不同种类化学纤维的生产工序

1、不同种类化学纤维的生产工序化学纤维的品种繁多，原料及生产方法各异，其生产过程可概括为以下四个工序。原料制备：高分子化合物的合成(聚合)或天然高分子化合物的化学处理和机械加工；纺前准备：纺丝熔体或纺丝溶液的制备；纺丝：纤维的成形；后加工：纤维的后处理。一、原料制备成纤高聚物的基本性质用于化学纤维生产的高分子化合物，称为成纤高聚物或成纤聚合物。成纤高聚物有两大类：一类为天然高分子化合物，用于生产再生纤维；另一类为合成高分子化合物，用于生产合成纤维。作为化学纤维生产的原料，成纤高聚物的性质不仅在一定程度上决定了纤维的性质，而且对纺丝、后加工工艺也有重大影响。对成纤高聚物一般要求如下：成纤高聚物大分子

2、必须是线型的、能伸直的分子，支链尽可能少，没有庞大侧基；高聚物分子之间有适当的相互作用力，或具有一定规律性的化学结构和空间结构；高聚物应具有适当高的分子量和较窄的分子量分布；高聚物应具有一定的热稳定性，其熔点或软化点应比允许使用温度高得多。化学纤维的成形普遍采用高聚物的熔体或浓溶液进行纺丝，前者称为熔体纺丝，后者称为溶液纺丝。因此，成纤高聚物必须在熔融时不分解，或能在普通的溶剂中溶解而形成浓溶液，并具有充分的成纤能力和随后使纤维性能强化的能力，保证最终所得纤维具有一定的良好综合性能。几种主要成纤高聚物的热分解温度和熔点见表1。表1几种主要成纤高聚物的热分解温度和熔点高聚物热分解温度(C)熔点(

3、C)聚乙烯350400138等规聚丙烯350380176聚丙烯腈200250320聚氯乙烯150200170220聚乙烯醇200220225230聚几内酰胺300350215聚对苯二甲酸乙二醇酯300350265纤维素180220-醋酸纤维素酯200230-由表1可见：聚乙烯、等规聚丙烯、聚已内酰胺和聚对苯二甲酸乙二酯的熔点低于热分解温度，可以进行熔体纺丝。聚丙烯腈、聚氯乙烯和聚乙烯醇的熔点与热分解温度接近，甚至高于热分解温度，而纤维素及其衍生物，则观察不到熔点，像这类成纤高聚物只能采用溶液纺丝方法成形。2.原料制备再生纤维的原料制备过程，是将天然高分子化合物经一系列的化学处理和机械加工，除去

4、杂质，并使其具有能满足再生纤维生产的物理和化学性能。例如，粘胶纤维的基本原料是浆粕（纤维素），它是将棉短绒或木材等富含纤维素的物质，经备料、蒸煮、精选、精漂、脱水和烘干等一系列工序制备而成的。合成纤维的原料制备过程，是将有关单体通过一系列化学反应，聚合而成具有一定官能团、一定分子量和分子量分布的线型高聚物。由于聚合方法和聚合物的性质不同，合成的高聚物可能是熔体状态或溶液状态。将高聚物熔体直接送去纺丝，这种方法称为直接纺丝；也可将聚合得到的高聚物熔体经铸带、切粒等工序制成“切片”，再以切片为原料，加热熔融形成熔体进行纺丝，这种方法称为切片纺丝。直接纺丝和切片纺丝在工业生产中都有应用。对于溶液纺丝

5、也有两种方法，将聚合后的高聚物溶液直接送去纺丝，这种方法称一步法；另一种方法是先将聚合得到的溶液分离制成颗粒状或粉末状的成纤高聚物，然后再溶解制成纺丝溶液，这种方法称为二步法。在化学纤维原料制备过程中，可采用共聚、共混、接枝、加添加剂等方法，以生产某些改性化学纤维。二、纺丝熔体或溶液的制备1.纺丝熔体的制备对于切片纺丝，需要在纺丝前将切片干燥，而后加热至熔点以上、热分解温度以下，将切片制成纺丝熔体。切片干燥：经铸带和切粒后得到的成纤高聚物切片在再熔融之前，必须先进行干燥。切片干燥的目的是除去水分，提高高聚物的结晶度与软化点。切片中含有水分会给最终纤维质量带来不利影响，这是因为在切片熔融过程中，

6、高聚物在高温下易发生热裂解、热氧化裂解和水解等反应，使高聚物分子量显著下降，大大降低所得纤维的质量。另外，熔体中的水分汽化，会使纺丝断头率增加，严重时甚至使纺丝无法正常进行。因此，在涤纶和锦纶生产中，必须对切片进行干燥。干燥后切片的含水率，视纤维品种而异。例如，对于聚酰胺6切片，要求于燥后含水率一般低于0.05%；而聚酯切片，由于在高温下聚酯中的酯键极易水解，故对干燥后切片含水率要求更严格，一般应低于0.01%；对于聚丙烯切片，由于其本身不吸湿，回潮率为零，因而不需于燥。切片干燥的同时，使高聚物的结晶度和软化点提高，这样的切片在输送过程中不易因碎裂而产生粉末，同时也避免在螺杆挤出机中过早地软化

7、粘结而产生“环结阻料”现象。切片的熔融：切片的熔融是在螺杆挤出机中完成的。切片自料斗进入螺杆，随着螺杆的转动被强制向前推进，同时螺杆套筒外的加热装置将切片加热熔融，熔体以一定的压力被挤出而输送至纺丝箱体中进行纺丝。与切片纺丝相比，直接纺丝法省去了铸带、切粒、切片干燥及再熔融等工序，这样可大大简化生产流程，减小车间面积，节省投资，且有利于提高劳动生产率和降低成本。但是利用聚合后的高聚物熔体进行直接纺丝，对于某些聚合过程(如已内酰胺的聚合)留存在熔体中的一些单体和低聚物难以去除，不仅影响纤维质量，而且还会恶化纺丝条件，使生产线的工艺控制也比较复杂。因此，对产品质量要求比较高的品种，一般常采用切片纺

8、丝法。切片纺丝法工序较多，但具有较强的灵活性，产品质量也较高。另外，还可使切片进行固相聚合，进一步提高聚合物的分子量，生产高粘度切片，以制取高强度的纤维。目前对于生产产品质量要求较高的帘子线或长丝，以及不具备聚合生产能力的企业，大多采用切片纺丝法。纺丝溶液的制备目前，在采用溶液纺丝法生产的主要化学纤维品种中，只有腈纶既可采用一步法，又可采用二步法纺丝，其它品种的成纤高聚物，无法采用一步法生产工艺。虽然采用一步法省去了高聚物的分离、于燥、溶解等工序，可简化工艺流程，提高劳动生产率，但制得的纤维质量不稳定。采用二步法时，需要选择合适的溶剂将成纤高聚物溶解，所得的溶液在送去纺丝之前还要经过混合、过滤

