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第9章 其它材料的成型加工方法 9.1 合成纤维的成型加工 (1)概述 纤维——柔韧的细而长的物质 纤维的分类、品种和用途 天然纤维：从动植物得到纤维 纤维 合成纤维：用天然或合成的高分子化合物经过 化学加工而得到的纤维 再生纤维：用不能直接纺织的天然纤维素或天然蛋白质为原料，经过化学处理和化学加工而制得。 合成纤维：用石油、天然气、煤及农副产品为原料，经一系列的化学反应，制成合成高分子化合物，再经加工而制得的纤维。 无机纤维：用玻璃、金属等无机物做成的 港台将合成纤维叫人造纤维 纤维的用途 纺织制品 纤维增强复合材料 医用纤维 活性材料 纺丝基本步骤 ①纺丝流体在喷丝毛细孔中流动 ②从喷丝孔中的剪切流动向纺丝线上的拉伸流动的转化 ③流体丝条的单轴拉伸流； ④纤维固化 （2） 合成纤维的熔融纺丝 熔融纺丝设备 熔融纺丝工艺 熔融纺丝的工艺条件及控制 熔融纺丝过程发生物理变化（切片受热熔融成均匀的熔体，经纺丝板后冷却而成纤维）和化学变化（切片在熔融过程中，受热、氧等发生降解，再聚合和凝胶化等副反应）。 熔体温度（纺丝温度） 熔点～分解温度 T过高，η低，流动性好，熔体P↓，自重引伸大于喷丝头拉伸，造成细丝屈曲粘结现象。 T过低，η大喷丝时,P要高，出丝不均，易断 喷丝速度和卷绕速度 喷丝υ越高，喷丝P越大，η降低，出孔后膨胀有改善，经受喷头拉伸时不易断头。 卷绕速度 比喷丝速度大得多，拉伸对纤维分子取向有利 给湿及油剂处理 熔融纺丝时，丝条从冷却套筒到卷绕装置的时间很短，纤维的含湿量与空气的湿度不平衡，干燥纤维易引起静电，卷绕后易滑脱。 (3) 合成纤维的高速纺丝（POY） 特点： 纺丝υ高 比常规高2～4倍，喷丝孔吐出量大 预取向丝的存放稳定性好 常规纺未拉伸丝随放置时间增加， 纤维的性质会发生变化 卷绕筒子硬度高、质量大 设备简单、操作容易 纺丝过程稳定 成品染色均匀性好 建设投资、能耗和产品成本较低 高速纺丝工艺流程 (4) 合成纤维的溶液纺丝 有的聚合物(如聚丙烯腈)加热不熔融，高温会分解，须用溶液纺丝法(干法或湿法)来成型纤维。 干法纺丝——将聚合物配制成纺丝溶液，用纺丝泵喂料，经由喷丝头喷出液体细流，进入热空气套筒，使细流中的溶剂遇热蒸发，而高聚物则随之凝固成纤维。 湿法纺丝——将成纤高聚物的浓溶液过滤脱泡后，通过计量泵并从喷丝头挤出，在凝固浴的作用下，使纺丝细流凝固而成纤维。 溶液纺丝设备：水平浴式纺丝机 溶液湿法工艺 影响溶液湿法纺丝的因素 干法纺丝 纺丝溶液的制备同湿法纺丝相同 干纺浓度湿纺浓度，如PAN湿纺浓度是15％～20％，而其干纺浓度为26％～30％。 (5)纤维的拉伸 先预热拉伸，后蒸汽拉伸 (6)纤维的后处理 水洗除纤维内少量的NaSCN 上油：增加纤维柔软性，消除静电 热定型： 9.2 橡胶的成型加工 （1）概述 橡胶: 高弹性高分子化合物的总称，也称为弹性 体。橡胶无外力作用下，不会结晶；若有外 力作用下，亦可结晶。 生胶：在室温下具有高弹性的线型高分子化合物,用 作橡胶制品的原料。 天然橡胶 从天然植物采集出来的高弹性材料 生胶 合成橡胶 用人工合成方法制得高弹性材料 天然橡胶 橡胶烃 非橡胶烃组分 合成橡胶 ①丁苯橡胶 最大量 ② 聚丁二烯橡胶 1,2加成物， 1,4加成物 顺丁橡胶 产量大，难结晶 反式聚丁二烯橡胶 易结晶 ③聚异戊二烯橡胶 顺式，反式 ④氯丁橡胶 氯丁二烯聚合物 ⑤丁基橡胶 异丁烯和少量的异戊二烯的聚合物 ⑥乙丙橡胶 聚乙烯和聚丙烯共聚物 PE塑料和PP塑料共聚后为什么就成了橡胶？ PP,PE是结晶聚合物，若破坏了它的结晶性，规整性，可出现高弹区 ⑦丁腈橡胶 丁二烯和丙烯腈共聚物 ⑧聚氨酯橡胶 ⑨硅橡胶 主链上引入硅氧键的合成橡胶 橡胶制品 轮胎 （飞机轮胎、汽车轮胎、实心胎） 带管（胶管、胶带） 胶布 工业制品（胶辊、海棉、胶液） 生活用品（胶鞋、文化体育用品） （2） 橡胶的硫化 硫化——混炼胶（含硫化剂）在一定温度下经加热产生的反应过程。 硫化胶(橡皮)——生胶的线型大分子链在硫磺或其它交联剂的作用，生成具有网状结构的聚合物，该聚合物称为硫化(橡)胶。其物理机械性能(弹性、抗张强度、扯断强度、耐温性等)大大提高。 硫化