紡絲工考試《紡絲工考試考試答案》模擬練習(xí)一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.熔體紡絲過(guò)程中，高聚物熔體從噴絲孔擠出后形成細(xì)流，其主要受到的外力作用是（）。A.剪切力與拉伸力B.壓縮力與彎曲力C.扭轉(zhuǎn)力與沖擊力D.靜電力與重力答案：A2.紡絲螺桿擠出機(jī)中，計(jì)量段的主要作用是（）。A.輸送與壓縮物料B.使物料進(jìn)一步塑化均勻C.控制熔體擠出量D.破碎物料中的結(jié)塊答案：C3.滌綸紡絲生產(chǎn)中，通常采用的紡絲溫度范圍是（）。A.180220℃B.280300℃C.350380℃D.400450℃答案：B4.紡絲冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速過(guò)高時(shí)，最可能導(dǎo)致的問(wèn)題是（）。A.絲束冷卻不足，出現(xiàn)粘連B.絲束表面形成“風(fēng)斑”，條干不勻C.纖維結(jié)晶度偏低，強(qiáng)度不足D.卷繞張力過(guò)小，成型不良答案：B5.紡絲泵的計(jì)量精度主要影響纖維的（）。A.斷裂強(qiáng)度B.線(xiàn)密度偏差C.斷裂伸長(zhǎng)率D.初始模量答案：B6.牽伸過(guò)程中，若牽伸倍數(shù)過(guò)大，纖維可能出現(xiàn)的問(wèn)題是（）。A.染色不勻B.毛絲增加C.卷曲度不足D.含油率過(guò)高答案：B7.紡絲車(chē)間環(huán)境濕度控制的主要目的是（）。A.防止設(shè)備銹蝕B.避免高聚物吸潮影響熔體性能C.降低靜電積累D.提高纖維上油均勻性答案：C8.熔體過(guò)濾器壓差突然升高的常見(jiàn)原因是（）。A.螺桿轉(zhuǎn)速降低B.熔體溫度過(guò)高C.原料中雜質(zhì)含量增加D.紡絲泵轉(zhuǎn)速波動(dòng)答案：C9.卷繞成型時(shí)，絲餅出現(xiàn)“凸肩”缺陷的主要原因是（）。A.卷繞速度過(guò)低B.導(dǎo)絲器往復(fù)頻率不穩(wěn)定C.卷繞張力過(guò)大D.筒管與卷繞頭接觸壓力不均答案：D10.紡絲油劑的主要作用不包括（）。A.減少靜電B.提高纖維強(qiáng)度C.增加平滑性D.改善集束性答案：B二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分，多選、錯(cuò)選不得分）1.影響熔體紡絲過(guò)程中纖維冷卻固化速度的因素有（）。A.冷卻風(fēng)溫度B.噴絲孔直徑C.紡絲速度D.高聚物的熱導(dǎo)率答案：ABCD2.紡絲螺桿擠出機(jī)的加熱方式通常包括（）。A.電阻加熱B.感應(yīng)加熱C.蒸汽加熱D.電加熱圈加熱答案：ABD3.纖維線(xiàn)密度偏差超標(biāo)的可能原因有（）。A.紡絲泵齒輪磨損B.熔體溫度波動(dòng)C.冷卻風(fēng)速不均D.卷繞速度不穩(wěn)定答案：ABCD4.紡絲生產(chǎn)中，“飄絲”現(xiàn)象的主要原因包括（）。A.噴絲板孔堵塞B.冷卻風(fēng)分布不均C.油劑濃度過(guò)低D.卷繞張力過(guò)大答案：ABC5.高聚物分子量對(duì)紡絲性能的影響表現(xiàn)為（）。A.分子量過(guò)低，熔體強(qiáng)度不足易斷頭B.分子量過(guò)高，熔體粘度大，擠出困難C.分子量分布過(guò)寬，纖維性能均勻性差D.分子量分布過(guò)窄，紡絲溫度范圍變窄答案：ABC三、判斷題（每題2分，共10分，正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）1.熔體紡絲中，噴絲孔的長(zhǎng)徑比越大，熔體出孔后的膨脹效應(yīng)越明顯。（）答案：×（長(zhǎng)徑比越大，剪切作用時(shí)間越長(zhǎng)，膨脹效應(yīng)減?。?.紡絲冷卻區(qū)的風(fēng)速應(yīng)沿絲束運(yùn)動(dòng)方向逐漸降低，以避免絲束抖動(dòng)。（）答案：√3.牽伸過(guò)程中，預(yù)牽伸區(qū)的溫度應(yīng)高于主牽伸區(qū)，以提高纖維取向度。