化学纤维纺丝方法篇1
超细纤维的品种有超细粘胶丝、超细锦纶丝、超细涤纶丝、超细丙纶丝等等。利用不同的技术，可制造出不同纤度、种类及用途的超细纤维。其生产技术与制造工艺大致可分为直接纺丝改良法、高分子相互并列纺丝法、剥离型复合纺丝法、多层型复合纺丝法、共混分割法和海岛法等。
1.直接纺丝改良法（DSp）
直接纺丝改良法又称常规纺丝改良法，是指用常规纺丝方法改良其工艺设备直接制造微细纤维的方法。目前可以用poY或FDY纺丝机，在工艺设计上稍加改进就可适用于超细纤维生产：
⑴螺杆挤压机要有一个低温混合头（Ltm），以保证熔体的均匀一致；
⑵要有高质量，纯净的不含凝胶粒子和颗粒状杂质的熔体，因此要有熔体预过滤器；
⑶组件要求下装式，以防烟囱效应，保证喷丝板组件温度均匀；
⑷喷丝板设计中要注意“无湍流”的孔间距及排列方式；
⑸丝条要充分均匀冷却以降低Uster值；
⑹喷丝板面至侧吹风距离尽可能短；
⑺上油系统在喷丝板下面约300mm～600mm处；
⑻纺丝甬道比常规纤维短，一般为300mm～500mm，以降低纺程张力；
⑼采用锭子式卷绕头纺poY用沟槽筒，FDY用双转子式横动装置；
⑽加热器和假捻变形器之间的丝路要直，否则会造成毛丝和降低纤维强度；
⑾摩擦盘要采用聚氨酯盘，以减少纤维表面磨损。
用poY和FDY纺丝机生产微细纤维，最大优点是可直接获得单一组分的超细纤维，不需像复合纺丝或共混纺丝那样进行双组分的剥离或溶解，一般可稳定生产0.7dtex～1.0dtex的纤维，因此成本较低。如果熔体质量和机器性能好，可生产最细至0.44dtex的微细纤维。若是生产单丝纤度低于0.44dtex纤维要用复合纺丝机。
2.直接优化纺丝法（DSom）
通过优化纺丝工艺对传统纺丝方法的改进，在熔体纺丝时要适当降低聚合物黏度、提高熔体纯净度，降低喷丝板下方的环境温度使冷却加速并提高冷却吹风的均匀程度。利用直接纺丝无须化学或机械处理即可直接获得单一组分的超细纤维，生产成本低，产品质量稳定。目前通过直接纺丝法所制得的最细商业化产品为单丝线密度为0.165dtex的pet纤维。与常规纺丝法比较，聚酯超细长丝的纺丝方法需做如下优化改进：
⑴适当降低聚合物黏度。可通过降低聚合物分子量或提高纺丝温度来达到目的，这些措施可防止因液滴型挤出而断丝。
⑵喷丝板上的喷丝孔应呈同心圆均匀排列，使丝条均匀冷却。
⑶降低喷丝板下方的环境温度，使丝条迅速冷却，并在喷丝板下方20cm～70cm处集束、卷绕，以获得未拉伸丝。
⑷使纤维经受4～6倍的后拉伸。在特定的条件下可进行10～20倍的拉伸，但技术条件不稳定，而且范围较窄，故未获得应用。
⑸通过高精度过滤以提高纺丝熔体的纯净度。
⑹减少熔体的挤出量。
这种DSom工艺生产效率高，成本低，是当前超细纤维发展主要趋势。西欧，美国主要采用这种工艺生产超细旦纤维。用于做仿丝绸和做高密织物（功能性服装）。poY工艺中最经济的方法是poY直接上整经机，即wD或wDS的方法，直接做超细旦的大经轴。意大利ValLesina公司已用此工艺制造单丝纤度为0.5dtex的超细纤维用于仿真丝的经纱，但这适合于大规模生产。
3.复合纺丝法
采用复合纺丝机生产超细纤维最早是在日本开发成功的。早在1970年由东丽公司开发的超细纤维用于仿麂皮。1972年由钟纺公司开发仿真丝织物，1981年由钟纺公司开发了超高密织物，同年东丽公司又开发了第二代仿皮革产品，1985年钟纺公司又开发了高性能洁净布。
复合纺丝制造超细纤维根据不同的工艺又分为剥离型和海岛型两大类。剥离型超细纤维是将两种互不相容但熔体黏度相近的高聚物熔体进行复合纺丝，复合纤维织造和染整后，经剥离得到超细纤维。剥离方法有机械法，溶剂溶除法和溶解法。海岛型超细纤维是两组分中一组分为海，另一组分为岛，岛分布在海组分中。海组分要选用易溶性高聚物，如聚苯乙烯，这种纤维织成织物后用溶剂将海组分溶解，留下岛组分，用此方法可制得单丝纤度为0.001dtex的超细纤维。
复合纺丝法工艺复杂，技术要求高，大量的复合熔体细流组成一根超细纤维，不仅需要有特殊的技术设计与复杂的熔体分配方式，而且制造纺丝组件和配件都必须相应配置，还要利用两种或多种组分纤维不同的物理化学特性，在织造后采取不同的整理手段才能得到各种各样的产品。根据不同的工艺，利用复合纺丝法制造超细纤维又分为剥离型和海岛型两大类。
a.机械剥离型复合纺丝法
该方法是将两种化学结构上完全不同、亲和性有差异但熔体黏度相近的高聚物熔体，按一定比例通过复合纺丝制备成橘瓣形、米字形、中空形等复合纤维，利用两组分的相容性和界面粘结性较差的特点采用机械剥离得到超细纤维。剥离方法有机械法、溶剂溶解法等。日本钟纺、帝人等化纤公司制作超细纤维用的主流工艺就是机械剥离型复合纺丝法。
B.海岛剥离型复合纺丝法
海岛剥离型复合纺丝法又称“溶解（或水解）剥离复合纺丝法”。这种超细复合纤维是20世纪70年代初开发的一种新型纤维，从纤维的横截面看是一种微细而分散的岛组分被另一种海组分包围着，海组分与岛组分在纤维轴向上是连续、均匀的，将所得复合纤维采用合适的溶剂溶解或水解除去其中的海成分即可得到只保留岛成分的超细纤维。
早期的海岛型复合纤维采用pet或pa作为岛组分，海组分大多采用pS或pe，然后用苯、甲苯等有机溶剂除去海组分，但这样带来了环境污染、易燃易爆等问题，限制了它的发展。20世纪90年代以来人们致力于水溶性聚酯（Copet）的研究，用其作为海组分，在热水或热碱液中即可水解，避免了使用有机溶剂，减少了环境污染。目前在海岛剥离型复合纺丝法中主要有“定岛型”与“不定岛型”两种工艺：
a.定岛型复合纺丝法
定岛法较复合纺丝法的熔体分配体系和纺丝组件更复杂，技术要求更高。其“海”组分与“岛”组分分别由单独的螺杆挤压机进行熔融，然后到纺丝组件进行复合。在纺丝成形过程中海岛间不分离，保持单丝形态，同时岛组分在成型过程中不粘连（单丝内岛与岛之间良好的分离）。复合纺丝后是以常规纤度存在，即所得纤维截面为海组分的皮芯包围岛组分的芯层，只有将“海”成分溶解得到“岛”组分的芯层，才可真正制成超细纤维。
①根据钟纺、帝人、东洋与杜邦、Hills、库拉雷等大公司的经验报告：岛成分在纤维的长度方向上是连续均匀分布的，岛数固定且纤度一致，一般只能达到0.1dtex～0.05dtex左右。但目前已能生产980岛或更多岛的海岛型超细复合纤维。
②据杜邦公司披露，目前适用于制造海岛型超细纤维的聚合物有：聚苯乙烯-聚酯，聚苯乙烯-聚酰胺，聚乙烯醇-聚烯烃等；其纤维中的岛组分有pet、pa、pp2等；海组分有聚苯乙烯、聚乙烯（有机溶剂可溶）、聚酯/间苯二甲酸酯磺酸钠共聚物（热碱溶液可溶）和聚烯醇（热水可溶）等。例如杜邦公司“HpF”产品以聚酯为岛组分、聚苯乙烯为海组分，制得超细聚酯纤维的纤度为0.001dtex，截面呈圆形，直径为0.1μm。也可以整个复合丝的形态加工成织物，在后加工时除去海组分，在纤维间出现微孔隙而容易相互滑移，做人造革特别合适。
③根据日本钟纺、帝人的报告：定岛法可自由变化海岛比例，控制超细旦纤维的纤度和截面形状为降低成本，可减少可溶性组分的比例，减少溶解量，同时对可溶性聚合物的选择需综合考虑各种因素。
④库拉雷公司也认为，在不可溶聚合物纺丝温度下，可溶性聚合物必须热稳定性好，在纺丝过程中两者要有和谐的流变学性能，不可溶聚合物价格适宜，且溶解过程应当无污染，无毒，无腐蚀。
⑤该工艺的定岛技术正在不断开发中，例如制造眼镜洁净布的超多岛技术、岛组分表面的凹凸化、岛组分异纤化混合排列、岛组分混合不同聚合物的技术等都已得到实际应用。
b.非定岛型复合纺丝法
“非定岛型复合纺丝法”也称为“高分子相互并列体纺丝法”。该技术是通过不相容聚合物共混纺丝制得，纺丝后也是以常规纤度存在。与定岛纤维不同的是，在不定岛纤维中岛的大小、数量、分布及其长度都在一定范围内存在随机性。岛的数量很多，所以平均线密度更小，用溶剂萃取海组分后纤维呈束状，单纤纤度一般在0.01dtex～0.001dtex左右，甚至可达0.0001dtex，因而与胶原纤维更相似。
