《化學（xué）纖維成形加（jiā）工原理》—化纖成形方法

化學纖維的品種繁（fán）多，其製造方法和工（gōng）藝具有（yǒu）很大的差別。從原料到成品纖維，根據基本的工（gōng）程原理可將化學纖維的製備過程分為以下三（sān）個（gè）步驟：

(1) 紡前準備

紡前準備主要指原料的製備及紡絲流體的製備。原料的製備是指成纖聚合物的合成或（huò）天然高分子化合物的化學處理和機械加工。紡絲流（liú）體的製備是指高分子熔體或高分子溶液的製備。對於複合紡絲來說還會涉及（jí）到無（wú）機納米材料的可控（kòng）合成及分散等。

(2) 紡絲

化學纖維的加工方法（fǎ）從本質上講主要有兩種方法，一種（zhǒng）是將聚合本體加熱熔融，然後通（tōng）過紡絲組件拉絲成形（xíng）—熔（róng）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，所謂的熔體直紡是指（zhǐ）所（suǒ）而合成的聚合物熔體直接輸送到紡絲組件進行紡絲，而切片紡是將（jiāng）合（hé）成（chéng）的（de）聚合物熔體製（zhì）成聚（jù）合物小顆粒（切片)，然後再熔融後紡絲的的一種方式。另一（yī）種是將（jiāng）聚合物溶解到良溶劑（jì）中配（pèi）製（zhì）成一定濃度的（de）溶液後紡絲成形—溶（róng）液紡絲。溶液紡絲根（gēn）據溶液的分散狀態、紡絲凝固機理以及紡絲方式的不同又分為濕法紡絲、幹（gàn）法紡絲、幹噴濕紡、液晶紡絲、反應紡絲、離心紡（fǎng）絲、氣隙紡絲、靜電紡（fǎng）絲（sī）、瞬時釋壓紡絲等。隨著紡絲技術（shù）不斷發展（zhǎn），新的溶液紡絲方法層出（chū）不窮，分類依據也多種（zhǒng）多樣，但本（běn）質上仍然都屬於溶液紡絲範（fàn）疇。

圖1 化學纖維的紡絲成（chéng）形方法

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

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

(3) 後加工

    紡絲後得到的纖（xiān）維稱（chēng）之為初生纖維，此時的纖（xiān）維內部結構還不完善、物（wù）理機械性能較差（chà）如伸長率大、強度低、尺寸穩定性差等，還不能直接用於紡織加（jiā）工，必須經過一係列的後加工，才能滿足使用需（xū）求。化學纖維後加工的主要工序是拉（lā）伸和熱定型。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（xiān）維後加工拉伸工藝流程