（）答案：×（預(yù)牽伸區(qū)溫度應(yīng)低于主牽伸區(qū)，避免過(guò)早結(jié)晶）4.紡絲油劑的上油率越高，纖維的平滑性越好，因此應(yīng)盡可能提高上油率。（）答案：×（上油率過(guò)高會(huì)導(dǎo)致纖維粘連，影響后加工）5.熔體壓力波動(dòng)會(huì)直接影響紡絲泵的計(jì)量精度，從而導(dǎo)致纖維線(xiàn)密度不穩(wěn)定。（）答案：√四、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述熔體紡絲的基本工藝流程。答案：熔體紡絲基本流程為：高聚物切片→干燥（去除水分）→螺桿擠出機(jī)熔融塑化→熔體過(guò)濾（去除雜質(zhì)）→計(jì)量泵精確計(jì)量→噴絲板擠出成細(xì)流→冷卻吹風(fēng)固化成形→上油（賦予平滑性、抗靜電性）→牽伸（提高取向度和強(qiáng)度）→卷繞（形成一定形狀的絲餅）。2.分析紡絲過(guò)程中出現(xiàn)“斷頭”的常見(jiàn)原因及解決措施。答案：常見(jiàn)原因及措施：（1）熔體溫度過(guò)低：熔體粘度大，出孔阻力大，易斷頭；應(yīng)提高紡絲溫度至工藝范圍。（2）噴絲板孔堵塞或磨損：局部絲束受力不均；需清理或更換噴絲板。（3）冷卻風(fēng)不均：絲束冷卻不一致，局部強(qiáng)度不足；調(diào)整冷卻風(fēng)風(fēng)速、風(fēng)溫及風(fēng)窗角度。（4）牽伸倍數(shù)過(guò)大：超過(guò)纖維承受極限；降低牽伸倍數(shù)至合理范圍。（5）油劑上油不均：靜電積累導(dǎo)致毛絲、斷頭；檢查油劑泵工作狀態(tài)，調(diào)整油嘴位置或油劑濃度。3.說(shuō)明紡絲螺桿各區(qū)的功能及溫度控制要求。答案：螺桿分為加料段、壓縮段、計(jì)量段。（1）加料段：輸送固體切片，溫度控制略低于高聚物軟化點(diǎn)（如滌綸約230250℃），避免過(guò)早熔融導(dǎo)致輸送效率下降。（2）壓縮段：壓縮物料并使其熔融，溫度逐步升高至熔點(diǎn)以上（滌綸約260280℃），通過(guò)剪切熱和外加熱使物料完全塑化。（3）計(jì)量段：進(jìn)一步均勻熔體溫度和粘度，溫度控制為紡絲溫度（滌綸約280300℃），確保熔體以穩(wěn)定的壓力和流量進(jìn)入紡絲組件。4.簡(jiǎn)述纖維斷裂強(qiáng)度的主要影響因素及控制方法。答案：影響因素及控制：（1）高聚物分子量：分子量過(guò)低，分子鏈間作用力小，強(qiáng)度低；需控制原料分子量在工藝要求范圍（如滌綸切片分子量約2000022000）。（2）牽伸倍數(shù)：牽伸倍數(shù)增加，分子鏈取向度提高，強(qiáng)度增加；但過(guò)高會(huì)導(dǎo)致超分子結(jié)構(gòu)破壞，強(qiáng)度下降，需優(yōu)化牽伸倍數(shù)（如滌綸牽伸倍數(shù)通常為34倍）。（3）冷卻條件：冷卻速度過(guò)快，結(jié)晶度低，強(qiáng)度低；適當(dāng)降低冷卻風(fēng)速或提高風(fēng)溫，使結(jié)晶和取向平衡。（4）熱定型溫度：定型溫度不足，內(nèi)應(yīng)力未消除，強(qiáng)度不穩(wěn)定；需控制定型溫度（如滌綸180220℃），確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。5.列舉紡絲生產(chǎn)中需重點(diǎn)監(jiān)控的工藝參數(shù)，并說(shuō)明其監(jiān)控意義。答案：需監(jiān)控的參數(shù)及意義：（1）熔體溫度：影響熔體粘度和紡絲穩(wěn)定性，溫度過(guò)低易斷頭，過(guò)高易降解；需控制在±2℃范圍內(nèi)。（2）熔體壓力：反映熔體流動(dòng)阻力，壓力過(guò)高可能堵塞，過(guò)低導(dǎo)致計(jì)量不準(zhǔn)；正常范圍一般為815MPa（滌綸）。（3）紡絲泵轉(zhuǎn)速：直接決定纖維線(xiàn)密度，需保持穩(wěn)定（精度±0.5%）。（4）冷卻風(fēng)溫/風(fēng)速：影響纖維冷卻固化速度，風(fēng)溫偏差±1℃，風(fēng)速偏差±0.2m/s，確保絲束均勻冷卻。