化纤生产基础知识课件

化纤生产基础知识雅轩淋淋一、化学纤维的常用基本概念

1、纤维（Fibre）从形状上说，纤维是一种比较柔韧的细而长的物质，供纺织应用的纤维长度与直径之比一般大于1000：1。典型的纺织纤维的直径为几微米至几十微米，长度超过25mm，线密度的数量级为10-5g/mm。对于纺织纤维，还要有较大的断裂伸长，纺织纤维的典型断裂伸长在10～50%范围内。2、长丝（ContinuousFilament）

在化学纤维制造过程中，纺丝流体（熔体或溶液）经纺丝成形和后加工后，得到的长度以千米计的纤维称为长丝。

长丝包括单丝、复丝、帘子线

单丝：用单孔喷丝头纺制而成的一根或几根连续纤维，较粗的单丝称为鬃丝；复丝：数十根以上单纤维组成的丝条；帘子线：数根单纤维组成，专门用于制造轮胎帘子布。3、短纤维（Staple）化学纤维的产品被切成几厘米至十几厘米的长度，这种长度的纤维称为短纤维。根据切断强度的不同，短纤维可分为棉型、毛型、中长型短纤维。棉型短纤维：长度25～38mm，纤维较细（线密度1.3～1.7dtex），类似棉花，主要用于与棉混纺—涤棉织物。毛型短纤维：长度为70～150mm，纤维较粗（线密度3.3～7.7dtex），类似羊毛，主要用于与羊毛混纺—毛涤织物。中长短纤维：纤维长度为51～76mm，纤维的线密度为2.2～3.3dtex，介于棉型和毛型之间，主要用于制造中长纤维织物。丝束：由几万根甚至几百万根单丝组成的束丝，用来切断成短纤维和牵切成条子。牵切纤维丝束：经拉伸而断裂成短纤维，纤维长度不等。预取向丝：经高速纺制得的纤维，具有一定取向度，但仍需后处理加工。几种非圆形喷丝孔形状及相应纤维横截面形状4、异形截面纤维（ShapedFibres）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，并具有蓬松性、耐污性和抗起球性，纤维的回弹性与覆盖性也可得到改善。三角形横截面的涤纶或锦纶与其它纤维的混纺织物有闪光效应；十字形横截面的锦纶回弹性强；五叶形横截面的涤纶长丝有类似真丝的光泽、抗起球、手感和覆盖性良好；扁平、带状、哑铃形横截面的合成纤维纤维具有麻、羚羊毛和兔毛等纤维的手感和光泽；中空纤维的保暖性和蓬松性优良，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、溶液浓缩等。5、复合纤维复合纤维是将两种或两种以上成纤高聚物的熔体或浓溶液，利用组分、配比、粘度或品种的不同，分别输入同一纺丝组件，在组件中的适当部位汇合，在同一纺丝孔中喷出而成为一根纤维，称为复合纤维。复合纤维的品种很多，有并列型、皮芯型、散布型（海岛型）等。并列型复合和偏皮芯型复合，由于两种聚合物热塑性不同或在纤维横截面上不对称分布，在后处理过程中产生收缩差，从而使纤维产生螺旋状卷曲，有类似羊毛弹性和蓬松性。皮芯型纤维：是兼有两种聚合物特性或突出一种聚合物特性的纤维。如将锦纶作皮层，涤纶作芯层，可制得染色性好、手感柔中有刚的纤维；利用高折射率的芯层和低折射率的皮层可制成光导纤维。若利用岛组分连续分散于海组分中形成海岛型复合纤维，再用溶剂溶去海组分，剩下连续的岛组分，就成为非常细的超细纤维。裂离型复合纤维在纺丝成形和后加工过程中均以较粗的长丝形态出现，而在织造加工中，特别是整理和磨毛过程中，由于两组分的相容性和界面粘结性差，每一根较粗的长丝分裂成许多根丝。复合形式不同，裂离后纤维的截面形状和粗细也不同，如图（f）为桔瓣型复合纤维，裂离后纤维横截面为三角形，(g)为裂片型复合纤维，裂离后成为扁丝。这种裂离型复合纤维生产技术在超细纤维的制造中已被广泛采用。6、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，有高弹丝和低弹丝之分。弹力丝的伸缩性、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。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。类似毛线的变形纱和膨体纱以腈纶为主。（变形方法）7、超细纤维由于单纤维的粗细对于织物的性能影响很大，所以化学纤维也可按照单纤维的粗细（线密度）分类，一般分为常规纤维、细旦纤维、超细旦纤维和极细纤维。常规纤维：线密度1.4～7dtex；细旦纤维：线密度为0.55～1.3dtex，主要用于仿真丝类的轻薄型和中厚型织物；超细纤维：线密度为0.11～0.55dtex，主要用于高密度防水透气织物和人造皮革、仿桃皮绒织物等；极细纤维：线密度在0.11dtex以下，可通过海岛纺丝法生产，主要用于人造皮革和医学滤材等特殊领域。8、差别化纤维差别化纤维系外来语，来源于日本。一般泛指通过化学改性或物理变形使常规化纤品种有所创新或赋予某些特性的服用化学纤维。在聚合及纺丝工序中改性的有：共聚、超有光、超高收缩、异染、易染、速染、抗静电、抗起毛起球、防霉、防菌、防污、防臭、吸湿、吸汗、防水、荧光变色等纤维。在纺丝、拉伸和变形工序中形成的有：共混、复合、中空、异形、异缩、异材、异色、细旦、超细、特粗、三维卷曲、网络、混纤、混络、皮芯、并列以及竹节、混色、包覆等等都属于差别化纤维的范畴。差别化纤维主要用于服装及服饰织物，可提高经济效益、优化工序、节约能源、减少污染、增加纺织新产品。9.特种纤维特种纤维一般指具有特殊的物理化学结构、性能和用途的化学纤维，如高性能纤维、功能纤维等。耐高温、耐腐蚀、耐辐射、高强高模、反渗透、导光、导电等特性、主要用于产业及尖端技术等领域。高技术纤维在神舟五号飞船上的应用1.非电传爆导爆索——高强纤维2.宇航服——高强、阻燃、抗静电纤维3.