9、和脱泡等工序，这些工序总称为纺前准备。(1)成纤高聚物的溶解：线型高聚物的溶解过程是先溶胀后溶解。即溶剂先向高聚物内部渗入，高聚物的体积不断增大，大分子之间的距离增加，最后大分子以分离的状态进入溶剂，而完成溶解过程。用于制备纺丝溶液的溶剂必须满足下列要求：(1)在适宜的温度下有良好的溶解性能，并便所得高聚物溶液在尽可能高的浓度下具有较低的粘度；(2)沸点不宜太低，也不宜过高。如沸点太低，溶剂挥发性太强，会增加溶剂损耗并恶化劳动条件；沸点太高，则不宜进行干法纺丝，且溶剂回收工艺比较复杂；有足够的热稳定性和化学稳定性，并易于回收；应尽量无毒和无腐蚀性，并不会引起高聚物分解或发生其它化学变化。合成纤

10、维生产中常用的纺丝溶剂见表2。表2合成纤维生产中常用的纺丝溶剂成纤高聚物溶剂聚丙烯腈二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺，二甲基亚砜，硫氰酸钠水溶液，甲酸或氯化锌水溶液聚乙烯醇水聚氯乙烯丙酮与二硫化碳、丙酮与苯、环己酮、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、丙酮对苯二甲酸对苯二胺浓硫酸、含有氯化锂的二甲基亚砜在纤维素纤维生产中，由于纤维素不溶于普通溶剂，所以通常是将其转变成衍生物(纤维紊黄酸酯、纤维素醋酸酯等)之后，再溶解制成纺丝溶液，进行纺丝成形及后加工。纺丝溶液的浓度根据纤维品种和纺丝方法的不同而异。通常，用于湿法纺丝的纺丝溶液浓度为12%25%；用于干法纺丝的纺丝溶液浓度则高一些，一般在25%35%之间。因溶解

11、过程所需时间较长，目前生产中大多采用间歇式分批操作的溶解机，它是由带有夹套(可加热或冷却)的圆筒形机身、搅拌器及传动装置等组成。（2）纺丝溶液的混合、滤和脱泡混合的目的是使各批纺丝溶液的性质（主要是浓度和粘度）均匀一致。过滤的目的是除去杂质和未溶解的高分子物。纺丝溶液的过滤，一般采用板框式压滤机，过滤材料选用能承受一定压力、并具有一定紧密度的各种织物，一般要连续进行24道过滤。后一道过滤所用的滤材应比前一道更致密，这样才能发挥应有的效果。脱泡是为了除去留存在纺丝溶液中的气泡。这些气泡在纺丝过程中会造成断头、毛丝和气泡丝而降低纤维质量，甚至使纺丝无法正常进行。脱泡过程可在常压或真空状态下进行。在

12、常压下静置脱泡，因气泡较小，气泡上升速率很慢，脱泡时间很长；而在真空状态下脱泡，真空度越高，液面上压力越小，气泡会迅速胀大，脱泡速度可大大加快。三、化学纤维的纺丝成形将成纤高聚物的熔体或浓溶液，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，而成为液态细流，再在空气、水或特定的凝固浴中固化成为初生纤维的过程称作“纤维成形”，或称“纺丝”，这是化学纤维生产过程中的核心工序。调节纺丝工艺条件，可以改变纤维的结构和物理机械性能。化学纤维的纺丝方法主要有两大类：熔体纺丝法和溶液纺丝法。在溶液纺丝法中，根据凝固方式的不同，又分为湿法纺丝和干法纺丝。化学纤维生产中绝大部分采用上

13、述三种纺丝方法。此外，还有一些特殊的纺丝方法，如乳液纺丝、悬浮纺丝、干湿法纺丝、冻胶纺丝、液晶纺丝、相分离纺丝和反应纺丝法等，用这些方法生产的纤维量很少。下面着重介绍三种常用的纺丝方法。1.熔体纺丝切片在螺杆挤出机中熔融后或由连续聚合制成的熔体，送至纺丝箱体中的各纺丝部位，再经纺丝泵定量压送到纺丝组件，过滤后从喷丝板的毛细孔中压出而成为细流，并在纺丝甬道中冷却成形。初生纤维被卷绕成一定形状的卷装（对于长丝）或均匀落入盛丝桶中（对于短纤维）。图1为熔体纺丝示意图。图1熔体纺丝示意图由于熔体细流在空气介质中冷却，传热和丝条固化速度快，而丝条运动所受阻力很小，因此熔体纺丝的纺丝速度要比湿法纺丝高得多

14、，目前熔体纺丝一般纺速为10002000m/min，采用高速纺丝时，可达30006000m/mim或更高。为了加速冷却固化过程。一般在熔体细流离开喷丝板后与丝条垂直方向进行冷却吹风，吹风形式有侧吹和环吹等。吹风窗的高度通常在lm左右，纺丝甬道的长短视纺丝设备和厂房楼层的高度而定，一般约35m。近年来，一种用于纺制丙纶、涤纶短纤维的短程纺技术得到迅速发展。纺丝中熔体细流从喷丝孔挤出后，迅速用水冷却，冷却固化距离（纺程）只有50cm左右，比通常熔体纺丝机上数米长的冷却区要短得多，因此纺丝机的结构比较简单，投资费用较少。2.湿法纺丝纺丝溶液经混合、过滤和脱泡等纺前准备后，送至纺丝机，通过纺丝泵计量，

15、经烛形滤器、鹅颈管进入喷丝头（帽），从喷丝头毛细孔中挤出的溶液细流进入凝固浴，溶液细流中的溶剂向凝固浴扩散，浴中的凝固剂向细流内部扩散，于是高聚物在凝固浴中析出而形成初生纤维。湿法纺丝中的扩散和凝固不仅是一般的物理化学过程，对某些化学纤维如粘胶纤维还同时发生化学变化，因此，湿法纺丝的成形过程比较复杂，纺丝速度受溶剂和凝固剂的双扩散、凝固浴的流体阻力等因素限制，所以纺丝速度比熔体纺丝低得多。图2为湿法纺丝示意图。图2湿法纺丝示意图1一喷丝头2一凝固俗3一导丝盘4一卷绕装置在湿法纺丝中有备种不同的凝固方式。例如单浴法或双浴法、单独浴槽（浴管）或公共俗槽，以及深浴式或浅浴式等。采用湿法纺丝时，必须配