（5）卷繞速度：與牽伸倍數(shù)配合控制纖維細(xì)度和強(qiáng)度，波動(dòng)需≤0.1%。（6）上油率：影響后加工性能，需控制在工藝要求范圍（如滌綸0.81.2%）。五、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某滌綸紡絲生產(chǎn)線(xiàn)，噴絲板孔數(shù)為24孔，單孔流量為0.5g/min，紡絲速度為1500m/min，求纖維的線(xiàn)密度（tex）。（滌綸密度=1.38g/cm3）答案：線(xiàn)密度（tex）=（單孔流量×孔數(shù)×1000）/（紡絲速度×60×纖維截面積）纖維截面積=單孔流量/（紡絲速度×60×密度×10^6）（單位轉(zhuǎn)換：g=cm3×g/cm3，1m=100cm）單孔流量=0.5g/min=0.5/60g/s紡絲速度=1500m/min=1500×100cm/60s=2500cm/s單孔體積流量=0.5/(60×1.38)cm3/s≈0.00606cm3/s纖維截面積=體積流量/紡絲速度=0.00606/2500≈2.424×10^6cm2=2.424×10^10m2單絲線(xiàn)密度=（0.5g/min×24孔×1000）/（1500m/min×60s/min×1m）=（12g/min×1000）/（90000m/min）=12000/90000=0.1333g/km=0.1333tex（注：更簡(jiǎn)便算法：線(xiàn)密度（dtex）=（單孔流量g/min×孔數(shù)×60×10）/（紡絲速度m/min×1000），本題求tex需除以10，結(jié)果為（0.5×24×60×10）/(1500×1000)=7200/1500000=0.0048tex？此處可能存在單位換算錯(cuò)誤，正確公式應(yīng)為：線(xiàn)密度（tex）=（熔體質(zhì)量流量g/s×1000）/（紡絲速度m/s×纖維密度g/cm3×10^6cm3/m3）。重新計(jì)算：熔體質(zhì)量流量=24孔×0.5g/min=12g/min=0.2g/s紡絲速度=1500m/min=25m/s纖維密度=1.38g/cm3=1380kg/m3=1.38g/cm3=1380000g/m3線(xiàn)密度（tex）=（0.2g/s×1000）/（25m/s×1380000g/m3）=200/34500000≈0.0058tex？顯然不合理，正確公式應(yīng)為：線(xiàn)密度（dtex）=（單孔流量g/min×孔數(shù)×60×10）/（紡絲速度m/min×1000），代入得（0.5×24×60×10）/(1500×1000)=7200/1500000=0.0048dtex，即0.00048tex，這說(shuō)明題目中可能參數(shù)設(shè)置不合理，實(shí)際生產(chǎn)中滌綸單絲線(xiàn)密度通常為15dtex，即0.10.5tex，因此可能單孔流量應(yīng)為0.5g/min×24孔=12g/min，紡絲速度1500m/min，正確計(jì)算：線(xiàn)密度（tex）=（12g/min×1000）/（1500m/min×60s/min×1m）×1000（轉(zhuǎn)換為tex，1tex=1g/km）=（12000g/km）/（1500m/min×60min/h×1m）？不，正確公式是：線(xiàn)密度（tex）=（質(zhì)量流量g/s×1000）/（紡絲速度m/s×1000m/km）=（質(zhì)量流量g/s×1000）/（紡絲速度m/s×1000）=質(zhì)量流量g/s/紡絲速度m/s質(zhì)量流量=12g/min=0.2g/s，紡絲速度=1500m/min=25m/s線(xiàn)密度=0.2g/s/25m/s=0.008g/m=8g/km=8tex。正確答案應(yīng)為8tex。）2.某紡絲機(jī)生產(chǎn)POY（預(yù)取向絲），原絲斷裂強(qiáng)度為2.8cN/dtex，經(jīng)牽伸后得到FDY（全拉伸絲），牽伸倍數(shù)為3.2倍，牽伸后斷裂強(qiáng)度為4.5cN/dtex。