新纤维材料与应用

1、纤维新材料与应用化学纤维基本概念第一节 化学纤维的基本概念与分类一、纤维的定义1. 纤维（Fiber）：是一种细长形状的物体，其长度对其最大平均横向尺寸比至少为10：1，其截面积小于0.05mm2，宽度小于0.25mm。2. 纺织纤维（Textile fiber） ：纺织用纤维的直径一般为几微米至几十微米，长度与直径之比一般大于1000：1，还应具有一定的柔曲性、强度、模量、伸长和弹性等。 一些一维尺度的材料也经常以纤维命名，例如纳米纤维。 一些作为结构材料的纤维，对于长径比、柔曲性等的要求已没有纺织纤维那么严格。化学纤维基本概念二、 纤维的分类（1）按原料分类的纤维动物纤维：丝、毛等天然纤维

2、纺织纤维化学纤维化学纤维基本概念矿物纤维：石棉等植物纤维：棉、麻等 天然纤维 ( Natural fiber) ：由纤维状的天然物质直接分离、精制而成。 化学纤维 (Chemical fiber，Man-madefiber) ：用天然或人工合成的聚合物为原料，经化学处理和机械加工制得的纤维。包含人造纤维、合成纤维和无机纤维三类。化学纤维基本概念再生蛋白质纤维动物蛋白：酪朊（奶蛋白)、丝朊（丝素蛋白）植物蛋白：大豆、花生、玉米蛋白再生纤维素纤维 粘胶纤维、铜氨纤维人造纤维 新溶剂纤维素纤维纤维素酯纤维：二醋酯纤维、三醋酯纤维、 纤维素硝酸酯纤维其它：甲壳质纤维、海藻纤维聚酯纤维杂链纤维聚酰胺纤维

3、聚氨酯弹性纤维其它：芳香族聚酰胺纤维、聚脲聚甲醛、聚酰亚胺等化学纤维合成纤维无机纤维碳链纤维玻璃纤维碳纤维金属纤维聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维、聚烯烃纤维含氯纤维、含氟纤维、其它化学纤维基本概念 人造纤维（Artificial fiber）：以天然高分子化合物为原料，经化学处理和机械加工制得的纤维，也称再生纤维（Regeneratedfiber） 合成纤维 （Synthetic fiber）：以石油、天然气、煤及农副产品等为原料，经一系列的化学反应制成合成高分子化合物，再经加工而制得的纤维。化学纤维基本概念 无机纤维（Inorganic fiber）：主要成分是由无机物构成的纤维。玻璃纤维 Gl

4、ass fiber，Textile glass无机纤维 碳纤维 Carbon fiber金属纤维 Metallic fiber化学纤维基本概念2. 按尺寸分类的化学纤维（1）长丝 (Filament, yarn)在化学纤维制造过程中，经纺丝成形和后加工工序后，得到的连续不断的长度以千米计的纤维称为长丝。单丝(少孔丝、鬃丝)复丝帘线丝长丝化学纤维基本概念 单丝：原指用单孔喷丝头纺制而成的一根连续单纤维，但在实际应用中，往往也包括36孔喷丝头纺成的36根单纤维组成的少孔丝少孔丝。较粗的合成纤维单丝（直径0.082mm）称为鬃丝鬃丝，用作绳索、毛刷、日用网袋、渔网或工业滤布；细的聚酸胺单丝用作透明女

5、袜或其它高级针织品。 复丝：由数十根单纤维组成的丝条。化学纤维的复丝一般由8100根以下单纤维组成。绝大多数的服用织物都是采用复丝织造，因为由多根单纤维组成的复丝比同样直径的单丝柔顺性好。化学纤维基本概念 帘线丝：由一百多根到几百报单纤维组成、用于制造轮胎帘子布的丝条，俗称帘线丝。化学纤维基本概念（2） 短纤维 (Staple fiber)化学纤维经切断而成的、一定长度规格的纤维。棉型：2538mm毛型：70150mm中长型：5176mm短纤维化学纤维基本概念（3） 丝束（Tow）丝束是由大量单纤维汇集而成。用来切断成短纤维的丝束由几万根至几百万根组成，以提高短纤维的生产能力；烟用丝束由600

