合成纤维的纺丝.ppt

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1、合成纤维的纺丝第一节:合成纤维的熔融纺丝第二节:合成纤维的溶液纺丝第三节:合成纤维的冻胶纺丝主要内容第一节合成纤维的熔融纺丝一、概述合成纤维的纺丝是将聚合物制成具有纤维基本结构及其综合性能的纺织纤维的过程。合成纤维的纺丝方法主要有三种：1、熔融纺丝：将聚合物加热熔融成熔体经加压通过喷丝头喷射细流冷凝成丝。2、干法纺丝：将聚合物配制成溶液，经加压通过喷丝头喷射细流蒸发溶剂成丝。3、湿法纺丝：将聚合物配制成溶液，经加压通过喷丝头喷射细流经凝固池双向扩散而凝固成丝。干法和湿法因都用溶剂溶解聚合物故都称为溶液纺丝。P261~269

2、;P359~365二、熔融纺丝纤维一般分为短纤维、长纤维和中长纤维。它们的生产工艺基本相同。一般都用熔融法生产。熔融纺丝有两种工艺方法：1、熔体直接纺丝：聚合后的聚合物熔体直接纺丝。此法省去了熔融过程，工艺过程及设备简单，生产周期短、生产效率高、成本低。但此法由于高温熔融态下的停留时间长，特别对于热稳定性差的聚合物容易分解，影响质量，所以目前只限于涤纶、绵纶的生产。2、间接纺丝：先将聚合物加工成小颗粒切片，然后熔融纺丝。故又称切片熔融纺丝。该法根据所用设备的不同，又分两种：（1）熔融炉栅纺丝将切片加入密闭的熔融炉栅内（用氮

3、气或二氧化碳保护）利用联苯-联醚蒸汽加热炉栅使切片熔融，用压力泵将熔体送至计量泵压入喷丝头喷出，在空气中冷却成纤维。此法也因生产能力小，且高温停留时间也较长，树脂易分解，又不适合高粘度树脂。所以此用得较少。（2）螺杆挤出纺丝先将树脂切片用挤出机熔融挤出，熔体用经计量泵压入喷丝头喷出细丝经空气冷却而成纤维。此法的优点：设备简单、可分段加热、时间短、不易分解、生产效率高，适于任何粘度的树脂。目前国内大都采用此法。三、螺杆挤出纺丝设备1、螺杆挤出机与塑料螺杆挤出机基本相同。一般采用渐变式螺杆。2、纺丝组件即喷丝头，结构见P264

4、图7-583、纺丝泵用来将熔体输送至喷丝头。一般用两个齿轮泵。一个压力泵，一个计量泵。4、纺丝吹风窗及纺丝冷却套筒用来定量、定向、稳定输送冷却风（空气），并不受外界气流影响。5、后加工装置后加工装置包括：卷绕装置、加热拉伸装置、给油给湿装置、干燥定型装置、切断装置、开松收集装置等四、螺杆挤出纺丝工艺树脂切片集束卷曲二级拉伸拉伸预热拉伸上油加热卷绕挤出纺丝真空干燥成品打包气流开松干燥定型切断螺杆挤出纺丝工艺过程用方框图表示如下：挤出纺丝1、熔融挤出：树脂切片干燥后由料斗加入，进入螺杆挤出机熔融挤出。2、喷丝：挤出的熔体进入导

5、管用压力泵加压后经计量泵送入喷丝头（导管、压力泵、计量泵、喷丝头都封闭在联苯加热装置的箱体内，以保证熔体在输送过程中的流动温度）喷出细丝。3、冷却成型：喷出的细丝进入恒温的吹风窗经冷却套筒冷却成纤维。4、卷绕：纤维经上油加湿卷绕成筒或盛丝桶中，供后加工用5、集束：将丝筒或丝桶中的纤维丝排列在集束架上合并成大股丝束然后进行拉伸6、拉伸：拉伸目的是提高纤维强度、减小伸长率、使细度符合要求。拉伸操作是使纤维绕经前后两组辊筒，后辊筒的线速度大于前辊筒，利用前后两组辊筒的速度差使纤维受到拉力而伸长。拉伸倍数4~5倍或更高，视具体材质

6、和要求而定。通常采用三台五辊拉伸机以不同的转速进行两次拉伸。拉伸是用热拉，故拉伸前要加热到拉伸温度。拉伸时还要上油，以减少纤维与纤维、纤维与设备间的磨擦、消除静电、使纤维平滑柔软，便于加工。7、卷曲：赋予纤维类似天然纤维那样的表面卷曲，增加合成纤维与其它纤维的抱合力、改善手感、增加弹性。卷曲采用热空气、热水、蒸汽、化学药品和机械力等方法8、热定型：消除内应力提高尺寸稳定性。可用张紧热定型和松驰热定型。热定型在热风箱、水浴或油浴中进行。温度在热变形温度以下。涤纶通常在120~130℃，时间15~20分钟。9、切断：将纤维切成

7、规定长度。长纤维与短纤维加工工序大致相同，后加工有所不同长纤维的后加工包括：初稔、拉伸-加稔、复稔、热定型、络丝、分级、包装等工序。五、螺杆挤出纺丝工艺条件的选择1、原料切片质量要好特性粘度值要求在0.63~0.68,波动值要小于0.01;含水量水率要低于0.005%(特别是高速纺丝)2、熔体温度熔体温度应控制在粘流转变温度以上，分解温度以下3、冷却温度（速度）30℃＜TC＜40℃4、喷丝速度和卷绕速度喷丝速度宜高有利卷绕速度要远大于喷丝速度，形成拉伸。5、给湿及油剂处理在喷丝后的卷绕及拉伸过程中都必须加湿和上油。减少磨擦

8、、消除静电、防粘附、使纤维平滑柔软，便于加工。油剂是用油脂与表面活性剂配制而成。6、拉伸温度与拉伸倍数拉伸温度应控制在聚合物的软化点以上熔点以下。拉伸倍数要高，所以要多次拉伸，一般为4~6倍。高的可达10倍以上，根据材料而定。7、热定型温度与时间热定型温度应在软化点以下进行，时间根据材料性质和温度高低有