第9章纖維的制備

1、第九章 纖維的制備思考題 1、為什么纖維通常具有高強(qiáng)度、高模量且韌性好的特點(diǎn)？ 2、簡述熔融紡絲和溶液紡絲的異同。 3、什么是干式紡絲和濕式紡絲？ 4、簡述纖維的主要制備方法。1、為什么纖維通常具有高強(qiáng)度、高模量且韌性好的特點(diǎn)？ 當(dāng)纖維材料制成時(shí)，拉伸強(qiáng)度變大是因?yàn)槲矬w愈小，表面和內(nèi)部包含的缺陷就越小，強(qiáng)度越接近理論值，同時(shí)表面和內(nèi)部包含一個(gè)能導(dǎo)致其脆性斷裂的危險(xiǎn)裂紋的可能性越小，韌性越高；對高聚物材料，在成纖過程中高分子鏈沿纖維軸向高度取向，而強(qiáng)度大大提高。返回2、簡述熔融紡絲和溶液紡絲的異同。 熔融紡絲就是將聚合物熔融后并定量從噴絲孔擠出形成細(xì)流，經(jīng)空氣或水冷卻固化，以一定的速度卷繞成纖維

2、的紡絲方法。 溶液紡絲是將將高聚物濃溶液定量從噴絲孔擠出，溶液細(xì)流經(jīng)凝固浴或熱空氣或熱惰性氣體固化成纖維的方法。 相同點(diǎn)： （1）聚合物經(jīng)過噴絲孔擠出成絲； （2）拉絲后都要經(jīng)過物理化學(xué)的方法固化； （3）初生纖維都要經(jīng)過上油和卷繞。返回 不同點(diǎn)： （1）熔融紡絲是將聚合物加熱到熔點(diǎn)附近，聚合物處于熔融狀態(tài)，這個(gè)過程一般需要較高溫度；溶液紡絲是將聚合物溶解于適當(dāng)?shù)娜軇┲?，配成高濃度的聚合物溶液，這個(gè)過程一般需要較低溫度； （2）拉絲后固化機(jī)理不同。熔融紡絲拉出來的絲是經(jīng)過空氣或者水冷卻固化；溶液紡絲拉出來的絲經(jīng)過干式凝固浴，如熱空氣，溶劑揮發(fā)，聚合物沉淀（干式紡絲）或者拉出來的絲經(jīng)過非溶劑介質(zhì)

3、凝固浴，非溶劑介質(zhì)的內(nèi)部擴(kuò)散而引起聚合物的沉淀析出。2、簡述熔融紡絲和溶液紡絲的異同。返回3、什么是干式紡絲和濕式紡絲？ 溶液紡絲根據(jù)聚合物沉淀方式不同可分為干式紡絲和濕式紡絲； 干式紡絲是聚合物溶液通過熱空氣或熱惰性氣體時(shí)，聚合物溶劑的蒸發(fā)而聚合物沉淀的方法。 濕式紡絲是聚合物溶液通過非溶劑介質(zhì)的凝結(jié)池槽中，由非溶劑介質(zhì)的內(nèi)部擴(kuò)散而引起聚合物的沉淀析出的方法。返回4、簡述纖維的主要制備方法 （1）熔融紡絲：將聚合物熔融后并定量從噴絲孔擠出形成細(xì)流，經(jīng)空氣或水冷卻固化，以一定的速度卷繞成纖維的紡絲方法； （2）溶液紡絲：將將高聚物濃溶液定量從噴絲孔擠出，溶液細(xì)流經(jīng)凝固浴或熱空氣或熱惰性氣體固化

4、成纖維的方法； （3）控制熱解：先由傳統(tǒng)的技術(shù)制備出包含有所要元素的聚合物先軀體纖維，接著使纖維在不熔化的前提下發(fā)生熱解（加熱產(chǎn)生化學(xué)變化），去除不需要的原子，生成所需要成分的纖維。返回 （4）化學(xué)氣相沉積法（CVD）：一根細(xì)小的耐熱鎢絲通入盛有前驅(qū)體的腔體，前驅(qū)體發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)物沉積在鎢絲的表面，反應(yīng)產(chǎn)生的雜質(zhì)氣體則被排除腔體。如硼纖維，腔體內(nèi)通有BCl3與H2 氣體， BCl3分解產(chǎn)生原子態(tài)的硼，沉積在鎢絲的表面，反應(yīng)產(chǎn)生的HCl則被排除腔體。 （5）燒結(jié)法：將陶瓷或金屬材料研磨成細(xì)的粉末，以粘漿的形式將粉末干式或濕式紡絲成纖維，隨后將纖維干燥并加熱去除粘結(jié)劑，再燒結(jié)顆粒。 （6）化學(xué)反應(yīng)：現(xiàn)有的纖維通過化學(xué)反應(yīng)生成新的