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干法成型及动力学分析

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:干法纺丝是历史上较早的化学纤维成型方法,该纺丝方法是纺丝液从喷丝孔流道中挤出进入伴有热吹风的高温纺丝甬道,溶剂迅速挥发生成固态纤维。忽略纺丝液体系的少量水分或油剂等成分,干法纺丝的纺丝液为二元体系,纤维的固化成型由溶剂蒸发控制。通常认为,干法纺丝的溶剂脱离可以分为三个步骤:闪蒸、扩散和对流传质。

干法成型及动力学分析

干法纺丝是历史上较早的化学纤维成型方法,该纺丝方法是纺丝液从喷丝孔流道中挤出进入伴有热吹风的高温纺丝甬道,溶剂迅速挥发生成固态纤维。干法成型涉及聚合物—溶剂的二元体系,理论上比三元体系的湿法纺丝简单,因此,干法成型具有避免凝固浴、环保、纺速快等优点。但干法成型在封闭的高温甬道中完成,研究方法有限,工艺窗口窄,控制较为困难。

忽略纺丝液体系的少量水分或油剂等成分,干法纺丝的纺丝液为二元体系,纤维的固化成型由溶剂蒸发控制。与熔法纺丝不同的是,在干法纺丝过程中,纺丝液除了与热空气间存在传热现象外,还伴随着明显的传质过程,甬道内的吹风作用是促进溶剂蒸发而不是使丝条冷却固化,纺丝过程中溶剂组分减少导致丝条的黏度迅速增加,这是丝条固化的根本原因。通常认为,干法纺丝的溶剂脱离可以分为三个步骤:闪蒸、扩散和对流传质。在沿纺程不同位置上,溶剂的主要传质控制机理有所不同,相应的溶剂蒸发速度也有一定差异。通常情况下,干法纺丝的生产速度介于熔法纺丝与湿法纺丝之间,在保证对高聚物溶解性能良好的前提下,选用低毒、低沸点溶剂对提高生产效率、减少能耗成本、降低环境和职业健康风险等均有益处。常见的干法纺丝纤维有聚氨酯纤维(又称氨纶),以DMF 或DMAc 为溶剂,醋酸纤维素纤维的干法纺丝则采用丙酮为溶剂。(www.xing528.com)

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