熔體紡絲過程的基本規(guī)律
為了對熔體紡絲過程進行理論分析,首先應了解紡絲過程中的一些基本規(guī)律,即:
(1)在紡絲線上任何一點上,高聚物的流動是“穩(wěn)態(tài)”和連續(xù)的。
“穩(wěn)態(tài)” 是指紡絲線上任何一點都具有各自恒定的狀態(tài)參數,不隨時間而變化。即其運動速度V、溫度T、組成Ci和應力P等參數雖然在整個紡絲線上各點依位置不同而連續(xù)變化,但在每一個選定的位置上,這些參數不隨時間而改變,它們在紡絲線上形成一種穩(wěn)定的分布,稱為“穩(wěn)態(tài)紡絲”。應該指出,在實際生產過程中,紡絲條件不可能控制得*準確和穩(wěn)定,因熔體本身不勻,擠出速度或卷繞速度變化,或外部成形條件波動,紡絲狀態(tài)便會遭到破壞,因此,“穩(wěn)態(tài)紡絲”只是一種理想的狀況。
(2)紡絲線上的主要成形區(qū)域內,占支配地位的形變是單軸拉伸。
紡絲線上高聚物熔體的流動和形變是單軸拉伸流動,即熔體出噴絲孔后,在軸向速度梯度的作用下,高聚物大分子沿紡絲線方向被拉伸。
(3)紡絲過程是一個狀態(tài)參數(T 、P、 Ci)連續(xù)變化的非平衡態(tài)動力學變化過程。
即使紡絲過程的初始(擠出)條件和終(卷繞)條件保持不變,纖維的結構和性質仍強烈地依賴于狀態(tài)變化的途徑。因此,研究紡絲條件與纖維結構和性質的關系必須考慮從紡絲流體轉變?yōu)楣腆w纖維的動力學問題。
(4)紡絲動力學包括幾個同時進行并相互聯系的單元過程,如流體力學過程。
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