16、备凝固浴的配制、循环及回收设备，工艺流程复杂，厂房建筑和设备投资费用都较大，纺丝速度低，成本高且对环境污染较严重。目前腈纶、维纶、氯纶、粘胶纤维以及某些由刚性大分子构成的成纤高聚物都需要采用湿法纺丝。干法纺丝干法纺丝时，从喷丝头毛细孔中挤出的纺丝溶液不进入凝固浴，而进入纺丝甬道。通过甬道中热空气的作用，使溶液细流中的溶剂快速挥发，并被热空气流带走。溶液细流在逐渐脱去溶剂的同时发生浓缩和固化，并在卷绕张力的作用下伸长变细而成为初生纤维。图3为干法纺丝的示意图。采用干法纺丝时，首要的问题是选择溶剂。因为纺丝速度主要取决于溶剂的挥发速度，所以选择的溶剂应使溶液中高聚物的浓度尽可能高，而溶剂的沸点和蒸

17、发潜热应尽可能低，这样就可减少在纺丝溶液转化为纤维过程中所需挥发的溶剂量，降低热能消耗，并可提高纺丝速度。除了技术经济要求以外，还应考虑溶剂的可燃性以满足安全防护要求。最常用的干纺纺丝溶剂为丙酮、二甲基甲酰胺等。目前干法纺丝速度一般为200500m/min，高者可达10001500m/min，但由于受溶剂挥发速度的限制，干纺速度还是比熔纺低，而且还需设置溶剂回收等工序，故辅助设备比熔体纺丝多。干法纺丝一般适宜纺制化学纤维长丝，主要生产的品种有腈纶。醋酯纤维、氯纶、氨纶等。图3干法纺丝示意图由上述可知，干法纺丝的纺丝溶液制备与湿法纺丝相似。纺丝细流在甬道中固化成形，成形过程和设备外形结构又与熔体

18、纺丝有些相似。为了与熔体纺丝、溶液纺丝相比较，将三种基本成形方法的特征归纳于表3。表3三种纺丝成形方法的基本特征纺丝方法熔体纺丝干法纺丝湿法纺丝纺丝液状态熔体溶液溶液或乳液纺丝液浓度（%）10018451216纺丝液粘度（Pa.S）1001000204002200喷丝头（板）孔数13000010400024160000喷丝孔直径（mm）0.20.80.030.20.070.1凝固介质冷却空气，不回收热空气，回收、再生凝固浴，回收、再生凝固机理冷却溶剂挥发脱溶剂（或伴有化学反应）卷取速度207000100150018380四、化学纤维的后加工纺丝成形后得到的初生纤维其结构还不完善，物理机械性能较

19、差，如伸长大、强度低、尺寸稳定性差，还不能直接用于纺织加工，必须经过一系列的后加工。后加工随化纤品种纺丝方法和产品要求而异，其中主要的工序是拉伸和热定型。拉伸的目的是使纤维的断裂强度提高，断裂伸长率降低，耐磨性和对各种不同形变的疲劳强度提高。拉伸的方式有多种，按拉伸次数分，有一道拉伸和多道拉伸；按拉伸介质分，有干拉伸、蒸汽拉伸和湿拉伸，拉伸介质分别是空气、水蒸气和水浴、油浴或其它溶液；按拉伸温度又可分为冷拉伸和热拉伸。总拉伸倍数是各道拉伸倍数的乘积，一般熔纺纤维的总拉伸倍数为3.07.0倍；湿纺纤维可达812倍；生产高强度纤维时，拉伸倍数更高，甚至达数十倍。热定型的目的是消除纤维的内应力，提高

20、纤维的尺寸稳定性，并且进一步改善其物理机械性能。热定型可以在张力下进行，也可在无张力下进行，前者称为紧张热定型，后者称为松弛热定型。热定型的方式和工艺条件不同，所得纤维的结构和性能也不同。在化学纤维生产中，无论是纺丝还是后加工都需进行上油。上油的目的是提高纤维的平滑性、柔软性和抱和力，减小摩擦和静电的产生，改善化学纤维的纺织加工性能。上油形式有：油槽或油辊上油及油嘴喷油。不同品种和规格的纤维需采用不同的专用油剂。除上述工序外，在用溶液纺丝法生产纤维和用直接纺丝法生产锦纶的后处理过程中，都要有水洗工序，以除去附着在纤维上的凝固剂和溶剂，或混在纤维中的单体和齐聚物。在粘胶纤维的后处理工序中，还需设

21、脱硫、漂白和酸洗工序。在生产短纤维时，需要进行卷曲和切断。在生产长丝时，需要进行加捻和络筒。加捻的目的是使复丝中各根单纤维紧密地抱合，避免在纺织加工时发生断头或紊乱现象，并使纤维的断裂强度提高。络筒是将丝筒或丝饼退绕至锥形纸管上，形成双斜面宝塔型筒装，以便运输和纺织加工。生产强力丝时，需进行变形加工。生产网络丝时，在长丝后加工设备上加装网络喷嘴，经喷射气流的作用，单丝互相缠结而呈周期性网络点。网络加工可改进合纤长丝的极光效应和蜡状感，又可提高其纺织加工性能，兔去上浆、退浆，代替加捻或并捻。为了赋予纤维某些特殊性能，还可在后加工过程中进行某些特殊处理，如提高纤维的抗皱性、耐热水性、阻燃性等。如对

22、您有帮助，请购买打赏，谢谢您！随着合成纤维生产技术的发展，纺丝和后加工技术已从间歇式的多道工序发展为连续、高速一步法的联合工艺，如聚酯全拉伸丝（FDY）可在纺丝一牵伸联合机上生产，而利用超高速纺丝（纺速5500m/min以上）生产的全取向丝（FOY）,则不需进行后加工，便可直接用作纺织原料。五、其他纺丝方法合成纤维的主要纺丝方法为熔体纺丝法、溶液纺丝法（又可分为湿法和干法）等常规纺丝法。随着航空、航天技术、国防和许多现代工业的飞速发展，对合成纤维的性能提出了许多新的要求。例如，要求合成纤维具有特殊的耐高温性或阻燃性，要求纤维具有特别高的强度和模量等，因此合成了许多新的成纤高聚物，它们往往不能用

