《化學纖維成形加（jiā）工原理》—化纖成形方法

化學纖維（wéi）的品種繁多，其製造方法和（hé）工藝具有很大的差別。從原料到成品纖維，根據基本（běn）的工（gōng）程原理可將化學（xué）纖維的製備（bèi）過程分為以下三個步（bù）驟：

(1) 紡前準備

紡前準（zhǔn）備主要指原料的製（zhì）備及紡絲流體的製備。原料的製備是指成纖聚合物的合成（chéng）或天然高分（fèn）子化合（hé）物的化學處理和機械加工。紡絲流體（tǐ）的（de）製備是指高分子熔體或高分子溶液的製備。對於複合（hé）紡絲來說還會涉及到無機納米材料的可控合成及分散等。

(2) 紡絲

化學纖維的加工方法從本質上講主（zhǔ）要有（yǒu）兩種方法，一種（zhǒng）是將聚合本體加熱熔融，然後通過紡絲組件拉絲成形（xíng）—熔體紡絲。根據原料的來源方式不同又將熔體紡絲分為熔體直紡和切片紡，所謂的熔體直紡（fǎng）是（shì）指所而合成的聚合物熔體直接輸送到紡絲組（zǔ）件進行紡絲，而切（qiē）片紡是將合成的聚合物（wù）熔體製成聚合物小顆粒（切片)，然後再熔融（róng）後紡絲的的一種方式。另一種是將（jiāng）聚合物溶解到良溶劑中配製成一（yī）定（dìng）濃度的溶液後紡絲成形—溶液紡絲。溶液紡絲根據（jù）溶液的分散狀態、紡絲凝固機理以及紡絲方式的（de）不同又分（fèn）為（wéi）濕法紡絲、幹法紡絲、幹噴（pēn）濕紡、液晶紡絲、反應紡絲、離心紡絲、氣隙紡絲、靜電紡絲、瞬時釋壓紡絲（sī）等。隨著紡絲技（jì）術不斷發展，新的溶液紡絲方法層出不窮，分類依據也多種多樣，但本質上仍然都（dōu）屬於溶液紡絲範疇。

圖1 化學纖維的紡絲成形方法

圖2 熔體紡絲工藝流程圖（Carbon,2019, 144, 351-361.）

圖3 濕法紡絲工藝（yì）流程圖(Nat. Nanotechnol. 2022,17, 372–377 )

(3) 後加工

    紡絲（sī）後得到的纖維稱之為初（chū）生纖維（wéi），此時的纖維內部結構還（hái）不完（wán）善、物理機械性能較差（chà）如伸長率大、強度（dù）低、尺寸穩定性差等，還不能直接用於紡織加工，必須經過一係列的後加工，才能滿足使（shǐ）用需求。化學纖（xiān）維後加工的（de）主要工序是拉伸（shēn）和（hé）熱定型。除了這些主要的工序外，化學纖維的後加工還會涉及到上油、水洗、脫硫、漂白、酸洗、卷曲、切斷、加撚、絡筒等工藝過程。

圖4 化學纖維後加工拉伸工藝流程