1、第一章總論1. 化學纖維的基本概念廠天然纖維（包括棉花、羊毛、麻.蠶絲等）再生纖維*銅氨纖維、聯旨纖維r聚酯纖維（滌綸聚醸胺纖維（尼龍或錦綸聚丙烯購纖維（睛綸聚乙烯醇纖維（維綸聚烯煙纖維（丙綸，乙綸i其它（含氟纖維.卿維）纖維：比較柔韌的細而長的物質，紡織纖維長徑比一般大于1000：1，直徑幾微米幾十微米。長絲（ContinuousFilament）:在化纖生產中經紡絲處理以后得到的長以千米計的絲叫長絲。短纖維（Staple）:化纖生產中被切成幾厘米十幾厘米短段的纖維稱短纖維。絲束（Tow）:由幾萬根百萬根絲組成的一束。再生纖維：以天然高分子為原料，經化學處理和機械加工制得的纖維，主要產品有再

2、生纖維素和醋酸纖維素酯纖維。合成纖維：以石油、天然氣、煤及農副產品為原料，經過化學處理和機械加工制得的纖維。復合纖維：沿著纖維軸向同時存在著兩種或兩種以上不相混合的聚合物，這種化學纖維稱為復合纖維，或稱雙組分纖維。異形纖維：在合成纖維成型過程中，采用異形噴絲孔紡制的具有非圓形截面的纖維或中空纖維。變形紗：所有經過變形加工的絲和紗，如彈力絲、膨體紗。差別化纖維：指通過化學改性或物理變形使常規化學纖維品種有所創新或被賦予某些特性的服用化學纖維。特種纖維：一般指具有特殊物理化學結構、性能和用途的化學纖維，如高性能纖維、功能纖維。高性能纖維：指具有高強度、高模量和耐高溫、耐腐蝕、耐輻射、耐化學藥品等性

3、能的纖維。功能纖維：指一般纖維具有物理機械性能基礎上，具有某種特殊功能和用途的纖維，如具有反滲透、導光、導電、抗靜電、阻燃等特性的纖維。2. 化學纖維的主要質量指標線密度：表示纖維粗細程度的量，1000m長纖維重量的克數即為該纖維的特數。1tex=10dtex，9tex=1Denier斷裂強度：纖維在連續增加負荷的作用下，直至斷裂所能承受的最大負荷與纖維線密度之比。1N/tex=1cN/tex.1g/D=0.882cN/dtex斷裂伸長率：纖維在伸長至斷裂時的長度比原來長度增加的百分數。初始模量：即彈性模量（楊氏模量）是指纖維在外力作用下伸長1%時所需要的應力。極限氧指數LOI:著火的纖維離開

4、火源而纖維繼續燃燒時環境中氮和氧混合氣體內所含氧的最低百分率。（化纖阻燃處理方法：采用共聚、共混和表面改性的方法，在纖維或織物表面引入有機膦化合物、有機鹵素化合物或兩者并用）回潮率R=試樣所含水分的重量干燥試樣的重量x100%含濕率M=試樣所含水分的重量未干燥試樣的重量x100%RM=x100%1+R易燃纖維26%氯綸、聚偏氯乙烯、改性腈綸不燃纖維玻璃纖維、碳纖維、石棉吸濕性好的纖維，摩擦和靜電作用減小，穿著舒適）沸水收縮率：將纖維放在沸水中煮沸30min后，其收縮后的長度與原來長度之比。回彈率：纖維受拉伸力作用而伸長，當外力消除后的可回復程度。3. 化學纖維的紡絲方法（重點是熔體紡絲、濕法紡

5、絲、干法紡絲）熔體紡絲：聚合物熔體或聚合物切片在螺桿擠壓機中熔融以后，被壓送至各紡絲位、經計量泵定量送入紡絲組件，過濾后通過噴絲孔擠出，在紡絲甬道冷卻成型的工藝方法。（滌綸、尼龍、丙綸適用；聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚乙烯醇不可熔紡） 紡絲液是熔體，工藝過程簡單，清潔無污染； 紡絲速度高，一般的紡絲速度為100O2O00m/min,采用高速紡絲時，可達30006000m/min或更高； 熔融紡絲加工成本低，但噴絲板孔數少；滌綸、錦綸、丙綸等均采用此法。 基本條件：T分解T熔點或T流動濕法紡絲：紡絲溶液經混合、過濾和脫泡等紡前準備后，送至紡絲機,通過紡絲泵計量,經燭形濾器、鵝頸管進入噴絲頭（帽）,從噴