23、常规纺丝方法进行加工。另外，由于合成纤维工业本身的不断进步，要求技术相经济指标更加先进合理，为此需要进一步简化工艺，提高劳动生产率，并降低成本。对合成纤维生产的要求促进了科学和技术的不断发展。出现了一系列新的纺丝方法，诸如干湿法纺丝、液晶纺丝、冻胶纺丝、相分离法纺丝、乳液或悬浮液纺丝、反应纺丝法等，这些纺丝方法与常规纺丝法有所不同，因此可称之光非常规纺丝法。实际上其中干湿法纺丝、相分离法纺丝和液晶纺丝也属于溶液纺丝法的范畴，不过前二者的凝固方式与常规的湿法或干法纺丝不同，而后者则是纺丝液性质与普通的高聚物溶液不同而已。冻胶纺丝则是介于溶液纺丝与熔体纺丝之间的纺丝法。乳液或悬浮液纺丝可自成一类，

24、因为其纺丝原液既非熔体亦非溶液，不过其生产工艺与湿法基本相同。反应纺丝法是将高聚物的合成与形成纤维的过程合而为一的方法，是以一种新的构思为基础而发展起来的。根据所得纤维形式和性质的特征，把静电纺丝法、喷射（熔喷）纺丝法、离心纺丝法、无喷头熔池纺丝法以及膜裂纺丝法归纳为一类，称之为不规则的纤维或纤维材料的成形方法。如对您有帮助，请购买打赏，谢谢您！不言而喻实际上其中有的是属于熔体纺丝的范畴，有的则属于溶液纺丝的范畴，不过卷取方式（设备结构）或成品形式与常规纺丝法不同而已。有些书刊中，把纺制异形纤维和复合纤维以至出共混聚合物制取纤维的方法也作为特殊纺丝法（非常规纺丝法）。显然，异形纤维或复合纤维既

25、可能由高聚物熔体来纺制，也可能由聚物溶液来纺制，因此它本身应是熔体纺丝法或溶液纺丝法，只是喷丝组件结构、喷丝头孔眼形状、纺丝工艺条件以及成品纤维性能与常规纺丝有所不同。5.1干湿法纺丝溶液纺丝的一个有发展前途的新方法是所谓干湿法纺丝，或者称为干喷湿纺，这是将干法与湿法的特点结合起来的纺丝方法。干湿法纺丝时，纺丝溶液从喷丝头压出后，先经过一段空间，然后进入凝固浴，因此有人把这种方法称为通过空气夹层的湿法纺丝，图6-1为干湿法纺丝的示意图。从凝固浴中导出的初生纤维的后处理过程，与普通湿法纺丝相同。图6-1干湿法纺丝示意图干湿法纺丝有一些显著的优点。首先是由于纺丝液细流出喷丝孔后，先通过空气层，这样

26、就能大大提高喷丝头拉伸，因而纺丝速度可比一般湿法纺丝高510倍，大大提高了纺丝机的生产率。其次，与湿法纺丝相比，在干湿法纺丝时，可采用孔眼直径较大的喷丝头（d=0.150.3mm），同时采用浓度较高、粘度较大的纺丝溶液，湿法纺丝时溶液粘度一般为20-50PaS，干湿法纺丝时则为50100Pas，甚至可达到200Pas或更高。A.T.CepkOb等系统地研究了干湿法的成形机理。指出，干湿法成形过程可按工艺特点划分为五个区域见图6-2（a）。图6-2溶液纺丝法纤维成形过程图解（a）干湿法纺丝（b）湿法纺丝（c）干法纺丝dO-喷丝头孔径de-最大膨化区的液流直径din-进入凝固浴时的细流直径dm-开

27、始凝固瞬间的细流直径df-初生纤维直径I为液流胀大（膨化）区。自喷丝孔中流出的液流，出于喷丝孔中动时产生的法向应力差而胀大至24倍（点B）。如前所述（参阅第二章），产生法向应力差的原因是纺丝原液在喷丝孔入口处以及在毛细孔中流动时的剪切形变。法向应力差的大小以及与此有关的液流胀大程度，取决于毛细孔长度和直径、原液粘度、弹性模量、松弛时间以及原液的流动速度。口为液流在气体层中的轴向形变区。在此区内，胀大的液流受到拉伸，根据纺丝原液的粘弹性、表面张力和液流的形变速率可拉伸至10-20倍。皿为液流在凝固浴中的轴向形变区。避入凝固浴中的丝条并不是立即凝固的，而需要经过一定的时间，这取决于扩散条件和发生相

28、变的诱导期。在纤维表面形成固体皮层（点S）以前，纤维能发生显著的纵向形变，特别是在凝固作用缓和的浴中。IV为纤维固化区。此区长度取决于丝条的运动速度和凝固剂的扩散速度。到达D点时，此区结束，扩散的前沿述到纤维中心，其凝固剂浓度等于临界过饱和浓废。在此区内主要发生纤维结构的形成过程或各向异性溶液结构的固定过程。V为已成形纤维导出区。丝条在此区中运动时继续发生扩散过程，并部分地发生结构形成过程。为了便于比较，图6-2中（b）和（c）还表明了湿法和干法的纤维成形过程。将这三种溶液纺丝法加以分析比较可知，它们彼此有原则上的不同。干湿法纺丝与湿法的主要不同在于前者形成的纤维能在空气层中经受显著的喷丝头拉

29、伸（口区），而液流胀大区却没有很大的形变，这就可以大大提高纺丝速度。事实上干湿法纺丝时，液态丝条的拉伸是在口区和部分地在皿区进行的，拉伸区长度可达5100mm，远远超过液流胀大区的长度。在这样长的距离内发生的液流的轴向形变，其速度梯度不大，实际上紧张的液流胀大区本身并不发生形变。而与此相反，在湿法纺丝时见图6-2(b),喷丝头拉伸在很短的区域内一B点与S点之间发生，这样就导致产生很大的拉伸速度，且特别不利的是导致液流胀大区发生强烈的形变。此时液流变细，不是象流动的液体动力学条件所预期的那样胀大2-4倍，而是胀大1.11.2倍，这使粘弹性的液体受到过大的张力，并在较小的喷丝头拉伸下就发生断裂。因

30、而在湿法纺丝时，要借增大喷丝头拉伸而提高纺丝速度是有限制的，而在干法纺丝时，根据流变因素看来，成形条件接近于熔法纺丝，此时喷丝头拉伸可达2030倍，纺丝速度可提高至6001200m/min。湿法纺丝时，可借助于增大原液喷出速度而提高纺丝速度，此时，可操持喷丝头拉伸值不大，但由于增大喷出速度会发生弹性湍流而破坏流动过程，故借以提高纺丝速度的可能性显然是有限的。例如，在纺丝速度达到150200m/min时已变为非稳态流动，形成螺旋形的液流，这会在纤维中形成疵点并妨碍成形过程的正常进行。干湿法纺丝与千法纺丝图6-2(c)啲不同在于前者除可能增大喷丝头拉伸而提高纺丝速度外，还有可能比较有效地调节纤维的

