常见纺丝方法简介

 

熔体纺丝

熔体纺丝是将成纤高聚物熔体在其熔融温度以上,分解温度以下的温度范围。从微细的小孔内突出形成熔体细流。同时在外力作用下拉伸变细,并在冷空气中冷却固化,形成微细的纤维状物。

熔体纺丝适用于耐热性较高的高聚物成型过程,该高聚物应当具备熔融而分解的性能,熔体纺丝过程简单,纺丝后的初生纤维只需拉伸机热定型后即得到成品纤维。因此,通常凡具有熔融而不分解的性能的高聚物,大多采用熔体纺丝。

溶液纺丝

溶液纺丝是将成纤高聚物溶解在某种溶剂中,制备成具有适宜浓度的纺丝溶液,再将该纺丝溶液从微细的小孔吐出进入凝固浴或是热气体中,高聚物析出成固体丝条,经拉伸——定型——洗涤——干燥等候处理过程便可得到成品纤维。

显然,溶液纺丝生产过程比熔体纺丝要复杂,然而,对于某些尚未熔融便已发生分解的高聚物而言,就只能选择该种纺丝成型技术,溶液纺丝又有湿法纺丝、干法纺丝、干湿法纺丝之分。

湿法纺丝

湿法纺丝是溶液纺丝中的一种,将上述纺丝溶液从微细的小孔吐出进入一种凝固浴中,该凝固浴是由高聚物的非溶剂组成,纺丝溶液一旦遇到凝固剂便凝固析出成固体丝条,经拉伸——定型——洗涤——干燥等后处理过程便可得到成品纤维。

湿法纺丝尚需要凝固浴及后处理溶液的回收、处理及再应用的循环过程,生产过程复杂,生产成本较高。

干法纺丝 

干法纺丝是溶液纺丝中的一种,若成纤高聚物可以找到一种沸点较低、溶解性能又好的溶剂制成纺丝液,此时可以将纺丝溶液从微细的小孔吐出,进入加热的气体中,纺丝液中的溶剂挥发,高聚物丝条逐渐凝固,经拉伸定型洗涤干燥等后处理过程便可得到成品纤维。

所得到的纤维力学性能优于同类的湿法纺丝纤维,干法纺丝需要溶剂的回收及再处理循环使用过程,它比湿法纺丝过程要简单些。

干湿法纺丝

干湿法纺丝是溶液纺丝中的一种,又称干喷湿纺法,它将湿法纺丝与干法纺丝的特点相结合,特别适合于液晶高聚物的成型加工,因此也常称为液晶纺丝。

即将成纤高聚物溶解在某种溶剂中制备成具有适宜浓度的纺丝溶液,再将该纺丝溶液从微细的小孔吐出,首先经过一段很短的空气夹层,在此处由于丝条所受阻力较小,处于液晶态的高分子有利于在高倍拉伸条件下高度取向,而后丝条再进入低温的凝固浴完成固化成型,并使液晶大分子处于高度有序的冻结液晶态,制得的成品纤维,具有高强度、高模量的力学性能。

冻胶纺丝

冻胶纺丝是指将高浓度的高聚物溶液或塑化的冻胶从喷丝孔挤出进入高温气体氛围,丝条被冷却,有时还伴随着溶剂的挥发,遂使高聚物固化成纤维,界于干法纺丝法和熔体纺丝法之间,又称半熔体纺丝法。所使用的纺丝液为溶液,这个类似于干法纺丝,但其浓度极高以及固化过程主要是冷却,又类似于熔体纺丝。