6、0根组成，用于生产香烟过滤嘴。化学纤维基本概念（4）牵切纤维 (Stretch-broken tow)化纤丝束经牵伸拉断而成的长度不相等(而有一定比例)的短纤维。化学纤维基本概念3. 按表面和纵向形状分类的化学纤维 直丝（Flat yarn） 变形纱 (Textured filament,Textured yarn) (TY)化学纤维基本概念拉伸变形丝(DTY)变形纱弹力变形丝膨体纱(BCF)定型变形丝变形纱包括所有经过变形加工后具有(或潜在具有)卷曲、螺旋、环圈等外观特性而呈现膨松性、伸缩性的单根或多根长丝和纱。化学纤维基本概念网络丝 （Network yarn）预取向丝或拉伸变形纱经高压气

7、流吹捻，单丝间相互交缠，形成周期性的网络点的丝条。网络丝抱合性好、强度较高，织造时能省去加捻、上浆工序，所以网络丝又叫“免浆丝”。化学纤维基本概念4. 按取向程度分类的化学纤维 未取向丝(UDY-Un-draw yarn)经低速纺丝纺制的化纤长丝。 预取向丝(POY-Pre-oriented yarn, Partiallyoriented yarn）经高速纺丝获得的取向度在未取向丝和牵伸丝之间的化纤长丝。 全取向丝(FOY-Fully oriented yarn)利用超高速纺（纺速在5500m/min以上）生产的化纤长丝。化学纤维基本概念5.按性能分类的化学纤维按性能分类的化学纤维 差别化纤维

8、 (Differential fiber)泛指对常规化学纤维产品有所创新或赋予某些特性的化学纤维。主要是指经过化学改性或物理改性，使常规化学纤维的服用性能得以改善，并具有一些新的性能，使同一化学纤维大品种的产品多样化和系列化。化学纤维基本概念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、粗细节、三维卷曲、网络、混纤、混络、皮芯、并列、毛圈 喷气变形以及各种竹节、疙瘩、结子、链条、辫子、夹色、混色。包

9、覆、起毛起绒的花色丝、纱或纤维条等都属于差别化纤维的范畴。化学纤维基本概念 异形纤维 (Shaped fiber,Profiled fiber) ：在合成纤维成形过程中，采用异形喷丝孔纺制的具有非圆形截面的纤维或中空纤维称为异形截面纤维，简称异形纤维。例如:三角形纤维具有类似于蚕丝的光泽。化学纤维基本概念十字形纤维具有手感好、覆盖性好和抗起球等优点。化学纤维基本概念中空纤维具有质轻、保暖等特点。化学纤维基本概念异形喷丝孔化学纤维基本概念异形喷丝孔与断面形状的关系化学纤维基本概念 复合纤维：(Bicomponent fiber, Composite fiber)在纤维横截面上存在两种或两种以上不

10、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，多组分纤维。复合纤维的品种很多，有并列型、皮芯型、海岛型、裂离型和共混型等。化学纤维基本概念图 复合纤维的几种主要型式(a)、（b)并列型；（c)、（d）皮芯型；（e）海岛型；（f）（g）裂离型；(h) 共混型化学纤维基本概念化学纤维基本概念 共混纤维：共混纤维：Blended spun fiber， Blended fiber由两种或两种以上不同的聚合物混合后纺制成的化学纤维。化学纤维基本概念蛋白质纤维从天然动物乳液或植物（如牛奶大豆、玉米、花生等）中提炼蛋白质，经纺丝或与其它高聚物共混纺丝而成。大豆蛋白纤维化学纤维基本概念 超细纤维

11、（超细纤维（Superfine fiber）：）：化学纤维可按单纤维的粗细（线密度）分类，一般分为常规纤维、细旦纤维、超细纤维和极细纤维。一般线密度0.55dtex称超细纤维。化学纤维基本概念涤纶：常规纤维的线密度为1.47.0dtex细旦纤维的线密度为0.551.4dex超细纤维为0.110.55dtex极细纤维在0.11dtex化学纤维基本概念有色纤维：dope-dyed fiber，spun-dyed fiber对纺丝溶液、熔体或凝胶采用着色方法(加入着色剂或有色母粒等)制成的有色化学纤维。简称有色丝。化学纤维基本概念 有光纤维 Bright fiber，Lustrous fiber生产

12、过程中，未加入消光剂经行消光处理的光泽较强的化学纤维。化学纤维基本概念 消光纤维 (无光纤维) Dull fiber，Delustered fiber生产过程中，经过消光处理(通常用二氧化钛为消光剂)制成的化学纤维。纤维表面的反射光减弱。 半消光纤维 (半光纤维) semi-dull fiber生产过程中，经部分消光处理(加入消光剂约加入消光剂约0.5 )而制成的化学纤维。化学纤维基本概念 高性能纤维高性能纤维（High-performance fiber）具有高强度、高模量、耐高温、具有高强度、高模量、耐高温、耐化学药品、特别优异的一类新耐化学药品、特别优异的一类新型纤维。型纤维。例例:芳族