①根据钟纺、帝人、东洋等公司的报告，采用非定岛技术生产海岛纤维，对设备的依赖性要比定岛技术的依赖性要弱些，但是对工艺技术控制方面要更复杂。如海岛组分间的分散与拉伸情况，粒子尺寸与分布，熔融流体在纺丝过程中剪切黏度的匹配与控制等。这些因素都直接影响到岛组分纤维的纤度、长度、数量、分布均匀程度、分离效果等。
②杜邦、Hills、库拉雷等大公司的经验报告：非定岛技术是利用非相容高聚物体系共混纺丝，由于两组分组成比与熔体的黏度比有一定的关系，可使一种组分形成分散相，另一种组分形成连续相，分散相以微纤状分散在基体相中，即所谓“不定岛”式海岛型共混纤维，将其中海组分溶解或水解掉即可得到超极细纤维。
4.其他纺丝法
目前，国际化纤大公司开发超细短纤维的制造方法有很多，举两种具有代表性的方法供参考。
a.喷射纺丝法（或熔喷法）
该方法是从刀口状喷丝板端开出的一排细孔，熔融的聚合物从众多微小喷丝孔中吐出，再用热风吹散的方法。由于该方法采用吹散熔融聚合物的形式，因此主体是细纤维。但也适用于制造粗细不均匀的短纤维相互熔融黏着的薄片。将细纤维与粗纤维同时喷出制成混合物，可得到蓬松性和保湿性优良的薄片。从制造方法上可以知道该方法的缺点是纤维的分子取向低。
在此基础上，美国al-banyinternational公司新开发的静电熔喷纺丝法，是聚合物溶液或熔体在静电作用下，以适宜的溶液喷射量及黏度参数，运用于纱线成型中进行喷射拉伸而获得纳米级超细纤维的纺丝方法。
B.闪蒸纺丝法
闪蒸法是纺粘法的一种，属于溶液纺丝。该纺丝法是将聚合物溶解于低沸点的溶剂（如液化气等）中，加热、加压从喷丝板瞬间气化喷出制成纤维。这种瞬间高压喷射出来的聚合物，喷丝速度每分钟可达到1万米，形成的纤维直径一般在0.1μm～10μm之间，可得到0.01dtex的超细纤维，属于纳米级超细纤维。所以，也有人把闪蒸法称为“闪纺”或“急骤纺丝”，在非织造布方面的需求迅速增长，可用于装饰材料和信封等各种包装材料。此外，在聚乙烯中加入抗静电剂、透明颜料并利用超声波粘合工艺等是当前杜邦公司发展闪蒸纺丝法的一大趋势。
其他纺丝法还有：离心纺丝法，湍流成形法，冻胶纺丝法，原纤细化法，超高速牵伸法，湍流成形法。
超细纤维新技术新产品
超细纤维被称为新一代合成纤维，它是高性能，高品质与高档次的纺织原料，是化学纤维向高技术、高仿真化方向发展的新合纤的典型代表。国际各大化纤公司都在竞相开发超细纤维的新技术与新产品（nt/np）：
nt/np-1、“regenerate”超细纤维。美国alCbanyinternational公司在超柔软拒水性超细纤维“primaloft”的基础上，新开发出性能更优异的超细纤维“primaLoftRegenerate”。该纤维为直径0.001dtex～0.01dtex的超细纤维，由50%以上的再生材料及专利微纤维制成，结合超细纤维及专利的特别处理程序，成就难以置信的柔软、质轻及防泼水性，而且符合严格的测试标准，其特色是高保温效果、快干性能佳、轻量化、透气性佳、手感柔软、蓬松度佳、拒水性佳等功能。其吸水性为一般纤维的1/3，在干燥时的保暖效果多14%，在潮湿时的保暖度多24%。
nt/np-2、“Superclean”超细纤维。韩国SilverSta公司近期开发了名为“Superclean”的新型超细纤维织物，因其具有超强的洁净能力，洗涤时不需使用化学清洁剂，其产品在市场极受欢迎。Superclean的纤维材料采用pet、pa及pa6新式配制，经裂变分解织造而成；该纤维细度为真丝1/20，头发丝的1/360。该超细纤维另一特点是在成丝中采用orangeflap技术将长丝分成多瓣形，使纤维比表面积增大，织物中孔隙增多，借助毛细管芯吸效应使吸水能力极强，经久耐用，可经过大约600次水洗。而其特殊的横断面能更有效地捕获小至几微米的尘埃颗粒，大增强除污去油效果十分明显。
nt/np-3、“Beli-effect”超细纤维。日本钟纺公司的“Beli-effect”为一种阳离子可染型的复合聚酯超细纤维。Beli-effect是将原先70%聚酯/30%尼龙混纺的“Belimax”，改良聚丙烯与聚酯的部分而开发新型超细纤维。Beli-effect在开纤中采用24瓣分裂水刺工艺，剥离后单丝细度为0.05dtex～0.1dtex，开纤率可达80%以上。Beli-effect为高收缩高密度处理织物，因而其制品有良好的柔软性、弹性及蓬松性，主要用途包括外套、女衫、夹克、椅套、袋子、鞋子等。
nt/np-4、“trevorbiyou”超细纤维。旭亿成公司最近开发生产的“trevorbiyou”仿真丝超细纤维新产品，是采用“RCt技术”将涤纶/聚酯相配复合，使两种聚合物的结合比例和形状都控制成无规则的，在用溶剂溶去一种聚合物后，剩下的另一种聚合物长丝细度为0.01dtex～0.1dtex，其形状仍是无规则的。采用trevorbiyou超细纤维所制的织物表面具有复杂的凹凸形状，能产生细小的不规则的漫反射，呈现出不同角度的不同光泽，穿着舒适且采用了异收缩混纤技术，手感好且丰满，适用于女罩衫、礼服等。
nt/np-5、“wSLR”超细纤维。东丽公司生产的“wSLR”是具有丝鸣效应的仿丝超细纤维。wSLR采用聚合物“潜在多级高收缩”技术，其纤维经高压水刺开纤后单丝细度可达0.11dtex。同时采用“多层花瓣形截面”技术在三花瓣的各顶端刻有0.1?m的沟槽，其产品发色性优良，通过微缝之间的摩擦产生“丝鸣”，该产品主要用于女罩衣、套装、茄克衫。
nt/np-6、“Rominaiii”超细纤维。尤尼吉卡公司创新开发的“Rominaiii”超细纤维，是采用改性聚丙烯/聚酯两种材料制成的0.01dtex～0.05dtex的超细纤维。其创新技术是在纺丝时采用一根丝条组成，即在微小区里单丝间具有丝长差与复杂的结构功能，这样就形成了超细纤维复杂的多层结构形态，具有凹凸和丝圈绒效应，使织物具有合成纤维所没有的自然风格即光滑性和蓬松性，具有柔软纤细的手感，是天然纤维所不及的。
nt/np-7、“naturallight”超细纤维。美国肖氏产业公司最近开发的“naturallight”超细纤维，是以聚苯乙烯做海组分、以聚酯做岛组分的共混双组分复合纤维。naturallight用作新一代人造革基布时，先以针刺法制成非织造布，溶掉聚苯乙烯后成为单丝纤度为0.00011dtex超细纤维。naturallight还采用了Cutdown新技术，从而改变纤维断面具有自然光泽的产品，这种新断面反射出不同于传统聚酯纤维的光泽，降低产品亮度使得更接近自然的光泽。杜邦公司服装事业部部门经理tonyaFarrow披露。naturallight将被大量应用于裤类、裙子等服装，具有竞争力很大的市场潜力。
nt/np-8、“SuperBeaver”超细纤维。美国Hills公司研发制成的新型透气防水超细纤维“SuperBeaver”，是以尼龙/聚酯两种聚合物开纤分裂的橘瓣形超细纤维，其单丝细度达到0.01dtex～0.001dtex。其关键技术是在开纤分裂中采用了“异纹斜截”工艺，使纤维细胞壁上的纹孔、胞间连丝等结构以实现细胞之间水分及其他物质的输导和流通，从而具有超级仿海猩皮的结构。这种超细纤维经过织造加工过程后具有不规则的弯曲在织物上显得非常细密，可防止外来的水珠并可让汗液排出，可用于泳衣、户外服装等产品。
nt/np-9、“thermostat”超细纤维。美国库拉雷公司新开发的“thermostat”超细纤维，其纤度可在0.005dtex～0.01dtex之间选择。thermostat是一种异形截面型记忆适温纤维。其工艺是运用高分子合成改性技术，对聚异戊二烯材料进行分子组合及分子结构调整制成能自动调温的化学纤维，它对周围的温度反应特别敏感，可随温度的变化而变化，使服装内形成一个小气候环境。酷暑时该纤维的异形截面自行收缩使编织物的孔眼张开而通风透气，大大提高服装散热能力；寒冬中该纤维的异形截面又自行膨胀，使编织物的孔眼闭合而阻止空气流通，从而提高服装的保暖能力。
