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绪论 1

第一篇 合成纤维生产工艺原理第一章 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 14

六、复合纤维 16

七、变形纱 17

第二节 成纤高聚物的主要性质 18

一、纺织纤维应具备的基本性质 19

二、成纤高聚物应具备的基本性质 20

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 27

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 49

四、合成纤维的后加工 57

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 66

二、断裂强度 67

三、断裂伸长 71

四、初始模量 72

五、张力-延伸性质和屈服点 74

六、断裂功 75

七、回弹性 76

八、耐多次变形性 79

九、对高温作用的稳定性 80

十、难燃性 84

十一、对日光和大气作用的稳定性 86

十二、吸湿性能 87

十三、染色性能 89

十四、短纤维的附加品质指标 91

小结 92

第二章 纺丝流体的流变性和挤出过程 96

第一节 表征纺丝流体流变性的材料常数 96

一、概述 96

二、简单剪切流动中的材料常数 97

三、单轴拉伸流动中的材料常数 100

第二节 纺丝流体的非牛顿剪切粘性 102

一、非牛顿流体 102

二、切力变稀流体的流动曲线 103

三、切力变稀的原因 108

四、流动曲线对化学纤维生产工艺的意义 109

第三节 影响纺丝流体剪切粘性的因素 112

一、高聚物的分子量和分子量分布 112

二、高聚物的浓度 117

三、温度 120

四、溶剂的性质 123

五、粒子填充剂 126

六、流体静压 128

第四节 纺丝流体的拉伸粘性 129

一、拉伸粘度与剪切粘度间的联系 129

二、拉伸粘度与拉伸应变速率的关系 131

三、拉伸粘度与温度的关系 137

四、拉伸粘度与分子量及其分布的关系 139

第五节 纺丝流体的弹性 140

一、纺丝流体弹性的表现和表征 141

二、稳态流动时纺丝流体弹性的测定原理 143

三、影响纺丝流体弹性的因素 147

第六节 纺丝流体在孔道中的流动 151

一、高聚物流体在喷丝孔道中的流动参数 151

二、喷丝孔流动的轴向压力分布 155

三、喷丝孔几何结构对高聚物流体流动的影响 160

第七节 纺丝流体的挤出及细流的类型 166

第八节 挤出细流的胀大比 168

第九节 熔体破裂 174

第十节 纺丝流体的可纺性 180

一、可纺性的概念 180

二、可纺性理论 181

三、纺丝工艺中的可纺性问题 189

小结 190

第三章 熔体纺丝工艺原理 194

第一节 概述 194

第二节 熔体纺丝的运动学和动力学 199

一、概述 199

二、纺丝线上的直径变化和速度分布 201

三、纺丝线上的力平衡 204

第三节 熔体纺丝的传热及非稳态纺丝 213

一、纺丝线上的传热与温度分布 213

二、非稳态纺丝 222

第四节 熔体纺丝过程中纤维结构的形成 226

一、熔体纺丝过程中的取向作用 227

二、熔体纺丝过程中的结晶 234

三、纺丝过程中的玻璃化转变 249

四、卷绕丝结构在存放中的变化 250

第五节 熔体纺丝冷却成形工艺中的工程学问题 253

一、熔体纺丝线的冷却长度LK 254

二、丝条冷却的给热系数 257

三、丝条在冷却气流中的扰动 261

四、冷却气流的速度分布 266

小结 270

第四章 湿法纺丝工艺原理 276

第一节 成纤高聚物溶解的基本规律 277

一、溶解过程的热力学 277

二、影响溶解度的结构因素 279

三、溶剂的选择 281

四、聚合物-溶剂的相平衡 289

五、高聚物溶解过程的动力学 294

第二节 湿法成形的运动学 297

一、湿法成形中纺丝线上的速度分布 297

二、湿法成形区内的喷丝头拉伸 301

第三节 湿法成形中纺丝线上受力分析 308

一、纺丝线上轴向的力平衡 308

二、纺丝线上径向应力分析 315

第四节 凝固浴液的流动场对成形的影响 320

第五节 纺丝原液细流的固化 331

一、相分离的热力学条件 331

二、扩散定律和衡量扩散速率的基本量 334

三、成形条件对扩散基本物理量的影响 337

四、纺丝线组成变化路径和通量比 342

第六节 湿法纺丝过程中纤维结构的形成 348

一、初生纤维的溶胀度 349

二、宏形态结构 351

三、微形态结构 358

四、超分子结构 365

小结 367

第五章 其它纺丝方法 371

第一节 干湿法纺丝 372

第二节 由刚性链高聚物的各向异性溶液纺制纤维——液晶纺丝 376

第三节 冻胶纺丝法（半熔体纺丝法） 387

第四节 相分离纺丝法 389

第五节 乳液或悬液纺丝法 392

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

小结 402

第六章 拉伸工艺原理 405

第一节 概述 405

第二节 拉伸过程中应力和应变性质的变化——拉伸曲线 408

一、拉伸曲线的基本类型 408

二、初生纤维结构对拉伸性能的影响 413

三、拉伸条件的影响 423

四、关于细颈拉伸机理的一些解释 432

第三节 拉伸过程的物理原理 435

一、连续拉伸的运动学和动力学 435

二、拉伸热效应和热交换 441

三、三种形变机理和拉伸流变学 446

第四节 拉伸过程中纤维结构的变化 454

一、分子取向和结晶取向 457

二、结晶的变化 462

三、拉伸过程的形态学 466

第五节 拉伸对纤维某些物理-机械性质的影响 472

第六节 纤维拉伸工艺的稳定性 481

一、初生纤维结构和性质的均匀性 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 490

小结 490

第七章 热定型工艺原理 495

第一节 基本概念 495

一、热定型的目的和作用 495

二、纤维结构的稳定性与定型的关系 497

三、定型的永久性 498

四、热定型的进行方式 498

第二节 热定型过程的物理原理 499

一、热定型的力学松弛过程 499

二、热定型与高聚物固体的多重转变 506

三、热定型过程中大分子间结合能的变化 513

第三节 热定型过程中纤维结构和性质的变化及定型机理 516

一、热定型过程中纤维结构的变化 516

二、热定型对纤维物理-机械性质的影响 530

三、定型机理 538

小结 544