6、絲頭毛細孔中擠出的溶液細流進入凝固浴,溶液細流中的溶劑向凝固浴擴散,浴中的凝固劑向細流內部擴散,于是聚合物在凝固浴中析出而形成初生纖維的工藝過程。（腈綸、維綸、氯綸、粘膠纖維）濕法紡絲特點 紡絲液是高聚物溶液，紡出的絲條在液體中凝固； 噴絲頭孔數多，但紡絲速度較低，一般為18380m/min，適合紡制短纖維； 加工成本高且對環境污染較嚴重，紡出絲的截面多為非圓形，有皮芯結構； 粘膠、腈綸、維綸、氯綸纖維多采用此法。干法紡絲：從噴絲頭毛細孔中擠出的溶液細流進入紡絲甬道，通過熱空氣的作用，溶液細流中的溶劑快速揮發，并被熱空氣流帶走。溶液細流在逐漸脫去溶劑的同時發生濃縮和固化，并在卷繞張力的作用下伸

7、長變細而成為初生纖維的工藝過程。（腈綸、醋酯纖維、氯綸、氨綸）空氣幣逍加捻卷繞機構紡絲原液熱空這垠人盤計耀慕第二章聚酯纖維4. 對苯二甲酸乙二酯(BHET)的主要制造方法A酯交換法酯交換原理純對苯二甲酸二甲酯與乙二醇反應可生成對苯二甲酸乙二酯(BHET),釋出甲醇。酯交換反應是在催化劑(Mn、Zn、Co、Mg等的醋酸鹽)存在下加熱至150220C進行的均相反應，乙二醇與對苯二甲酸二甲酯中的甲氧基(-OCH3)交換，生成BHET，被取代的甲氧基和乙二醇中的氫結合生成甲醇，其反應式如下：CH3OOCy-COOCH3+2IIOCH2CH2OHHOCHqCHqOOCCOOCH2CH2OH4-2CH3O

8、HB直接酯化法所謂直接酯化法，就是TPA與EG直接進行酯化反應，一步法制得BHET。由于TPA在常態下為無色針狀結晶或無定形粉末，其熔點(425C)高于升華溫度(300C),而EG的沸點(197C)又低于TPA的升華溫度。因此，直接酯化體系為固相TPA與液相EG共存的多相體系，酯化反應只發生在已溶解于EG中的TPA和EG之間，反應式如下：HOCH2CH2()OCCOOCH2CH2OH+2H2O+4.18kJ/molHOOCyJhCOOH+2HOCH2CH2OHaC直接加成法用環氧乙烷（E0）代替乙二醇直接合成BHET。此法較直接酯化法具有成本更低、反應更快的優點。反應式如下：HOOCCOOH+

9、2H2C-CH2HOCH2CH2OOC-/-COOCH.CH.OH5. 滌綸切片在紡前進行干燥的目的干燥的目的:除去切片中的水分提高切片的軟化點和結晶度。滌綸切片干燥主要分兩個階段：預結晶、干燥。6. PET纖維紡絲技術路線的類型 常規紡絲：紡絲速度100015OOm/min,未拉伸絲，UDY。 中速紡絲：紡絲速度15003000m/min,中等取向度，中取向絲，MOY。 高速紡絲：紡絲速度30004000m/min,預取向絲，POY。40006000m/min,全拉伸絲，FDY。 超高速紡絲：60008000m/min,全取向絲。7. 螺桿擠壓機的分段 依據螺桿擠壓機的幾何尺寸可以將其分為：

10、進料段，壓縮段，計量段。 依據物料在螺桿擠壓機中的狀態可以將其分為：固體區，熔化區，熔融區。8. PET熔體紡絲中紡絲溫度過高或過低有何弊端？ 溫度過高：熱降解，熔體粘度下降，產生氣泡絲； 溫度過低：熔體粘度增高，熔體輸送困難，出現漏漿現象。9. 生產滌綸短纖維時，初生纖維為什么要存放一定的時間后才能進行加工？剛成形的初生纖維其預取向度不均勻，需經存放平衡，使內應力減小或消除，預取向度降低，卷繞時的油劑擴散均勻，改善纖維的拉伸性能。存放平衡后的絲條才能進行加工。第三章再生纖維素纖維10. 纖維素的分類、定義，各類纖維素的聚合度范圍，哪類纖維素適合制備粘膠纖維a-纖維素（聚合度200以上）:植物