nt/np-10、“SaBK”超细纤维。库拉雷公司从南美蝴蝶王的翅膀结构获得启示，开发出一种深色效应的超细纤维“SaBK”。为了探究南美蝴蝶王翅膀的炫幻色彩效应，库拉雷公司研究了蝴蝶翅膀因光干涉所产生的颜色变化和光泽，并通过利用复合纺丝技术，即把热收缩率不同的聚酯相互组合在一起，制成了扭曲型横截面、具有驼峰特性的超细纤维，其纤度达到0.001dtex～0.05dtex，从而使这种深色效应纤维具有与南美蝴蝶王同样的微观成色效果。
超细纤维开发动向与发展趋势
超细纤维是化学纤维发展的一大突破，它的开发带来了纺织工业“划时代”的新产品。随着全球经济快速发展，能源危机与环境污染越来越受到人们的关注。如何保持经济的可持续发展是目前迫切需要解决的问题，而超细纤维的持续发展以及超细纤维材料在常规和高性能产品的日益拓展，将会不断进入更多新的应用领域。
根据美国纺织纤维产业联盟（UStia）的最新预测报告指出，超细纤维材料研究的发展与社会、经济和资源、环境的发展紧密相关，所以新的生长点和交叉点将会不断涌现，这既促进了超细纤维的发展又丰富了新材料科学的内涵。其开发动向与发展趋势有：
一是恢复生态的替代措施。进入21世纪以后，世界各国加大了环境保护的力度，实行了退耕还林、退牧还草等恢复生态的措施，致使天然皮革产量年年下降。在这种形势下，首先是为了弥补天然皮革的不足；其次是为了满足人们更高层次的需求，超细纤维合成革被逐步用来替代一部分真皮。在日本等一些国家和地区，技术的发展使得超细纤维合成革已大量取代了资源不足的天然皮，而一些采用人造革及合成革做成的箱包、服装、鞋以及车辆和家具的装饰，也日益获得市场的肯定，其应用范围之广、数量之大、品种之多，传统天然皮革根本无法做到。
二是研发范围不断扩大。未来超细纤维材料研究与相关学科不断交叉、渗透，新的学科增长点不断出现，从传统的化纤学科及其相关的物理、化学学科渗透到材料学科、能源学科、复合材料学等领域。
三是更加注重仿生态环保性能。自然界生物在长期进化过程中，利用最简单的成分、最普通的条件获得了最稳定的微观材料结构，人们可以从这种微观分级结构中得到启发，通过生物拟态或者仿生设计制备出性能更优越的超细纤维及其复合材料，充分发挥仿生超细纤维可再生、可降解利用的优势，特别是节约、降耗、降能是未来超细纤维发展的必然趋势。
四是更加重视基本性基与功能设计。超细纤维的最大特点是其优异的基本性基与功能；未来的超细纤维及其材料的开发研究不但注重其基本性基的改进，还注重赋予其新的功能，注重复合化、高性能化、功能化。
五是第三次热潮的产业用途。超细纤维的开发今后肯定会在所有的产业领域内得到发展。这种先导型的高技术纤维，将会成为一种重要的材料。预计若第三次热潮来临，重点将是在产业用途方面。产业用领域、装饰用领域对高功能和多功能的不断追求，都将成为超细纤维产品不断拓展、不断开发研究的驱动力。预计在不久的将来超细纤维产品将会大量用于工业、农业、航天、海洋等领域。
化学纤维纺丝方法篇2
中国工程院院士
差别化纤维的开发与应用技术是衡量一个国家化纤制造水平和纺织产品开发能力的重要指标。作为差别化纤维的重要品种，异收缩混纤丝具有原料组合多样、性能设计灵活、面料风格独特等特点，已被广泛用于服装、家纺等领域，其主导品种为poY/FDY异收缩混纤丝。长期以来，国内外普遍采用先纺丝、后混纤的两步非连续工艺制备poY/FDY异收缩混纤，该工艺流程长、生产效率低、投资大、能源及原料消耗高、产品品质低，已无法满足高档面料的开发需求。而高速纺丝/混纤同步法具有生产效率高、流程短、能耗低、定长定重、可加工细旦超细旦产品等优点，适合加工高档面料，同时符合低碳环保的产业发展需求。因此，采用高速一步法混纤工艺是今后异收缩混纤丝技术发展的必然趋势，也是提高我国纺织品附加价值和国际竞争能力的必然选择。
俞建勇
东华大学副校长、教授
与传统的织物性能风格形成过程不同（传统面料的基本性能、风格是在纱线（丝）织物染整加工过程中逐步累积形成的，前道加工形成的中间产品结构、性能稳定，随后的加工工序不会对前道中间产品结构、性能产生明显影响），异收缩混纤丝面料的风格和性能是在织物染整加工过程中一并体现出来的。织物在热、机械、化学等作用下，纤维、纱线、织物的结构与性能同时发生变化，这些变化配合形成最终织物的基本风格；同时，织物染整加工前的热、机械等处理也会影响以上变化。因此，传统长丝织物的纺织染整加工技术并不适用于异收缩混纤丝织物的加工。
最早的异收缩混纤丝织物于1969年由美国杜邦公司开发，之后，日本东丽公司于1973年用混纤技术开发了仿真丝聚酯纤维“Sillookii”，日本帝人公司则利用涤纶与醋酯纤维收缩率的不同以及醋酯纤维优良的发色性，开发了混纤仿真丝织物——“西库赛尔at”，此后混纤技术的基本原理就大量应用于几乎所有的高仿真聚酯织物上。
国内异收缩混纤丝现有的纺织、染整工艺主要凭借技术人员对以往长丝加工的经验进行，缺乏系统和科学的理论依据，不利于开发特定风格、性能优良的异收缩混纤丝织物。
一步法异收缩混纤丝作为一种新工艺下形成的新型混纤丝，其系统的纺织染整加工技术研究在国内外还未见报道。因此，自主开发一步法异收缩混纤丝及产品的相关加工工艺和设备，提高异收缩混纤丝在高档纺织品中的使用比重，对于充分利用资源、实现纺织产品原料的多元化、增强我国纺织工业的国际竞争力和可持续发展能力具有良好的推动作用。
沈玮
北京中丽制机工程技
术有限公司副总经理、教授级高工
化学纤维纺丝方法篇3
关键词：干法腈纶纤维结构性能
一、干法腈纶纤维的成型过程及其特点
在干法纺丝的过程中，纺丝溶液经过计量泵之后，会以特定的速度与压力进入到喷丝板的小孔当中，并从孔口流出进而形成液体细流。通常情况下，形成初生纤维需要经历如下几个阶段：其一，入口段，即纺丝溶液进入喷丝板的孔道；其二，溶液在孔内以恒定的速度进行流动；其三，液体细流出口段；其四，细流受到外力的作用后出现形变，并在冷却介质的作用下固化成形。相关研究结果表明，聚合物纺丝溶液的粘度越高，纺丝过程中流体经过喷丝孔直径就越小，这样一来便会导致流动时雷诺准确性系数较小。此外，由于纺丝溶液主要是在外部压力的作用下强迫流出喷丝孔的，这使得流动过程中会有一部分应力得到松弛，因此，在纤维成形的过程中，要求纺丝溶液的弹性应当尽可能的小，这样有利于成形。干纺成型具有纺丝速度快、原液固体含量较高等特点，同时，由于纤维中的溶剂对纤维的拉伸还具有一定的增塑作用，故此，生成的纤维拉伸倍数较高。正因干纺过程的这些特点，使得加工出来的纤维表面非常光滑，纤维本身的结构也十分均匀且紧密，其表面与内部的微小孔隙也比较少，这使得干纺腈纶纤维具有了优异的性能。
纺丝细流在纺丝过程形成细流的可能性与溶液从喷丝孔流出的稳定性有着非常密切的关系。大体上可将影响液体细流稳定性的因素归纳为以下几个方面：其一，喷丝头的表面与液体之间的界面层上的表面引力以及液体细流同冷却介质之间的界面上的表面引力都会纺丝细流的实际流动行为造成一定程度的影响；其二，液体实际流动的动能大小也会对纺丝细流的稳定产生影响；其三，纺丝液体从纺丝板流出之后到丝线成形区内张力的影响。在流速相对较低的前提下，形成的细流横断面大概是孔径的3-5倍左右，如果速度提升至一个特定的范围时，会在距离喷丝板表面一定距离的位置处出现膨胀现象，若是提高纺丝速度，则细流直径会与喷丝孔的直径越来越接近，从而便会形成较为稳定的流动过程，此时细流的速度相对比较均匀。通常情况下，纺丝溶液从喷丝板流出的速度达到使散流消失的速度被称之为临界速度，只有超过这个速度才可能形成细流，相关试验结果显示，临界速度主要与液体的粘度以及孔径的大小有关，即粘度越高、孔径越小，所需的临界速度就越大。
二、干法腈纶纤维与湿法纺丝的对比分析
湿法纺丝主要是在双扩散的作用下，使原液当中的溶剂浓度达到凝固临界点，此时聚合物便会出现沉淀，从而产生相分离。在湿纺纤维的成型过程中，原液细流表面也会先发生凝固，进而形成皮层，但是因为水会向皮层扩展，所以形成的皮层致密性并不高。为此，采用湿法纺丝工艺时，必须使成型条件缓和，并确保皮层不过厚过硬，防止成型后的纤维拉伸困难。通常情况下，湿法纺丝的纤维截面形状与喷孔的形状大体一致，当溶液为无机溶剂时，纤维截面呈圆形，溶液为有机溶剂时，纤维截面比较接近于圆形或心脏形。如果湿纺成型的凝固过程较为剧烈，会导致纤维表面出现裂缝，这也是造成湿纺纤维表面比较粗糙的主要原因之一。
