3化纖廠紡絲安全總結(jié)(編輯修改稿)
2025-08-26 17:23 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 從噴絲頭毛細(xì)孔中壓出的原液細(xì)流進(jìn)入凝固浴，原液細(xì)流中的溶劑向凝固浴擴(kuò)散，浴中的沉淀劑向細(xì)流擴(kuò)散，高聚物在凝固浴中析出而形成纖維。濕法紡絲中的擴(kuò)散和凝固是一些物理化學(xué)過(guò)程，但在某些 第 9 頁(yè) 共 21 頁(yè) 化學(xué)纖維（如粘膠纖維）的濕法紡絲過(guò)程中，還同時(shí)發(fā)生化學(xué)變化，因此，濕法紡絲的成形過(guò)程是比較復(fù)雜的。干法紡絲是指從噴絲頭毛細(xì)孔中壓出的原液細(xì)流不是進(jìn)入凝固浴，而是進(jìn)入紡絲甬道中。由于通入甬道中的熱空氣流的作用，使原液細(xì)流中的溶劑快速揮發(fā)，揮發(fā)出來(lái)的溶劑蒸汽被熱空氣流帶走。在逐漸脫去溶劑的同時(shí)，原 液細(xì)流凝固并伸長(zhǎng)變細(xì)而形成初生纖維。在干法紡絲過(guò)程中，紡絲原液與凝固介質(zhì)（空氣）之間只有傳熱和傳質(zhì)過(guò)程，不發(fā)生任何化學(xué)變化。干法紡絲的成形過(guò)程與熔體紡絲有某些相似之處，它們都是在紡絲甬道中使高聚物液流的粘度達(dá)到某一極限值來(lái)實(shí)現(xiàn)凝固的，所不同的在于熔體紡絲時(shí)，這個(gè)過(guò)程是借溫度下降而達(dá)到，而干法紡絲則是通過(guò)高聚物濃度的不斷增大而完成的。熔體紡絲是指成纖高聚物在高于其熔點(diǎn) 10— 40。 c的熔融狀態(tài)下，形成較穩(wěn)定的紡絲熔體，然后通過(guò)噴絲孔擠出成型，熔體射流在空氣或液體介質(zhì)中冷卻凝固，形成半成品纖維，再經(jīng)過(guò)拉伸、熱定型 等后處理工序，即成為成品纖維。在纖維成形過(guò)程中，只發(fā)生熔體細(xì)流與周圍空氣的熱交換，而沒有傳質(zhì)過(guò)程，故熔體紡絲法較為簡(jiǎn)單。合成纖維的主要品種中，滌綸、錦綸和丙綸等均是以熔體紡絲法生產(chǎn)的。因此，熔體紡絲是合成纖維紡絲成型中最重要的方法。 .1. 1熔體紡絲概述 第 10 頁(yè) 共 21 頁(yè) 2高聚物熔體的加工性質(zhì) 3熔體紡絲運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué) 4熔體紡絲的傳熱 5非穩(wěn)態(tài)紡絲及其對(duì)纖維不勻性的影響 6紡絲過(guò)程中纖維結(jié)構(gòu)的形成 第一節(jié) 一、熔體紡絲工藝的一般特 點(diǎn) 前已述及，熔體紡絲是一元體系，只涉及高聚物熔體絲條與冷卻介質(zhì)之間的傳熱，紡絲體系沒有組成的變化。而干法和濕法紡絲分別為二元體系（高聚物 +溶劑）和三元體系（高聚物 +溶劑+沉淀劑），此時(shí)傳質(zhì)（擴(kuò)散）過(guò)程非常突出，甚至還有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，情況要復(fù)雜很多。從這種意義上來(lái)說(shuō)，熔體紡絲是最簡(jiǎn)單的紡絲過(guò)程，在理論研究中，容易用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，生產(chǎn)工藝也比較簡(jiǎn)單。 