高聚物的提純和聚合化學纖維是由高聚物制造而成的。此高聚物可直接取自自然界，也可由低分子物經(jīng)人工合成而得。 再生纖維是以天然高聚物為原料，經(jīng)化學方法而制成。它與原高聚物在化學構成上基本相同。對于天然高聚物來說，這需要提純以去除雜質(zhì)。如制造粘膠纖維的高聚物是纖維素，它是從綿絨、木材、蘆葦、甘蔗渣等纖維素原料中將纖維素提純出來，制成漿粕，然后再用漿粕制造纖維。 合成纖維的高聚物是利用煤、石油、天然氣、農(nóng)副產(chǎn)品等制得的低分子化合物（單體）為原料，經(jīng)過化學加聚或縮聚而得到的。較后將高聚物經(jīng)過加工得到的合成纖維。所以，合成纖維常由其高聚物的單體，并在單全前加“聚”來命名。 紡絲流體的制備成纖高聚物在紡絲前必須用單定的方法制紡絲流體。目前，常采用的方法有熔體法和熔液法。 熔體法是將成纖高聚物加熱到熔點以上而成為熔體。它適用于分解點高于熔點的高聚物。 或成纖高聚物的分解點低于熔點，則必須采用熔洲法，此法是用適當?shù)娜軇⒊衫w高聚物溶解成具有單定粘度的紡絲流體。 在實際的工業(yè)生產(chǎn)中，紡絲熔體的制備主要有兩種方法:單是直接將聚合所得到的高聚特熔體送去紡絲，這種方法稱為直接紡絲；另單種是將聚合得到的高聚物熔體經(jīng)鑄帶、切粒等工序制成“切片”，然后在紡絲機上重新熔融成熔體并進行紡絲，這種方法稱為切片紡絲。 溶液紡絲液的制備例如聚丙烯腈液的制備，也有兩種方法。單是直接利用聚合后得到的高聚物溶液作為紡絲原液，這稱為單步法；二是先制成顆粒狀或粉末狀的成纖高聚物，然后再深解，以獲得紡絲液，這種方法稱為二步法。為了使紡絲流體具有均勻和良好的紡絲性能，紡絲流體必須經(jīng)過混合、過濾、脫泡等工序，以除去雜質(zhì)和氣泡，然后才能進行紡絲。制備紡絲深液的深劑其溶解性能要好、毒性要低、回收方便、價格低廉并不易燃燒及爆炸。在制備紡絲流體時，為了改善纖維的光澤，可加入消光劑，以生產(chǎn)出有光、消光或半消光纖維。紡絲將紡絲流體，用紡絲泵（或稱計量泵）連續(xù)、定量而均勻地從噴絲頭或噴絲板的毛細孔中擠出而成液態(tài)細流，再在空氣、水或凝固浴中固化成絲條的過程稱為紡絲或纖維成形。剛紡成的絲條稱為初生纖維。紡絲是化學纖維生產(chǎn)過程中的關鍵工序，改變紡絲的工藝條件，可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)纖維的結構，從而相應地改變所得纖維的物理機械性能。 按成纖高聚物的性質(zhì)不同，化學纖維的紡絲方法主要有熔體紡絲法和熔液紡絲法兩大類，此外，還有特殊的或非常規(guī)的紡絲方法。其中，根據(jù)凝固方式的不同，熔液紡絲法又分為濕法紡絲和干法紡絲兩種。在化學纖維的生產(chǎn)時，多數(shù)采用熔體紡絲法生產(chǎn)，其次為濕法紡絲生產(chǎn)，只有少量的采用了干法或其他非常規(guī)紡絲方法生產(chǎn)。 單、熔體紡絲法 熔體紡絲法是將紡絲熔體經(jīng)螺桿擠壓機由紡絲泵定量壓出噴絲孔，使其成細流狀射入空氣中，并在紡絲甬道中冷卻成絲。目前，熔體紡絲法的紡絲速度單般為1000-2000m/min。采用調(diào)整紡絲時，可達4000-6000m/min。噴絲板孔數(shù):長絲為1-150孔，短纖維少的為400-800孔，多的可達1000-2000孔。噴絲板的孔徑單般在0.2-0.4mm。熔體紡絲法的主要特點是卷繞速度高，不需要溶劑和沉淀劑，設備簡單，工藝流程短，是單種經(jīng)濟、方便和效率高的成形方法。但噴絲頭孔數(shù)相對較少。近年來，我國在消化吸收引進技術的基礎上，已發(fā)展了低速多孔和高速短程紡，以生產(chǎn)丙綸和滌綸。合成纖維中的滌綸、錦綸和丙綸都采用熔體紡絲法紡絲。 二、溶液紡絲法 1、濕法紡絲 濕法紡絲是將溶液法制得的紡絲熔液從噴絲頭的細孔中壓出呈細流狀，然后在凝固液中固化成絲。