13、聚酰胺纤维、全芳族聚酯芳族聚酰胺纤维、全芳族聚酯纤维、碳纤维、高强高模聚乙烯纤维、碳纤维、高强高模聚乙烯纤维、聚苯并咪唑纤维、聚四氟纤维、聚苯并咪唑纤维、聚四氟乙烯纤维等。乙烯纤维等。高性能纤维的应用高性能纤维的应用装甲车、装甲车、 钢盔、防暴盾牌、防钢盔、防暴盾牌、防弹车、防弹衣。弹车、防弹衣。化学纤维基本概念 功能纤维 (Function fiber)在常规化学纤维原有性能的基础上，又增加了某种特殊功能的一类新型纤维例:高吸水纤维、导电纤维、中空纤维分离膜、离子交换纤维、抗菌消臭纤维、抗紫外线纤维等。化学纤维基本概念 高分子分离膜是一种重要的功能材料，已经在许多领域获得应用。化学纤维基本概

14、念 智能纤维（Intelligent fiber）一维的纤维状智能材料。一方面，它具有一般智能材料的智能化功能，即能够感知环境的变化或刺激，并能做出响应，是一种长度、形状、温度、颜色和渗透速率等能够随着环境发生变化而发生敏锐变化的新型纤维；另一方面，它具有普通纤维长径比大的特点，能加工成多种产品。化学纤维基本概念一、 线密度1.定义：线密度是表示纤维粗细程度的量，在我国化学纤维工业中，也称“纤度”。 线密度的单位名称为特克斯，单位符号为tex。 1000m长纤维重量的克数即为该纤维的特数。 其1/10称分特克斯，单位符号为dtex。化学纤维的品质指标化学纤维的品质指标 过去使用的线密度单位：旦

15、尼尔（Denier，简称旦）和公制支数（简数公支）为非法定计量单位 旦尼尔数为9000 m长纤维重量的克数 公支为单位重量纤维的长度既: 1公支=1m/g化学纤维的品质指标2.换算关系：（对同一根纤维而言）分特数=特数/10特数支数=1000旦数=9 特数1tex(特)=1mg/m1tex=10dtex1旦=1mg/9m1特=1旦/91公支=1m/g单纤维越细，手感也越柔软，光泽柔和且易变形加工。化学纤维的品质指标例题： 一根450米长的纤维重0.1克，将其进行拉伸得知断裂强力为0.098N，求该纤维线密度(分别以特和旦表示)及相对强度(以N/tex和cN/dtex表示)。化学纤维的品质指标二

16、、拉伸性能1. 断裂强力(绝对强力)和断裂强度（1）断裂强力 定义：纤维纤维拉伸至断裂时所能承受的最大负荷称断裂强力，也称绝对强力或断裂负荷。 单位：牛顿 （N）、厘牛顿 （cN）断裂强力不仅与纤维本身性质有关，还与线密度有关。所以常用相对强度表示化学纤维的断裂强度。化学纤维的品质指标（2）断裂强度 定义：纤维在连续增加负荷的作用下，直至断裂所能承受的最大负荷与纤维的线密度之比。 单位：牛顿特克斯（Ntex）厘牛顿分特克斯（cNdtex）化学纤维的品质指标 断裂强度是反映纤维质量的一项重要指标。断裂强度高，纤维在加工过程中不易断头、绕辊，最终制成的纱线和织物的牢度也高；但断裂强度太高，纤维刚性

17、增加，手感变硬。 干强度：纤维在干燥状态下测定的强度称干强度 湿强度：纤维在润湿状态下测定的强度称湿强度化学纤维的品质指标主要纺织纤维的断裂强度主要纺织纤维的断裂强度化学纤维的品质指标化学纤维的品质指标2.断裂伸长率 纤维的断裂伸长率一般用断裂时的相对伸长率，即纤维在伸长至断裂时的长度比原来长度增加的百分数表示：断裂伸长率 = (L-L0)/L0100% 纤维的断裂伸长率是决定纤维加工条件及其制品使用性能的重要指标之一。断裂伸长率大的纤维手感比较柔软，在纺织加工时，可以缓冲所受到的力，毛丝、断头较少；但断裂伸长率也不宜过大，否则织物易变形。普通纺织纤维的断裂伸长率为1030%，但对于工业用强力