引导伞、减速伞、主伞、备份伞及伞索—高强、阻燃、抗静电纤维4.

舱内装饰织物——阻燃纤维5.

复合材料——高强高模纤维

化学纤维维的主要要品种与与结构化学纤维维的主要要品种与与结构化学纤维维的主要要品种与与结构物理性能能指标机械性能能指标（力学性性能指标标）稳定性能能指标加工性能能指标短纤维的的附加品品质指标标长度细度比重光泽吸湿性热性能电性能断裂强度度断裂伸长长初始模量量回弹性耐多次变变形性高温和低低温的稳稳定性对光－大大气的稳稳定性化学试剂剂的稳定定性微生物作作用的稳稳定性抱合性起静电性性染色性纤维长度度卷曲度纤维疵点点二、化学纤维维的主要要质量指指标二、化学纤维维的主要要质量指指标1、线密密度（纤纤度）在法定计计量单位位中，表表示纤维维粗细程程度的量的名称为为“线密密度”，，在我国国化学纤纤维工业业中，旧旧称“纤纤度”。。1000m长纤纤维质量量的克数数即为该该纤维的的特数。线密度度的单位位名称为为特，符符号为tex，，其1/10称称分特，，符号记记为dtex。。旦尼尔（（Denien简称旦旦）和公公制支数数（简称称公支））为非法法定计量量单位，，以后不不单独使使用。特特数=1000/公制制支数；特数≈0.11*旦尼尼尔数2、初始模模量纤维初始始模量即即弹性模模量，是指纤维受拉拉伸而当当伸长为为原长的的1%时时所需的的应力。初始模量量表征，纤维对小小形变的的抵抗能能力。在在衣着上上则反映映纤维对对小的拉拉伸作用用或弯曲曲作用所所表现的的硬挺度度。纤维维的初始模量量越大，，越不易易变形。在合成成纤维的的主要品品种中，，涤纶的初始模模量为最最大，其其次为腈纶，锦纶则较小。。因此涤涤纶织物物挺括、、不易起起邹；锦锦纶易邹邹，保形形性差。。3、吸湿湿率纤维的吸吸湿性是是指在标标准温湿湿度(20℃、、65％％相对湿湿度)条条件下纤纤维的吸吸水率。。一般采采用回潮潮率和含含湿率来来表示：：吸湿率取取决于纤纤维的结结构、环境条件件、测定方法法-我国国采用公公定回潮潮率吸湿率影影响纤维维的加工工性和使使用性。4、条干不不匀率条干不匀匀率是一一种表示示长丝条条干均匀匀度的指指标，用用CV值值（变异异系数））或U(Uster%)表示示。这项项指标对对预取向向丝和拉拉伸丝尤尤为重要要。长丝条干干不匀，，在加工工过程中中容易产产生毛丝丝和染色色不匀。。5、沸水收收缩率将纤维放放在沸水水中煮沸30min后，其收收缩后的的长度与与原来长长度之比比，称沸沸水收缩缩率。式中：L0—纤维维原长；L1—煮沸沸30min后后的纤维维长度沸水收缩缩率是反反映纤维维热定型程程度和尺寸稳定定性的指标。。沸水收收缩率越越小，纤纤维的结结构稳定定性越好好，纤维维在加工工和服用用过程中中遇到湿湿热处理理（如染染色、洗洗涤等））时，尺尺寸越稳稳定，而而不易变变形；同同时物理理机械性性能和染染色性能能也好。。纤维的的沸水收收缩率主主要由纤纤维的热热定型工工艺条件件来控制制。6、断裂强强度常用相对对强度表表示化学学纤维的的断裂强强度。即即纤维在连续增增加负荷荷的作用用下，直直至断裂裂所能承承受的最最大负荷荷与纤维维的线密密度之比比。单位为牛牛/特（（N/tex））、厘牛牛/特（（CN/tex）。断裂强度度是反映映纤维质质量的一一项重要要指标，，断裂强强度高，，纤维在在加工过过程中不不易断头头，绕辊辊，纱线线和织物物的牢度度高，但但断裂强强度太高高，纤维维刚性增增加，手手感变硬硬。纤维在干干燥状态态下测定定的强度度称干强强度；纤纤维在润润湿状态态下测定定的强度度称湿强强度。回回潮率较较高的纤纤维，湿湿强度比比干强度度低，粘粘胶纤维维湿强度度要比干干强度低低30％％~50％。大大多数合合成纤维维的回潮潮率很低低，湿强强度接近近或等于于干强度度。7、断裂伸伸长纤维的断断裂伸长长率一般般用断裂裂时的相相对伸长长率，即即纤维在伸伸长至断断裂时的的长度比比原来长长度增加加的百分分数表示示：Y=[（（L-L0）/L0]*100%（式中：L0—纤维原原长；L—纤维维伸长至至断裂时时的强度度。）纤维维的的断断裂裂伸伸长长率率是是决决定定纤纤维维加加工工条条件件及及其其制制品品使使用用性性能能的的重重要要指指标标之之一一。。对对于于衣衣着着用用长长丝丝，，断断裂裂伸长长率率大大的的纤纤维维手手感感比比较较柔柔软软，在在纺纺织织加加工工时时，，可可以以缓缓冲冲所所受受到到的的力力，，毛毛丝丝、、断断头头较较少少；；但但断断裂裂伸伸长长率率也也不不宜宜过过大大，，否否则则织织物物易易变变形形。。普普通通纺纺织织纤纤维维的的断断裂裂伸伸长长率率在在10％％～～30％％。。对对于于工工业业用用长长丝丝，，伸伸长长率率愈愈小小，，其其最最终终产产品品不不易易变变形形。。