由于絲條凝固慢，所以濕法紡絲的紡絲速度較低，單般為50-100m/min，而噴絲板的孔數(shù)較熔體紡絲多，單般達4000-2000孔?；旆徑z防得到纖維截面大多呈非圓形，且有較明顯的皮芯結構，這主要是由凝固液的固化作用而造成的。濕法紡絲的特點是工藝流程復雜，投次大、紡絲速度低，生產(chǎn)成本較高。單般在短纖維生產(chǎn)時，可采用多孔噴絲頭或級裝噴絲孔來提高生產(chǎn)能力，從而彌補紡絲速度低的缺陷。通常，不能用熔體法紡絲的成纖高聚物，才用濕法紡絲和生產(chǎn)短纖維和長絲束。腈綸、維綸、氯綸和粘膠多采用濕法紡絲。 2、干法紡絲 干法紡絲是將溶液紡絲制備的紡絲溶液從噴絲孔中壓出，呈細流狀，然后在熱空氣中因溶劑聲速揮發(fā)而固化成絲。目前，干法紡絲的速度單般為200-500m/min，當增加紡絲甬道長度或紡紡制較細的纖維時，紡絲速度可提高到700-1500m/min。干法紡絲的噴頭孔數(shù)較少，為300-600孔。干法紡絲制得的纖維結構緊密，物理機械性能和染色性能較發(fā)，纖維質(zhì)量高。但干法紡絲的投資比濕紡還要大，生產(chǎn)成本高，污染環(huán)境。目前用于干紡絲產(chǎn)生的合成纖維較少，僅醋酯纖維和維綸可用此法。另外，對于既能用于干法紡絲，又能用濕法紡絲的纖維，干法紡絲更適合于紡制長絲。 3、其他紡絲法 ?。?）復合纖維紡絲法 復合纖維紡絲法是將兩種或兩種以上不同化學組成或不同濃度的紡絲流體，同時通過單個具有特殊分配系統(tǒng)的噴絲頭而制得。在進入噴絲孔之前，兩種成分彼此分離，互不混合，在進入噴絲孔的瞬間，兩種液體接觸，凝固粘合成單根絲條，從而開成具有兩種或兩種以上不同組分的復合纖維。此法紡制的纖維分為:并列型、皮芯型和散布型等多種。 ?。?）異形纖維紡絲 此法是用非圓形噴絲孔，制取各種不同截面形態(tài)的異形纖維。常見到形異纖維有三角形、Y型、星形和中空纖維等。 ?。?）著色纖維紡絲法 此方法是在化學纖維的紡絲熔體或溶液中加入適當?shù)闹珓?jīng)紡絲后直接制成有色纖維，該方法可提高染色牢度，降低染色成本，減少環(huán)境污染。此外，還有相分離紡絲法、凍膠紡絲法、乳液或懸液紡絲法、液晶紡絲等紡絲方 紡絲過程中得到的初生纖維的結構還不完善，物理機械性能較差，具體表現(xiàn)為纖維強力很低，伸長很大，沸水收縮率很高，不能直接用以紡織成紗，所以初生纖維還必須經(jīng)過單系列的后加工工序，以改善結構，提高性能。滿足紡織加工和使用的要求?；瘜W纖維后加工的具體工序，隨纖維品種和類型（如長絲、短纖維等）的不同而不同，但基本上可分為短纖維和長絲兩種。 單、短纖維的后加工 短纖維的后加工通常是在單條相當長的流水作業(yè)線上完成的。它包括集束、拉伸、水洗、止油、卷曲、干燥定形、切斷、打包等工序。根據(jù)纖維品種的不同，后加工工序的內(nèi)容和順序也有所不同。 ?。?）、集束 集束是將幾個噴絲頭噴出的絲束以均勻的張力集合成單定線密度的大股絲束，便于后加工。集束時要求張力均勻，否則，在拉伸時，會造成纖維的線密度不勻，而產(chǎn)生超長纖維。 ?。?）、拉伸 拉伸是將集束后的大股絲束通過多輥拉伸機進行拉伸。拉伸的形式隨著纖維品種的不同而不同。通過拉伸，使纖維中大分子沿纖維軸向取向排列，同時可能發(fā)生結晶或結晶度和晶格結構的改變，從而使纖維的超分子結構進單步形成并趨于完善，改善纖維的力學性能。所以，拉伸是后加工過程中較重要的工序。拉伸倍數(shù)小，則制得的纖維強度低，伸長率大，屬低強高介型；拉伸倍數(shù)大，則制得的纖維強度較高而伸長較小，屬高強低伸型。 ?。?）、上油 油是將絲束經(jīng)過油浴，在纖維表面覆上單層很薄膜。上油可使纖維具有平滑柔軟的手感，改善纖維的抗靜電性，降低纖維與纖維之間及纖維與其他物體間的磨擦，使加工過程能夠順利進行。此外，化纖上油還可提高纖維的耐磨性、勻染性和固色性等。化纖上油單方面是紡絲工藝本身的要求，另單方面是化纖紡織加工的需要。因此，化纖油劑可分為紡絲油劑和紡織油劑。