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什么是熔体纺丝?

工程 更新时间: 发布时间: 百科归档 最新发布 模块sitemap

[拼音]:rongti fangsi

[外文]:melt spinning

又称熔融纺丝,简称熔纺。是将聚合物加热熔融,通过喷丝孔挤出,在空气中冷却固化形成纤维的化学纤维纺丝方法。用于熔体纺丝的聚合物,必须能熔融成粘流态而不发生显著分解。聚酯纤维、聚酰胺纤维和聚丙烯纤维都可采用熔体纺丝法生产。熔体纺丝工艺(见图)主要包括:成纤聚合物在螺杆挤出机中加热熔融,熔体通过计量泵从喷丝孔挤出形成细流,熔体细流冷却固化,丝条经上油和卷绕,被拉伸变细而得纤维。



图

熔体粘度和温度是熔体纺丝的主要工艺参数。在一定温度下,熔体粘度主要取决于成纤聚合物的分子量。熔体粘度过高,则流动不均匀,使初生纤维拉伸时易产生毛丝、断头;熔体温度可利用螺杆挤出机各段的温度来控制,熔体温度过高,会导致聚合物降解和形成气泡;温度过低,则熔体粘度过高;两者均使纺丝过程不能正常进行。熔体细流的冷却固化,通常在喷丝板下方的丝室或甬道中完成。严格控制熔体细流冷却条件是纤维成形的关键。通常在丝条出喷丝板后,在垂直于丝条运动的方向吹入经调温调湿的空气(侧吹风或环吹风),但对一些粘弹行为突出、流动性较差的聚合物熔体,则需在喷丝板下方一段距离内,安装加热环套以免冷却过快。在纺制鬃丝(见化学纤维)时,因丝条粗,一般在水浴中快速冷却成形。熔体纺丝的喷丝板通常为圆形,由耐高温的不锈钢制成。直径30~200mm的喷丝板的孔数,可少到纺单丝时的1~6孔,也可多至纺短纤维时的数千孔。喷丝孔直径取决于熔体的性质和单丝纤度,一般在0.1~0.8mm范围内。熔体纺丝的纺丝速度 (卷绕速度)比溶液纺丝法高。70年代以前,纺丝速度一般为500m/min,以后逐步增至 1500m/min。70年代中期以来,普遍采用高速纺丝,纺速已达 3000~4000m/min,所得的卷绕丝称为部分取向丝(见合成纤维)。用超高纺速 (9000~10000m/min)以获得全取向丝的工艺也已研究成功。高速纺丝的优点有:生产能力大;所得纤维的贮存稳定性好;对卷绕工序的空调要求较低;能得到部分取向丝,可直接在拉伸变形机上加工;能形成稳定的卷装;变形加工时截面形变小,加工容易;染色较均匀。

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