《化學纖（xiān）維成形加工原理》—化纖（xiān）成形方法

化學纖維的品種（zhǒng）繁多，其（qí）製造方法和（hé）工藝具有很大的差（chà）別。從原料到成品纖維，根據（jù）基本的工程原理可將化學纖維（wéi）的（de）製備過程（chéng）分為以下三個步驟：

(1) 紡前準備

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

(2) 紡絲

化學纖維的加工（gōng）方法從本質上（shàng）講主要有兩種方法，一種是將聚合本體加熱熔融，然後通過紡絲組件拉（lā）絲成形—熔體紡絲。根據原料的來源方式不（bú）同又將熔體紡絲分為熔體直紡和切片紡，所謂的（de）熔體直紡是指所而合成的聚合物熔（róng）體直接輸送到紡（fǎng）絲組件進行紡絲，而切片紡是將合成的聚合物熔體製成聚合物（wù）小顆（kē）粒（切片)，然後再熔融後紡絲（sī）的的一種方式。另一種是將聚合物溶解到良溶劑中（zhōng）配製（zhì）成一定濃度的（de）溶液後（hòu）紡絲成形—溶液紡絲。溶液紡絲根據溶液的分（fèn）散狀態、紡（fǎng）絲凝固機理（lǐ）以及紡絲方式的不同（tóng）又分為濕法紡絲（sī）、幹法（fǎ）紡絲、幹噴濕紡、液晶紡絲（sī）、反應紡絲、離心紡絲、氣隙紡絲、靜電紡（fǎng）絲、瞬時釋壓紡絲等。隨（suí）著紡絲技術不斷發展，新的（de）溶液紡（fǎng）絲（sī）方法層出不窮，分類依據也（yě）多種多樣，但本質上仍（réng）然都屬於溶（róng）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生纖維（wéi），此時（shí）的纖維內部結構還不完善、物理機械性能較差如伸長率大、強度低、尺寸穩定（dìng）性差等，還不能直接用於紡織（zhī）加工（gōng），必須經過一係列（liè）的後加工，才能滿足使用需求。化學纖維後加工的主要工序（xù）是拉伸和熱定型。除了這些主要的（de）工序（xù）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、絡筒等工藝過程。

圖4 化學纖維後加工拉伸工藝流程