11、纖維素在特定條件下不溶于20C的17.5%NaOH溶液的部分，溶解的部分稱為半纖維素。B-纖維素（半纖維素，聚合度140-200）:以上溶解部分用醋酸中和又重新沉淀分離出來的那一部分纖維素。丫-纖維素（半纖維素，聚合度10-140）:不能沉淀的部分。11. 粘膠纖維制備過程中的老成和熟成，及其作用老成是借空氣中的氧化作用，使堿纖維素分子鏈斷裂，聚合度下降，以達到適當調整粘膠粘度的目的。（低溫長時間老成效果較好）纖維素黃酸酯在熱力學上是不穩定的，即使在常溫下放置也會逐步分解，酯化度下降。粘膠在放置過程中會發生一系列的化學和物理化學變化，稱之為粘膠的熟成。結果使黃酸基團在纖維素分子鏈上分布均勻，從

12、而使粘膠均勻穩定。12. 黃化反應的機理黃化反應，使難溶解的纖維素變成可溶性的纖維素黃酸酯。C6H9O4ONa+CS2C6H9O4OCS2Na堿纖維素中存在的大量游離堿與二硫化碳發生一系列的副反應2CS2+4NaOH一N豈CS?+Na2CO3+H.Sf+H202CS2+6NaOHNa2S+Na2CO3+Na2CS3+3H2O3CS2+6NaOH2Na2CS3+Na2CO3+3H2OCS2+4NaOHNa2CO3+2NaI-IS+H20機理主要是氣固相反應，包括二硫化碳蒸汽按擴散機理從堿纖維素表面向內部滲透的過程以及二硫化碳在滲透部分與堿纖維素上的羥基進行反應的過程。是放熱反應，低溫有利，高溫易

13、生成更多的副產物。是可逆反應。二硫化碳對纖維素的滲透，在無定形區易于進行，而結晶區的二硫化碳主要在微晶表面進行局部化學反應。在溶解過程中，甚至在以后的粘膠溶液中，二硫化碳繼續向微晶內部滲透，稱之為“后黃化”。因此，二硫化碳的擴散和吸附對反應起著重要作用。13. 粘膠纖維紡絲中凝固浴的組成和作用硫酸的作用一是使纖維素黃酸鈉分解，再生出纖維素和CS2；二是中和粘膠中的NaOH,使粘膠凝固；三是使黃化時產生的副產物分解。硫酸鈉的作用抑制硫酸的解離，從而延緩纖維素黃酸鈉的再生速度。硫酸鈉是一種強電解質，能促使粘膠脫水而凝固，這些作用能改善纖維的物理機械性能。硫酸鋅的作用改進纖維的成型效果，使纖維具有較

14、高的韌性和較優良的耐疲勞性能。兩個特殊作用：一是能與纖維素黃酸鈉作用生成穩定的中間產物纖維素黃酸鋅，其分解速度比纖維素黃酸鈉慢得多，有利于拉伸，從而提高纖維強度；二是纖維素黃酸鋅具有交聯結構，能形成結晶中心，生成均勻而細小的結晶，避免大塊晶體的形成，從而使纖維結構均勻，強度、延伸度和鉤接強度都得到適當提高。第四章聚酰胺纖維14. 工業生產聚己二酰己二胺時，為何要用聚酰胺66鹽為中間體？為了保證獲得相對分子質量足夠高的聚合體，要求在縮聚反應時己二胺和己二酸有相等的摩爾比，因為任何一種組分過量都會使由酸或氨端基構成的鏈增長終止。為此，在工業生產聚己二酰己二胺時，先使己二酸和己二胺生成聚酰胺66鹽（

15、PA-66鹽），然后用這種鹽作為中間體進行縮聚制取聚己二酰己二胺。15. PA6生產中除單體的方法 連續聚合直接紡絲的紡前脫單體原理：根據聚己內酰胺和單體的揮發性不同，使聚己內酰胺熔體中的單體蒸出來。為了提高蒸發效率，減少蒸發皿中的停留時間，一般在真空狀態下進行。在真空閃蒸皿中熔體以薄膜狀、細流狀、霧狀等形式進入閃蒸室以盡可能大的蒸發面積除去單體及低聚物。 切片法紡絲的切片萃取切片的萃取采用熱軟水洗滌的辦法，萃取過程中一方面是水滲透到切片內部，一方面是切片內的可萃取物不斷向外擴散到切片表面，然后再溶解到熱水中。16. PA6紡絲中給濕的作用剛從甬道出來的纖維是無定型的，它吸收水分后很容易發生誘

