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在这些过程中,成纤聚合物要发生几何形态、物理状态和化学结构的变化。几何形态的
变化是指成纤聚合物流体经喷丝孔挤出和在纺丝线上转变为具有一定断面形状的、长径比
无限大的连续丝条(即成型)。纺丝中化学结构的变化,对于纺制再生纤维才是重要的,而在
熔体纺丝中只有很少的裂解和氧化等副反应发生,通常可不予考虑。纺丝中物理状态的变
化,虽然在宏观上用温度、组成、应力和速度等几个物理量就能加以描述,但整个纺丝过程涉
及聚合物的溶解和熔化,纺丝流体的流动和形变,丝条固化过程中的冻胶化作用、结晶、二次
转变和拉伸流动中的大分子取向,以及过程中的扩散、传热和传质等。物理状态的变化还与
几何形态和化学结构变化相互交叉,彼此影响,构成了纺丝过程固有的复杂性,这些都是纺
丝成型理论的核心问题。
纺丝理论是在高分子物理学和连续介质力学等学科的背景下发展起来的,涉及的问题相当
广泛,包括纺丝过程中的动量、热量传递;流动和形变下的大分子行为;连续单轴拉伸、结晶和冷
却条件下的大分子取向;聚合物结晶动力学;受纺丝条件影响的纤维形态学等。当前,纺丝理论
还正处于开拓和发展之中,作为一个具有完善科学系统的纺丝成型理论尚远,还有待进一步
探索。 |
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