31、结构形成过程。千法纺丝时，液流的凝固限于溶剂的挥发速度，往往很慢，通常溶液并不分离成两相。干湿法纺丝时，正在拉伸中的液流(纤维)进入凝固浴，凝固动力学和相应的纤维的结构可借调节凝固浴组成和温度而在一宽广的范围内加以改变。在这种清况下，高聚物溶液分离为两相：一是固相，这是溶剂化的高聚物，另一种是液相，这是凝固剂和溶剂的混合物。这种分离表现为明显地分成两相的界面，它从纤维表面移向纤维中心。在图6-2（a）中这一界面表示如IV区中的锥形。如上所述，干湿法纺丝与湿法或干法纺丝相比有明显的优点。但必须指出，干湿法纺丝时，液流极易沿喷丝头表面发生漫流，此种漫流现象与聚合物溶液的粘弹性的、表面张力、喷丝孔几

32、何形状以及形变速度有关。在干湿法纺丝中，自喷丝头至凝固浴的空间距离是工艺控制的重要参数之一，一般不应小于2030mm，在此空间可以填充空气或惰性气体。干湿法纺丝已在聚丙烯腈长丝生产中得到实际应期，其纺丝速度为40150m/min。干湿法纺丝同样适用耐热性高聚物的高粘度溶液或液晶溶液纺丝，以制取耐高温的或高强高模纤维。5.2由刚性链高聚物的各向异性溶液纺制纤维液晶纺丝在新型的特种合成纤维中，最引人注目的是高强度、高模量并耐高温的芳香族聚酰胺纤维（AramidFibres）。芳香族聚酰胺的结构特征，是具有线型的刚性链大分子，其芳香环通常在同一平面上。这种聚合物的典型例子是聚对苯甲酰对苯二胺（I）（

33、制得的纤维叫芳纶14）;聚对苯二甲酰对苯二胺（口）（制得的纤维叫芳纶1414，美国杜邦公司产品商名PRD-49、纤维-B.Kevlar）;以及由对苯二甲酰氯与对氨基苯酰肼所得的聚酰胺（皿）（制成的纤维在美国孟山都公司称为X-500）。纯芳香族聚合物分子链的刚性导致它通常在熔融以前就发生分解（其熔点或软化温度高于热分解温度），而且很难溶于常用的溶剂，只能溶解在某些强酸、酰胺、含锂盐的砜和亚砜等有限的几种溶剂中，其中以二甲基乙酰胺（DMAc）和浓流酸为最常用。一、刚性链聚合物纺丝溶液的特性芳香族聚酰胺溶解后，形成的溶液具有特殊的流变性和光学特性。图6-3显示了PPTA浓流酸溶液粘度与溶液中高聚物浓

34、度的依赖关系。可见随着浓度的变化，溶液表观粘度有一个明显的突变点C*当溶液浓度CU02时，则局部有序的系统（yeq0.1）,则几乎在全部浓度范围内必须涉及非均相系统，它包括很稀的各向同性溶液和很浓的各向异性溶液。Fiory理论的预言和某些生化高聚物以及关于芳香族聚酰胺（I和口）的实验数据是符合的。表6-1列举了轴比不同的刚性链、半刚性链聚合物的？和C值（C代表以重量浓度计的临界浓度）。对于某一特定的刚性链聚合物，假定它在溶液中呈完全伸直构象，则轴比x主要与聚合物分子量有关。例如，据测得PBA每个单元链节的长径比为0.96，则PBA的轴比为：式中：PBA的重均分子量；119为PBA单元链节的分子

35、量。得:由式（6-3）时可知，临界浓度的大小主要取决于聚合物分子量的高低。光学各向异性是液晶的又一重要特性。PPTA在硫酸中的稀溶液（Cc-时，体系才转变为液晶态。PPTA液晶在偏振光中表现为晶体的双折射，具有消偏振光作用。将液晶溶液置于正交偏振光下，可观察到有光透过，且透光强度与样品厚度及各向异性度有关。在一普通偏光显微镜的目镜位置上，安装一个硒光电池或光电倍增管，通过检流器分别测定样品在平行和正交偏振光中的透光强度并以空白校正之，即可按下式求出溶液的各向异性度（以式中：分别代表样品和空白在正交偏振光中的透光强度；分别代表样品和空白在平行偏振光中的透光强度。）显然，各向同性溶液的DDA值为零

36、，而各向异性溶液的DDA值介于0-100%之间。DDA值在某种程度上反映了聚合物大分子在溶液中的区域有序结构和取向状态，其大小主要取决于聚合物的分子量、溶液浓度和温度。有人测定了不同浓度、不同温度的PPTA溶液在偏振光下的透光强度和DDA值，并绘制了PPTA/H2S04体系的相图（图6-5）。根据相图可确定各向异性区城的边界条件和相转变过程。试验表明PPTA/H2SO4体系不仅随浓度的增加发生如下的相转变：各向同性溶液一各向异性溶液一各向异性固体，而且相对于某一浓度值，存在着一个特定的TmTa温度区。当TTa时，体系变为各向同性溶液；只有在TmTa范围内才既有流动性又有光学各向异性。因此，可将

37、Tm称为熔点，Ta称为临界温度点。刚性链聚合物溶液的表观粘度主要取决于聚合物分子量、溶液浓度和温度。在低切变速率下，PPTA/H2SO4体系的粘度与温度及浓度的关系见图6-6。Hermans测定了合成多肽溶液粘度与浓度及切变速率的依赖关系，认为只有在切变速率不太大的场合，各向异性相的表观粘度才比各向同性溶液低。因此，他提出了如图6-7所示的模式图。从该图可直观地理解为什么在高切变速率下各向同性和各向异性溶液的差异趋于消失。刚性链聚合物溶液的粘度与切变速率的依赖关系与Hermans模式有相似之处。图6-8表明PBA的二甲基乙酰胺溶液的流变性能，该聚合物的G=5%。由图6-8可知，各向同性溶液（3

38、%）具有典型的非牛顿流体的流变性能，在低剪切应力下，有一个准牛顿流动区，而在高剪切应力下出现切力变稀区。但液晶态（7%和9.5%）的流变行为与此不同，圭要表现在：（1）在低剪切应力下（？），由于聚合物大分子在溶液中沿切变方向排列取向，出现一个切力变稀区，且浓度越高，切力变稀越明显；（2）随着剪切应力的提高，虽然也出现假牛顿区和切力变稀区，但剪切应力对粘度的影响不如各向同性溶液明显，而且浓度越高，影响越小，当C=9.5%时，切力变稀区已变得很不明显；（3）在高剪切应力下（？）液晶体系的粘度不再比各向同性溶液低，而且粘度单纯地随浓度而递增。二、刚性链聚合物溶液的纺丝液晶纺丝所谓液晶纺丝，系指用具有