由上文中的分析可知，干纺与湿纺的成型过程有所差别，这使得纤维的截面形状也不相同，干纺纤维的截面为犬骨形（也被称为哑铃形），湿纺纤维的截面则多以圆形为主。相关试验结果表明，纤维的截面形状与刚性有着直接关系，即圆形截面的纤维刚性相对较大，不容易出现倒伏现象，而犬骨形截面的纤维则比较蓬松、柔软，输水性能也比较良好。此外，纤维的截面形状还与摩擦系数有关，干纺腈纶纤维的静摩擦和动摩擦以及纤维与金属间的摩擦系数都要比湿纺纤维高。由此可得出如下结论：由于两种成型工艺所获得纤维截面形状有所不同，所以两者的物理性能差别较大。
三、干法腈纶纤维的特性及纺织后加工应注意的问题
1.干法腈纶纤维的特性
由于干法腈纶纤维的截面为犬骨形，这种截面形式使其具备了如下特性：
1.1柔软性。相关试验结果显示，在细度与取向度完全相同的前提下，犬骨形截面的弯曲模量与圆形截面的弯曲模量之比为0.52-0.54。干法纤维沿轴的弯曲模量约为湿法纤维的50%左右，这使得干法腈纶具有了良好的柔软性。
1.2蓬松性。干法纺丝工艺的凝固条件决定了单丝聚集较为松散，这使得干法腈纶纤维间存在着非常多的空隙，这些空隙的存在使纤维织物中包覆了大量的空气，故此蓬松性较好。
1.3保暖性。由于干法腈纶纤维的覆盖面积相对较大，这使得纤维本身具有了足够的保暖性，并且织物的手感也较为丰满，在覆盖能力相同的前提下，干法腈纶纤维的用量较少，能够节约加工成本。
1.4输水性。因为干法腈纶纤维中的截面形式使其纤维内部具有了足够多的空隙，加之空隙本身的毛细管小样，从而使干法腈纶在疏导水和湿气的性能上要高出棉2.5倍左右。
1.5容易上色。干法腈纶纤维可以采用阳离子染料与分散染料进行染色，并且在常压的条件下不需要任何载体便可以上染，阳离子上染属于定位吸附，色牢度相对较好，而且光泽优雅。
1.6抗日晒。干法腈纶纤维暴露在太阳光的紫外线下时，其表现出了非常优良的强度牢固性。
2纺织后加工应注意的问题
大量的研究表明，干法腈纶纤维适合应用在英式、法式以及改进的精纺毛梳系统上加工。但在实际加工过程中应当对以下事项加以注意：
2.1上油时应注意的事项。必须在加工时添加补充油剂。需要注意的是，上油量尽可能不要超过纤维重量的5%，以免引起梳理机过载等情况发生。
2.2混合过程中应注意的事项。干法腈纶纤维一般能够与其它类型的腈纶以及合成纤维进行混合加工。但在实际生产中，必须控制好与针梳牵伸和并丝次数之间的平衡，这样有利于降低生产成本。
2.3梳毛时的注意事项。在进行具体的梳毛操作时，可以从同一个批次当中随机抽取至少6包的短纤维进行混合，这样有利于提高染色的均匀性。
结论：
总而言之，干法腈纶纤维因其工艺合理性较高，从而使纤维本身具有良好的纺织性能。在实际加工中，只需要对加工过程进行合理、有效的控制，并对可能影响加工质量的问题进行注意，便能够加工出性能优良的产品。
参考文献：
[1]李志强.干法腈纶聚合物相对分子质量对纤维用板量的影响[J].齐鲁石油化工.2009（9）.
[2]蒋浩波.卢惠春.全面提高干法腈纶产品质量消化引进技术开展综合攻关[J].纤维标准与检验.2009（6）
化学纤维纺丝方法篇4
在科学技术发展进程中，纺织面料新材料新技术也有显著发展，并广泛应用在各行各业。目前，在国际环境中中国纺织行业具有一定的市场地位，但是市场竞争则越来越激烈，在这种环境下则需要进一步加大纺织面料发展路径及新材料新技术的应用研究。
关键词：
纺织；新材料；技术应用
1纺织面料的发展
在纺织面料发展中，主要出现以下几方面改善。
1．1纺织面料分工交叉变化
在传统的纺织面料中，比如说毛型、棉型等均属于是独立品种，并且各自也具有相对比较独立的面貌及风格，在这种情况下也就导致原始面料在应用中具有一定局限性。目前纺织面料分工则出现一定的交叉。
1．2纺织面料的季节变化
在传统理念中，毛纺织品的主要功能是保暖，因此也就广泛应用在秋冬季节，但是当前毛纺织品则夏天面料市场中也具有一定的应用；相对绢纺织品则主要是应用在夏季的轻薄型产品，当前则在冬季市场中也具有一定的应用，改善了之前只在夏季市场中销售的局面。
1．3化学纤维新产品的应用
随着新技术的出现，化学纤维则对市场发展具有重要应用，同时也出现了一系列新品种，不管是性能还是风格均有显著改善。纤维品种的扩展，必定会对国际纺织品市场的发展格局及面貌产生一定影响。
2纺织面料中新材料的应用
2．1天然纤维
天然纤维在纺织面料中的应用，主要包括有：绒棉，手扯长度可以达到38mm及以上，细度则为0．8dtex，通常情况下能够纺出3．9tex之上；中长绒棉，则可以将其分成陆地棉、海岛棉以及陆地棉混合类型。两种类型之间的染色体差异较大，在我国的种植比较普遍，手扯长度则为33mm，属于是在长绒棉范围，细度则为1．6dtex，纺织纱则为7．4tex－9．8tex，通常是种植在天津、甘肃以及陕西等北方地区；绵羊毛，相对来讲绵羊毛的出现时间比较晚，常见的则为丝光棉羊毛纱，其在全球范围内的概念具有一定差异，我国通常是将去掉鳞片的羊毛成为丝光羊毛，但是在其他国家则是将蒸透后的绵羊毛，拉伸到20％－50％冷却之后的绵羊毛其成为丝光羊毛，这种羊毛的手感柔滑，并且具有良好的光泽度。但是相对来讲绵羊毛的更适合应用棉纺设备；绢丝，基于绢丝特性通常加工的为短绢丝，采用中长设备及纤维设备实施加压，将不同的棉、绢丝以及纤维等共同加压组成的则为混纺纱；苎麻和其他麻纤维，前者则主要将精干麻实施脱胶，之后即可以和其他棉、羊毛以及纤维等进行加压成为混纺。在改革开放之后这种混纺并没有得到欢迎，因为大部分均是在半脱胶之后进行混纺，主要是如果对其实施全脱胶，那么则会导致纤维变得更短，也就无法进行纺纱。后者则在全球的发展比较好，具有的良好保健功能得到了全世界的欢迎，但是因为罗布麻种植时间较长，因此产量较小。
2．2化学纤维
化纤长丝中包括：氨纶，分为莱卡纤维以及氨纶纤维，两者纤维分子结构具有一定相似，但是纺织工艺却具有显著差异。氨纶纤维在生产过程中会应用异氰酸酯，这种物质在分解中能够形成氰酸，虽然量比较小，但是依旧能够对环境造成严重污染，因此生产不广泛。莱卡纤维在生产中不用这种物质，因此不会出现有毒物质。另外还有新型纱线包缠丝，纤维在应用中容易起毛球，特别是棉纤维等等。但是这种纤维则是将骨架丝作为芯丝，外面包裹性能优良的纤维，反向捻动，从而有效防范棉球的出现。化学短纤维中包括：海岛型复合纤维，将涤纶及可溶性涤纶混合在一起形成复合纺纱，细度非常细，当前能够达到0．04dtex，可以和棉纤维进行混纺，最终形成非常细的桃皮绒，实现良好的过滤颗粒作用；不锈钢丝，我国不锈钢丝生产的历史可以达到20年，在牵切纺中的应用比较广泛，这种纺品韧性非常强，不会被随意伸直，和短纤维的混纺制作可以生产油田人员的工作服；水溶性维纶，在超细纺纱应用过程中，与超长绒棉实现1∶1混纺，则可以显著降低断头发生率，取得良好的浆纱作用。
3纺织面料中的新技术应用
在新时期主要出现的新技术包括：短纤维及长丝并捻纺纱，牵伸加捻的技术在不断发展，需要将长丝逐条喂入，之后将其捻合，并且基于纺纱张力差异，可以实现长短丝的对应捻成，在当前这项技术的应用已经比较成熟；空心锭纺纱，这一技术在应用中捻合方向有正方两方向，并且能够有效实现一次包裹捻纱，一根纱可以被捻成3层，多可至6层。另外在平行纱技术中也得到显著改善，虽然相对来讲纱线比较松，但是能够有效防范毛球的发生；功能产品开发新技术，在当前产品开发进程中，功能产品开发则需要进一步创新。不但能够已经取得永久性抗静电技术，同时也能够强化抗紫外线产品技术研究，另外在纺品轻薄、舒适以及抗菌等方面也需要加大研究。
4结语
化学纤维纺丝方法篇5
有关专家指出，从品种而言，再生纤维主要分为两大类：再生纤维素纤维和再生化学纤维。粘胶纤维是最早的再生纤维，以后相继出现了新型再生纤维素纤维，如lyocell纤维、纤维素氨基甲酸酯纤维、超导粘胶纤维、木棉纤维以及竹纤维等。聚酯纤维大约占合成纤维的70%，而且聚酯在制瓶行业的应用迅速扩大，因此再生化学纤维以再生聚酯纤维为主。
