《化学纤维》教学大纲
一、课程基本信息
课程名称（中、英文）： 《化学纤维》
（CHEMICAL FIBER）
课程号（代码）：300024030 课程类别：专业选修课
学时： 48 学分：3
二、教学目的及要求
化学纤维是高分子材料的一大类型，与人们的生产生活及国民经济的发展息息相关。本课程针对化学纤维发展现状和趋势，主要讲授熔融法、湿法、干法、凝胶纺丝、干湿法纺丝等各种纺丝成形方法的基本原理，成纤聚合物在纺丝过程中纤维中大分子取向、结晶和形态结构的形成过程，成形工艺条件-结构-性能之间的相互关系。结合纺丝技术，分别介绍各种纺丝方法生产的相应的化学纤维品种。根据成纤聚合物的性能，选择满足其要求且合理可行的纺丝方法，并介绍近期研究发展起来的纺丝成型新技术。使学生掌握化学纤维的基本概念、主要成型过程及原理等基础理论知识，同时掌握化学纤维的成型条件、结构与性能三者之间的关系，以及化学纤维领域相关的测试表征手段，了解化学纤维前沿发展现状和趋势，最终使学生能够应用化学纤维基础课程及相关基础理论知识，识别、表达、并通过文献研究分析化学纤维及相关领域复杂工程问题，以获得有效结论。
对毕业要求及其分指标点支撑情况： （1） 毕业要求 1，分指标点1.4； （2） 毕业要求2，分指标点2.5； （3） 毕业要求3，分指标点3.2；
三、教学内容（含各章节主要内容、学时分配，并红字方式注明重点难点
）
第一章 绪论 （1学时）
简要介绍化学纤维的国内外发展历史，化学纤维的定义、分类、应用及发展方向等内容，介绍本课程的学习目的、方法及要求。
要点：
化学纤维作为三大高分子材料之一在结构与性能上的显著特点。 化学纤维的定义及分类
按原料来源或加工方法对于化学纤维进行分类
第二章 化学纤维的基本概念及质量指标（2学时）
介绍长丝、短纤、丝束、牵切纱、预取向丝、变形纱、异形纤维、复合纤维、超细纤维、差别化纤维、特种纤维、高性能纤维、功能纤维、智能纤维等化学纤维领域的基本概念，对纤维线密度、强伸度、弹性、燃烧性能、吸湿性能、染色性能、卷曲性等化学纤维常见质量指标进行讲解，并介绍相关测试方法。 要点：
1.化学纤维的基本概念（0.5学时） 2.化学纤维的质量指标（1.5学时）
纤维的线密度、断裂强度、断裂伸长、初始模量的定义及实验测试方法
第三章 化学纤维成型原理及工艺（15学时）
从化学纤维成型的一般过程和规律出发，分析纺丝对流体的要求、分析各种纺丝方法的优缺点和适用范围。分别对熔体纺丝、湿法纺丝和干法纺丝的过程中丝条所处应力场、速度场、浓度场、温度场等进行分析，介绍各种纺丝方法的基本工艺过程及设备。对不同纺丝方法所得纤维的结构与性能进行规律性总结分析。使学生掌握基本的三种纺丝方法的原理及工艺。 要点：
1、化学纤维成型的基本原理（4学时）
化学纤维生产的一般过程，纤维成型的主要工艺 纤维后处理的基本步骤及作用 对于给定聚合物如何选择纺丝方法
纺丝过程中成纤聚合物的变化，纺丝过程的基本规律 纺丝流体的类型及特点，可纺性的定义及判定方法 2、熔融纺丝原理及工艺（4学时）
熔融纺丝基本过程，工艺及设备 熔融纺丝原理
熔体纺丝运动学和动力学
纺丝线上纤维的直径变化及速度场分析 纺丝线上的力平衡及受力分析 纺丝线上的传热及温度分布
熔体纺丝过程中纤维结构的形成
熔纺过程中的取向作用 熔纺过程中结晶结构的形成 纺丝线上的取向结晶
3、湿法纺丝原理及工艺（4学时）
湿法纺丝基本过程，工艺及设备 湿法纺丝原理
聚合物的溶解（基本特点、溶解的热力学要求、溶剂的选择） 湿法纺丝运动学及动力学
湿法纺丝成型过程中纺丝线上的速度分布
湿法纺丝成型区内的喷丝头拉伸（负拉伸产生的原因） 湿法纺丝线上的应力分析
湿法纺丝过程中的传质及相转变（用三元相图分析纺丝成型过程） 湿法纺丝纤维结构的形成（横截面形状、皮芯结构、空隙等产生的原因）
4、干法纺丝及其他纺丝方法原理及工艺（3学时）
干法纺丝工艺 干法纺丝原理
干法纺丝运动学及动力学 干法纺丝过程中的传热及传质 干法纺丝纤维结构的形成
其他纺丝技术简介（干湿法纺丝、凝胶纺丝、液晶纺丝、相分离纺丝、乳液纺丝、静电纺丝、喷射纺丝、离心纺丝等）
第四章 人造纤维（6学时）
本章主要介绍原料来自于自然界高分子材料的人造纤维，以介绍粘胶纤维为主，主要介绍粘胶纤维的原料来源、粘胶的制备及纺前处理、粘胶纤维的成型原理及工艺。同时对醋酯纤维、铜氨纤维、海藻酸纤维、壳聚糖纤维和各类蛋白纤维进行简要介绍。
要点：
1、粘胶纤维（4学时）
粘胶纤维的生产过程
纤维素来源及其物理化学性质简介
粘胶的制备及纺前准备（碱纤维素、纤维素磺酸酯）
粘胶纤维的纺丝成型（凝固浴组成及作用、凝固过程的化学反应） 粘胶纤维的后处理
2、其他人造纤维（2学时）