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简答题简述纺丝成网法常用原料性能。
  • 1)聚合物分子量和分布(MWD):
    聚合物原料的分子量体现其聚合度的高低,分子量及分子量分布对加工性能和成纤后的性能等具有明显的影响。分子量过高过低,均不利于丝束强力的提高,因此纺丝成网工艺要求聚合物原料的分子量适中,这样可得到粘度适当的熔体。一般说,纤维强度随高聚物的平均相对分子量的提高而提高。
    2)高分子链结构对成纤高聚物性质影响
    主链结构:
    当聚合物主链结构引入双键时,由于诱导效应或共轭效应,而改变链中原子间的相互作用。引入与主链原子不同价的原子、双键或环结构,则会改变链的柔性。高聚物链的结构变化,均会改变分子间相互作用力的大小,和改变链的构型和晶格,以及分子间距离。大分子链中侧基的性质:改变大分子链中侧基的性质,使分子中的电子云密度重新分布,改变键的长度、能量和极性。由于未结合原子和基团相互作用而引起大分子链的柔性发生改变,同时对大分子链的平衡构型、分子间的相互作用力和晶格产生显著影响。
    3)成纤高聚物分子间的作用力
    分子间的作用力包括范德华力(静电力、诱导力和色散力)和氢键。静电力是极性分子之间的引力,极性分子都具有永久偶极,永久偶极之间的静电相互作用的大小与分子偶极的大小和定向程度有关。
    诱导力是极性分子的永久偶极与它在其他分子上引起的诱导偶极之间的相互作用力。
    大分子间的相互作用以氢键为最强。氢键可以在分子间形成,如极性的液体水、醇、氢氟酸和有机酸等都有分子间的氢键,在极性的高聚物如聚酰胺、纤维素、蛋白质等中,也都有分子间的氢键。
    4)高分子结构与结晶能力
    高聚物应具有一定规律性的化学结构和空间结构,使可能形成最佳超分子结构的纤维。为制得具有最佳综合性能的纤维,成纤高聚物应有形成半结晶结构的能力。高聚物中无定型区的存在,决定了纤网中纤维的柔软性、染色性、吸收性等。成纤高聚物的结晶能力非常重要,结晶度在很大程度上影响纺丝成网纤维的物理机械性能,通过结晶作用,纤维中的大分子与其聚集体沿着纤维轴向排列的取向状态才能固定下来。
    5)成纤高聚物的热性质
    高聚物制造纺丝成网非织造材料的可能性和纤维的性质与高聚物的热性质关系密切,高聚物的热性质取决于分子链结构。高聚物在受热过程中将产生两类变化。
    物理变化:软化、熔融。
    化学变化:环化、交联、降解、分解、氧化、水解等。
    表征这些变化的温度参数是:玻璃化温度(Tg)、熔点温度(Tm)和热分解温度(Td)。从非织造材料应用的角度来看,聚合物耐高温的要求不仅是能耐多高温度的问题,还必须同时给出耐温的时间,使用环境以及性能变化的允许范围。
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