高分子材料加工工艺学复习题及答案

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1、高分子材料加工工艺学复习题1、按纺丝速度的高低，聚酯纺丝技术路线可分成哪四个类型？P251）常规纺丝：纺丝速度1000~1500m/min，其卷绕丝为未拉伸丝，通称UDY（undrawnyarn）。2）中速纺丝：纺丝速度1500~3000m/min，其卷绕丝具中等取向度，为中取向丝，通称MOY（mediumorientedyarn）。3）高速纺丝：纺丝速度3000~6000m/min，纺丝速度4000m/min以下的卷绕丝具有较高的取向度，为预取向丝，通称POY(pre-orientedyarn)。若在纺丝过程中引入拉伸作用，可

2、获得具有高取向度和中等结晶度的卷绕丝，为全拉伸丝，通称FDY(fullydrawnyarn)。4）超高速纺丝：纺丝速度6000~8000m/min。卷绕丝具有高取向度和中等结晶结构，为全取向丝，通称FOY（fullyorientedyarn）。2、合成PET的原料（单体）是什么？写出直接酯化法合成聚对苯二甲酸乙二酯的主要化学反应式。P11,P13分子式自写单体：对苯二甲酸双羟乙二酯（BHET）　直接酯化法即将对苯二甲酸（TPA）与乙二醇（EG）直接进行酯化反应，一步制得BHET。BHET缩聚脱除EG生成PET。反应式：3、聚酯切

3、片干燥的目的是什么？其干燥机理是什么？P20P20~21目的1）除去水分。在纺丝温度下，切片中的水分存在使PET大分子的酯键水解，聚合度下降，纺丝困难、质量降低；少量水分汽化造成纺丝断头。2）提高切片含水的均匀性，以保证纤维质量均匀。3）提高结晶度及软化点，防止环结阻料。机理1）切片中的水分PET大分子缺少亲水性基团，吸湿能力差，通常湿切片含水率<0.5%，其水分分为两部分：一部分是沾附在切片上表面的非结合水，另一部分是与PET大分子上的羰基及极少数的端羟基等以氢键结合的结合水。2）切片的干燥曲线切片干燥包括两个基本过程：加热介

4、质传热给切片，使水分吸热并从切片表面蒸发，水分从切片内部迁移至切片表面，再进入干燥介质中。这两个过程同时进行，因此切片的干燥实质是一个同时进行传质和传热的过程，并伴随高聚物的结晶度和软化点变化。干燥曲线可知：①切片的含水率随干燥时间延长而逐步降低到平衡。②干燥速度与T、t有关，T升高，V升高，140℃时最快。③后期曲线平缓3）切片干燥过程的结晶由于PET分子链的结构具有高度立构规整性，所有的芳环几乎处于同一平面上，因而具有紧密堆积的能力与结晶倾向。结晶对切片干燥速度有很大影响。通　常情况下，结晶会使干燥速率迅速大幅度下降。4、螺

5、杆挤压机按几何分段可分哪三段？各段的作用是什么？P26、原理ⅡP262理解名词术语：螺杆的长径比、压缩比P26~27三段：进料段、压缩段和计量（均化）段。作用：①进料段：对物料进行输送和预热，使物料受压、受热前移；②压缩段：压实物料、使物料熔融，排除物料中的空气；③计量段：使熔体进一步塑化均匀，并将料流定量、定压地送入机头，使其在口模中成型。螺杆的长径比（L/D）：指螺杆工作长度（不包括鱼雷头及附件）与外径之比。物料在这个长度上被输送、压缩和加热熔化。螺杆的压缩比：螺杆的压缩作用以压缩比i表示。而螺杆压缩比是指螺杆的加料段一个螺

6、　槽的容积与均化段（计量段）一个螺槽容积的比值。熔体纺丝用螺杆常用压缩比为3~3.5。5、何谓纤维的假捻变形？摩擦假捻变形机生产变形纱的机理是什么？PET-DTY弹性机理是什么？P49假捻变形：利用纤维的热塑性，通过假捻器使纤维加捻，热定型和解捻，从而使纤维具有高度卷曲蓬松的形状。摩擦假捻变形机生产变形纱的机理：当固定丝的一端，使另一端旋转时，则可实现丝条的加捻加工。若固定丝的两端，握持住中间加以旋转，则以握持点为界，在握持点上、下两端的丝条得到捻向相反而捻数相等的捻度（n和-n），而在整根丝上的捻度为零，此种状态在动力学上称为

7、假捻。如果丝条以一定速度v运行，则在握持点以前的捻数为n/v，在握持点以后，以相反捻向（-n/v）移动。因此在握持点以后区域中的捻数为零。而摩擦式加捻器的握持方法常用三轴重叠盘，把丝直接压在数组圆盘的外表面上。由于圆盘的高速旋转，借助其摩擦力使丝条加捻。在假捻器上方，丝被加捻；而在假捻器下方，丝被解捻。？？PET-DTY弹性机理：加捻复丝在解捻时，各根单丝可回到原始状态，但它们在加捻时形成的螺旋形结构已经由热处理而定型，并保存下来。然而，由解捻作用对加捻复丝施加反方向扭矩时，会使各单丝产生内应力，加捻热定型后的解捻结果，使长丝纱

8、各单丝呈正反螺旋状交替排列的空间螺旋弹簧形弯曲状态，从而使各复丝直径增大，蓬松度提高。由于形成的螺旋可被　拉直，故变形丝在负荷的作用下有很大的伸长形变。当外力负荷去除时，由于内应力作用又使各单丝回复到初始螺旋状弯曲状态。6、试述涤纶网络丝的加工原理。P52网络丝