀盘上面，按照一定位置和方向斜度，刀刃的方向即是转刀盘转动的方向，配合一片式固定直板刀片，两种刀具之间的配合非常紧凑贴合，连续转动的多片转刀，把来自送料系统送来的原料自动压紧并切断，再经传送带自动输送出剪

25、切系统。平行刀片式切断机即刀盘上切断刀片的刃口是在一个平面方向上排布，刃口朝上，刃口之间的距离即是所需的切断长度，采用一个倾斜的压轮将丝束喂入刀盘，刀盘回转，碾压式地将丝束切断成所需要的切断长度。四.长丝纺丝和后加工1、简述长丝生产的工艺流程。（一）、POY工艺（二）、FDY工艺（二）、加弹工艺POY是预取向丝，必须经过加弹成DTY或者牵伸，才能成为成品。POY原丝第一热箱第二热箱卷绕2.分析比较立式和卧式螺杆的特点。立式螺杆比卧式螺杆具有螺杆与套筒的同心性好（克服了卧式螺杆自重产生挠度的缺点），占地面积小河螺杆上拆装方便等优点，所以立式螺杆采用较多。长丝纺丝机由哪几个部分组成？螺杆、箱体、计

26、量泵、熔体分配管道、组件（喷丝板、密封圈、过滤层、耐压版），甬道环吹风、上油、导丝辊、卷绕了解螺杆撞压的主要结构及其工作原理，加热方式，传动方式以及生产中各区设立温度的依据，生产中故障的排除。5、了解长丝车间吹风装置的结构特点和工艺参数。环吹风：冷风由进风口进入，经导流板均匀地进入风室，通过阻尼筒和网板吹向丝条。吹风头上口用法兰与纺丝箱连接，下口通过波纹管与甬道相连。甬道出口处还设有排风装置，整个冷却系统与周围环境隔绝，从而保持丝条有较稳定的冷却条体。工艺参数：冷却风量、吹风筒的直径D和高度H、冷风流道入口风速、冷却风速、吹风装置到喷丝板的距离。6、了解长丝卷绕机构的主要结构及其作用。（之前的

27、）1、卷绕部分2、拉伸部分3、给湿上油部分7、了解长丝拉伸机的结构及拉伸工艺参数。拉伸倍数、拉伸速度、温度8、了解拉伸工艺对成品丝的影响。温度：影响熔体温度和熔体流变性能，温度低，强度和伸长差（冷拉伸）；温度高了，拉伸力减少，可提高强度和降低收缩率，过高易解取向、热降解。拉伸倍数及其分配比：拉伸倍数越大，张力越大，纤维的强度和模量也增大，过大易发生断丝。拉伸速度：在固定温度下，V提高拉伸张力也提高，拉伸倍数下降，毛丝和断头增多，纤维强度降低，因为速度太快，大分子来不及取向结晶，因而强度下降，伸长增加，通常要升高温度和拉伸速度相匹配才能有效地拉伸。螺杆转速：转速过低会失去聚合物供给的稳定性，转速过高较好。纺丝速度：V越高固化点和冷却成型条件相应变化，V越大，速度梯度大，原丝分子取向大，后拉伸倍数相应减少。9、了解长丝拉伸机如何调节预张力，控制拉伸点和拉伸倍数率？10、了解弹力丝加工工作原理，工艺流程和工艺参11、了解假捻变形机的主要结构和作用，了解低弹力丝加工的主要工艺参数。12、长丝和弹力丝成品的主要测试项目和质量指标。支数（公支）：60-100强度（g/旦）：4.5伸长（%）：18-25沸水收缩率（%）4-5：上色率（%）：92毛丝（个/10公里）：一个一下13、试总结和比较长丝和短