8、、卷卷曲曲度度：：将纤纤维维进进行行化化学学、、物物理理或或机机械械卷卷曲曲变变形形加加工工，，而而赋赋予予纤纤维维一一定定的的卷卷曲曲。。卷曲曲的的目目的的：改善善纤纤维维的的抱合合性性，同同时时增增加加纤纤维维的的蓬蓬松松性性和和弹弹性性，，使使其其织织物物具具有有良良好好的的外外观观和和保保暖暖性性。。卷曲曲度度计计算算：L0-预预加加张张力力为为1.26*10-3dN/texL1-加加复复合合8.8*10-2dN/tex并并保保持持一一分分钟钟后后测测得得的的纤纤维维长长度度L2-除除去去负负荷荷使使纤纤维维松松弛弛2分分钟钟后后，，加加预预张张力力测测得得的的纤纤维维长长度度9、染染色色性性染色色性性是是纺纺织织纤纤维维的的一一项项重重要要性性能能，，它它包包含含的的内内容容主主要要有有：：可可采采用用的的合合适适染染料料、、可可染染得得的的色色谱谱是是否否齐齐全全及及深浅浅程程度度、染染色色工艺艺实施施的的难难易易、、染染色色均匀匀性性以及及染染色色后后的的各各项项染染色色牢度度等。。纤维维的的染染色色性性与与三三方方面面因因素素有有关关：：染染色色亲亲和和力力、、染染色色速速度度及及染染料料——纤纤维维复复合合物物的的性性质质。。染色色亲亲和和力力物理理作作用用：：VanderWaals力力（（色色散散、、偶偶极极、、诱诱导导）），，离离子子键键，，氢氢键键；；化学学反反应应：：共共价价键键染色色速速度度染料料从从溶溶液液中中进进入入纤纤维维是是一一个个扩扩散散过过程程，，它它取取决决于于染染浴浴中中的的染染料料向向纤维维表表面面扩散散、、染染料料被被纤纤维维表面面吸吸附附以及及染染料料从从纤纤维维表表面面向向纤维维内内部部扩散散。。这这与与纤纤维维结结构构的的无无序序程程度度和和松松散散性性有有关关。。纤维维一一染染料料结结合合决定定染染色色牢牢度度、、耐耐洗洗色色牢牢度度和和耐耐光光色色牢牢度度等等10、、燃燃烧烧性性能能纤维维的的燃燃烧烧性性能能是是指指纤纤维维在在空空气气中中燃燃烧烧的的难难易易程程度度。。国国际际规规定定采采用用““极极限限氧氧指指数数””(LimitingOxygenlndex，，简简称称LOI)表表示示。。所谓谓极极限限氧氧指指数数，，就就是是使使着着了了火火的的纤纤维维离离开开火火源源，，而而纤纤维维仍仍能能继继续续燃燃烧烧时时，，环环境境中中氮氮和和氧氧混混合合气气体体内内所所含含氧氧的的最最低低百百分分率率。。在空空气气中中，，氧氧的的百百分分率率为为21%，，故故若若纤纤维维的的LOI<21％％，，可可燃燃性性或或易易燃燃性性，，若若LOI>21%，，难难燃燃性性或或阻阻燃燃性性纤纤维维。。当当LOI>26%时时称称为为阻阻燃燃纤纤维维。。11、含含油油率率（（OPU））不同同品品种种的的含含油油率率中中心心值值不不同同，，但但要要求求要要均均匀匀。。少少油油、、多多油油均均会会影影响响加加弹弹张张力力、、染染色色均均匀匀性性和和断断头头等等。。12、DF值值：：即动动态态热热拉拉伸伸应应力力。。反反映映丝丝条条结结晶晶、、取取向向情情况况。。影影响响加加弹弹丝丝张张力力、、染染色色均均匀匀性性和和断断头头情情况况。。国国家家标标准准没没有有此此项项要要求求，，为为内内控控标标准准。。13、网网络络度度：作用用是是增增加加单单丝丝间间的的报报合合性性，，减减少少退绕绕、加加弹弹、、织织造造时时的的毛毛丝丝、、断断头头。。常见见纤纤维维的的燃燃烧烧特特性性11、、纤维维的的耐耐磨磨性性纤维维及及其其制制品品在在加加工工和和实实际际使使用用过过程程中中，，由由于于不不断断经经受受摩摩擦擦而而引引起起磨磨损损。。而而纤纤维维的的耐耐磨磨性性就就是是指指纤纤维维耐受受外外力力磨磨损损的的性能能。。纤维维的的耐耐磨磨性性与与其其纺纺织织制制品品的的坚牢牢度度密切相关。。耐磨性的的优劣是衣衣着用织物物服用性能能的一项重重要指标。。纤维的耐耐磨性与纤纤维的大分分子结构、、超分子结结构、断裂裂伸长率、、弹性等因因素有关。。常见纤维耐耐磨性高低低的顺序如如下：锦锦纶>丙纶纶>维纶>乙纶>涤涤纶>腈纶纶>氯纶>毛>丝>棉>麻>富强纤维维>铜氨纤纤维>粘胶胶纤维>醋醋酯纤维>玻璃纤维维。12、对化学试试剂及微生生物作用的的稳定性对化学作用用的稳定性性是材料的的稳定性能能之一，亦亦称耐化学性。它是纤维维抵抗化学学试剂作用用的能力的的量度。对对微生物作作用的稳定定性是指纤纤维抵抗蛀蛀虫、霉菌菌作用的能能力，亦称称耐微生物物性。化学纤维对对化学试剂作作用的稳定性性主要决定定于其聚合合物的结构构。一般碳碳链化学纤纤维比杂链链化学纤维维对酸碱的的稳定性好好，但与侧侧基也有关关系，例如如：腈纶纤纤维的大分分子链上有有氰基，因因此不耐强强碱。涤纶纤纤维化化学稳稳定性性主要要取决决于分分子结结构。。