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目录 1

绪论 1

第一章基本概念和生产方法概述 11

第一节纤维的基本概念 11

一、纤维 11

二、长丝 11

三、短纤维 12

四、丝束 13

五、异形截面纤维 13

六、复合纤维 15

七、变形纱 16

第二节成纤高聚物的主要性质 17

一、纺织纤维应具备的基本性质 18

二、成纤高聚物应具备的基本性质 19

三、高分子链结构对成纤高聚物性质的影响 21

四、成纤高聚物的热性质 26

五、成纤高聚物的结晶能力 38

第三节合成纤维生产方法概述 41

一、纺丝熔体的制备 41

二、纺丝溶液的制备和纺前准备 43

三、合成纤维纺丝方法概述 48

四、合成纤维的后加工 56

第四节化学纤维主要品质指标的意义及其表示方法 64

一、纤度 65

二、断裂强度 66

三、断裂伸长 68

四、初始模量 69

五、张力－延伸性质和屈服点 70

六、断裂功 72

七、回弹性 73

八、耐多次变形性 76

九、对高温作用的稳定性 77

十、阻燃性 80

十一、对日光和大气作用的稳定性 82

十二、吸湿性能 83

十三、染色性能 86

十四、短纤维的附加品质指标 87

小结 89

第二章纺丝流体的流变性和挤出过程 93

第一节纺丝流体的非牛顿剪切粘性 93

一、非牛顿流体 93

二、切力变稀流体的流动曲线 94

三、切力变稀的原因 98

四、流动曲线对化学纤维生产工艺的意义 99

第二节 影响纺丝流体剪切粘性的因素 103

一、高聚物的分子量和分子量分布 103

二、高聚物的浓度 109

三、温度 112

四、溶剂的性质 115

五、粒子填充剂 118

六、流体静压 119

第三节纺丝流体的拉伸粘性 121

一、拉伸粘度与剪切粘度间的关系 121

二、拉伸粘度与拉伸应变速率的关系 122

三、拉伸粘度与温度的关系 124

四、拉伸粘度与分子量及其分布的关系 127

第四节纺丝流体的弹性 129

一、纺丝流体弹性的表现和表征 129

二、稳态流动时纺丝流体弹性的测定原理 131

三、影响纺丝流体弹性的因素 133

一、孔道中的剪切应力σ12 140

第五节纺丝流体在孔道中的流动参数 140

二、孔道中的流动线速度v(r) 141

三、平均流出体积速度Q 142

四、孔道壁上的切变速率γω 143

五、非牛顿性指数n 143

第六节纺丝流体的挤出及细流的类型 147

第七节熔体破裂 150

第八节纺丝流体的可纺性 155

一、可纺性的概念 155

二、可纺性理论 155

三、纺丝工艺中的可纺性问题 160

小结 161

一、熔体纺丝工艺的一般特点 167

第一节概述 167

第三章熔体纺丝工艺原理 167

二、纺丝过程的基本规律和主要参数 169

第二节熔体纺丝的运动学和动力学 172

一、概述 172

二、纺丝线上的直径变化和速度分布 173

三、纺丝线上的力平衡 177

第三节熔体纺丝的传热 184

一、纺丝线上的传热与温度分布 184

二、熔体纺丝线的冷却长度Lk 186

三、丝条冷却的传热系数 187

四、丝条的径向温度梯度？T/？r 191

第四节 熔体纺丝过程的模拟计算法 192

一、概述 195

第五节 非稳态纺丝 195

二、熔纺丝条在冷却气流中的扰动 199

第六节熔体纺丝过程中纤维结构的形成 201

一、熔体纺丝过程中的取向作用 202

二、熔体纺丝过程中的结晶 208

三、高速纺丝线上结晶的特征 216

小结 227

第四章湿法纺丝工艺原理 233

第一节 成纤高聚物溶解的基本规律 234

一、溶解过程的特点和热力学解释 234

二、影响溶解度的结构因素 237

三、溶剂的选择 239

四、聚合物－溶剂体系的相平衡 249

五、高聚物溶解过程的动力学 254

第二节湿法成形的运动学 256