39、液晶状态的溶液来纺丝。大家知道，蚕丝是由生物高分子液晶得到的天然纤维。液晶纺丝真正应用于合成纤维生产并受到重视，则是近几年来的事。60年代末，以纤维-B的开发为起点，液晶纺丝的研究进入了实用阶段并终于发展成为一种新的纺丝技术。由刚性链芳香族聚合物溶液制造纤维的过程，在工艺方面原则上与用柔性链芳香族聚合物溶液制造纤维的相应过程差别不大，但所发生的现象的本质则有很大不同。纺丝溶液的制备可采用二步法，即将预先制成、析出并经仔细干燥的高聚物溶解；也可采用一步法，即直接用单体在溶剂中缩聚而得到的聚合物溶液作为纺丝液。制得的溶液经混和、过滤、脱泡等纺前准备工序，然后送去纺丝。纺丝可采用通常的湿法来进行，也

40、可采用干湿法，很少采用干法。美国杜邦公司开发的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维，原先采用各向同性溶液湿法纺丝路线，制得的纤维强度不高。自从发现PPTA液晶以后，该公司以在室温下具有可纺性的，度为10%左右的各向异性纺丝液，用普通湿法纺丝制得了高强度、高模量纤维（成品纤维强度达1.2N/tex，初始模量达112.7Gpa）。其后，进而采用高温、高浓度的各向异性溶液作纺丝液，用干湿法流下紧张式纺丝，使纤维强度大幅度提高至1.762.2N/tex，纺丝速度也提高了十多倍（见图6-2）。表62列举了用不同纺丝方法制得的纤维性能，采用干渴法纺丝的优点是显而易见的。采用干渴法纺丝时，往往用硫酸作溶剂，纺丝溶液的制

41、备、过滤和脱泡相当复杂。这种溶液在室温下粘稠如胶状，只有在加热至8090弋时才能流动。但加热会使高聚物在硫酸溶液中迅速发生水解，因此，制备纺丝溶液和纺前谁备过程必须在几十分钟内完成，要采用强有力的螺杆挤出机送料，以使在高压下经滤网过滤，并类似熔体脱泡那样在挤出机中使溶液脱泡，脱泡过程的最后完成是使剩余的气泡在高压下溶解。干湿法纺丝的溶液浓渡至少为16%，甚至高达20%，溶液粘度达200Pas或更高些，这比湿法纺丝的溶液粘度高出数倍。这种溶液的DDA值较高。在纤维成形过程中，施加不大的外力就可达到相当高的取向，同时使凝固丝条内，对纤维机械性能有较大贡献的缚结分子的数目增多而缺陷减少，因此有利于提

42、高纤维的强度。由于采用了高浓度的纺丝液，必须提高纺丝液温度。因为从PPTA/H2SO4体系的相图（图6-5）可知，浓度越高，各向异性固体与各向异性溶液之间的临界温度Tm也越高。在一定范围内，聚合物分子量越大，制得的纤维强度就越高，这是一般规律。对于液晶纺丝，看来这更有特殊意义。因为分子量越高，液晶溶液的DDA值越大，制得的纤维取向度也较高。其次，由于纺丝液温度高，不可避兔地会导致聚合物在硫酸中发生降解，为了保证纤维中大分子有一定的分乎量，必须采用较高分子量的聚合物。凝固浴温度一般为4弋左右。采用低温不仅可抑制溶剂和非溶剂之间的双扩散，而且更重要的是有利于液晶溶液取向结构的快速固定。众所周知，为

43、了保证成形的稳定性，湿法纺丝喷丝头捡伸一般较小，甚至采用负值。干湿法纺丝时喷丝头拉伸很大（一般为67倍）。由于从喷丝孔挤出的液流中的大分子已有定取向，在高倍喷丝头拉伸作用下，大分子取向度大大提高。由于采用了人们所熟悉的铜氨纤维生产中用的流下紧张式纺丝，纺丝线上张力易于调节，凝固浴中流体动力学阻力较，有利于大幅度地提高纺丝速度（可达200450m/min或更高）。三、纤维结构的形成用液晶纺丝法制得的芳纶1414与几种柔性链纤维机械性质的比较见表6-3。由表6-3可知，柔性链高聚物纤维强度和模量的实际值远低于理论值。这一方面是由于柔性链高聚物大分子无序排列符合热力学平衡状态，另一方面，柔性链高聚物

44、的独立运动链段单元较小，由于大分子的热运动和分子链的内旋转，总是力图保持表面能最小的状态，结果生成折叠链结晶，而对强度起决定作用的连接折叠链晶片的缚结分子数量较少。有资料指出，柔性链高聚物纤维的非晶区中，能够承受负荷的链段数仅为相应的晶体横截面中链段数的1/154/10，再加缚结分子的长度均一性较差，在外力作用下，往往容易被“各个击破”，因而大大降低了纤维强度。但是，由液晶纺丝得到的刚性链纤维则截然不同，从表6-3可知，芳纶1414不仅实际强度和模量远比其他纤维为优，而且与理论值的差距小，特别是芳纶1414的实际模量更是与理论值十分接近。有人从纤维结构的观点分析了上述现象的物理本质，指出：此种

45、纤维之所以具有如此优越的性能，主要在于聚合物大分子链刚性强、结晶区域具有伸直链结构，以及非晶区的取向度高，而液晶纺丝正是获得这种结构的有效手段。如前所述，PPTA/H2S04体系可以形成向列型液晶，大分子在溶液中呈现大量一维有序排列，而且这种有序态自由能最小。纺丝时不是以单个分子或分子链段而是以适当取向的分子集团作为流动变形的单元，因此当溶液从喷丝孔喷出时，这种已有结构取向的细流，借助于高倍喷丝头拉伸和低温冻结，可直接获得高取向度纤维，从而往往可省去后拉伸。同时出于这种取向符合热力学稳定状态，故不易发生解取向。然而众所周知，喷丝头孔道中的流动取向通常对产生稳定的分子取向无效。液晶纺丝亦不例外。