我国再生聚酯行业发展已有30多年的发展历史，1987年吉林省纺织技术开发公司引进了我国的第一条再生纤维生产线。20世纪90年代主要以我国台湾省和韩国转移过来的单螺杆纺丝设备为主，用泡泡料生产低档的针刺无纺布和纱线等。进入21世纪，随着技术的进步，逐渐发展到以瓶片为主要原料或配泡泡料为辅助原料生产再生聚酯短纤维、二维中空纤维、三维卷曲中空纤维、再生聚酯长丝和聚酯工业丝等。如山东龙福环能科技股份有限公司目前正利用聚酯瓶片料规模化生产再生聚酯长丝poy、dty、fdy及聚酯工业丝等。
近几年我国的再生纤维行业发展很快，主要集中在东南沿海地区。江苏、浙江的产能占到了全国总产能的72%，广东、福建两省占10%，其他地区仅占18%。2010年我国的再生聚酯纤维产能达620万吨/年，已成为世界再生聚酯纤维生产的第一大国。
再生聚酯纤维生产的工艺路线主要有两种：一是用瓶料、聚酯废丝等回收料经粉碎造粒直接纺丝，称物理回收生产法；二是利用聚酯类缩聚物的缩聚过程可逆性能，通过化学方法使回收的聚酯解聚生成单体，然后再缩聚成高品质的纤维级聚酯切片用于纺丝，称化学回收生产法。（摘自中国纺织报）
我国纺织产业纤维加工总量占全球比重约55%
经过30多年的发展，中国已经成为纺织服装行业最大的生产和出口国。但是在辉煌的背后，产业长期积累的深层次问题也逐步凸显。产能过剩、产业结构不合理、资源环境问题、生产成本持续上升、核心竞争力不强等因素，成为产业可持续发展的瓶颈。国际市场低迷，人民币升值使得行业更是雪上加霜，外来订单持续转移，我们在传统市场的出口份额不断下降，产业转型升级已经成为摆在中国纺织业面前的当务之急。
化学纤维纺丝方法篇6
本文简要分析了甲壳素的化学结构及性能,对甲壳素和甲壳素纤维的发展历史进行了介绍,并探讨了甲壳素纤维当前的开发状况及应用前景。
关键词:甲壳素;甲壳素纤维;绿色纤维;抗菌性能
1甲壳素的化学结构及性能
甲壳素又名甲壳质,是聚乙酰胺基葡萄糖即聚(1,4)-2-乙酰胺基-2-脱氧-β-D-葡萄糖,其化学结构和纤维素类似(如图1)。甲壳素几乎是以小片状或粉状存在,由于分子内、分子间极强的氢键作用,甲壳素呈紧密的晶态结构,只溶于吡咯烷酮-LiCl,六氟异丙酮等少数有机溶剂中,而难溶于水、稀无机酸碱和其他一般有机溶剂[1-2]。
甲壳素纤维具有抑菌、消炎、止血、促进组织生长等功效[3],是一种具有良好环保和服用性能的绿色纤维。甲壳素广泛存在于低等植物菌类、藻类的细胞,节肢动物虾、蟹、蝇蛆和昆虫的外壳,贝类、软体动物的外壳和软骨,高等植物的细胞壁中,生物合成的资源量高达每年100亿吨,是地球上仅次于植物纤维的第二大生物资源,其中海洋生物的生成量在每年10亿吨以上。用甲壳素纤维制成的医用敷料,可以使肉芽新生,促进伤口愈合。临床上具有镇痛、止血的功效。当植入生物体内或覆盖在创伤表面,引起的生物组织反应小,且可被组织中的酶降解[4]。此外,甲壳素纤维废弃物可自然降解.对环境不会造成污染。
2甲壳素及甲壳素纤维的发展历史
1811年法国研究自然科学史的教授H.Braconnot,用温热的稀碱溶液处理蘑菇,最后得到白色残渣,但他以为那是纤维素,把它称为Fungine,译为真菌纤维素。1823年,法国科学家a.odier从昆虫的翅鞘中分离出同样的物质,他认为此物质是一种新型的纤维素,便命名为Chitin,译为中文即甲壳素。在此后的相当一段时间内,甲壳素的研究工作都由法国人在进行,但是从甲壳素发现后的100年时间里,全世界只有20篇,而大部分工作都是法国人在做。从上世纪30年代到70年代,甲壳素的研究受到较大的重视,甲壳素的制备、研究取得了长足的进步。1934年在美国首次出现了关于工业制备壳聚糖的专利和制备甲壳素薄膜、甲壳素纤维的专利,并且在1941年制备出了壳聚糖人造皮肤和手术缝合线。上个世纪70年代开始,甲壳素的研究重心转到了日本,从1980年到1990年中,日本几乎每3天就申请一项专利。日本的许多食品和保健品中都添加有甲壳素或其衍生物。
我国从上世纪50年代开始研究甲壳素,但由于受技术和“”的影响,甲壳素的研究工作在1980年前并没有得到实质性的进展。20世纪80年代后期,由于我国重视“短、平、快”项目,而甲壳素的生产正好具有这样的特点。因此,直到现在,甲壳素的发展达到了高潮,形成了“甲壳素热”[5]。
3甲壳素纤维的应用及研究现状
自1992年联合国“环境与发展大会”确定了经济与环境协调发展的可持续发展战略后,绿色意识得到迅速强化并且波及世界各地。随着全球经济一体化进程的加快,目前国际市场对纺织品的环境保护、人体健康等提出了新要求。人们对待纺织用品特别是贴身穿着的内衣,不但要求美观、舒适,而且希望在穿着过程中有益于肌肤健康,甚至还能防病、治病[6]。特别对于纺织品,人们在穿着过程中,会沾上很多汗液、皮脂以及其他各种人体分泌物,同时也会被环境中的污物所沾污,这些污物是各种微生物的良好营养源,尤其在高温潮湿的条件下,成为各种微生物繁殖的良好环境。开发抗菌功能纤维,赋予纺织品抗菌的功能,是近年来国内外纤维改性技术研究内容之一。目前抗菌纺织品生产主要采用两种方式[7]:一种是在本身不具有抗菌功能的织物上进行抗菌后整理。主要是通过浸渍吸附、化学反应、树脂固着、涂层等方式将抗菌剂结合到织物或纤维上,从而赋予织物抗菌功能。另一种是通过纤维改性,制备具有抗菌性能的纤维来织成织物。一般采用共混纺丝法,即是将抗菌有效成分添加到纺丝原液中进行共混纺丝。比较而言,前者加工上较简单,但是抗菌效果持久性差,经多次洗涤后,织物抗菌效果下降,难以满足要求。后者抗菌效果持久,制成的织物手感好,无须后整理,但技术复杂,涉及工程领域广。
目前,甲壳素和甲壳胺纤维已经以许多不同的方式被应用在纺织服装领域。采用的方法大致有交联法、涂层法、湿法纺丝法、共混纺丝法、混纺纱线法等[8]。
(1)交联法是利用交联剂,使甲壳素和甲壳胺与棉纤维结合而制得纤维。这种方法由于采用化学助剂而失去了天然产品的部分特性。
(2)涂层法是将一般纤维在甲壳素和甲壳胺溶液中浸渍后,经脱水、干燥而制得纤维。这种方法存在着随洗涤次数增加而导致抗菌效果下降的问题。
(3)湿法纺丝法是将甲壳素或甲壳胺溶解在溶剂中配成纺丝原液,经喷丝于凝固浴中制成固态原丝,再经拉伸、洗涤、干燥等后处理而得到纤维成品。
(4)目前采用的共混纺丝法有两种。日本富士纺织株式会社生产的Chitopoly产品所采用的是将甲壳胺磨成直径小于5µm的微细粉末后混入纤维素纤维内而制得共混纤维。但是由于微细粒子的混入,引起纤维的部分物理指标下降。日本omikenshi公司生产的Crabyon是将人造纤维原料与甲壳素混合后利用共同的溶剂,经湿法纺丝制得的纤维。但是由于生产中采用的是甲壳素,其抗菌效果与甲壳胺相比要低一些。
(5)混纺纱线法是将甲壳素和甲壳胺纤维与其他纺织用纤维以一定的比例混合后纺成纱线,并进一步加工成各种类型的面料。
4结语
甲壳素广泛存在于自然界中,是天然的绿色材料,还具有与生俱来的抗菌功能。此外,甲壳素纤维废弃物可自然降解.对环境不会造成污染。相信不久的将来,随着石油的枯竭以及开发甲壳素纤维技术的不断进步,甲壳素纤维必将成为纺织材料的新宠儿,广受开发商和消费者的青睐。
参考文献:
[1]张鸿,韩铁民,杨大伟,等.纤维素与甲壳素共混溶液的流变性质[J].大连轻工业学院学报,2001,20(3):171-173.
[2]何春菊,王庆瑞.9:1的纤维素/甲壳素黄原酸酯溶液流变性能的研究[J].人造纤维,2003(1):23.
[3]蒋挺大.甲壳素[m].北京:化学工业出版社,2003:3.
[4]郜宁,窦后松,曾虹.甲壳素和壳聚糖在医用膜剂上的应用[J].华西药学杂志,2004,19(3):209.
[5]蒋挺大.甲壳素[m].北京:化学工业出版社,2003:4-7.
[6]秦益民.纺织用甲壳素纤维的研究进展[J].合成纤维,2006(2):7.
[7]许树文,吴清基,梁金如,等.甲壳素-纺织品[m].上海:东华大学出版社.2006:6.