18、丝，则一般要求断裂强度高、断裂伸长率低，使其最终产品不易变形。化学纤维的品质指标3. 初始模量纤维的初始模量即弹性模量（或杨氏模量）是指纤维受拉伸而当伸长为原长的1%时所需的应力。初始模量表征纤维对小形变的抵抗能力，在衣着上则反映纤维对小的拉伸作用或弯曲作用所表现的硬挺度。纤维的初始模量越大，越不易变形，亦即在纤维制品的使用过程中形状的改变越小。例如在主要的合成纤维品种中，以涤纶的初始模量为最大，其次为腈纶，锦纶则较小，因而涤纶织物挺括，不易起皱，而锦纶则易起皱，保形性差。化学纤维的品质指标4. 断裂功 断裂功为材料拉伸至断裂时外力所做之功。 可以从负荷伸长曲线下的面积求出。 断裂功反映纤维的

19、韧性。化学纤维的品质指标蜘蛛牵引丝和其它纤维的力学性能比较蜘蛛牵引丝和其它纤维的力学性能比较化学纤维的品质指标5. 回弹性纤维在外力作用下伸长和释放外力后恢复到原始状态的能力称为回弹性。纤维回弹性的表示方法有两种。(1)一次负荷回弹性质回弹率和弹性功化学纤维的品质指标(2) 多次循环负荷回弹性质化学纤维的品质指标三、吸湿性纤维的吸湿性是指在标准温湿度（20、65相对湿度）条件下纤维的吸水率。一般采用两种指标来表示：回潮率和含湿率。回潮率 =试样所含水份的重量干燥试样的重量 100%含湿率 = 100%试样所含水份的重量未干燥试样的重量化学纤维的品质指标吸湿性影响纤维的加工性能和使用性能。吸湿性

20、好的纤维，摩擦和静电作用减小，穿着舒适。对于吸湿性差的合成纤维，利用化学改性的方法，在聚合物大分子链上引人亲水性基团，可使其吸湿性有所提高。但实践证明，利用物理改性的方法，在纤维中产生无数有规律的毛细孔，或进行适宜的表面处理，以改变纤维的表面结构，对于改善其吸水性是有效的。化学纤维的品质指标 公定回潮率：为了计重和核价需要，对各种纺织材料的回潮率作出的统一规定。纤维在20、65相对湿度下的回潮率和我国所规定的公定回潮率化学纤维的品质指标巻曲数巻曲率反映卷曲的程度卷曲回复率卷曲弹性率反映卷曲稳定性和坚牢度四、巻曲性普通合成纤维的表面比较挺直光滑，纤维之间的抱合力较小，不利于纺织加工。将纤维进行化

21、学、物理或机械卷曲变形加工，而赋予纤维一定的卷曲，可以有效地改善纤维的抱合性，同时增加纤维的蓬松性和弹性，使其织物具有良好的外观和保暖性。短纤维的巻曲性表征 化学纤维的品质指标紧缩伸长率：反映弹性及卷缩程度紧缩弹性恢复率：反映弹性及卷缩稳定性卷缩特性：卷曲收缩率CC 卷曲模量CM 卷曲稳定度CS变形丝的卷曲性表征 化学纤维的品质指标卷曲率 = (L1 L0 )/L1 100%卷曲回复率 = (L1 L2 )/L1 100%卷曲弹性回复率 = (L1 L2 )/(L1 L0 ) 100%L0预加张力为1.2610-3dNtex时的纤维长度；L1 加负荷 8.8 10-2dNtex并保持l min

22、后测得的纤维长度；L2 除去负荷使纤维松弛2min后，再加预张力测得的纤维长度。 卷曲数（个cm）= (弯曲点个数/2)/L0化学纤维的品质指标五、沸水收缩率将纤维放在沸水中煮沸30min后，其收缩后的长度与原来长度之比，称为沸水收缩率。沸水收缩率是反映纤维热定型程度和尺寸稳定性的指标。 沸水收缩率越小，纤维的结构稳定性越好，纤维在加工和服用过程中遇到湿热处理（如染色、洗涤等）时，尺寸越稳定而不易变形，同时物理机械性能和染色性能也越好。纤维的沸水收缩率主要由纤维的热定型工艺条件来控制。化学纤维的品质指标六、 燃烧性能 纤维的燃烧性能是指纤维在空气中燃烧的难易程度。为了测定和表征纤维及其制品的燃