涤纶纶纤维维除耐耐碱性性差以以外，，耐其其它化化学试试剂性性能均均比较较优良良。涤涤纶纤纤维耐耐微生生物作作用，，不受受蛀虫虫、霉霉菌等等作用用。锦纶纤纤维耐耐碱性性、耐耐还原原剂作作用的的能力力很好好，但但耐酸酸性和和耐氧氧化剂剂作用用性能能比较较差。。锦纶纶纤维维耐微微生物物作用用的能能力较较好，，在淤淤泥水水或碱碱中，，耐微微生物物作用用的能能力仅仅次于于氯纶纶纤维维，但但有油油剂或或上浆浆剂的的锦纶纶纤维维，耐耐微生生物作作用的的能力力降低低。腈纶纤纤维耐耐酸、、碱性性好，，35%盐盐酸、、65%硫硫酸、、45%硝硝酸对对其强强度无无影响响，在在50%苛苛性钠钠和28%氨水水中强强度几几乎不不下降降。腈腈纶纤纤维耐耐虫蛀蛀，耐耐霉菌菌性能能好。。维纶纤纤维耐耐酸性性较差差，在在浓的的盐酸酸、硝硝酸和和硫酸酸中发发生溶溶胀和和分解解。耐耐碱性性良好好。在在50%苛苛性钠钠溶液液中和和浓氨氨水中中强度度几乎乎没有有降低低。维维纶纤纤维耐耐虫蛀蛀、霉霉菌性性良好好。注：√√———溶解解；○○———部部分溶溶解；；××———不溶溶。表表中的的“%”均均为相相应物物质的的质量量分数数。常见纤纤维的的溶解解性能能13、、耐光性性和对对大气气作用用的稳稳定性性对日光光和大大气作作用的的稳定定性是是纤维维的稳稳定性性指标标之一一，亦亦称耐耐候性性。是是纤维维抵抗抗气候候条件件引起起的性性能变变化能能力的的量度度。耐光性性是指指纤维维受光光照后后其力力学性性能保保持不不变的的性能能。对对大气气作用用的稳稳定性性是指指纤维维受光光照射射、空空气中中的氧氧气、、热和和水分分的长长时间间作用用后，，不发发生降降解或或光氧氧化，，不产产生色色泽变变化的的性能能。化学纤纤维耐耐光性性与纤纤维分分子链链节的的组成成、主主链键键和交交联键键的形形成有有关；；与分分子基基因的的振动动能量量和转转换有有关，，与纤纤维的的聚集集态结结构有有关；；与光光辐射射强度度、照照射时时间和和波长长有关关。气候条条件引引起纤纤维性性能的的变化化，主主要是是由于于日光光和空空气中中的氧氧引起起的，，因此此提高高纤维维的耐耐光性性和对对大气气作用用的稳稳定性性是提提高其其光稳稳定性性和氧氧稳定定性。。表：常用纤纤维日日晒后后强力力损失失程度度三、化学纤纤维的的生产产方法法化学纤纤维生生产过过程1.原原料制制备2.纺纺前准准备3.纺纺丝4.后后加工工1、原料料制备备（一））成纤纤高聚聚物及及其基基本性性质成纤高高聚物物：是指用用于化化学纤纤维生生产的的高分分子化化合物物。成纤高高聚物物的基基本性性质：大分子子必须须是线线型的的、能能伸直直的分分子，，支链链尽可可能少少、没没有庞庞大侧侧基；；分子之之间有有适当当的相相互作作用力力，或或具有有一定定规律律性的的化学学结构构和空空间结结构；；应有适适当高高的分分子量量和较较窄的的分子子量分分布；；应具有有一定定的热热稳定定性，，其熔熔点或或软化化点应应比允允许使使用温温度高高得多多。（二））原料料的制制备过过程再生纤纤维原原料的的制备备：天然高高分子子化合合物——化学处处理机机械加加工——成纤高高聚物物合成纤纤维原料的的制备备：小分子子单体体——聚合反反应——成纤高高聚物物2、纺前前准备备（一））熔体体的制制备过过程（（以切切片纺纺丝为为例））（二））纺丝溶溶液的的制备备过程程①、成纤纤聚合合物的的溶解解线型高高聚物物溶解解过程程的本本质是是先溶溶胀后后溶解解。②、纺丝丝溶液液的混混合、、过滤滤和脱脱泡混合目目的：：使各各批纺纺丝液液的性性质均均匀一一致。。过滤目目的：：除去去杂质质和未未溶的的高分分子化化合物物。脱泡目目的：：除去去留存存在纺纺丝溶溶液中中的气气泡。。高聚物熔体铸带、切粒（切片）切片熔融（螺杆挤出机）切片干燥（视具体纤维而定）熔体质质量对对的纺纺丝影影响特性粘粘度粘度的的波动动使纺纺丝时时丝条条在喷喷丝板板喷出出时的的流变变性能能产生生变动动，粘粘度偏偏低，，纺丝丝时造造成注注头、、浆块块；长长丝冷冷却成成型时时，凝凝固点点上、、下移移动，，使单单丝间间条干干不匀匀率增增大，，对长长丝质质量影影响较较大。。端羧基基端羧基基含量量上升升，表表明该该聚酯酯分子子量较较宽，，可纺纺性变变差凝胶凝胶是是热裂裂解形形成的的三向向交联联聚酯酯，是是一种种无明明显熔熔点的的胶状状物，，它的的存在在会大大大增增加纺纺丝断断头，，造成成DTY成成品深深色长长丝（（俗称称D丝丝），，以及及引起起过滤滤器和和组件件堵塞塞。高结晶晶聚合合物在聚酯酯中会会有熔熔点高高于280℃，，结晶晶度大大于45%的部部分。。在纺纺丝时时不易易熔透透，在在组件件内生生成荧荧光色色的嫩嫩质凝凝胶或或棕色色的老老凝胶胶，可可能引引起纺纺丝断断头及及组件件快速速堵塞塞，若若带到到丝条条中，，将引引起成成品纤纤维的的染色色不匀匀（点点状深深色）），拉拉伸张张力不不匀和和伸长长不匀匀。