將紡絲流體,用紡絲泵(或稱計量泵)連續、定量而均勻地從噴絲頭或噴絲板的毛細孔中擠出而成液態細流,再在空氣、水或凝固浴中固化成絲條的過程稱為紡絲或纖維成形。
剛gang紡fang成cheng的de絲si條tiao稱cheng為wei初chu生sheng纖xian維wei。紡fang絲si是shi化hua學xue纖xian維wei生sheng產chan過guo程cheng中zhong的de關guan鍵jian工gong序xu,改gai變bian紡fang絲si的de工gong藝yi條tiao件jian,可ke在zai較jiao大da範fan圍wei內nei調tiao節jie纖xian維wei的de結jie構gou,從cong而er相xiang應ying地di改gai變bian所suo得de纖xian維wei的de物wu理li機ji械xie性xing能neng。
按an成cheng纖xian高gao聚ju物wu的de性xing質zhi不bu同tong,化hua學xue纖xian維wei的de紡fang絲si方fang法fa主zhu要yao有you熔rong體ti紡fang絲si法fa和he熔rong液ye紡fang絲si法fa兩liang大da類lei,此ci外wai,還hai有you特te殊shu的de或huo非fei常chang規gui的de紡fang絲si方fang法fa。其qi中zhong,根gen據ju凝ning固gu方fang式shi的de不bu同tong,熔rong液ye紡fang絲si法fa又you分fen為wei濕shi法fa紡fang絲si和he幹gan法fa紡fang絲si兩liang種zhong。在zai化hua學xue纖xian維wei的de生sheng產chan時shi,多duo數shu采cai用yong熔rong體ti紡fang絲si法fa生sheng產chan,其qi次ci為wei濕shi法fa紡fang絲si生sheng產chan,隻zhi有you少shao量liang的de采cai用yong了le幹gan法fa或huo其qi他ta非fei常chang規gui紡fang絲si方fang法fa生sheng產chan。
又you稱cheng熔rong融rong紡fang絲si,簡jian稱cheng熔rong紡fang。是shi將jiang聚ju合he物wu加jia熱re熔rong融rong,通tong過guo噴pen絲si孔kong擠ji出chu,在zai空kong氣qi中zhong冷leng卻que固gu化hua形xing成cheng纖xian維wei的de化hua學xue纖xian維wei紡fang絲si方fang法fa。用yong於yu熔rong體ti紡fang絲si的de聚ju合he物wu,必bi須xu能neng熔rong融rong成cheng粘zhan流liu態tai而er不bu發fa生sheng顯xian著zhu分fen解jie。聚酯纖維、聚酰胺纖維和聚丙烯纖維都可采用熔體紡絲法生產。
特點:
熔體紡絲方法的主要特點是紡絲速度高(1000~7000m/min),無需溶劑和沉澱劑及其回收、循環係統,設備簡單,工藝流程短,是一種經濟、方便和效率高的成形方法。但噴絲頭孔數相對較少。
工藝流程:
1. 紡絲熔體製備——連續聚合值得熔體獲獎經過預結晶、幹燥後的成纖高聚物切片從聚合物料鬥加入,泳客按要求分段加熱的螺杆擠壓機先後進行熔融、混合、計量並擠出,經擠出機遇紡絲箱體間的彎管送入熔體計量泵。
2. 熔體通過至於紡絲箱體內的計量泵定量地將熔體有噴絲頭的小孔擠出形成熔體細流。
3. 熔體細流進入用到後在較低溫度和冷卻吹風環境下冷卻、固化並形成初生纖維。
4. 初生纖維再經上油、網絡後卷繞成筒。
5. 此卷繞絲再經後續的拉伸—熱定型等二次成型加工後便製得具有適用性的成品纖維。
分類:
熔紡法按照熔體製備工藝過程又分為直接紡絲發和切片紡絲法。將聚合後的聚合物熔體直接送入計量泵計量、擠出進行紡絲的工藝成為直接紡絲法;而將聚合物的切粒經預結晶、幹(gan)燥(zao)等(deng)必(bi)要(yao)的(de)紡(fang)前(qian)準(zhun)備(bei)後(hou)鬆(song)日(ri)螺(luo)杆(gan)擠(ji)出(chu)機(ji)熔(rong)融(rong)紡(fang)絲(si)的(de)技(ji)術(shu)稱(cheng)為(wei)切(qie)片(pian)紡(fang)絲(si)法(fa)。大(da)規(gui)模(mo)工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)上(shang)常(chang)采(cai)用(yong)直(zhi)接(jie)紡(fang)絲(si)技(ji)術(shu),有(you)利(li)於(yu)降(jiang)低(di)生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben),但(dan)是(shi)難(nan)於(yu)生(sheng)產(chan)差(cha)別(bie)化(hua)纖(xian)維(wei)品(pin)種(zhong),隻(zhi)能(neng)在(zai)線(xian)密(mi)度(du)、纖維截麵形狀上做出些許改變。而切片紡絲法較為靈活,易於更換品種,生產小批量、高附加值的差別化纖維。
rongyefangsishijiangchengxiangaojuwurongjiezaimouzhongrongjizhong,zhibeichengjuyoushiyinongdudefangsirongye,zaijianggaifangsirongyecongweixidexiaokongtuchujinruningguyuhuoshireqitizhong,gaojuwuxichuchenggutisitiao,jinglashen——定型——洗滌——幹燥等候處理過程便可得到成品纖維。
顯xian然ran,溶rong液ye紡fang絲si生sheng產chan過guo程cheng比bi熔rong體ti紡fang絲si要yao複fu雜za,然ran而er,對dui於yu某mou些xie尚shang未wei熔rong融rong便bian已yi發fa生sheng分fen解jie的de高gao聚ju物wu而er言yan,就jiu隻zhi能neng選xuan擇ze該gai種zhong紡fang絲si成cheng型xing技ji術shu,溶rong液ye紡fang絲si又you有you濕shi法fa紡fang絲si、幹法紡絲、幹濕法紡絲之分。
濕法紡絲
濕shi法fa紡fang絲si簡jian稱cheng濕shi紡fang。將jiang聚ju合he物wu溶rong於yu溶rong劑ji中zhong,通tong過guo噴pen絲si孔kong噴pen出chu細xi流liu,進jin入ru凝ning固gu浴yu形xing成cheng纖xian維wei的de化hua學xue纖xian維wei紡fang絲si方fang法fa。適shi用yong於yu濕shi法fa紡fang絲si的de成cheng纖xian聚ju合he物wu,其qi分fen解jie溫wen度du低di於yu熔rong點dian或huo加jia熱re時shi易yi變bian色se,且qie能neng溶rong解jie在zai適shi當dang溶rong劑ji中zhong。聚丙烯腈纖維、聚乙烯醇纖維等合成纖維和粘膠纖維、銅氨纖維等人造纖維品種采用濕法紡絲生產。濕法紡絲得到纖維截麵大多呈非圓形,且有較明顯的皮芯結構,這主要是由凝固液的固化作用而造成的。
特點:
濕法紡絲的速度較低,而噴絲板的孔數較熔體紡絲多,工藝流程複雜,投次大、生產成本較高。一般在短纖維生產時,可采用多孔噴絲頭或級裝噴絲孔來提高生產能力,從而彌補紡絲速度低的缺陷。
工藝流程:
1. 製備紡絲原液。
2. 將原液從噴絲孔壓出形成細流。
3. 原液細流凝固成初生纖維。
4. 初生纖維卷裝或直接進行後處理。
幹法紡絲
幹法紡絲是溶液紡絲中的一種,若成纖高聚物可以找到一種沸點較低、溶(rong)解(jie)性(xing)能(neng)又(you)好(hao)的(de)溶(rong)劑(ji)製(zhi)成(cheng)紡(fang)絲(si)液(ye),此(ci)時(shi)可(ke)以(yi)將(jiang)紡(fang)絲(si)溶(rong)液(ye)從(cong)微(wei)細(xi)的(de)小(xiao)孔(kong)吐(tu)出(chu),進(jin)入(ru)加(jia)熱(re)的(de)氣(qi)體(ti)中(zhong),紡(fang)絲(si)液(ye)中(zhong)的(de)溶(rong)劑(ji)揮(hui)發(fa),高(gao)聚(ju)物(wu)絲(si)條(tiao)逐(zhu)漸(jian)凝(ning)固(gu),經(jing)拉(la)伸(shen)定(ding)型(xing)洗(xi)滌(di)幹(gan)燥(zao)等(deng)後(hou)處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)便(bian)可(ke)得(de)到(dao)成(cheng)品(pin)纖(xian)維(wei)。腈(jing)綸(lun)、氨綸、氯綸以及維綸等均采用幹法紡絲工藝。