化学纤维纺丝方法篇7
1实验方法
1．2．1再生丝瓜络纤维偏光显微镜分析在90℃条件下，将一定量的经碱－过氧化氢预处理［6］的丝瓜络纤维粉末加入［Bmim］Cl和DmSo混合液中，快速搅拌溶解；每隔一段时间取少量样品在HpL－85偏光热台显微镜下观察，直至完全溶解后真空脱泡，制得淡黄色透明的纺丝原液。
1．2．2静电纺再生纤维的制备采用实验室自制的静电纺丝机对纺丝原液进行纺丝，纺丝液经喷丝头喷出后引入室温酒精中，制得静电纺纤维。
1．2．3再生丝瓜络纤维性能测试与表征Sme分析：采用JSm－5600LV型扫描电子显微镜对纤维的表面形态进行观察。XRD分析：将样品剪成粉末，压入样品架内，采用SpectrumoneB型X射线衍射仪对纤维进行XRD测试，2θ＝10°～50°。FtiR分析：将纤维素原样与KBr混合研磨、压片，采用DZF－6020型傅里叶变换红外光谱对纤维进行FtiR测试。
2结果与讨论
2．1偏光显微镜分析纤维素在离子液体中的溶解过程如图1所示。离子液体首先进攻纤维素聚集物的外表面的氢键，尤其是纤维素分子链间的氢键，溶解过程是一个由外及里逐层溶解的过程。由于丝瓜络纤维结晶度大，分子链排列较为规整，溶剂进入纤维素内部较为缓慢，与溶剂发生作用小，故而仅少量结构疏松丝瓜络纤维发生溶胀。经过2h后，溶剂大量进入纤维素内部，将纤维素颗粒分解成更小的单位，随着溶解时间的延长，溶胀纤维素与溶剂接触的表面积不断增加，促进纤维素的溶解；6h左右，大颗粒的丝瓜络纤维的晶态结构被破坏；到8h后，可以观察到纤维素完全溶解。
2．2静电纺丝Sem分析在离子液体中加不同固含量的纤维素溶解后进行纺丝。实验发现，当固含量较低时纺丝速度较快，形成少量纤维难以收集；随着纤维固含量的增加，纤维形成量增大。图2为不同固含量静电纺纤维的Sem图片。从图2（a）可以看出，在固含量为3％时，纤维形貌不均匀，存在褶皱状结构。分析发现，较低固含量体系所得纤维表面由于在凝固浴中洗涤去除离子液体时，离子液体的不均匀分布和扩散，导致纤维表面形成褶皱结构。由图2（b）、（c）分析可知，随着固含量增加，纤维表面更加连续、光滑，且直径逐渐减小。当固含量超过5％时，由于黏度较大，很难进行静电纺丝。由图2（d）知，加入少量共溶剂DmSo，大大降低了溶液表面张力、黏度，增加了溶液电导率，其可纺性大大改善，成功制备了再生丝瓜络纤维。综上可知，静电纺丝最佳条件为：固含量5％＋2．5％DmSo，极板间距15cm，极板电压20kV，最佳凝固浴为酒精。
2．3静电纺丝XRD分析纤维素有5种主要的结晶变体，即纤维素Ⅰ、纤维素Ⅱ、纤维素Ⅲ、纤维素Ⅳ和纤维素X，纤维素的这些结晶变体在一定条件下可以相互转化。从图3可知，天然丝瓜络纤维在2θ＝14．7°、16．4°、22．4°附近显示3个特征吸收峰，这3个峰为Ⅰ型纤维素特征峰。静电纺丝瓜络纤维素在2θ＝19．9°、21．9°附近显示特征吸收峰，这2个峰为Ⅱ型纤维素特征峰。这说明天然丝瓜络纤维素在溶解与再生过程中，晶型发生了改变，由Ⅰ型纤维素转变为Ⅱ型纤维素，与纤维素溶解理论相符合。
2．4静电纺丝FtiR分析图4（a）为丝瓜络纤维红外谱图，图4（b）为静电纺丝的FtiR谱图。静电纺丝瓜络纤维在1730cm－1处的峰消失，说明碱处理除去了丝瓜络纤维中部分木质素。3433cm－1处出现了一个峰，对应—oH的伸缩振动；2894cm－1可归属于—CH2的伸缩振动峰；1643cm－1附近出现吸收峰是因为半缩醛基的存在；1373cm－1附近的峰归属于C—H和C—oH键的剪切振动；1161cm－1归属于—oH的面内弯曲振动。从红外谱图可以看出，静电纺丝瓜络纤维的化学结构没有发生明显的改变，这表明纤维素在离子液体的溶解过程是一个直接溶解的过程，溶解及再生过程无任何衍生物生成。
3结论
化学纤维纺丝方法篇8
[关键词]竹纤维；竹浆粕；n-甲基吗啉-n-氧化物
[中图分类号]tS102[文献标识码]a
竹子应用广泛是大家熟知的，但应用于服装领域还是近几年的事。用竹子加工成的纤维称为竹纤维，竹纤维分成两大类：天然竹纤维和化学竹纤维。
1竹纤维的分类
1.1天然竹纤维――竹原纤维
竹原纤维是采用物理、化学相结合的方法制取的天然竹纤维。
1.2化学竹纤维
化学竹纤维包括竹浆纤维和竹炭纤维。
竹浆纤维：竹浆纤维是一种将竹片做成浆，然后将浆做成浆粕再湿法纺丝制成纤维，其制作加工过程基本与黏胶相似。但在加工过程中竹子的天然特性遭到破坏，纤维的除臭、抗菌、防紫外线功能明显下降。
竹炭纤维：是选用纳米级竹香炭微粉，经过特殊工艺加入黏胶纺丝液中，再经近似常规纺丝工艺纺织出的纤维产品。
竹炭纤维制取过程：竹材炭化（将老竹材加热到450～550℃加以炭化，然后进行高温炭化，即在上述低温炭化工程后，再度将该炭化物加热到800～900℃，持续处理）竹炭活性化（将经过上述两种加热处理之后的竹炭进行喷雾处理，竹炭急剧冷却消火，此时因水的物理与化学作用，竹炭产生复杂多孔质之结构，表面积增加数倍，大幅地提高吸着能力。经过活性化处理的竹炭，其组织结合密度提高，变得极为坚硬。碳素率可达85%以上）竹炭的粉碎（将前述活性化的竹炭加以粉碎，制成亚纳米级的竹炭粉）均匀分散（将竹炭粉掺入涤纶或黏胶等原浆中并加以搅拌，使其均匀分散在原浆中）纺丝（从原浆中，透过抽丝设备，抽出含竹炭粉的长丝，也可根据需要切成棉型或毛型的短纤、中长纤维等，从而制得竹炭纤维。
2生产竹纤维的技术
目前关于竹纤维的生产工艺主要有黏胶法制竹纤维和新溶剂法制竹纤维两种。
2.1黏胶法制竹纤维
工艺流程为：投料浸渍压榨粉碎碱纤维素老成称量黄化纤维素黄酸酯溶解搅拌过滤抽真空黏胶液
浸渍过程中，纤维素结合naoH，甚至生成醇钠，还发生溶胀，聚合度有所降低。浸渍的碱液浓度为18%～20%，浸渍时间45―60分钟，温度20℃左右为益压榨和粉碎是在联合机中进行的，压榨是除去多余的碱液，以利于黄化反应的顺利进行，因为过多的碱液会消耗CS2，还会发生多种副反应.粉碎是为了将压榨后的非常致密的碱纤维素粉碎成细小的松屑状，增大表面积，利于后续中的各步反应能更加均匀的进行。
老成是在老成箱中进行的，这是一个密闭的车间，里面有加热装置，传送带等。老成就是借空气的氧化作用，使碱纤维素分子断链，聚合度降低，黏度下降.老成关键是控制老成的温度和时间，一般采用低温长时间而不用高温，因为温度太高，裂解剧烈，容易使聚合度过低，分子量分布不均匀。
黄化是使碱纤维素与CS2反应，生成纤维素黄酸钠，它能溶于naoH溶液中，从而形成纺丝液.黄化反应主要是气固相反应，反应过程包括CS2蒸气按扩散机理从碱纤维素表面向内部渗透的过程，以及CS2渗透部分与碱纤维素上的羟基进行反应的过程.黄化反应是可逆反应，主要取决于烧碱和二硫化碳的浓度。
纤维素黄酸酯的溶解过程在带搅拌的溶解釜内进行。块状分散的纤维素黄酸酯在此经连续搅拌和循环研磨，逐步被粉碎成细小颗粒，逐渐溶解。溶解结束后，为了尽量减小各批黏胶间的质量差异，需将溶解终了的数批黏胶进行混合，使黏胶均匀，易于纺丝。
黏胶在放置过程中发生的一系列化学和物理化学变化，称为黏胶的熟成。黏胶的熟成度是指黏胶对凝固作用的稳定程度。一般用黏胶在nH4Cl溶液中的稳定程度表示。熟成度是黏胶的重要指标之一，它直接影响纺丝成形过程的快慢机成品纤维的性能。熟成刚开始，黏度急剧下降，随着熟成的继续进行，黏度又开始上升，甚至形成黏胶胶粒子。
过滤就是除去黏胶溶液中的微粒，防止在纺丝过程中阻塞喷丝孔，造成单丝断头，或在成品纤维结构中形成薄弱环节，是纤维强度下降。通常要经过三道过滤，过滤介质为绒布和细布，采用的是板框式过滤机。
黏胶在溶解搅拌，输送和过滤而带入大量尺寸不一的气泡，加速黏胶的氧化，破坏滤材的毛细结构，纺丝时则易造成断头和毛丝，降低纤维的强度。因此，采用抽真空的方法除去黏胶中的气泡，一般气泡的体积分数控制在0.001%以下。
采用黏胶法生产竹浆纤维是目前主要的生产方式，存在着生产时间较长，生产过程的环保费用较高。
2.2新溶剂法制竹纤维
新溶剂法纤维素纤维生产工艺属国内首创，自主设计的整套工艺路线和溶解、脱泡、过滤等关键设备具有创新性，拥有完整的自主知识产权。该项目已被列入2009年新增中央投资工业项目、福建省重大科技专项，现已申请8项专利。
该项新技术与国内外同类技术相比具有三大优点。
一是生产工艺流程短且环保。
二是新溶剂为国内首创。
三是生产流程关键设备均自主设计。
生产所用的n-甲基吗啉-n-氧化物水溶液广泛用于有机合成过程中作溶剂等，用于聚酯塑料的发泡催化剂，具有特别优良的性能。
分子式：C5H11no2
分子量：117.15
含量：60%（wf）（n-甲基吗啉-n-氧化物）
外观：无色透明液体
酸值：（以HCooH计）：≤0.01%
新溶剂法制竹纤维首先按一定比例的新溶剂和竹纤维素浆粕在捏合机内由一对互相配合和旋转的叶片所产生强烈剪切作用迅速反应从而获得均匀的混合搅拌。其次，再出料投入反应釜，根据反应条件对反应釜结构功能及配置附件进行设计，从开始的进料-反应-出料均能够以较高的自动化程度完成预先设定好的反应步骤，对反应过程中的温度、压力、力学控制（搅拌、鼓风等）、反应物/产物浓度等重要参数进行严格的调控。
再者物料经由双螺杆空压机将气体压缩至高压，有利原料的合成及聚合。最后经过凝固浴成丝经由一牵伸二牵伸获得样品。
3市场发展前景
竹纤维织物的天然抗菌、抑菌、抗紫外线作用在经多次反复洗涤、日晒后，仍能保证其原有的特点，对人体皮肤无任何过敏性不良反应，并对人体皮肤具有保健作用。现已大量应用于口罩、绷带、手术服、护士服等医用防护品和毛巾、袜子、内衣、床上用品等亲肤日用品。
竹纤维的到来，对整个纺织业而言，具有深远的意义。竹纤维的产品价值塑造了消费者的品位与档次，它是一个空白市场，具有巨大的商机。虽然人们忽略了细节，但是对于品质却提高了一个新的台阶。绿色这个概念逐渐映入到消费者的心理，再高档的产品在绿色面前也只能降低档次。因为绿色将是一个长久不衰的流行趋势！竹纤维家纺也将必定成为家纺行业的领军者！随着人类对“生态、健康、环保”理念的不断追求，竹原纤维产业更具有广阔的发展前景。
参考文献：
[1]乐逸蝉，王国和.竹纤维的结构性能及其产品开发[J].四川丝绸，2004（4）：10-12.