一、湿法成形过程中纺丝线上的速度分布 256

二、湿法成形区内的喷丝头拉伸 260

第三节 显法成形中纺丝线上受力分析 266

一、纺丝线上轴向的力平衡 266

二、纺丝线上径向应力分析 272

第四节凝固浴液的流动场对成形的影响 277

一、凝固浴液的流线分布 277

二、凝固浴液的流型 280

三、浴液的流体动力学阻力 281

的影响 284

四、管中成形时浴液的流动速度及其对纺丝线 284

第五节纺丝原液细流的固化 291

一、相分离的热力学条件 291

二、扩散定律和衡量扩散速率的基本量 295

第六节 湿法纺丝过程中纤维结构的形成 310

一、初生纤维的溶胀度 311

二、宏形态结构 314

三、微形态结构 323

四、超分子结构 330

小结 334

第五章干法纺丝工艺原理 339

第一节概述 339

二、纺丝溶液的制备和纺前准备 341

一、溶剂的选择 341

第二节溶剂选择与干法纺丝工艺 341

三、干纺工艺 348

四、溶剂回收 350

第三节 干纺溶液细流的固化 351

一、干纺时的热量和质量交换 351

二、干纺时介质气体动力学的特征 356

三、干纺的基本方程 357

第四节 干纺纤维结构的形成和性能 361

一、干纺时纤维结构的形成 361

二、干纺成形条件与纤维的性能 363

小结 365

第六章其他纺丝方法 369

第一节干湿法纺丝 370

第二节 由刚性链高聚物的各向异性溶液纺制纤维 374

——液晶纺丝 374

一、刚性链聚合物纺丝溶液的特性 374

二、刚性链聚合物溶液的纺丝——液晶纺丝 381

三、纤维结构的形成 383

第三节冻胶纺丝法（半熔体纺丝法） 386

第四节相分离纺丝法 387

第五节乳液或悬液纺丝法 391

第六节反应纺丝法 393

第七节不规则的纤维和纤维材料的成形方法 395

一、静电纺丝 395

三、离心纺丝 396

二、喷射纺丝 396

四、无喷头熔池纺丝法 397

五、膜裂纺丝法 399

第八节获得高聚物取向结构的新方法 402

第九节非织造材料的制法——纺粘工艺 405

小结 407

第七章拉伸工艺原理 411

第一节概述 411

一、拉伸的目的和作用 411

二、拉伸过程的进行方式 412

伸曲线 413

一、拉伸曲线的基本类型 413

第二节拉伸过程中应力－应变性质的变化——拉 413

二、初生纤维结构对拉伸性能的影响 419

三、拉伸条件的影响 430

第三节连续拉伸的运动学、动力学和拉伸热效应 437

一、拉伸过程的连续性方程 438

二、拉伸线上的速度和速度梯度分布 439

三、拉伸线上的张力分布 442

四、拉伸热效应和热交换 446

第四节拉伸过程中纤维结构和物理－机械性质的 451

变化 451

一、拉伸过程中纤维结构的变化 451

二、拉伸对纤维物理－机械性质的影响 463

一、拉伸形变机理 470

第五节拉伸机理和拉伸形态学 470

二、细颈拉伸与拉伸形态学 477

第六节纤维拉伸工艺的稳定性 481

一、不均匀初生纤维的拉伸 481

二、拉伸比 483

三、特殊拉伸条件所造成的不规则纤维 488

四、拉伸机的不稳定操作 489

小结 490

第八章热定型工艺原理 494

第一节概述 494

一、热定型与纤维结构和尺寸的稳定性 494

二、热定型的目的和作用 495

三、热定型的进行方式和效果 496

第二节纤维在热定型中的力学松弛 497

一、纤维在后加工过程中的形变 497

二、纤维在热定型过程中的收缩 500

三、热定型温度的选择 502

第三节热定型过程中纤维结构与性质的变化 506

一、热定型过程中纤维结构的变化 506

二、热定型对纤维物理－机械性质的影响 514

第四节热定型机理 528

一、热定型过程中大分子间作用能的变化 528

二、热定型与分子运动 532

三、热定型机理 536

小结 543