消光剂剂二氧化化钛虽虽然作作为消消光剂剂，但但其本本身对对纺丝丝是不不利的的，一一是促促进聚聚酯降降解，，二是是增加加过滤滤难度度，从从而影影响聚聚酯的的可纺纺性。。所以以，其其加入入量应应为能能够达达到消消光作作用的的最低低值。。二甘醇醇含量量国内聚聚酯切切片在在0.7%→1.5%之之间，，均匀匀性较较差时时，会会使可可纺性性变差差，纤纤维染染色均均匀性性不好好，故故其波波动值值最好好应在在0.05%→→0.1%。。纺丝原液液所用溶溶剂的工工艺要求求在适宜温温度下有有良好溶溶解性，，并使所所得高聚聚物溶液液在尽可可能高的浓度度下具有有较低粘粘度。溶剂必须须使浓溶溶液在加加工时具具有良好好的流变性能能。要求原原液从喷喷丝孔挤挤出成形形过程中中，其结结构粘度度要小。。等浓度度溶液的的粘度越越低或等等粘度溶溶液的浓浓度越高高，则此此溶剂的的溶解性性能就越越好。聚聚合物和和溶剂的的极性越越接近，，越容易易互溶。沸点不应太低低或过高高。通常常以溶剂剂沸点在在50-160ºC范范围内为为佳，如如沸点太太低，会会由于挥挥发而造造成浪费费，并污污染空气气；如沸点太太高，则则不便回回收。溶剂需具具备足够够的热稳定性性和化学稳稳定性。。在回收收过程中中不易于于分解，并易于回回收。应尽量无无毒和无无腐蚀性性，绿色环保保。要求溶溶剂的毒毒性低，，对设备备的腐蚀蚀性小。。对聚合物物稳定。溶剂在在溶解聚聚合物的的过程中中，不引引起对聚聚合物的的破坏或或发生其其他化学学变化。。3、纺丝成成型（一）纺纺丝的含义：将成纤聚聚合物熔熔体或浓浓溶液，，用纺丝丝泵（计计量泵））连续、、定量且且均匀地地从喷丝丝头（喷喷丝板））的毛细细孔中挤挤出，成成为液态态细流，，再在空空气、水水或特定定凝固浴浴中固化化成为初初生纤维维的过程程，称作作“纤维维成型””，或称称“纺丝丝”。（二）纺纺丝方法法①、熔体纺纺丝将高聚物物加热至至熔点以以上的适适当温度度以制备备熔体，经计量量泵从喷喷丝孔压压出，呈呈细流状状射入空气中，经冷冷凝而成成为细条条的过程程。过程程简单、、纺丝快快、孔数数少、截截面多为为圆形。。按所使用用的原料料状态，，熔体纺纺丝可分分为直接纺丝丝、切片纺纺丝。②、溶液纺纺丝将高聚物物溶液经计量泵泵从喷丝丝孔压出出，在液体凝固固剂或热热空气固化成丝丝的过程程。按溶液是是否直接接去纺丝丝可分为为一步法法和二步步法。按凝固方方式可分分为湿法法纺丝、、干法纺纺丝熔体纺丝丝侧（环））吹风的的作用由喷丝孔孔挤出的的熔体细细流经纺纺丝侧吹吹风窗，，在熔体体凝固和和丝条降降温的过过程中，，向周围空空气释放放出大量量的热。。这些热热量主要要是通过过与流动动的空气气进行对对流传热热而被带带走。生产过程程中要求求丝条的的冷却速速度均匀匀，凝固固点位置置固定，，不受周围围空气流流的影响响而产生生强烈的的晃动，，以保证证POY良好的的质量和和均匀性性。由于高速速纺的熔熔体挤出出量大，，释放的的热量也也多，故故对冷却却吹风的的要求较较高导丝盘的的作用对涤纶高高速纺来来说，由由于卷绕绕速度提提高，纺纺程上高高速运行行的丝条条与周围围空气的的摩擦阻阻力相应应增大，，从而使使卷绕张张力比常常规纺明明显提高高。高速速纺丝设设置导丝丝盘的目目的，是是减少因因卷绕引引起的张张力波动动，调节节张力以以利于纺纺丝和卷卷绕，实实验结果果表明，，采用有有或无导导丝盘卷卷绕到的的POY，其强强度、伸伸度、屈屈服应力力、自然然拉伸倍倍数和双双折射等等几乎均均无差异异，但测测得的条条干不匀匀率U%值，无无导丝盘盘卷绕要要比有导导丝盘卷卷绕高。。环吹风与与侧吹风风纺丝设设备对比比冷却方式式侧吹风环吹风冷风从四四周吹向向纤维的的环形吹吹风，适适用于短短纤维的的多孔纺纺，能有有效地提提高纤维维质量。。喷丝板特特殊设计计侧吹风用用板环吹风用用板上油集束束化学纤维维在纺丝丝和纺织织加工过过程中因因不断摩摩擦而产产生静电电，必须须使用助助剂以防防止或消消除静电电积累，，同时赋赋于纤维维以柔软软、平滑滑等特性性，使其其顺利通通过后道道工序油膜的亲亲水基朝朝向空间间，吸附附空气中中的湿气气，在纤纤维表面面上形成成连续的的水膜，，使带电电离子在在水膜上上泳移，，减少因因摩擦所所产生的的静电荷荷积聚，，从而降降低纤维维表面电电阻，增增加导电电作用；；油膜隔离离纤维,又对纤纤维有一一定的亲亲和力,使其产产生一定定的集束束性而不不致散乱乱；它还赋予予纤维一一定的平平滑性，，使纤维维在摩擦擦过程中中不受损损伤，并并有良好好的手感感，在纺纺丝时能能顺利通通过卷绕绕、拉伸伸、干燥燥等工序序；还能消除除纺织加加工过程程中的静静电作用用，减少少毛丝及及断头等等不正常常情况，，保证纤纤维产品品的质量量。