第七章化纤机械

第七章化纤机械纺丝工艺与装备纺丝成形熔体纺丝溶液纺丝

湿法纺丝、干法纺丝其他纺丝

干湿法纺丝、着色纤维纺丝、乳液或悬液纺丝、离心纺丝、化学反应纺丝、冻胶纺丝、液晶纺丝、静电纺丝……纺丝流体的制备纺丝熔体制备：切片纺丝熔体：切片干燥→切片融熔。

直接纺丝熔体：利用聚合后的高聚物熔体进行直接纺丝。纺丝溶液制备：一步法：直接利用聚合后得到的聚合物溶液作为纺丝原液。

二步法：将聚合物溶液制成颗粒或粉末状的成纤聚合物，再溶解，以获得纺丝液。原料制备

再生纤维原料的制备：对天然高分子聚合物进行化学和机械加工、提纯、去除杂质。合成纤维原料的制备：将石油、煤、天然气及一些农副产品等低分子原料制成单体，经化学聚合，成为熔体状态或溶液状态。化学纤维的后加工短纤维后加工

集束、拉伸、上油、卷曲、干燥定型、切断、打包等。粘胶长丝后加工

水洗、脱硫、漂白、酸洗、上油、脱水、烘干、络筒等。涤纶和锦纶长丝后加工

拉伸加捻、后加捻、热定型、平衡、倒筒等。化纤机械

聚合反应釜成套机械纺丝后处理原料制备纺丝流体制备溶解釜、脱泡釜切片干燥系统螺杆挤出机静态混合器、过滤器计量泵箱体（喷丝板）冷却（风/水）系统卷绕机牵伸（加/假捻）机卷曲、切断、定型机打包机第一节化学纤维概述第二节聚酯纤维的纺丝成形及其相关机械第三节纺丝卷绕设备第四节

聚酯纤维后加工设备第一节化学纤维概述一、化学纤维的分类第一节化纤机械概述二、

化学纤维的品种长丝（ContinuousFilament）纺丝流体（熔体或溶液）从喷丝孔挤出得到长度以千米计的的丝称为长丝。

长丝包括单丝（Monofil）和复丝（Multifilament）。第一节化纤机械概述二、

化学纤维的品种2.短纤维（Staple）为了与其他纤维混纺，往往把化纤产品切成几厘米至十几厘米长的短段，这种短段纤维通常称为“短纤维”。模拟棉花的短纤维线密度较小，长度为25~38mm；模拟羊毛的短纤维线密度较大，长度为75~150mm。第一节化纤机械概述二、

化学纤维的品种3.异形截面纤维（ShapedFibre）采用非圆形喷丝孔纺制出各种不同截面形状的纤维或中空纤维，以改善纤维的手感、回弹性、起球性、光泽等性能。。第一节化纤机械概述二、

化学纤维的品种3.1三角、三叶截面纤维：改善纤维的光泽、手感性能。可制作仿真丝织物，如制作裙料、衬衣、夜礼服。第一节化纤机械概述二、

化学纤维的品种3.2十字、四叶截面纤维：改善纤维的导湿性能。具有表面沟槽，可制作紧身衣裤、衬衣、运动服、衬里等。第一节化纤机械概述二、

化学纤维的品种3.3中空截面纤维：轻巧的典型保暖材料，可制作中空被、滑雪衣、手套、睡袋等。第一节化纤机械概述二、

化学纤维的品种3.4其它异形纤维第一节化纤机械概述二、

化学纤维的品种4.复合纤维：将两种或两种以上不同的成纤高聚物的熔体或溶液，从同一纺丝孔中喷出而成为一根纤维。它具有高度的体积蓬松性、延伸性和覆盖能力，卷曲还具有可回复性。第一节化纤机械概述二、