特點:
幹法紡絲具有連續生產、紡絲速度高、產量大、汙染少等優點;纖維質量及耐化學性和染色性能比濕紡纖維好。但幹法纖維耐氯性較差,技術難度較大,需要溶劑回收,生產成本相對較高。
紡絲液的濃度比濕法高,一般可達18%~45%,相應的粘度也高,能承受比濕紡更大的噴絲頭拉伸(2~7倍),易製得比濕紡更細的纖維。
紡絲線上絲條所受到的力學阻力遠比濕紡小,紡速比濕紡高,但由於受到溶劑揮發速度的限製,幹紡速度比熔紡低。
噴絲頭孔數遠比濕紡少,這是因為幹法固化慢,固化前絲條容易粘連。一般幹紡短纖維的噴絲孔數在1200孔左右,而濕紡短纖維的孔數高達數萬孔,因此幹法單個紡絲位的生產能力遠低於濕紡,幹紡一般適合生產長絲。
工藝流程:
幹濕法紡絲
ganshifafangsishirongyefangsizhongdeyizhong,youchengganpenshifangfa,tajiangshifafangsiyuganfafangsidetedianxiangjiehe,tebieshiheyuyejinggaojuwudechengxingjiagong,yinciyechangchengweiyejingfangsi。
jijiangchengxiangaojuwurongjiezaimouzhongrongjizhongzhibeichengjuyoushiyinongdudefangsirongye,zaijianggaifangsirongyecongweixidexiaokongtuchu,shouxianjingguoyiduanhenduandekongqijiaceng,zaicichuyouyusitiaosuoshouzulijiaoxiao,chuyuyejingtaidegaofenziyouliyuzaigaobeilashentiaojianxiagaoduquxiang,erhousitiaozaijinrudiwendeningguyuwanchengguhuachengxing,bingshiyejingdafenzichuyugaoduyouxudedongjieyejingtai,zhidedechengpinxianwei,juyougaoqiangdu、高模量的力學性能。
目前,幹濕法紡絲已在聚丙烯腈纖維、聚乳酸纖維、殼聚糖纖維、二丁酰甲殼素、聚氯乙烯纖維、芳香族聚酰胺纖維、聚苯並咪唑纖維等纖維的製備中得到應用。
特點:
ganshifafangsikeyifanggaozhandudefangsiyuanye,congerjianxiaorongjidehuishouyijidanhao,tongshiqichengxingsudujiaogao,suodexianweijiegoujunyun,hengjiemianjinshuyuanxing,qiangduhedanxingjunyousuotigao,ransexinghesezejiaohao。ganshifafangsiyigezhuyaodequedianshifangsiyuanyexiliuduanliehou,yuanyejiyiyanpensitoumanliu,zheyiweizheduokongfangsiguochengzhongruguoyigendansiduanlie,jiuhenkenengyinweiyuanyemanliu,erzaochengqitasideduanlie,congerpohuafangsiguochengdelianxuxing。
工藝流程:
幹濕法紡絲是,紡絲溶液從噴絲頭壓出後,先經過一段氣體(一般是空氣)層(氣隙),然後進入凝固浴,因此也有人把這種方法稱為氣隙紡絲。從凝固浴中導出的初生纖維的後處理過程,與普通濕法紡絲相同。