高速纺POY油油剂的特特点和要要求：a、油膜膜强度高高，避免免在高接接触压力力下油膜膜破裂，，产生毛毛丝、断断头；b、单单丝间间抱合合力良良好，，以适适应大大卷装装，减减少和和避免免网绊绊丝；；c、高高平滑滑性，，以适适应与与各种种导丝丝器的的摩擦擦，防防止毛毛丝的的出现现；d、渗渗透性性好，，高速速时能能在瞬瞬间均均匀地地附着着在丝丝束的的表面面，保保证上上油的的均匀匀性，，提高高后纺纺的染染色均均匀率率（M率））；e、好的乳乳化稳稳定性性、耐耐微生生物性性、抗抗静电电等。。（1））湿法法纺丝丝将纺丝丝溶液液从喷喷丝孔孔中压压出、、在液体凝凝固剂剂中固化化成丝丝的过过程。。纺丝速速度慢慢、孔孔数多多，有有明显显的皮皮芯结结构（2））干法法纺丝丝将纺丝丝液从从喷丝丝孔中中压出出，在在热空气气中使溶溶剂挥挥发固固化成成丝的的过程程。工艺较较复杂杂、成成本高高一步法：单体直接聚合聚合物溶液二步法：固体成纤聚合物纺丝液纺丝机混合、过滤、脱泡+溶剂溶解分离、干燥计量泵、烛形滤器喷丝头凝固浴后处理溶液纺纺丝喷丝头凝固浴导丝盘卷绕装置湿法纺纺丝示示意图图熔纺初初生纤纤维一一般为为圆形形，不不存在在微孔孔和明明显的的皮芯芯结构构湿纺初初生纤纤维有有的为为非圆圆形状状，存存在微微孔和和皮芯芯结构构影响因因素：：溶剂种种类；凝固浴浴温度度；凝固浴浴浓度度（注注意是是凝固固剂浓浓度还还是溶溶剂浓浓度））；纺丝溶溶液中中聚合合物含含量常见纤纤维的的横截截面及及纵向向形态态特征征4、后加加工（一））进行行后加加工的的原因因初生纤纤维的的结构构不完完善，，物理理机械械性能能较差差，不不能直直接用用于纺纺织加加工，，必须须经过过一系系列的的后加加工。。初生纤纤维的的后处处理主主要有有拉伸伸、热热定型型、卷卷曲和和假捻捻。（二））后加加工主主要工工序的的作用用①、拉伸伸作用用：提高纤纤维大大分子子的取取向度度和结结晶度度，改改善纤纤维的的力学学性质质，提高断断裂强强度和和耐磨磨性，，减少少产品品的伸伸长率率。方式：按拉伸伸次数数：一一道拉拉伸、、多道道拉伸伸。按拉伸伸介质质：干干拉伸伸、蒸蒸汽拉拉伸、、湿拉拉伸。。按拉伸伸温度度：冷冷拉伸伸、热热拉伸伸。②、热定定形作作用：消除纤纤维内内应力力，提提高纤纤维的的尺寸寸稳定定性，，并进进一步步改善善其物物理机机械性性能、染色色性能能。方式：紧张热热定型型：在在张力力下进进行的的热定定型。。松弛热热定型型：在在无张张力下下进行行的热热定型型。③、卷曲是是改善善合成成纤维维的加加工性性（羊羊毛和和棉花花纤维维都是是卷曲曲的）），克克服合合成纤纤维表表面光光滑平平直的的不足足。④、假捻是是改进进纺织织品的的风格格，使使其膨膨松并并增加加弹性性。是由短短纤维维条或或长丝丝束沿沿纤维维或者者长丝丝的方方向或或某区区段产产生摩摩擦力力，使使纤维维与纤纤维间间，单单丝与与单丝丝间相相互抱抱合或或者缠缠结后后不致致松散散或滑滑脱，，并具具有一一定物物理机机械性性能（（如强强度、、伸长长、弹弹性等等）和和外观观特性性（如如光泽泽、毛毛羽、、手感感等）），适适于纺纺织加加工的的单根根或者者多股股的线线形集集合体体。（三））整理理：机织物物、针针织物物及其其他各各类织织物下下织机机后，，须经经过染染整加加工，，如练练漂、、染色色或印印花、、整理理等工工序处处理，，才能能成述述之整整理内内容，，系指指织物物经漂漂、染染、印印加工工后为为改善善和提提高织织物品品质，，赋予予纺织织品特特殊功功能的的为投投放市市场的的纺织织商品品。这这些印印染加加工工工序都都属于于织物物整理理范畴畴.织物后后整理理按其其整理理目的的大致致可以以分为为下列列几个个方面面(1)使使织物物门幅幅整齐齐，尺尺寸形形态稳稳定。。属于于此类类整理理的有有定幅幅、防防缩防防皱和和热定定形等等，称称为定定形整整理。。(2)改改善织织物手手感。。如硬硬挺整整理、、柔软软整理理等。。这类类整理理可采采用机机械方方法、、化学学方法法或二二者共共同作作用处处理织织物，，以达达到整整理目目的。。(3)改改善织织物外外观。。如光光泽、、白度度、悬悬垂性性等。。有轧轧光整整理、、增白白整理理及其其他改改善织织物表表面性性能的的整理理。(4)其其他服用性性能的改善善。如棉织织物的阻燃燃、拒水、、卫生整理理；化纤织织物的亲水水性、防静静电、防起起毛起球整整理等。规格和批号号规格:一般般包括四个个要素1、粗细程程度（线密密度）2、单丝孔孔数3、截面形形状（圆圆形截面、、异形截面面）4、光泽（（半半消光、大大有光、全全消光）一般还要注注明POY、DTY、FDY等。若不不注明截面面形状和光光泽，则默默认为圆形形、半消光光。将原料、规规格、生产产工艺、物物理性能完完全相同的的一批丝指指定一个代代号，叫““批号”。。