《化學纖維成形加工原理》—化纖（xiān）成形方法

化（huà）學纖維的品種繁多，其製造（zào）方法和工藝具有（yǒu）很大的差別。從原料到成品纖（xiān）維，根據基本的工程原理可將化學纖維（wéi）的（de）製備過程分為以下三個步驟：

(1) 紡前準備

紡前（qián）準備主要指原料的（de）製備（bèi）及紡絲流體的製（zhì）備。原料的製備是指成纖聚合物（wù）的合（hé）成或天然高分子化合物的化學處理（lǐ）和機械加（jiā）工。紡絲流體的製備是指高分子熔體（tǐ）或高分子溶液的製備。對於複合紡（fǎng）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（de）加工方法從本質上講主要有兩種方法，一種是將聚合本（běn）體加熱熔融，然後（hòu）通過紡絲（sī）組件拉（lā）絲成形—熔體紡絲。根據原料的來源方（fāng）式不同又將熔體紡絲分為熔體（tǐ）直紡和切片紡，所謂的（de）熔體直紡是指所（suǒ）而合成的聚合物熔體直接輸送到紡絲組件（jiàn）進行（háng）紡絲，而切片紡是將合成的聚合物熔體製成聚合物小顆粒（切片)，然後再熔融後紡絲的的一（yī）種方式。另一種是（shì）將聚合物溶解到良溶劑中（zhōng）配製成一定濃度的溶液後紡絲成形—溶液紡絲。溶液紡絲根據溶液的分散狀態（tài）、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（jīng）紡絲、反應紡絲（sī）、離心紡絲、氣隙紡絲、靜電紡絲、瞬時釋壓紡絲等。隨著紡絲技術不斷發展，新的溶液紡（fǎng）絲方法層出不窮，分類（lèi）依據也多種多樣（yàng），但本質上仍然都屬於溶液紡絲範疇。

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（tú）(Nat. Nanotechnol. 2022,17, 372–377 )

(3) 後加工

    紡絲後（hòu）得到（dào）的纖維（wéi）稱之為初生纖維，此時的纖維內部結構還不完善（shàn）、物理機械性能較差如伸長率大、強度低、尺寸穩定性差等，還不能直接用於紡織加工，必須經過一係列的後加工，才能滿足（zú）使用需求。化學纖維後加工的主要工序是拉伸和熱定型（xíng）。除了這些（xiē）主要的工序外，化學纖維的後加工還會涉及到上油、水（shuǐ）洗、脫硫、漂白、酸洗、卷曲、切斷、加撚、絡筒（tǒng）等工藝過程。

圖（tú）4 化（huà）學纖維後加工拉伸工藝流（liú）程（chéng）