若要求FDY斷裂強(qiáng)度達(dá)到5.0cN/dtex，需將牽伸倍數(shù)調(diào)整為多少？（假設(shè)牽伸倍數(shù)與斷裂強(qiáng)度呈線(xiàn)性關(guān)系，且牽伸倍數(shù)在3.03.5范圍內(nèi)符合線(xiàn)性規(guī)律）答案：設(shè)斷裂強(qiáng)度（σ）與牽伸倍數(shù)（D）的線(xiàn)性關(guān)系為σ=kD+b已知D1=3.2時(shí)，σ1=4.5；假設(shè)原絲（D=1）時(shí)σ0=2.8（牽伸倍數(shù)1即未牽伸）代入得：2.8=k×1+b4.5=k×3.2+b解得：k=(4.52.8)/(3.21)=1.7/2.2≈0.7727b=2.80.7727≈2.0273要求σ=5.0時(shí)，5.0=0.7727D+2.0273D=(5.02.0273)/0.7727≈2.9727/0.7727≈3.85（但需驗(yàn)證是否在3.03.5范圍內(nèi)，可能題目假設(shè)原絲牽伸倍數(shù)為1，實(shí)際POY牽伸倍數(shù)通常指相對(duì)于POY的牽伸，即D=3.2時(shí)是POY到FDY的牽伸倍數(shù)，此時(shí)原絲強(qiáng)度為2.8cN/dtex（POY強(qiáng)度），牽伸后為4.5cN/dtex（FDY強(qiáng)度）。若線(xiàn)性關(guān)系成立，設(shè)σ=k(D1)+σ0，其中σ0=2.8，D≥1當(dāng)D=3.2時(shí)，σ=4.5=k(3.21)+2.8→k=1.7/2.2≈0.7727求σ=5.0時(shí)，5.0=0.7727(D1)+2.8→D1=(5.02.8)/0.7727≈2.2/0.7727≈2.85→D≈3.85。但實(shí)際牽伸倍數(shù)受設(shè)備限制，可能題目期望簡(jiǎn)化為Δσ/ΔD=(4.52.8)/(3.21)=1.7/2.2，需要Δσ=5.02.8=2.2，故ΔD=2.2/(1.7/2.2)=2.2×2.2/1.7≈2.85，總D=1+2.85≈3.85。）六、案例分析題（每題15分，共30分）案例1：某滌綸紡絲生產(chǎn)線(xiàn)，開(kāi)機(jī)后發(fā)現(xiàn)絲餅表面出現(xiàn)大量毛絲，且部分絲束在卷繞時(shí)頻繁斷頭?，F(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)：熔體溫度285℃（工藝要求280±5℃），熔體壓力12MPa（正常范圍815MPa），冷卻風(fēng)溫20℃（工藝22±2℃），風(fēng)速0.6m/s（工藝0.5±0.1m/s），上油率0.9%（工藝1.0±0.1%）。請(qǐng)分析可能原因及解決措施。答案：可能原因及措施：（1）冷卻風(fēng)溫偏低：風(fēng)溫20℃低于工藝下限22℃，絲束冷卻過(guò)快，表面固化早于內(nèi)部，導(dǎo)致內(nèi)部應(yīng)力集中，易產(chǎn)生毛絲和斷頭；應(yīng)提高冷卻風(fēng)溫至22℃左右。（2）上油率略低：0.9%低于工藝1.0%，油劑不足導(dǎo)致纖維表面摩擦系數(shù)增大，靜電積累，絲束間粘連或與導(dǎo)絲器摩擦產(chǎn)生毛絲；需檢查油劑泵流量，適當(dāng)提高上油率至1.0%。（3）熔體溫度偏高：285℃接近上限，可能導(dǎo)致熔體粘度略低，出噴絲孔后膨脹效應(yīng)增強(qiáng)，絲束直徑不均，局部薄弱點(diǎn)易斷裂；可適當(dāng)降低熔體溫度至280283℃，同時(shí)觀(guān)察熔體壓力變化（若壓力下降過(guò)多需調(diào)整螺桿轉(zhuǎn)速）。（4）風(fēng)速0.6m/s略高于工藝上限0.5m/s，風(fēng)速過(guò)大導(dǎo)致絲束抖動(dòng)，與甬道壁摩擦產(chǎn)生毛絲；應(yīng)降低風(fēng)速至0.5m/s，確保風(fēng)場(chǎng)均勻。此外，還需檢查噴絲板是否有堵塞或磨損（如使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)），可停機(jī)后拆檢噴絲板，用顯微鏡觀(guān)察孔壁是否光滑，