16、導結晶，同時纖維發生自發的伸長。如果將無定型的PA6纖維繞在筒子上，它吸收空氣中的水分后同樣也會發生誘導結晶和纖維伸長，這樣會出現繞在筒子上的絲松圈和塌邊現象，因此在紡絲中要采取給濕的措施卷繞前增加一個給濕盤。第五章聚丙烯纖維17. 熔融指數概念“Ml”是熱塑性高聚物在規定地溫度和壓力下在十分鐘內通過指定長度和內徑的毛細管的重量值。18. 聚丙烯紡絲時為什么紡絲溫度要遠高于熔點PP熔體溫度高出其熔點10OC左右，原因如下：(1) PP的分子量高，熔融后的熔體粘度很高，因此要提高紡絲溫度以增加流動性使紡絲順利進行。(2) PP中沒有強極性基因，內聚能較小，紡絲時容易出現熔體破裂(3) PP分子量

17、分布寬，熔體彈性較大牛頓性能差。(4) 高溫下紡絲，卷繞絲的預取向度低并生成不穩定的碟狀液晶結構以利于后拉伸倍數的提高。第六章聚丙烯腈纖維19. 腈綸生產中加入第二單體的作用，常用的第二單體第二單體的作用：降低大分子間的作用力，降低PAN的結晶性、增加纖維的柔軟性、改善纖維的彈性。常用的第二單體有：丙稀酸甲酯(MA)、甲基丙稀酸甲酯(MMA)、醋酸乙烯酯(VAC)、丙稀酰胺(AAM)。20. 腈綸生產中加入第三單體的作用，常用的第三單體第三單體的作用：引入親染料基團，改進纖維的染色性和親水性。常用的第三單體有：衣康酸（ITA）、丙稀磺酸鈉（SAS）甲基丙稀磺酸鈉（SMAS）、對乙烯基苯磺酸鈉（

18、SSS）乙烯吡啶、2甲基5乙烯吡啶21. 水相沉淀聚合及其優點水相沉淀聚合是指以水為介質，單體在水中具有一定的溶解度當水溶性引發劑引發聚合時聚合產物不溶于水而不斷地從水相中沉淀出來。水相沉淀聚合具有下列優點。（1）水相聚合通常采用水溶性氧化還原引發體系，引發劑分解活化能較低聚合可在3050C之間甚至更低的溫度下進行。所得產物色澤較白；（2）水相聚合反應的反應熱容易控制，聚合產物的相對分子質量分布較窄；（3）聚合速度較快，產物粒子大小較均勻且含水率較低，聚合轉化率較高，漿狀物料易于處理回收工序相應地較為簡單。22. 濕法紡絲成形中的雙擴散紡絲液由噴絲頭噴出進入凝固浴后，原液細流的表面首先與凝固浴

19、接觸，很快凝固成一層膜，凝固浴中的凝固劑（水）不斷通過這一皮層擴散到細流內部，而細流中的溶劑也通過皮層不斷擴散到凝固浴中。雙擴散的不斷進行，使皮層不斷增厚。23. 纖維干燥致密化機理拉伸水洗后的纖維，其微孔被拉長拉細，內部充滿水，在適當溫度下進行干燥，大分子鏈段能較自由地運動，水分逐漸蒸發產生毛細管壓力，使得微孔半徑相應收縮，最后微孔融合。（干燥致密化經拉伸后的纖維超分子結構基本形成，但由于成形時間短，纖維中還存在內應力和缺陷，經干燥致密化和熱定型消除內應力和結構缺陷。）24. 腈綸干法紡絲成形機理凝固介質熱空氣溶劑蒸發紡絲原液從噴絲孔擠出后進入紡絲甬道，溶液細流與甬道中熱空氣的熱交換，使原液