不同批号号的丝不能能混用涤纶长丝的的分类未拉伸丝（（常规纺丝丝）—UDY半预取向丝丝（中速纺纺丝）—MOY预取向丝（（高速纺丝丝）—POY高取向丝（（超高速纺纺丝）—HOY拉伸丝（低低速拉伸丝丝）—DY全拉伸丝（（纺丝拉伸伸一步法））—FDY常规变形丝丝—TY拉伸变形丝丝—DTY空气变形丝丝—ATYPOY(高速预取取向丝)生产流程图图FDY（全拉伸丝丝）生产流程图图常见的外观观指标毛丝：⑴复丝中筒筒子表面的的单根纤维维断裂后的的丝头或成成环状的松松圈丝。⑵单丝断裂裂露头2mm以上为为毛丝。松松圈丝高度度大于等于于3mm开开始计算。。蛛网丝、网网绊丝：长度大于1cm开始始计算，距距管底1cm以内的的网绊丝，单面不降等等，双面降降B级。严重影响退退绕的直接接作废丝处处理。飘丝：根据公司标标准降级。。（纤度范范围超过B级作废丝丝处理。））油污丝：A级品指轻轻微不明显显的油污。。①人为油污污（手印、、轻微水渍渍），其总总面积不超超过1cm2；②指筒子表表面不明显显的灰尘。。B级品较明明显油污。。对于吸水性性较大的聚聚酰胺纤维维还可以防防止绕在筒筒管上的丝丝条再度吸吸水，以致致发生纵向向膨胀而出出现松圈和塌边等现象。4.1干湿法纺丝丝与湿法相比比，喷丝头头拉伸↑，，使纺速↑↑与湿法相比比，喷丝孔孔径可↑与湿法相比比，纺丝液液浓度及粘粘度可↑与干法相比比，能有效效调节纤维维结构形成成过程四、其他纺丝技技术简介4.2冻胶纺丝（（凝胶纺丝丝）冻胶纺丝也也称凝胶纺纺丝，是一一种通过冻冻胶态中间间物质制得得高强度纤纤维的新型型纺丝方法法。冻胶纺丝通通常采用干干湿法纺丝丝工艺，使使挤出细流流先通过气气隙，然后后进入凝固固浴。因此此与普通干干湿法纺丝丝的区别，，主要不在在于纺丝工工艺，而在在于挤出细细流在凝固固浴中的状状态不同冻胶纺丝的的所有技术术要点都是是为了减少少宏观和微微观的缺陷陷，使结晶晶结构接近近理想的纤纤维，使分分子链几乎乎完全沿纤纤维轴取向向。与干法、湿湿法相比:采用超高分分子量原料料、半稀溶溶液（2%~10%）固化过程主主要是冷却却过程，溶溶剂基本不不扩散拉伸比大（（大于20）产品高强高高模4.3液液晶纺丝具有刚性分分子结构的的聚合物在在适当的溶溶液浓度和和温度下，，可以形成成各向异性性溶液液或熔体体。在纤维制造造过程中，，各向异性性溶液或熔熔体的液晶晶区在剪切切和拉伸流流动下易于于取向，同同时各向异异性聚合物物在冷却过过程中会发发生相变形形成高结晶晶性的固体体，从而可可以得到高高取向度和和高结晶度度的高强纤纤维。溶致性聚合合物的液晶晶纺丝通常常采用干湿湿法纺丝工工艺。热致性聚合合物的液晶晶纺丝可采采用熔融纺纺丝工艺。。4.4静电纺丝法法静电纺丝法法是一种对对高分子溶溶液或熔体体施加高电电压进行纺纺丝的方法法。静电纺丝的的装置包括括定量供给给溶液或熔熔体的装置置（计量泵泵）形成细细流的装置置（喷丝模模口）以及及纤维接受受装置。4.5相分离纺丝丝法与冻胶纺丝丝法类似，，采用一种种聚合物溶溶液作为纺纺丝原液，，纺丝线的的固化是改改变温度的的结果，而而不是改变变溶液的组组成。由聚合物在在溶剂中不不同温度下下溶解度不不同的原理理，使聚合合物溶液极极速降温，，从而导致致聚合物与与溶剂发生生相分离而而固化。临界相分离离温度高于于室温而低低于挤出温温度。所得初生纤纤维经过拉拉伸和萃取取溶剂得到到成品纤维维优点：纺丝速度高高，生产能能力大（100~1600m/min）溶液浓度可可较低，而而形成细旦旦纤维。可纺制填充充物粒径高高于纤维直直径的纤维维。缺点：溶剂的选择择及回收理论尚不成成熟4.6乳液纺丝法法将成纤高聚聚物分散在在分散介质质中，构成成乳液或悬悬浊液进行行纺丝的方方法。适用与一些些熔点高于于分解温度度，且无合合适的溶剂剂的聚合物物进行纺丝丝。50年代代就就被被用用来来生生产产聚聚四四氟氟乙乙烯烯纤纤维维。。过程程与与湿湿纺纺纺纺丝丝类类似似。。将粉粉末末状状的的聚聚合合物物颗颗粒粒分分散散在在某某种种成成纤纤载载体体中中，，配配置置成成乳乳液液，，载载体体通通常常是是另另一一种种聚聚合合物物的的溶溶液液，，且且这这种种聚聚合合物物溶溶液液易易被被纺纺制制成成纤纤维维，，并并能能在在高高温温下下破破坏坏分分解解掉掉。。在在进进行行高高温温处处理理时时，，载载体体分分解解，，而而高高熔熔点点的的聚聚合合物物粒粒子子被被烧烧结结或或熔熔融融而而连连续续化化形形成成纤纤维维。。为为了了提提高高纤纤维维强强度度，，在在进进行行烧烧结结时时通通常常进进行行一一定定的的拉拉伸伸。。适用用于于生生产产：：聚聚四四氟氟乙乙烯烯纤纤维维、、陶陶瓷瓷纤纤维维、、碳碳化化硅硅纤纤维维、、氧氧化化硅硅纤纤维维、、维维氯氯纶纶（（氯氯乙乙烯烯在在PVA水溶溶液液中中进进行行乳乳液液聚聚合合后后进进行行纺纺丝丝））等等。。