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目录1

绪论1

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13

六、复合纤维15

七、变形纱16

第二节成纤高聚物的主要性质17

一、纺织纤维应具备的基本性质18

二、成纤高聚物应具备的基本性质19

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26

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48

四、合成纤维的后加工56

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65

二、断裂强度66

三、断裂伸长68

四、初始模量69

五、张力－延伸性质和屈服点70

六、断裂功72

七、回弹性73

八、耐多次变形性76

九、对高温作用的稳定性77

十、阻燃性80

十一、对日光和大气作用的稳定性82

十二、吸湿性能83

十三、染色性能86

十四、短纤维的附加品质指标87

小结89

第二章纺丝流体的流变性和挤出过程93

第一节纺丝流体的非牛顿剪切粘性93

一、非牛顿流体93

二、切力变稀流体的流动曲线94

三、切力变稀的原因98

四、流动曲线对化学纤维生产工艺的意义99

第二节 影响纺丝流体剪切粘性的因素103

一、高聚物的分子量和分子量分布103

二、高聚物的浓度109

三、温度112

四、溶剂的性质115

五、粒子填充剂118

六、流体静压119

第三节纺丝流体的拉伸粘性121

一、拉伸粘度与剪切粘度间的关系121

二、拉伸粘度与拉伸应变速率的关系122

三、拉伸粘度与温度的关系124

四、拉伸粘度与分子量及其分布的关系127

第四节纺丝流体的弹性129

一、纺丝流体弹性的表现和表征129

二、稳态流动时纺丝流体弹性的测定原理131

三、影响纺丝流体弹性的因素133

一、孔道中的剪切应力σ12140

第五节纺丝流体在孔道中的流动参数140

二、孔道中的流动线速度v(r)141

三、平均流出体积速度Q142

四、孔道壁上的切变速率γω143

五、非牛顿性指数n143

第六节纺丝流体的挤出及细流的类型147

第七节熔体破裂150

第八节纺丝流体的可纺性155

一、可纺性的概念155

二、可纺性理论155

三、纺丝工艺中的可纺性问题160

小结161

一、熔体纺丝工艺的一般特点167

第一节概述167

第三章熔体纺丝工艺原理167

二、纺丝过程的基本规律和主要参数169

第二节熔体纺丝的运动学和动力学172

一、概述172

二、纺丝线上的直径变化和速度分布173

三、纺丝线上的力平衡177

第三节熔体纺丝的传热184

一、纺丝线上的传热与温度分布184

二、熔体纺丝线的冷却长度Lk186

三、丝条冷却的传热系数187

四、丝条的径向温度梯度？T/？r191

第四节 熔体纺丝过程的模拟计算法192

一、概述195

第五节 非稳态纺丝195

二、熔纺丝条在冷却气流中的扰动199

第六节熔体纺丝过程中纤维结构的形成201

一、熔体纺丝过程中的取向作用202

二、熔体纺丝过程中的结晶208

三、高速纺丝线上结晶的特征216

小结227

第四章湿法纺丝工艺原理233

第一节 成纤高聚物溶解的基本规律234

一、溶解过程的特点和热力学解释234

二、影响溶解度的结构因素237

三、溶剂的选择239

四、聚合物－溶剂体系的相平衡249

五、高聚物溶解过程的动力学254

第二节湿法成形的运动学256

一、湿法成形过程中纺丝线上的速度分布256

二、湿法成形区内的喷丝头拉伸260

第三节 显法成形中纺丝线上受力分析266

一、纺丝线上轴向的力平衡266

二、纺丝线上径向应力分析272

第四节凝固浴液的流动场对成形的影响277

一、凝固浴液的流线分布277

二、凝固浴液的流型280

三、浴液的流体动力学阻力281

的影响284

四、管中成形时浴液的流动速度及其对纺丝线284

第五节纺丝原液细流的固化291

一、相分离的热力学条件291

二、扩散定律和衡量扩散速率的基本量295

第六节 湿法纺丝过程中纤维结构的形成310

一、初生纤维的溶胀度311

二、宏形态结构314

三、微形态结构323

四、超分子结构330

小结334

第五章干法纺丝工艺原理339

第一节概述339

二、纺丝溶液的制备和纺前准备341

一、溶剂的选择341

第二节溶剂选择与干法纺丝工艺341

三、干纺工艺348

四、溶剂回收350

第三节 干纺溶液细流的固化351

一、干纺时的热量和质量交换351

二、干纺时介质气体动力学的特征356

三、干纺的基本方程357

第四节 干纺纤维结构的形成和性能361

一、干纺时纤维结构的形成361

二、干纺成形条件与纤维的性能363

小结365

第六章其他纺丝方法369

第一节干湿法纺丝370

第二节 由刚性链高聚物的各向异性溶液纺制纤维374

——液晶纺丝374

一、刚性链聚合物纺丝溶液的特性374

二、刚性链聚合物溶液的纺丝——液晶纺丝381

三、纤维结构的形成383

第三节冻胶纺丝法（半熔体纺丝法）386

第四节相分离纺丝法387

第五节乳液或悬液纺丝法391

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

一、静电纺丝395

三、离心纺丝396

二、喷射纺丝396

四、无喷头熔池纺丝法397

五、膜裂纺丝法399

第八节获得高聚物取向结构的新方法402

第九节非织造材料的制法——纺粘工艺405

小结407

第七章拉伸工艺原理411

第一节概述411

一、拉伸的目的和作用411

二、拉伸过程的进行方式412

伸曲线413

一、拉伸曲线的基本类型413

第二节拉伸过程中应力－应变性质的变化——拉413

二、初生纤维结构对拉伸性能的影响419

三、拉伸条件的影响430

第三节连续拉伸的运动学、动力学和拉伸热效应437

一、拉伸过程的连续性方程438

二、拉伸线上的速度和速度梯度分布439

三、拉伸线上的张力分布442

四、拉伸热效应和热交换446

第四节拉伸过程中纤维结构和物理－机械性质的451

变化451

一、拉伸过程中纤维结构的变化451

二、拉伸对纤维物理－机械性质的影响463

一、拉伸形变机理470

第五节拉伸机理和拉伸形态学470

二、细颈拉伸与拉伸形态学477

第六节纤维拉伸工艺的稳定性481

一、不均匀初生纤维的拉伸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489

小结490

第八章热定型工艺原理494

第一节概述494

一、热定型与纤维结构和尺寸的稳定性494

二、热定型的目的和作用495

三、热定型的进行方式和效果496

第二节纤维在热定型中的力学松弛497

一、纤维在后加工过程中的形变497

二、纤维在热定型过程中的收缩500

三、热定型温度的选择502

第三节热定型过程中纤维结构与性质的变化506

一、热定型过程中纤维结构的变化506

二、热定型对纤维物理－机械性质的影响514

第四节热定型机理528

一、热定型过程中大分子间作用能的变化528

二、热定型与分子运动532

三、热定型机理536

小结543