化学纤维纺丝方法篇9
【关键词】超细纤维;布洛芬;静电纺丝;聚乳酸;药物释放;月桂酸
【abstract】objectivetopreparepolyethyleneglycolblockedpolylacticacidultrafinefiberswithibuprofenentrappedbyelectrospinningandaddlauricacidintofiberstoinvestigatewhetherornotlauricacidaffectstheinvitroreleaseofibuprofen.methodsFibermatswerepreparedwithbothibuprofenandlauricacidaddedbyorganicsolventhighvoltageelectrospinningtechniquebyusingpolyethyleneglycolblockedpolylacticacidasdrugloadingmaterial.thecharacterizationoffibermatswasresearchedbyeSem，waXDandDSC.thereleasebehaviorofibuprofeninpBSwithproteinaseKaddedwasinvestigatedbyHpLC.ResultspeGpLLafiberdrugdeliverysystemwithlauricacidaddedwasobtained，waXDscanningdemonstratedthatnodrugcrystalwasdecomposedandallcompoundswereperfectlyentrapped.afterlauricacidaddition，ibuprofenreleasedfaster.ConclusionadditionoflauricacidcouldfacilitateibuprofenreleasefrompeGpLLafibers.moreover，proteinaseKcouldfacilitateibuprofenreleasefrompeGpLLafibers.
【Keywords】ultrafinefiber;ibuprofen;electrospinning;polylacticacid;drugrelease;lauricacid
静电纺丝技术是一种制备微米及纳米尺度纤维的新方法，近些年有不少文献采用此方法将药物包载在医用高分子材料中，进行了一些前瞻性的研究[15]。载药纤维制备的大体过程包括将药物溶于或分散于待纺丝的高分子聚合物有机溶液中或熔体中，将聚合物溶液或熔体带上103～104V高压静电，在强静电场作用下带电的聚合物溶液滴在电场的作用力下克服液体表面张力于毛细管的末端形成taylor锥体，并以静电力为牵引力来形成喷射流进行纺丝，在此过程中，由于溶剂的快速挥发，药物将以极小的颗粒或分子(离子)状态存在于聚合物纤维中最终在接收装置上获取一种新型的药物释放系统——超细纤维[6，7]，纺丝装置及原理如图1所示。
能够进行静电纺丝的高分子材料有很多，聚L乳酸是脂肪族聚酯中在人体中生物相容性和生物可降解性最好的材料之一，并且由于其亲脂的化学结构，其可对许多在水中溶解度低的化合物进行包裹，是近些年研究应用较多的一类高分子药物载体材料[8，9]。将pLLa用适当分子量的聚乙二醇(peG)修饰后可使高分子呈现一定的亲水性，改善其在体内的应用[10]。本实验拟通过对溶解在有机溶剂中的聚乳酸进行静电纺丝制备得到超细生物可降解纤维。
布洛芬(ibuprofen，ipF)，化学结构如图2B，是近年来应用较多的一种芳基烷酸类非甾体抗炎药，其有一些副作用，尤其是对胃肠道系统有较强刺激作用，且ipF属于应用较早的药物，随着时间的推移，布洛芬的原料药及其制剂专利保护期逐步临近，因此，开洛芬的新型局部释药系统很有必要，其现有的剂型有缓释片、凝胶、微球等[11，12]。
本实验采用电纺技术制备得到一种新型的局部布洛芬释放系统——布洛芬生物可降解超细纤维，它可以作为组织表面仿生贴敷无纺布，对皮肤、粘膜烧伤、机械损伤或细菌感染引起炎症的部位进行抗炎，其还可以作为手术后防组织粘连的隔离材料，这相对于已有的布洛芬术后防组织粘连释放体系是一种改进[10]。作为人体腔道部位如阴道的抗炎，拔牙或去牙髓手术后作为牙髓腔的抗炎，镇痛填料等，电纺纤维也是一种较好选择。此外，对pLLa纤维中布洛芬的释放进行研究，可以为相似结构的化合物在聚乙二醇嵌段聚乳酸纤维中酶降解释放的规律提供参考。
由布洛芬化学结构可知，其属于芳基丙酸类非甾体抗炎药，化学结构中除有一羧基结构在水中可以电离外。其余部分为不含杂原子的碳氢结构，其与聚乳酸的结合应较为紧密，在peGpLLa材料形成的药物载体中包封率应该较高。但是布洛芬中的羧基可在弱碱环境中解离使其在水中的溶解度增加。在高分子材料中添加小分子物质来改善药物的释放是制剂学中较常用的方法，本实验选用十二碳直链脂肪酸月桂酸作为药物释放调节物质。由于纺丝是在非水介质中进行的，只要可以纺成纤维，那么就可认为高分子中各种添加物质在纤维中的包封率是100%，这为纺丝成品中载体材料、药物和其它各种提供添加成分的定量提供了方便。本研究成功制得包载有布洛芬的pLLa纤维，并在纤维中进一步添加月桂酸拟改善药物的释放，考察了两种纤维中布洛芬的酶降解释放规律。
1仪器与材料
静电纺丝装置(自组装，含玻璃注射器及内径0.4mm不锈钢平口针头);静电发生器(Lipexextruder，加拿大northernLipid公司);场发射扫描电子显微镜(eSem，日本);广角X射线衍射仪(日本理学);差示扫描量热仪(DSC);高效液相色谱仪(日本SHimaDZU公司，UV975型紫外检测器，pU980型泵);anastat色谱工作站(天津奥特赛斯仪器有限公司);pHS2F型精密酸度计(上海精科仪器厂)。
布洛芬原料药(江苏巨化集团制药厂，含量98.5%，符合中国药典2005版);聚乙二醇2000聚L乳酸(peGpLLa本课题组合成，mw=80400g/mol，pDi=1.22);月桂酸(lauricacid，博迪化工有限公司，天津);三乙基苯基氯化氨(teBaC，国药试剂，长春);蛋白酶K(生化纯，amesco，美国);氯仿(分析纯，康科德试剂公司，天津);甲醇(色谱纯，禹王公司，山东);其他试剂均为分析纯。
2方法与结果
2.1静电纺丝法制备布洛芬纤维毡首先配制纺丝溶液，将peGpLLa、teBaC、布洛芬和月桂酸等溶解在氯仿中磁力搅拌24h后可得到无色、透明、均一的纺丝溶液，用氯仿定容得到待纺丝溶液。纺丝液的配方如表1所示。
纺丝装置参考文献[13]搭建并有所改进，如图1所示，针头与静电发生器相连，接收屏接地并在其表面包蒙上铝箔，使针头喷丝口与铝箔平面之间的距离即纺丝距离为50cm.用重物推动注射器的玻璃杆，使得从直角型针头滴出的溶液速度为1.5～2.5ml/h.开动高压静电发生器至4500V，在针头和接收屏之间形成一个高压电场，电纺丝开始。从喷丝口流出的纺丝液在电场力的作用下以高速不规则的螺旋轨迹运行，并被拉伸成为一定形状沉积到接收屏上，在接受屏的后方用电暖气对铝箔上新纺出的成型材料中残余溶剂进行挥发，并确保接收板上的温度为30℃左右。纺丝约24h后，注射器内的溶液使用完毕，接收平板上形成一张由纤维层积而成的毡，待纤维毡层积至0.5mm后将其揭下，按一定规格用剪刀切成小片后进行表征、体外释放等研究。表1纺丝液中高分子材料、药物和其它辅料的用量
2.2布洛芬纤维毡的表征
2.2.1eSem观察厚朴酚聚乳酸珠串网络微观形态将得到的两种薄膜剪切成0.5cm×0.5cm小片后用双面胶固定在载玻片上并真空蒸镀一层金后用eSem进行观察。图3为所得两种薄膜在不同放大倍率下的微观形态。(1)(2)中的标尺为5μm，(3)(4)中的标尺为2μm，可以看出两种纤维的直径一般在0.3～0.5μm，但也有部分直径1μm左右的纤维存在。进一步放大倍数观察，发现纤维表面光滑，无结晶状或块状物质析出，说明ipF较好包裹在纤维中。
2.2.2waXD与DSC对厚朴酚聚乳酸珠串网络的表征将纤维毡切成1.5cm×1.5cm方形薄片，用双面胶固定在载玻片上，扫描范围5°～60°，扫描速率2°/min.称量6mg纤维毡小块，进行DSC测定，扫描温度范围0～100℃，扫描速率2℃/min.