化学纤维的品种4.复合纤维第一节化纤机械概述二、

化学纤维的品种5.防伪纤维：美国Hills公司生产了一种防伪复合纤维，已用于美钞中作防伪特种纤维。可将公司名称纺入复合纤维的芯层之中，通过改变芯层形状，使其成为特定的符号和图形，并同时使其具有特定的颜色或在特定的光线之下才能观察到，复合喷丝组件和异形孔使芯组分在复合纤维的横截面上呈现“H”、“I”、“L”等公司名称字样，既实现了防伪，又增添了企业自豪感。

第一节化纤机械概述二、

化学纤维的品种6.高性能纤维：具有特殊功能的化学纤维。如耐强腐蚀、低磨损、耐高温、耐辐射、抗燃、耐高电压、高强度高模量、高弹性、反渗透、高效过滤、吸附、离子交换、导光、导电以及多种医学功能。这些纤维大都应用于工业、国防、医疗、环境保护和尖端科学各方面。在宇宙飞船发射过程中，每减轻1公斤重量，意味着降低100万美元成本。第一节化纤机械概述二、

化学纤维的品种7.变形丝（TexturedYarn）：将长丝经不同的变形加工，改变其外观、几何形状、内部结构与性能而形成的丝叫变形丝。锦纶弹力丝宜用于制造袜子，涤纶弹力丝大多用于外衣，丙纶弹力丝大多用于家用织物及地毯。8.差别化纤维：外观、手感、风格和某种特异功能的化学纤维——差别化纤维。第一节化纤机械概述三、化学纤维的生产工序第一节化纤机械概述三、化学纤维的生产工序（一）原料制备再生纤维原料的制备：由天然高分子聚合物经化学加工制造而成，其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，提纯去除杂质。2.合成纤维原料的制备：以石油、煤、天然气及一些农副产品等低分子为原料制成单体后，经过化学聚合，聚合而成具有一定官能团、一定平均分子量和分子量分布的线型聚合物，然后再制成纤维。由于聚合方法和聚合物的性质不同，合成的聚合物可能是熔体状态或溶液状态。第一节化纤机械概述三、化学纤维的生产工序杜邦连续缩聚工艺流程简图对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)的直接酯化法(又称PTA法)第一节化纤机械概述三、化学纤维的生产工序（二）纺丝流体的制备纺丝流体的制备按照纺丝方法（熔体法、溶液法）的不同，分为纺丝熔体制备和纺丝溶液制备两类。纺丝熔体的制备凡高聚物的熔点低于其分解温度的，多采用将高聚物熔融成流动的熔体进行纺丝（如涤纶、锦纶、丙纶等）。熔体纺丝法用于工业生产有切片纺丝和熔体直接纺丝两种实施方法。

第一节化纤机械概述三、化学纤维的生产工序第一节化纤机械概述三、化学纤维的生产工序（三）化学纤维的纺丝成形将纺丝熔体或溶液，用计量泵连续、定量而均匀地从喷丝头的喷丝孔中压出，呈液体细丝状，再在适当介质中固化成细丝。分为熔体纺丝和溶液纺丝两类。

熔体纺丝：成纤高聚物熔体经纺丝喷丝头流出熔体细流、在周围空气（或水）中冷却凝固成型。如涤纶、锦纶、丙纶等采用熔体纺丝方法制得。

溶液纺丝：溶液纺丝分为湿法纺丝和干法纺丝。（1）湿法纺丝：湿法纺丝是将高聚物在溶剂中配成纺丝溶液后经喷丝头流出细流，在凝固浴中凝固成型的方法。

（2）干法纺丝：干法纺丝是将纺丝溶液经喷丝形成细流，溶剂被加热介质（空气或氮气）挥发带走的同时，使得高聚物凝固成丝的方法。熔体长丝纺丝工艺装备熔体短纤维复合纺丝工艺装备熔体短纤维复合纺丝工艺流程图粘胶纤维湿法纺丝工艺装备第一节化纤机械概述三、化学纤维的生产工序（四）化学纤维的后加工为了完善纤维的结构和性能，得到性能优良的纺织用纤维，必须经过一系列的后加工。短纤维的后加工主要包括集束、拉伸、上油、卷曲、干燥定型、切断、打包等内容。粘胶长丝后加工包括水洗