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化纤工艺

一、定义和分类

1、定义

纤维：可供纺织加工的一类细长而柔韧的材料。

化学纤维:以天然或合成高聚物为原料，经化学和机械加工而成的纤维

2、分类

1）异形截面纤维：在合成纤维成型过程中，采用异形喷丝孔（非圆形孔眼）纺制的具有非

圆形横截面的纤维或中空纤维，这种纤维称为异形截面纤维，简称异形纤维。

异形纤维具有特殊的光泽，并且具有蓬松性、耐污性和抗起球性，纤维回弹性与覆盖性

也可得到改善。如三角形横截面的涤纶具有闪光性；五叶形横截面涤纶有类似真丝的光泽、

抗起球、手感和覆盖性好；某些中空纤维还具有特殊用途，如制作反渗透膜，用于人工肾脏、

海水淡化、污水处理、硬水软化等。

2）复合纤维：在纤维横截面上存在两种或两种以上不相混合的聚合物，这种化学纤维称为

复合纤维，或称双组分纤维。

复合纤维的品种很多，有并列型、皮芯型、海岛型和裂离型等。

3）变形纱：变形纱包括所有经过变形加工的丝和纱，如弹力丝和膨体纱都属于变形纱。

➢弹力丝即变形长丝，可分高弹丝和低弹丝两种。弹力丝伸缩性、蓬松性好，其织物在厚

度、重量、不透明性、覆盖性和外观特征等方面接近毛织品、丝织品或棉织品。涤纶弹

力丝多数用于衣着，锦纶弹力丝宜于制造袜子，丙纶弹力丝则多数用于家用织物及地毯。

其变形方法主要有假捻法、空气喷射法、热气流喷射法、填塞箱法和赋型法等。

➢膨体纱是利用高聚物的热可塑性，将两种收缩性能不同的合成纤维毛条按比例混合，经

热处理后，高收缩性的毛条迫使低收缩性的毛条卷曲，从而使其具有伸缩性和蓬松性、

类似毛线的变形纱。以腈纶膨体纱产量为最大，用于制作针织外衣、内衣、毛线、毛毯

等。

二、化纤生产过程

高聚物的提纯和聚合化学纤维是由高聚物制造而成的。此高聚物可直接取自自然界，

也可由低分子物经人工合成而得。

再生纤维是以天然高聚物为原料，经化学方法而制成。它与原高聚物在化学构成上基本

相同。对于天然高聚物来说，这需要提纯以去除杂质。如制造粘胶纤维的高聚物是纤维素，

它是从绵绒、木材、芦苇、甘蔗渣等纤维素原料中将纤维素提纯出来，制成浆粕，然后再用

浆粕制造纤维。

合成纤维的高聚物是利用煤、石油、天然气、农副产品等制得的低分子化合物（单体）

为原料，经过化学加聚或缩聚而得到的。最后将高聚物经过加工得到的合成纤维。所以，合

成纤维常由其高聚物的单体，并在单全前加聚“”来命名。

纺丝流体的制备成纤高聚物在纺丝前必须用一定的方法制纺丝流体。目前，常采用的方

法有熔体法和熔液法。

熔体法是将成纤高聚物加热到熔点以上而成为熔体。它适用于分解点高于熔点的高聚物。

或成纤高聚物的分解点低于熔点，则必须采用熔洲法，此法是用适当的溶剂将成纤高聚

物溶解成具有一定粘度的纺丝流体。

在实际的工业生产中，纺丝熔体的制备主要有两种方法：一是直接将聚合所得到的高聚

特熔体送去纺丝，这种方法称为直接纺丝；另一种是将聚合得到的高聚物熔体经铸带、切粒

等工序制成切片“”，然后在纺丝机上重新熔融成熔体并进行纺丝，这种方法称为切片纺丝。

溶液纺丝液的制备例如聚丙烯腈液的制备，也有两种方法。一是直接利用聚合后得到的

高聚物溶液作为纺丝原液，这称为一步法；二是先制成颗粒状或粉末状的成纤高聚物，然后

再深解，以获得纺丝液，这种方法称为二步法。为了使纺丝流体具有均匀和良好的纺丝性能，

纺丝流体必须经过混合、过滤、脱泡等工序，以除去杂质和气泡，然后才能进行纺丝。制备

纺丝深液的深剂其溶解性能要好、毒性要低、回收方便、价格低廉并不易燃烧及爆炸。在制

备纺丝流体时，为了改善纤维的光泽，可加入消光剂，以生产出有光、消光或半消光纤维。

纺丝将纺丝流体，用纺丝泵（或称计量泵）连续、定量而均匀地从喷丝头或喷丝板的毛细孔

中挤出而成液态细流，再在空气、水或凝固浴中固化成丝条的过程称为纺丝或纤维成形。刚

纺成的丝条称为初生纤维。纺丝是化学纤维生产过程中的关键工序，改变纺丝的工艺条件，

可在较大范围内调节纤维的结构，从而相应地改变所得纤维的物理机械性能。

按成纤高聚物的性质不同，化学纤维的纺丝方法主要有熔体纺丝法和熔液纺丝法两大类，

此外，还有特殊的或非常规的纺丝方法。其中，根据凝固方式的不同，熔液纺丝法又分为湿

法纺丝和干法纺丝两种。在化学纤维的生产时，多数采用熔体纺丝法生产，其次为湿法纺丝

生产，只有少量的采用了干法或其他非常规纺丝方法生产。

1、熔体纺丝法