化學(xué)纖維生產(chǎn)方法

化學(xué)纖維的生產(chǎn)方法01原料制備02紡前準備03紡絲04后加工目錄CONTENTS原料制備1由天然高聚物經(jīng)化學(xué)加工制造而成，其原料制備過程是將天然高分子化合物經(jīng)一系列的化學(xué)處理和機械加工，提純?nèi)コs質(zhì)。以石油、煤、天然氣及農(nóng)副產(chǎn)品等低分子為原料制成單體后，經(jīng)過化學(xué)聚合，聚合而成具有一定官能團、一定平均分子量和分子量分布的線型聚合物，然后再制成纖維。由于聚合方法和聚合物的性質(zhì)不同，合成的聚合物可能是熔體狀態(tài)或溶液狀態(tài)。再生纖維合成纖維紡前準備2紡絲熔體（液）的制備紡絲液的制備熔體法紡絲熔體溶液法紡絲溶液主要成纖高聚物的熱分解溫度和熔點高聚物

熱分解溫度

(℃）熔點(℃）聚乙烯等規(guī)聚丙烯聚丙烯腈聚氯乙唏聚乙烯醇聚己內(nèi)酰胺

聚對苯二甲酸乙二酯纖維素醋酸纖維素350~400350~380200~250150~200200~220

300~350300~350180~220200~230138176320170~220225~230215265——1.紡絲熔體的制備高聚物的熔點低于其分解溫度的，采用將高聚物熔融成流動的熔體（紡絲熔體）進行紡絲（如滌綸、錦綸、丙綸等）。熔體紡絲法用于工業(yè)生產(chǎn)有兩種實施方法：一是熔體直接紡絲；另一種是切片紡絲。2.紡絲溶液的制備采用溶液紡絲法時，紡絲熔液的制備有兩種方法：一是直接利用聚合后得到的聚合物溶液作為紡絲原液，稱為一步法；二是將聚合物溶液先制成顆粒狀或粉末狀的成纖聚合物，然后再溶解，以獲得紡絲液，稱為二步法。紡絲3將紡絲熔體或溶液，用紡絲泵（或稱計量泵）連續(xù)、定量而均勻地從噴絲頭的噴絲孔中壓出，呈液體細絲狀，再在適當(dāng)介質(zhì)中固化成細絲，這一過程稱為紡絲，這是化學(xué)纖維生產(chǎn)的核心工序。常用的紡絲方法根據(jù)紡絲流體制備的方法和液體細絲固化的方法不同，分為熔體紡絲和溶液紡絲兩類。熔體紡絲熔體紡絲是將成纖高聚物熔體經(jīng)紡絲噴絲頭流出熔體細流、在周圍空氣（或水）中冷卻凝固成型的方法。如滌綸、錦綸、丙綸等采用熔體紡絲方法制得。此法流程短、紡絲速度高、紡絲速度一般為900～1200m/min，高速紡絲可達3600m/min以上，成本低，但噴絲板孔數(shù)較少，長絲1～150孔，短纖維一般為300～800孔，高的可達1000～2600孔，甚至更多。若用常規(guī)圓形噴絲孔，則紡得的纖維截面大多為圓形；采用異形噴絲孔，則紡得的纖維截面為異形。該法適用于能熔化、易流動、不易分解的高聚物。濕法紡絲將高聚物在溶劑（無機、有機）中配成紡絲溶液后經(jīng)噴絲頭流出細流，在凝固浴中凝固成型的方法。腈綸、維綸、黏膠纖維、氯綸等可以采用濕法紡絲方法制得。此法噴絲板孔數(shù)較多，一般為4000～20000，高的可達5萬孔以上。但紡絲速度低，約為50～100m/min。由于液體凝固劑的固化作用，雖然仍是常規(guī)圓形噴絲孔，但纖維截面大多不呈圓形，且有較明顯的皮芯結(jié)構(gòu)。該法適用于不耐熱、不易熔化但能溶于某一種溶劑中的高聚物。干法紡絲將紡絲溶液經(jīng)噴絲形成細流，溶劑被加熱介質(zhì)（空氣或氮氣）揮發(fā)帶走的同時，使得高聚物凝固成絲的方法。腈綸、維綸、氯綸、氨綸、醋酯纖維等可以采用干法紡絲。干法紡絲要求采用易揮發(fā)的溶劑溶解高聚物。此法紡絲速度較高，約為200～500m/min，成品質(zhì)量好。但噴絲孔數(shù)較少，一般為300～600孔，輔助設(shè)備多，成本高。紡絲方法熔紡法干法濕法紡絲液狀態(tài)紡絲液濃度(%)

紡絲液黏度(Pa·s)噴絲孔直徑(mm)

凝固介質(zhì)凝固機理卷取速度(m·min-1)熔體

100

100~10000.2~0.8冷卻空氣,不回收冷卻20~7000溶液18~452X10~4X102

0.03~0.2熱空氣,再生溶劑揮發(fā)100~1500溶液或乳液12~162~2X1020.07~0.1凝固浴,回收、再生脫溶劑(或伴有化學(xué)反應(yīng))

18~380三種基本紡絲成型法方法的特征化學(xué)反應(yīng)紡絲、復(fù)合纖維紡絲、干濕法紡絲、乳液紡絲、懸浮紡絲、凍膠紡絲、液晶紡絲、相分離紡絲等方法。后加工4紡絲流體從噴絲孔中噴出剛固化的絲稱為初生纖維。初生纖維雖已成絲狀，但其結(jié)構(gòu)還不完善，物理機械性能較差，如伸長大、強度低、尺寸穩(wěn)定性差，沸水收縮率很高，纖維硬而脆，沒有使用價值，還不能直接用于紡織加工。為了完善纖維的結(jié)構(gòu)和性能，得到性能優(yōu)良的紡織用纖維，必須經(jīng)過一系列的后加工。后加工隨化纖品種、紡絲方法和產(chǎn)品要求而異，其中主要工序是拉伸和熱定型。短纖維的后加工主要包括集束、拉伸、上油、卷曲、干燥定型、切斷、打包等內(nèi)容。對含有單體、