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文档简介

熔体纺丝原理纺丝熔体的制备熔体自喷丝孔的挤出挤出熔体细流的拉长变细冷却固化固化丝条的上油和卷绕

1—螺杆挤出机2—喷丝板3—吹风窗

4—纺丝甬道5—给油盘6—导丝盘7—卷绕装置

熔体纺丝示意图

01熔体细流冷却固化历程02挤出细流的类型03熔体纺丝的运动学和动力学目录CONTENTS04成型过程中的热量变化熔体纺丝中纤维结构的形成05熔体细流冷却固化历程11—入口区2—孔流区3—膨化区4—形变区5—稳定区熔体细流及固化成形示意图

入口区(喇叭口)：入口效应：熔体→大空间进入小空间→流速↑→能量损失→这部分能量损失使柔顺的高分子分子链以高弹形变的方式作为弹性能贮存。孔流区(喷丝孔的毛细孔）流速呈抛物线分布：孔壁处速度小，孔中心速度高，径向速度梯度。入口效应产生的高弹形变有所消失（消失非常小）。膨化区(离开喷丝孔后）出口膨化：剪切速率↓、剪切应力↓→熔体在进入孔口时所储存的弹性能，以及在孔流区贮存的并来不及在孔道中松弛的那部分弹性能将在熔体流出孔口处发生回弹和应力松弛→细流膨化胀大。直径最大处：离喷丝板不超过10mm。形变区(膨化区之后与固化点之间）离开喷丝板10～15cm的距离内，温度高，流动好→卷绕张力→熔体细流拉长变细、速度上升→冷却风→细流从上到下温度降低→黏度增加→大分子取向度增加（双折射上升）、大分子结晶→该区的终点即为固化点（离喷丝板板面约40～80cm）。稳定区(固化点到卷绕筒）:初生纤维、纤维不再细化，速度不变强度低、伸长大、沸水收缩率高、热收缩率大、性质不稳定。挤出细流的类型2挤出细流的类型（a）液滴型（b）漫流型（c）胀大型（d）破裂型液滴型不能成为连续细流，无法形成纤维。漫流型喷丝板表面漫流，细流间易相互粘连胀大型正常纺丝细流。破裂型波浪形、鲨鱼皮形、竹节形或螺旋形畸变，甚至发生破裂。熔体纺丝的运动学和动力学3熔体纺丝线上的速度分布熔体从喷丝孔挤出后，熔体丝条逐渐被拉细，运动速度逐步加大。熔体纺丝线上的力平衡Fp＋Fg=Fr＋Fi＋Ff＋Fs式中卷绕张力Fp可用张力计在纺丝线上直接测定，重力Fg、惯性力Fi、摩擦力Ff及表面张力Fs可根据理论计算得到，从而可求出流变阻力Fr。成型过程中的热量变化4强制对流传热（环形吹风、侧吹风）。手段:热量变化:熔体细流不断向周围介质释出热量，温度逐渐下降。熔体纺丝中纤维结构的形成5取向机理：熔体状态下的流动取向机理（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）；纤维固化之后的形变取向机理。表示：双折射Δn，Δn↑→纤维取向度↑。流动形变区：该区在喷丝板以下0～70cm范围，解取向主要（高温），取向很小；结晶取向区：该区在喷丝板下80～130cm范围，结晶和取向

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