23、烧性能，国际规定采用“极限氧指数”（Limiting Oxygen Index，简称LOI）法。所谓极限氧指数，就是使着了火的纤维离开火源，而纤维仍能继续燃烧时，环境中氮和氧混合气体内所含氧的最低百分率。化学纤维的品质指标 在空气中，氧的百分率为21，故若纤维LOI21，就意味着空气中的氧气足以维持纤维继续燃烧，这种纤维就属于可燃性或易燃性纤维；若LOI21，就意味着这种纤维离开火焰后，空气中的氧不能满足使纤维继续燃烧的最低条件，会自行熄灭，这种纤维属于难燃性或阻燃性纤维。LOI26时称为阻燃纤维。化学纤维的品质指标纤维的极限氧指数纤维的极限氧指数化学纤维的品质指标 由表可见，几种主要化学纤维

24、的LOI都小于21，属可燃或易燃纤维。而对于床上用品、儿童及老人睡衣、室内装饰织物、消防用品、飞机、汽车、轮船内仓用品等，很多国家都有阻燃要求，因此，对化学纤维的阻燃处理，国内外进行过大量研究，主要是采用共聚、共混、表面处理等方法，在纤维或织物中引入有机磷化合物、有机卤素化合物或二者并用。世界合成纤维发展概论1935年Carothers以己二胺、己二酸为原料，合成聚酰胺66，再经熔融纺丝制成聚己二酰己二胺纤维，并在美国Dupont实现工业化生产。1941年Schlack发明的聚己内酰胺纤维在德国实现了工业化生产。上世纪50年代初，聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维、聚酯纤维等相继实现了工业化。1

25、960年聚丙烯纤维在意大利实现了工业化。石油化工的迅猛发展促进了合成纤维工业的发展。世界合成纤维的产量于1962年超过了羊毛产量，1967超过了再生纤维产量，近年又与棉花产量基本持平，成为主要纺织原料。世界合成纤维发展概论我国和世界化学纤维产量世界合成纤维发展概论世界合成纤维发展的四个阶段：第一阶段 19381950 重点发展尼龙，探索新的合成高聚物。第二阶段 19501956 涤纶，腈纶等主要合成纤维工业化。 第三阶段 1956迄今迄今 发展第二代合纤改性纤维，也称为差别化纤维、新合纤。第四阶段 1960迄今迄今 发展特种纤维 ，包括高性能纤维和功能纤维。世界合成纤维发展概论在三大合成纤维工

26、业化以后，56年进入了合成纤维的第三阶段，即进入了“分子工程”阶段。人们开始利用化学改性和物理改性手段，通过分子设计，制成具有特定性能的第二代化学纤维，即“差别化纤维”。改性的内容很多，如赋予纤维抗静电、抗起球、光热稳定、防污、阻燃、蓬松、手感好、高吸水、高收缩、可染性等性能。仿毛、仿麻、仿丝绸、仿棉都可以通过改性达到目的。世界合成纤维发展概论差别化纤维在化学纤维中的比例迅速增加，如最近日本的差别化纤维产量已占其全部合成纤维的50以上。其中，原液着色、异形、复合等加工技术早已成熟，在近年开发的高附加值织物中被大量采用。聚酯细旦丝的仿真丝绸产品，由于其外观、手感、悬垂性、穿着舒适性等大为改善，受

27、到国际市场的青睐。世界合成纤维发展概论高性能纤维高强度高模量纤维聚对苯二甲酰对苯二胺纤维，强度为1922cNdtex、模量为460850cNdtex。耐高温纤维聚间苯二甲酰间苯二胺纤维，在304下连续加热1000h强度仍保持64，在火焰中难燃，具有自熄性。高强度高模量耐高温纤维碳纤维世界合成纤维发展概论高温耐腐蚀纤维聚四氟乙烯纤维，在天然纤维及化学纤维中，化学稳定性最优异。电绝缘纤维 聚2，6二苯基对苯醚纤维，耐超高电压500kV上 。世界合成纤维发展概论功能纤维离子交换纤维在大分子中引入磺酸基、羧基、胺基等活性基团，使纤维具有离子交换、捕捉重金属离子功能。塑料光导纤维用折射率不同的两种透明高