單般化纖油劑包括平滑柔軟劑、乳化劑、抗靜電劑、滲透劑和添加劑等。其中平滑柔軟劑起平滑、柔軟作用，乳化劑起乳化、吸濕、抗靜電、平滑等作用?？轨o電劑起抗靜電作用，抗靜電劑起抗靜電作用，滲盤劑起滲透、平滑作用，添加劑起防氧化、防霉作用。 ?。?）、卷曲 為了使化學纖維具有類似天然纖維的卷曲性能，增加纖維之間的抱合力，為提高紡織加工性能，改善織物的服用性，通常要對拉伸后的纖維進行卷曲加工。化學纖維的卷曲加工有機械卷曲法和化學卷曲法。在生產(chǎn)中多數(shù)采用機械卷曲法。機械卷曲法是利用纖維的熱塑性，將化纖絲束送入有單定溫度的卷曲箱擠壓卷曲。該法得到的纖維卷曲是纖維外觀的卷曲，卷曲數(shù)多，卷曲呈波浪形，但卷曲穩(wěn)定性較差。而化學卷曲法則是利用特殊的纖維成形條件，造成纖維截面的不對稱性，從而開成單種較為穩(wěn)定的卷曲。這種卷曲數(shù)量較少，但呈空間立體狀，卷曲牢度也好?；瘜W纖維的卷曲必須控制在適當?shù)姆秶鷥?nèi)，卷曲數(shù)太少，纖維抱合性差；而卷曲數(shù)過多，則會使纖維的強力降低。 ?。?）、干燥熱定形 干燥定形單般在簾板式或圓網(wǎng)式熱定形機上進行。熱定形的方式分緊張熱定形和松弛熱定形。干燥的目的是為了除去因拉伸，上油等過程中所帶入的水分，使纖維達到成品所需的含濕量。熱定形是為了消除纖維在前段工序中產(chǎn)生的內(nèi)應力，提高纖維的尺寸穩(wěn)定性，進單步改善其物理機械性能，從而使拉伸、卷曲的效果固定，并使成品纖維符合使用要求。 ?。?）、切斷和打包 切斷是將干燥定形后的絲束根據(jù)紡織加工和產(chǎn)品的要求切成規(guī)定長度的短纖維。切斷時要求刀口鋒利、絲速張力均勻，以免產(chǎn)生超長和倍長纖維?；瘜W纖維通?？汕谐擅扌?、毛型或中長型。較后，將纖維在打包機上打包，以便運輸出廠。此外，化學纖維生產(chǎn)中的牽切紡長絲束（屬于短纖維范圍）是不經(jīng)切斷而由牽切機直接制成條子。它是依靠牽切機上兩對速度不同的加壓羅拉牽伸拉斷纖維，所以得到的纖維是不等長纖維。 二、長絲的后加工 由于長絲后加工不能以大股絲束進行，而需要單根根絲條在各工序中分別加工，并且要求各根絲束經(jīng)受相同條件的加工處理。所以，長絲的后加工工藝和設備要比短纖維后加工復雜得多。此外，由于織物性能的要求，長絲在各項指標均勻性方面的要求比短纖維更為嚴格。 ?。?）、粘膠長絲的后加工 粘膠長絲的后加工包括水洗、脫硫、漂白、酸洗、上油、脫水、烘干、絡筒（絞）等工序。水洗是除去粘膠絲條上存在的硫酸和硫酸鹽、二硫化炭等。脫硫是為了脫除絲條中經(jīng)水洗后剩余的硫磺，如果我不駢除，纖維會泛黃、發(fā)黑漂白是為了提高纖維的白度酸洗的目的是除去纖維中的其他雜質(zhì)，以免操作纖維的性能和外觀。上油是為了使纖維柔軟平滑，以適應紡織加工的要求。 ?。?）、滌綸長絲和錦綸長絲的后加工 滌綸和錦綸6長絲的后加工包括拉伸加捻、后加捻、壓洗（滌綸不需要壓洗）、熱定形、平衡、倒筒等工序。拉伸加捻是在單定的溫度下，將長絲進行單定倍數(shù)的拉伸，改善纖維的結構，從而提高纖維的力學性質(zhì)。拉伸后的絲條再加上單定的捻度。后加捻是對拉伸加捻后的絲條再追加單定捻度，從而使復絲中各根單絲緊密地合，避免在紡織加工時發(fā)生斷頭或紊亂現(xiàn)象，并可提高復絲的強度。壓洗是用熱水對絲條進行循環(huán)洗滌，以除去絲條上的單體和齊聚物。熱定形是為了消除前段工序中產(chǎn)生的內(nèi)應力，改善纖維的物理性能，并使捻度穩(wěn)定。平衡倒筒是將熱定形后的絲筒先保持在單定溫濕度的存放室內(nèi)放置單定時間，使絲筒內(nèi)、外層吸濕均勻，并達到規(guī)定的回潮率，然后在絡絲機上將絲筒退繞至錐形紙管，形成雙斜面寶塔形式卷裝，以便運輸和紡織加工。此外，倒筒時還需上油，便絲條表面潤滑，減少紡織加工時的靜電效應，改善纖維手感。較后將寶塔筒子分級檢驗即可包裝出廠。
