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          濕法紡絲
          來源:中國纖維網(wǎng) 添加人:service4 添加時間:2023-10-13

               化學纖維主要紡絲方法之一,簡稱濕紡。濕紡包括的工序是:(1)制備紡絲原液;(2)將原液從噴絲孔壓出形成細流;(3)原液細流凝固成初生纖維;(4)初生纖維卷裝或直接進行后處理。 
            將成纖高聚物溶解在適當?shù)娜軇┲校玫揭欢ńM成、一定粘度并具有良好可紡性的溶液,稱紡絲原液。也可由均相溶液聚合直接得到紡絲原液。高聚物在溶解前先發(fā)生溶脹,即溶劑先向高聚物內(nèi)部滲入,使大分子之間的距離不斷增大,然后溶解形成均勻的溶液。整個過程所需時間很長,溶脹過程的速度對溶解速度有重要影響。高聚物溶液在紡絲之前,須經(jīng)混和、過濾和脫泡等紡前準備工序,以使紡絲原液的性質(zhì)均勻一致,除去其中所夾帶的凝膠塊和雜質(zhì)并脫除液中的氣泡。在粘膠纖維生產(chǎn)中,紡前準備還包括熟成工序,使粘膠具有必要的可紡性。 
            紡絲原液被循環(huán)管道送至紡絲機,通過計量泵計量,然后經(jīng)燭形濾器、連接管而進入噴絲頭(帽)。噴絲頭一般采用黃金與鉑的合金或鉭合金材料制成。在噴絲頭上有規(guī)律地分布若干孔眼,孔徑為0.05~0.08毫米。從噴絲孔眼中壓出的原液細流進入凝固浴,原液細流中的溶劑向凝固浴擴散,凝固劑向細流滲透,從而使原液細流達到臨界濃度,在凝固浴中析出而形成纖維。濕紡中的擴散和凝固是物理化學過程,但某些化學纖維在濕紡過程中還同時發(fā)生化學變化。例如粘膠纖維,纖維素黃酸納分解成為纖維素再生纖維。 
            濕法紡絲速度(指卷取初生纖維的第一導絲盤速度)由于受溶劑和凝固劑雙擴散速度和凝固浴的流體阻力等限制,因此遠比熔紡速度為低。第一導絲盤的線速度與紡絲原液的擠出速度之比稱為噴絲頭拉伸比。濕紡拉伸比一般為負值、零,或是很小的正值,目的是提高成形過程的穩(wěn)定性。 
            紡絲原液是兼具粘性和彈性的彈粘體。原液從噴絲孔壓出時,有孔口脹大效應(巴勒斯效應),使擠出細流的直徑大于噴絲孔孔徑。濕紡過程中,脹大比一般為1~2。 
            在第一導絲盤的拉伸力作用下,擠出細流在越過最大直徑后逐漸變細,細化過程一直持續(xù)到原液細流完全固化為止。濕紡中細流直徑的變化不僅是拉伸形變的結(jié)果,而且還與質(zhì)量傳遞過程有關(guān)。從噴絲頭到固化點的一段紡程為纖維成形區(qū),是纖維結(jié)構(gòu)形成的關(guān)鍵區(qū)域。 
            濕紡初生纖維由于含有大量液體而處于溶脹狀態(tài)。大分子具有很大的活動性,而且取向度很低,其形態(tài)結(jié)構(gòu)與紡絲工藝條件關(guān)系極為密切。選擇和控制紡絲工藝條件,可制得不同橫截面形狀或特殊毛細孔結(jié)構(gòu)和特殊性能的纖維。 濕紡有各種不同的成形方式,紡絲機也有各種不同的結(jié)構(gòu)。例如有單浴法或雙浴法,有深浴法或淺浴法,有漏斗成形或管中成形等.
            濕法長絲紡絲機的卷繞裝置有離心罐式或筒管式。紡制短纖維時通常采用紡絲后處理聯(lián)合機,各紡絲部位成形后的初生纖維被集合成束,連續(xù)進行后處理。 
            濕紡不僅需要種類繁多、體積龐大的原液制備和紡前準備設(shè)備,而且還要有凝固浴、循環(huán)及回收設(shè)備,其工藝流程復雜、廠房建筑和設(shè)備投資費用大、紡絲速度低,因此成本較高。制造切段纖維時可采用數(shù)萬孔的噴絲頭或集裝噴絲頭來提高生產(chǎn)能力。一般只有不能用熔體紡絲的合成纖維,例如聚丙烯腈纖維和聚乙烯醇纖維,才適于用高聚物溶液濕紡生產(chǎn)切段纖維和長絲束。

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