熔體紡絲主要由以下四個(gè)基本部分構(gòu)成： （ 1）紡絲熔體在噴絲毛細(xì)孔中流動(dòng) （ 2）擠出 細(xì)流的內(nèi)應(yīng)力松弛和流動(dòng)體系的流場(chǎng)轉(zhuǎn)化，即從噴絲孔中的剪切流 動(dòng)向紡絲線上的拉伸流動(dòng)轉(zhuǎn)化 （ 3）流體絲條的單軸拉伸流動(dòng) 第 11 頁(yè) 共 21 頁(yè) （ 4）纖維的固化 在上述這些過(guò)程中，成纖高聚物要發(fā)生幾何形態(tài)、物理狀態(tài)和化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化。幾何形態(tài)的變化是指成纖高聚物熔體經(jīng)噴絲孔擠出和在紡絲線上轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢〝嗝嫘螤畹摹㈤L(zhǎng)徑比無(wú)限大的連續(xù)絲條（即成形）。紡絲中化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化是很重要的，但在熔體紡絲中只有很少的裂解和氧化等副反應(yīng)發(fā)生，因此通常不予考慮。紡絲中物理狀態(tài)的變化，即先將固態(tài)高聚物變?yōu)橐子谛巫兗?工的液態(tài)，擠出后為了保持已經(jīng)改變了的幾何形狀和取得一定的纖維結(jié)構(gòu)，高聚物又變?yōu)楣虘B(tài)。這一變化雖然在宏觀上用溫度、組成、應(yīng)力和速度等幾個(gè)物理量就能加以描述，但整個(gè)紡絲過(guò)程涉及高聚物的溶解和溶化；紡絲熔體的流動(dòng)和形變，絲條固化過(guò)程中的膠凝、結(jié)晶、二次轉(zhuǎn)變和拉伸流動(dòng)中的大分子取向，以及過(guò)程中的傳熱等。同時(shí)三者之間互相影響，這就構(gòu)成了紡絲過(guò)程固有的復(fù)雜性。熔體紡絲概述 .2. 纖維發(fā)生上述變化相應(yīng)于紡絲線上的位置為： （ 1）在噴絲毛細(xì)孔內(nèi)產(chǎn)生紡絲熔體的流動(dòng) （ 2）在剛出噴絲板 的出口脹大區(qū)產(chǎn)生熔體絲條內(nèi)應(yīng)力松弛和速度場(chǎng)轉(zhuǎn)化 （ 3）在脹大區(qū)與絲條固化點(diǎn)之間熔體絲條被拉伸，此區(qū)又稱為形變區(qū) 第 12 頁(yè) 共 21 頁(yè) （ 4）在固化點(diǎn)與卷繞之間熔體絲條固化，此區(qū)稱為固化區(qū) 熔體紡絲過(guò)程主要包括： （ 1）紡絲熔體的制備 （ 2）熔體從噴絲孔擠出 （ 3）熔體細(xì)流的拉伸和冷卻固化 （ 4）固化絲條的給濕上油和卷繞 纖維的內(nèi)部結(jié)構(gòu)取決于全部上述紡絲過(guò)程的進(jìn)行。上述每一步在不同的方面對(duì)纖維結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，（ 2）、（ 3）兩步?jīng)Q定絲條形狀的規(guī)則性和尺寸，并直接地影響下一段紡絲線上的應(yīng)力分布和速度分布；與纖維基本力學(xué)性質(zhì)相關(guān)的大分子取向主要在拉伸過(guò)程中發(fā)生；纖維固化和結(jié)構(gòu)的發(fā)展主要在拉伸和固化中完成。 二、熔體紡絲過(guò)程的基本規(guī)律和主要參數(shù) 為了對(duì)熔體紡絲過(guò)程進(jìn)行理論分析，首先應(yīng)了解紡絲過(guò)程中的一些基本規(guī)律，即： （ 1）在紡絲線上任何一點(diǎn)上，高聚物的流動(dòng)是 “ 穩(wěn)態(tài) ” 和連續(xù)的。 “ 穩(wěn)態(tài) ” 是指紡絲線上任何一點(diǎn)都具有各自恒定的狀態(tài)參數(shù)，不隨時(shí)間而變化 。即其運(yùn)動(dòng)速度 v、溫度 t、組成 ci和應(yīng)力p 等參數(shù)雖然在整個(gè)紡絲線上
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