46、有文献指出，刚性链高聚物初生纤维的高取向度是由于拉伸流动，而不是由子喷丝孔中的剪切流动所引起的。进行附加的热拉伸或拉伸-热定型过程，可进一步提高取向度，取向度大小取决于拉伸比和拉伸温度。成品纤维的分子取向（用声速法测定）和晶体取向，（用X射线法测定）与其机械性能有一定关系。图6-9表明芳香族聚酰胺初生纤维和经热处理后纤维的这种关系。分子的刚性和纺丝液的各向异性可能影响到纤维结构的另一方面结晶度。众所周知，增加大分子的刚性和非晶相中的有序度与降低熔融熵（）有关：这会促进结晶，并从而使熔融自由能（）及结晶速率增大，这从下式便可看出：由刚性链的芳香族聚酰胺制得的纤维，通常结晶度高达98%。然而可能另

47、一种因素即高聚物晶体的形态要比结晶度更重要。直观地可以设想刚性链发生伸展并在纺丝原液中形成分子束。会妨碍在随后的结晶过程中申发生链拆叠，从而使纤维具有缺陷较少的伸直链结晶。此时分子间的作用力得到最大的发挥，而在非晶区中，承受负荷的链磁数量与柔性链纤维相比有成倍的增长，从而使纤维具有极高的机械性能。液晶纺丝不仅在制备全对位芳香族聚酰胺纤维方面取得了重大进展，而且随着液晶理论研究和纺丝工艺的进步，为改进其他合成纤维的成形方法，尤其是对新品种的开发，也必将产生巨大的影响。5.3冻胶纺丝法（半熔体纺丝法）冻胶纺丝法亦称半熔体纺丝法，其实质是将一种非常浓的高聚物溶液或塑化的冻胶（高聚物浓渡一般不低于35

48、%-55%，有的甚至高达80%以上）压经喷丝头而进入一种气体介质，在此介质中纺丝线被冷却，有时还伴随着溶剂挥发，致使高聚物固化。冻胶纺丝是介于干法纺丝和熔体纺丝之间的一种方法，有时甚至就被当作干法纺丝看待。不过溶液浓度比干法纺丝溶液高得多。冻胶纺丝时的固化过程主要是冷却过程，这又与熔体纺丝相似。由超高分子量的柔性链高聚物（例如聚乙烯、聚乙烯醇）溶液进行湿法纺丝，溶液浓度并不高，但凝固浴温度低，实陈上亦是冻胶纺丝。冻胶纺丝的固化动力学受流体转化成固体冻胶的过程所控制。纺丝液所必须满足的必要条件为胶凝温渡（或胶熔温度Tym）应远高于室温T?的而低于挤出温度TOT0TgmT挤出温度的上限取决于溶液的

49、热稳定性或高聚物的化学稳定性而对浓度不太敏感，下限则与可纺性有关，并受凝聚机理所控制。提高聚合物浓度对T和挤出温度的下限都有影响。影响固化速率的主要因索为传热相胶凝化。胶凝化是一个相当慢的过程，它并非在纺丝线冷却之后立即发生。表征胶凝化过程的一个特征参数为剪切模量G,它正比于冻胶网络的密度。冻胶纺丝时，限制可纺性的第一个因素是“内聚断裂”。因为很浓的高聚物溶液的松弛时间长，因而当喷丝头拉伸比和形变速率超过某个临界极限时，就发生内聚断裂。提寓纺丝甬道中的温度可以使这个不良效应减小。另一种影响亦是由于高浓度纺丝原液的粘弹行为所引起的。冻胶纺丝时，发生从喷丝头里不规则流出、熔体破裂以及类似于通过喷丝

50、孔道的剪切流动时所发生的不稳定。这些不稳定性可借改变喷丝头设计和挤出温度而有所减小。冻胶纺丝适用于熔点高于分解温度的某些成纤高聚物的纺丝，目前已成功地用于纺制聚乙烯醇、纤维素酯、丙烯腈和氯乙烯的聚合物或共聚物，以及偏二氯乙烯的聚合物或共聚物纤维。这类聚合物虽然有的也能出其溶液用湿法或千法纺丝，但采用冻胶纺丝法时，有一些明显的优点。首先，由于纺丝液粘度高，固化速率快，故纺丝速度可高达2000m/min，使生产效率大大提高。与常规的溶液纺丝法相比，冻胶纺丝法生产效率高的另一原因是纺丝液中高聚物浓度高。冻胶纺丝法的缺点是从纤维中萃取残存的溶剂，以及回收溶剂和萃取剂的过程比较复杂。由于从纤维中洗除溶剂

51、的速度远远落后于纺丝速度，甚至因而失去了纺丝速度高的优点。此外，高浓度、高粘度纺丝液（冻胶）的过滤和脱泡较为困难，也是生产上的一大障碍。5.4相分离纺丝法近年来，在研究高聚物溶液的相平衡和相转变的过程中，研究成功了一种新的纺丝方法相分离纺丝法。此法与冻胶纺丝法相类似，采用一种高聚物溶液作为纺丝原液，纺丝线的固化是改变温度的结果，而不是改变溶液的组成。不过在冻胶纺丝时，固化是与形成分子网络（冻胶）有关。而在相分离纺丝法中，则是由于在一个二元或多元的高聚物-溶剂体系中发生相分离，且通常接着发生溶剂结晶析出所致。溶解高聚物所用的溶剂可采用单一溶剂，也可采用混合溶剂，但必须具备这样一种特性，即在高温下

52、能够溶解高聚物，而在冷却时则迅速分离成两相。如采用单一溶剂，就分离成高聚物相（纤维相）和溶剂相；如采用混合溶剂，则高聚物实际上将浓缩于对它为较良溶剂的相中，形成冻胶状初生纤维而被分离出来。在高温下经喷丝头压出的纺丝液细流，在气体介质中冷却，纺丝中的溶剂在临界温度T下结晶，含有全部溶剂的固化丝条被卷绕成筒子，或送去进行后处理。后处理工序主要包括拉伸和萃取（为了涂去溶剂），可以先拉抻后萃取，也可以先萃取后拉伸。采用相分离法纺丝时，对纺丝液中高聚物浓度无严格限制，但需要控制一定的粘度。冻胶纺丝时所遇到的过滤、混和、脱泡等困难在此并不存在。图6-10表明，一个假设的三元体系（含有高聚物P和两种低分子量

53、溶剂S1和S11）的相分离。在挤出条条件下纺丝图6-10（a）纺丝原液组成（SF）位于一种液态的均相区中。当达到临界温度T时图6-10（b）,分开单相区和两相区的双结点曲线达到纺丝液的组成。从这个温度开始，进一步冷却导致相乎衡，乃使SF点进入两相区内图6-10(a图6-10表明平衡组成并说明了整个体系组成不改变而发生相分离的推动力，象许多其他的动力学过程一样，高聚物体系的相分离以一定的速率进行，而固化总速率是受冷却速率和比分离速率(SpecificSeparafionrate)二者所控制的。可以设想，如果相分离先于溶剂的结晶，则析出相(液相)的组成接近热力学平衡。快速结晶伴随着分子活动性大大减