28、分子材料，采用皮芯复合纺丝制成纤维。活性碳纤维具有多微孔结构，表面有很强吸附特性的。世界合成纤维发展概论中空纤维膜具有微孔结构，在压力差、浓度差或电位差的推动下，进行反渗透、超滤、透析用的等。水溶性纤维可以达到水溶温度为1095、不同规格纤维等。聚氨酯弹性纤维伸长率为500600时，弹性回复率为9798的纤维。世界合成纤维发展概论我国化学纤维工业的发展概况我国的化学纤维工业发展历程可以大致分为四个阶段。第一阶段，即起步阶段(19561965年)。从粘胶纤维起步，从东欧、日本、英国分别引进了生产粘胶、维纶、腈纶设备和技术。第二阶段，即奠基阶段(19661980年)。化纤原料开始转向石油化工路线。

29、建立了一批维纶厂，在上海、辽阳、天津、四川引进四套大型石油化纤联合企业的成世界合成纤维发展概论套设备，配套发展了一批合成纤维纺丝厂，为我国化纤工业的更大发展奠定了基础。第三阶段，即发展阶段(19811995)。上世纪80年代建设了特大型化纤企业江苏仪征化纤工程；完成了上海石化公司的二期工程，并在广东新会、佛山、河南平顶山以及辽宁抚顺等地，建成了多个技术先进的涤纶、锦纶和腈纶厂。90年代又完成了仪征三期和辽化二期工程。世界合成纤维发展概论第四阶段，即持续增长阶段(1996)。成为世界上化学纤维第一生产大国。已形成国营、民营、外资三足鼎立的局面。重视差别化、高性能、功能纤维的研究与开发，化纤新品种

30、不断投产。总之，今后我国化纤工业将不断由生产大国向高技术、高质量、多品种大国转化，进一步提高集约化程度，迈向国际先进水平。世界合成纤维发展概论化学纤维的生产方法概述化学纤维的制造可概括为以下四个工序：化学纤维的制造可概括为以下四个工序： 原料原料制备制备 纺丝流体纺丝流体（液）制备（液）制备 化学纤维的化学纤维的纺丝成型纺丝成型 化学纤维化学纤维的后加工的后加工 一、原料制备 天然高分天然高分子聚合物子聚合物 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。 合成合成纤维纤维 以石油、煤、天然气及一些农副产品等低分子为原料制成

31、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。 化学纤维的生产方法概述二、纺丝流体（液）的制备二、纺丝流体（液）的制备 纺丝液纺丝液的制备的制备熔体法熔体法纺丝纺丝熔体熔体溶液法溶液法纺丝纺丝溶液溶液几种主要成纤高聚物的热分解温度和熔点几种主要成纤高聚物的热分解温度和熔点 化学纤维的生产方法概述（一）纺丝熔体的制备（一）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（纺丝熔体）进行纺丝（如涤纶、锦纶、丙纶等）。熔体纺丝法用于工业生产有两种

32、实施方法：一是熔体直接纺丝；另一种是切片纺丝。 化学纤维的生产方法概述（二）纺丝溶液的制备（二）纺丝溶液的制备 采用溶液纺丝法时，纺丝熔液的制备有两种方法：一是直接利用聚合后得到的聚合物溶液作为纺丝原液，称为一步法；二是将聚合物溶液先制成颗粒状或粉末状的成纤聚合物，然后再溶解，以获得纺丝液，称为二步法。 化学纤维的生产方法概述三、化学纤维的纺丝成型三、化学纤维的纺丝成型 将纺丝熔体或溶液，用纺丝泵（或称计量泵）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，这一过程称为纺丝，这是化学纤维生产的核心工序。常用的纺丝方法根据纺丝流体制备的方法和液体细丝固化的方法不

33、同，分为熔体纺丝和溶液纺丝两类。 化学纤维的生产方法概述（一）熔体纺丝（一）熔体纺丝 熔体纺丝是将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）中冷却凝固成型的方法。如涤纶、锦纶、丙纶等采用熔体纺丝方法制得。此法流程短、纺丝速度高、纺丝速度一般为9001200m/min，高速纺丝可达4000m/min以上，成本低，但喷丝板孔数较少，长丝1150孔，短纤维一般为300800孔，高的可达10002000孔，甚至更多。若用常规圆形喷丝孔，则纺得的纤维截面大多为圆形；采用异形喷丝孔，则纺得的纤维截面为异形。该法适用于能熔化、易流动、不易分解的高聚物。 化学纤维的生产方法概述熔体纺丝生产流程熔体纺丝生产流程化学纤维的生产方法概述（二）溶液纺丝（二）溶液纺丝 湿法纺丝是将高聚物在溶剂（无机、有机