20、細流溫度上升，當細流表面溫度達到溶劑沸點時，便開始蒸發，細流內部的溶劑不斷擴散至表面而蒸發。原液細流固化由于溶劑蒸發，使原液細流中高聚物濃度增加，而溶劑含量則不斷降低，當達到凝固臨界濃度時，原液細流便固化為絲條。第七章聚乙烯醇纖維25. 維綸紡絲前對PVA進行水洗的目的降低PVA中NaAc含量，使之V0.2%，減少熱處理時的堿性著色;除去低分子量PVA,改善分子量分布；使PVA適度膨潤，以利于溶解。26. 紡制維綸的凝固浴的組成及其作用凝固浴組成：NaSO:410420g/LZnSO:15g/L244 NaSO使絲條脫水凝固成形24 ZnSO控制纖維色相，適當加入可增加纖維白度。.4 酸度過低

21、會使纖維著色，酸度的調節是加入HSO來達到目的，24其中的HAc由NaAc水解而得。27. 維綸生產中縮醛化的目的是在聚乙烯醇大分子上每個鏈節都含有一個羥基，經過紡絲，拉伸、熱處理后，纖維的結晶度可達60%，在非晶區部分還有一些自由羥基。為了進一步提高纖維的耐熱水性，要把這一部分羥基封閉掉，縮醛化反應的實質就是使用甲醛與非結晶區的自由羥基反應，構成分子內縮合，從而使纖維的耐熱水性和玻璃化溫度有所提高。28. 維尼綸生產中后處理的目的是什么，采取了哪些措施？后處理的目的是使纖維的耐熱水性和玻璃化溫度有所提高。在聚乙烯醇大分子上每個鏈節都含有一個羥基，經過紡絲，拉伸、熱處理后，纖維的結晶度可達60

22、。就是說一部分大分子上的羥基被納入了晶格，成為被束縛的羥基、反應在纖維上其耐熱水性有所提高。但是在非晶區部分還有一些自由羥基。不把這一部分羥基封閉掉，其耐熱水性還達不到要求。采取的措施主要是進行縮醛化反應，就是使用甲醛與這一部分羥基反應，構成分子內縮合。第八章聚氯乙烯纖維29. 捏合的概念纖維級的PVC不能溶解于丙酮，為了獲得紡絲原液，首先使PVC樹脂在丙酮中充分溶脹，這一操作在生產上叫做捏和。30溶液法氯化PVC生產過程，氯化PVC較之PVC有何好處先使PVC懸浮在四氯乙烷或氯苯中，而后通入氯氣氯化。當聚合物的含氯量由56.55%增至63%65%時，即為氯化PVC。優點：使分子的不規整性增大

23、，結晶度下降，分子鏈的極性增強，因而使其熱變形溫度上升。CPVC產品的使用溫度最高可達93100C,較PVC提高3040C。同時CPVC的抗張強度、抗彎強度較PVC也有改進。31.維氯綸生產中如何將疏水的PVC和親水的PVA共混采用PVA與PVC兩者的接枝共聚物作為兩相的增溶劑。方法是在PVA溶液中進行氯乙烯的乳液聚合。第九章聚氨酯纖維32.聚氨酯彈性纖維的用途 裸絲：主要紡織產品有：緊身衣、運動衣、護腿襪、外科用繃帶和襪口、袖口等。 包芯紗：棉型織物 包覆紗：又稱包纏紗。 合捻紗：又稱合股紗。如彈力勞動布、彈力單面華達呢等。33. 生產聚氨酯所用的主要單體 生產聚氨酯彈性纖維一般選用芳香族二異氰酸酯，以滿足硬鏈段的硬度。常用的芳香族二異氰酸酯有：二苯基甲烷4,4-二異氰酸酯（MDI）或2,4-甲苯二異氰酸酯（TDI）。 聚醚二醇是軟鏈段之一，其相對分子質量越大聚合物的極性越小，分子鏈越柔軟，一般相對分子質量控制在15003500。常用聚醚二醇有：聚四氫呋喃醚二醇（又稱聚四亞甲基醚二醇）、聚氧乙烯醚二醇、聚氧丙烯醚二醇等。 聚酯二醇也是軟鏈段之一。常用的合成聚氨酯的聚酯二醇有：聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸乙二醇丙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯等。 擴鏈劑是含有活潑氫原子的雙官能團低分子量化合物,大多數擴鏈劑選用二胺、二醇、肼等。二胺擴鏈劑有間苯二胺、乙二胺、1,2-二氨基丙烷等，二元