54、小，能产生不平衡的过饱和相，在溶剂萃取、拉伸和洗涤等工序中此过饱和相发生进一步的变化。这种成形方法是基于纺丝溶液快速冷却到大大低于高聚物溶解度曲线上的上临界点温度以下的温度，从而发生了高聚物-解度，溶剂体系的相分离。图6-11是这种成形方法的相转变过程和干法成形过程相转变过程的比较。组成X1相分离的结果是形成两相：凝胶状的纤维组成？及含有少量高聚物的溶剂组成？。采用相分离法纺丝方法的必要条件在于找出大大低于体系流动曲线的？点。由此看来，此法亦可理解为利用相分离原理的一种新的干法纺丝。相分离纺丝法的优点是纺丝速度高(100-1600m/min)，生产能力大。采用这种纺丝方法，就以能用分子量特别高

55、的高聚物制成浓度相当稀的溶液来纺丝。纺丝液浓度一般为10%30%。用分离纺丝法能纺制特别细的纤维，以及含有高达80%填充物的纤维，甚至含有粒度超过纤维直径的填充物时也能进行纺丝。采用相分离纺丝法，可以得到用其他纺丝方法所不能制得的萃取溶剂以及溶剂回收等方面都有困难。纤维的微观结构和亚微观结构对纺丝液的组成以及萃取和拉伸条件非常敏感。先拉伸后萃取、水洗所得纤维的结构和性能与先萃取(因而纤维中含有很大的内表面）后拉伸所得的纤维有很大不同。表6-4列举了采用相分离纺丝的一些实例，并指明了所得纤维的机械性能指标。相分离纺丝理论尚处于开始发展的阶段，尚未弄清的主要问题有高聚物-溶剂体系中相平衡的温度依赖

56、关系，这种体系的相分离动力学以及在未拉伸纤维萃取、拉伸和热处理过程中的结构变化等等。5.5乳液或悬液纺丝法乳液或悬液纺丝法就是把成纤高聚物分散介质（载体）中，构成乳液或悬液以进行纺丝的方法。此法适用于某些熔点高于分解温度，且没有合适的溶剂可使它溶解或塑化，因而无法转化成纺丝溶液体的成纤高聚物的纺丝，早在50年代就被用来生产聚四氟乙烯纤维。乳液纺丝法的基本过程与湿法纺丝相类似。先将粉状的高聚物分散于某种成纤载体中，配制成乳液（或悬液），载体通常是另一种高聚物的溶液，这种溶液应易于纺制成纤维，并能在高温下被破坏掉。载体除去后，高熔点聚合物的粒子被烧结或熔融而连续化起来形成纤维。为了提高纤维的强度，

57、在烧结时，通常要进行热拉伸。我国生产的聚四氟乙烯（PTFE）纤维商名氟纶，用乳液法或膜裂法纺丝。采用乳液法纺丝时，起始原料是水相的PTFE分散液，它是由四氟乙烯单体在压力剂，但必须具备这样一上种特性，郎在高温下能够溶解高聚物。而在冷却时则迅速分离成两相。如来崩单一溶剂，就分离成寓聚物相（纤维相）和溶剂相;知采用混合溶剂，则高聚物实际上将浓缩于对它为较良溶剂的粕申，形成冻胶状初生纤维而被分离出釜中，经乳液聚合直接得到的。一般用聚乙烯醇水溶液（维纶纺丝液）或粘胶（纤维素黄酸钠的碱溶液）作为载体，与PTFE分散液混和成均匀的乳液，经纺前准备（过滤、脱泡）后，相应地按通常的维纶纺丝法或粘胶纺丝法纺制成

58、纤维。这样得到的初生纤维经水洗和干燥后，于430450弋下短时间加热，吏聚四氟乙烯烧结（粒子连续化）然后于350弋左右进行热拉伸。在烧结温度下，载体聚乙烯醇或纤维素分解而被除去，而聚四氟乙烯粒子则发生连续化而形成纤维。亦可用粘胶法来纺制陶瓷纤维。为此，将可溶性的无机物（硅酸钠）溶解在粘胶中，在硫酸凝固浴中纺丝。在粘胶凝固的同时，微细而分散在纤维素基体中的无机物（氢氧化硅）亦沉析出来，在一充有氧化性或还原性气体的（T=900C）炉中进行热处理以除去纤维素基体，就得到耐高温的二氧化硅（SiO2）或碳化硅（SiC）纤维。新型的阻燃纤维维氯纶也是采用乳液纺丝法成形的它是PVA-PVC共聚共混纤维。制法

59、是将氯乙烯（VC）单体在低分子量聚乙烯醇（PVA）的存在下进行乳液聚合，将所得到的乳液与一定量的普通PVA水溶液相混合，配制成纺丝原液，其中PVA与PVA的重量比般为40：60、50：50或60：40。这种纺丝原液亦可看作是一种乳液，其成形工艺流程与维纶湿法纺丝的流程基本相同。出凝固浴后，初生纤维依次被进行湿热拉伸。干燥、干热拉伸和热处理，在热处理过程中，PVC粒子发生连续化。研究表明，在有良好的稳定性，纺丝原液的可纺性良好。在经热处理连续化以后所形成的共混纤维中，PVA与PVC成网络结构。这种纤维经合适的缩醛研究表明，在乳液中FVC孚L胶粒的平均粒度以20-30nm为宜，这种乳液具有良好的稳

60、定性，纺丝原液的可纺性良好。在经热处理连续化以后所形成的共混纤维中，PVA与PVC成网络结构。这种纤维经合适的缩醛化（其工艺条件需与普通维纶的缩醛化有所不同）以后，就得到PVA-PVC共混纤维维氯纶，它兼具氯纶和维纶的特性，是一种很有发展前途的良好的阻燃纤维。乳液纺丝在橡胶纤维成形方面已应用过许多年。经浓缩、纯化、脱泡及预熟化的胶乳一种天然橡胶的水乳液，挤过玻璃喷口进入醋酸浴中。丝条被固化并以1020m/min的速度收集起来，经过洗涤、干燥、拉伸后，在加热室内硫化。所涉及的固化机理就是以胶乳而稳定的橡胶原液聚结起来。聚结作用的动力学可以用从悬浮液的凝结推导出的Smoluehowski方程式近似