(L1)17wt%,20kV(L2)28wt%,20kV(L3)39wt%,20kV(H1)17wt%,40kV(H2)28wt%,40kV(H3)39wt%,40kVSEMphotographsofelectrospunSFfibers例:再生生蚕蚕丝丝蛋蛋白白水水溶溶液液的的静静电电纺纺丝丝(regeneratedsilkfibroinaqueoussolution)蜘蛛蛛和和蚕蚕是是在在空空气气中中吐吐丝丝成成形形的的，，其其成成丝丝过过程程其其实实是是一一个个干干法法纺纺丝丝过过程程。。静电电纺纺丝丝从从本本质质上上而而言言，，属属于于一一种种干干法法纺纺丝丝过过程程。。静电电压压：：20KV~40KV；喷喷射射孔孔径径：：0.9mm；接接收收距距离离：：11cm。4.7喷射射纺纺丝丝法法采用用高高压压和和高高速速气气流流来来分分散散高高聚聚物物溶溶液液或或熔熔体体进进行行纺纺丝丝的的方方法法。。纺丝丝流流体体经经过过一一个个窄窄缝缝型型模模口口挤挤出出，，而而后后通通过过文文丘丘里里管管或或高高速速气气流流喷喷嘴嘴进进行行喷喷吹吹拉拉伸伸，，形形成成极极细细的的纤纤维维。。与静静电电纺纺丝丝法法可可结结合合使使用用。。4.8离心心纺纺丝丝法法取消消喷喷丝丝头头，，将将聚聚合合物物熔熔体体自自轴轴心心引引入入一一个个快快速速转转动动着着的的喇喇叭叭口口中中央央，，由由于于离离心心力力的的作作用用使使流流体体甩甩出出，，通通过过喇喇叭叭口口的的内内表表面面而而成成为为一一逐逐渐渐变变薄薄的的薄薄膜膜，，在在离离开开喇喇叭叭口口的的边边缘缘后后薄薄膜膜被被分分散散成成纤纤维维，，随随后后被被干干燥燥或或冷冷却却而而固固化化。。4.9无喷喷头头熔熔池池纺纺丝丝法法直接接从从聚聚合合物物熔熔体体表表面面将将丝丝条条拉拉出出经经冷冷却却固固化化后后形形成成纤纤维维的的方方法法。。由于于大大多多数数聚聚合合物物的的热热稳稳定定性性都都不不是是很很好好，，故故从从未未加加保保护护的的熔熔体体表表面面自自然然拉拉出出纤纤维维的的过过程程尚尚未未成成功功。。有研研究究表表明明，，将将聚聚合合物物熔熔体体表表面面遮遮蔽蔽起起来来，，如如采采用用保保温温隔隔膜膜，，则则纺纺丝丝过过程程可可以以稳稳定定的的进进行行。。熔池池纺纺丝丝法法可可以以生生产产与与普普通通熔熔融融纺纺丝丝性性质质类类似似的的纤纤维维，，但但纤纤维维的的变变异异系系数数较较大大。。采采用用熔熔池池纺纺丝丝法法还还可可较较为为容容易易的的生生产产双双组组份份复复合合纤纤维维，，将将芯芯层层聚聚合合物物熔熔体体从从皮皮层层聚聚合合物物熔熔体体表表面面下下方方喷喷出出。。四、、纤维维的的发发展展趋趋势势从蚕蚕、、蜘蜘蛛蛛吐吐丝丝想想到到的的-仿仿生生学学是是化化纤纤发发展展的的智智慧慧宝宝库库超细细旦旦纤纤维维––0.001dtex,diameter0.1µµm高强强度度高高模模量量纤纤维维––超超过过钢钢材材不不是是梦梦功能能纤纤维维––丰丰富富多多彩彩的的选选择择智能能纤纤维维––能能识识别别、、响响应应、、执执行行的的高高级级纤纤维维具有有传传感感功功能能的的纤纤维维––智智能能机机器器人人的的保保障障居安思思危––可可再再生资资源的的开发发蜘蛛丝丝-最最强的的纤维维蛋白纤纤维；吐丝机机理尚尚不完完全清清楚；特殊酶酶作用用下的的快速速取向向，属属液晶晶纺丝丝蚕丝-最美美丽的的天然然纤维维蛋白纤纤维；室温固固化成成型；吐丝速速度极极低，取向向的动动力何何来？？超细化化带来来的变变革纤度在在1~9dtex为为普通通丝，，0.4~1dtex为为微细细旦丝丝，小小于0.4为超超细旦旦天然纤纤维最最细为为真丝丝(1.1dtex)，，化学学纤维维目前前的纤纤度可可达0.001dtex,仅仅4g质量量的聚聚合体体纺出出了长长度能能够到到达月月球距距离的的超细细纤维维。超细纤纤维的的优点点织物更更加柔柔软，，手感感改进进；比比表面面积增增大，，透气气性改改善；；吸水水吸油油性提提高；；保温温隔热热性增增加；；织物物光泽泽更加加柔和和超细纤纤维的的应用用人造麂麂皮、、仿真真丝绸绸、高高密度度织物物、新新合纤纤、高高性能能洁净净布功能纤纤维––丰丰富富多彩彩的选选择抗静电电、导导电纤纤维（（电子子工业业用））防止火火灾而而使用用的阻燃纤维运动服服所用用的防水透湿织织物体操、、健美美运动动员使使用的的高弹性织物物内衣和和医疗疗方面面使用用的高吸水水纤维加工袜袜类和和医疗疗服装装使用用的防菌纤维生物降解纤维远红外外纤维维抗紫外外线纤维维分离膜膜用的的中空纤纤维智能纤纤维––能能识识别、、响应应、执执行的的高级级纤维维智能纤纤维就就是当当纤维维所处处的