从waXD扫描结果可以看出所得纤维表面均无布洛芬原料药和peGpLLa高分子材料特征衍射峰的存在，而是在低衍射角度处形成坡度极缓的“馒头峰”，说明布洛芬被较好地包裹在高分子材料中(见图4)。
从DSC扫描图谱上可以得知，布洛芬、teBaC、月桂酸在DSC扫描后均有明显的结晶峰，但是纺丝过后的纤维使得结晶材料的结晶峰均消失，说明纺丝过后，纤维中的各种材料均呈无定型状态(见图5)。
2.3布洛芬聚乳酸珠串网络薄膜中药物的体外释放研究
2.3.1布洛芬HpLC测定方法[14]色谱柱:DikmaDiamonsilC18(4.6mm×150mm，5μm);流动相:甲醇水(80︰20);检测波长:225nm;流速1ml/min;柱温:室温;进样量:20μl.
图4材料和纤维毡的广角X射线衍射图谱(从上至下:布洛芬原料药;mepeGpLLa粉末;无布洛芬和月桂酸添加的纤维毡;只添加布洛芬的纤维毡;布洛芬和月桂酸均添加的纤维毡)
Fig.4waXDdetectionpatternsofmaterialandfibermats(fromtoptobottom:ibuprofen;mepeGpLLapowder;peGpLLafiberswithneitheripFnorlauricacidadded;peGpLLafiberswithipFandwithoutlauricacidadded;peGpLLafiberswithbothipFandlauricacidadded)
图5DSC图谱(从上至下：布洛芬;三乙基苄基氯化铵;月桂酸;mepeGpLLa粉末;无布洛芬和月桂酸添加的纤维毡;只添加布洛芬的纤维毡;只添加月桂酸的纤维毡;布洛芬和月桂酸均添加的纤维毡)
Fig.5DSCthermographs(fromtoptobottom:ibuprofen;teBaC，Lauricacid;mepeGpLLapowder;peGpLLafiberswithneitheripFnorlauricacidadded;peGpLLafiberswithipFandwithoutlauricacidadded;peGpLLafiberswithoutipFandwithlauricadded;peGpLLafiberswithbothipFandlauricacidadded)
2.3.2超细纤维中布洛芬的累积释放曲线将样品剪切成5cm×1cm长方形条，(50±2)mg，浸入250ml释放介质中，释放介质组成:将13.6gKH2po4和3.16gnaoH溶解在去离子水中并定溶至2000ml，精密称量5mg蛋白酶K至上述pBS中，得蛋白酶K浓度为2.5μg/ml的pBS，实验中以不含蛋白酶K的pBS作为对照，以不含蛋白酶K的pBS为对照释放介质。在预定的时间点30min、1h、2h、4h、8h、12h、16h、24h、48h、72h、96h，取释放介质1ml进行HpLC测定，并在释放介质中添加1ml新的相应释放介质，计算各时间点的药物释放百分率并以其对时间作释放曲线(见图6)。厚朴酚释放百分率计算公式为:
Release(%)=(ibuprofenreleasedinpBS/ibuprofentotallyentrappedinnetworks)×100%
超细纤维毡可以看成是固体分散体型药物释放系统，所以其中药物释放可以根据Higuchi方程进行模拟[15]:
α=Dεt×(2a-εCs)×Cst1/2
上式可简化为:α=Kt1/2
α:单位表面积药物释放量，mg/cm2;D:药物在介质中的扩散系数，cm2/s;ε:材料的孔隙率;t:材料的曲折因子;Cs:药物在释放介质中的溶解度，mg/cm3;a:单位体积固体分散体中药物含量，mg/cm3.
可采用上式对释放时间的算数平方根t1/2和布洛芬的累积释放量(%)进行线性回归。
药物释放结果发现，纤维毡中的药物有30%左右的突释效应，释放曲线的拟合符合α=Kt1/2的形式。蛋白酶K的添加加速了药物释放的速率，其原因是酶能加快降解聚乳酸中的酯键，使得纤维变得疏松，产生亲水性的孔洞等，这些都使Higuchi方程中的t值变小，ε值变大，从而加大K值即拟合曲线的斜率增大，药物释放速率加快，这已多有报道[13]。
3讨论
本研究首次制得有生物可降解材料聚乳酸经过静电纺丝技术而成型的含有非甾体抗炎药物的纤维毡，得到一种新型释药体系，并在纤维中添加小分子物质调节药物的释放速率，该项研究国内外文献未见报道。实验后成功得到表面无药物析出的超细纤维。
已有文献报道[1，2]包载有利福霉素、紫杉醇、阿霉素等聚乳酸，或聚乙二醇修饰的聚乳酸静电纺丝纤维，并对药物的释放规律进行了较为详细的研究。结果显示，相对于没有蛋白酶K的释放介质，有蛋白酶K的释放介质中的纤维毡，药物释放的速率加快，这是由于蛋白酶K对聚合物中的聚乳酸部分有降解作用;水溶性药物的不同状态(例如阿霉素的分子型、盐型)对其释放也有着相当强的影响[2]。纤维毡应用于生物组织后，在水中具有一定溶解度的药物通过扩散作用释放进入周围环境，另外由于H+、oH—和酶对聚乳酸酯键的作用，高分子逐步降解并促使纤维加快释放药物，所以在释放介质中添加蛋白酶K可以加快药物的释放速率。
将纤维中的一部分高分子材料(本实验设为1/60)用小分子物质月桂酸替换后，从0～12h药物释放速率有较明显的加快。在含有月桂酸的电纺丝中释放变快，说明添加合适的生理相容的小分子化合物可调节布洛芬在pLLa电纺纤维中的释放。
所得纤维毡中的药物在释放的前5min内有一突释，这可以满足病变部位在初始治疗对大浓度药物的需要，随后的伪1级药物缓慢释放阶段可满足病变部位对一定水平药物浓度的需要。
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化学纤维纺丝方法篇10
关键词：多纤组合；环锭纺纱；色纺纱；半精纺；新型纺纱
中图分类号：tS101.91文献标志码：a
Developingmulti-fiberBlendedYarn：animportantwayforUpgradingYarnQuality
abstract：thearticleintroducesmulti-fiberblendedyarnintheproductionofring-spungreyyarnandcolor-spunyarnandinyarnproductionwithinnovativespinningtechnologies.itanalyzestheadvantagesofmulti-fiberblendedyarn.theauthorthinksthekeysforproducingsuchyarnistoguaranteetheselectionofrawmaterials，doabetterjobinpretreatmentofdifferentmaterialsbeforeproduction，blendeddifferentfibersstepbystep，playemphasisonblowing-cardingprocesstoreducefiberdamageandstrengthenon-sitemanagementtopreventqualityaccident.
Keywords：multi-fiberblending；ring-spunyarn；color-spunyarn；semi-worsted；innovativespinningtechnology
以创新为驱动，加快产品结构调整，开发多种纤维混纺的新型纱线与织物，是当前纺织企业普遍关注的热点。这是因近几年来，国内外棉价差距进一步拉大，进口纯棉纱低价竞销，严重冲击国内纱布市场，迫使国内纺纱企业必须加快产品结构调整开发多种纤维混纺纱线，来规避高棉价风险与进口低价纯棉纱的竞争，提高企业的盈利空间。尤其是浙江省纺纱企业，既缺乏棉花资源又缺乏劳动力资源，生产常规纯棉纱时其加工成本远高于国内中西部地区，使企业处于无利可图与亏损局面。因此减少棉花用量，扩大非棉纤维的使用量，已成为浙江省纺纱企业求生存与发展的必然选择。据初步调查分析，目前在浙江省年产200多万吨纱线中，用棉量已少于50%，而各种非棉纤维用量已超过50%。尤其是用各种新型纤维采用多纤维组合纺纱，已成为浙江省纺纱业提升纱线品质与档次的重要途径之一。
1浙江省纺纱企业采用多纤组合纺纱的情况
所谓多纤组合纺纱是指采用两种及以上不同性质的纤维进行混合纺纱。近几年来浙江省纺纱企业采用多纤组合纺纱，已从环锭纺本色纱生产逐步向环锭纺色纺纱线、半精纺纱线及新型纺纱的转杯纺与喷气涡流纺等领域拓展，不仅提升了产品的品质与档次，且使企业取得了良好的经济效益。
1.1在环锭纺本色纱线生产中采用多纤组合混纺纱
此类纱线品种较多，并在纱线中占有较大份额。
浙江宏扬集团是研发多纤组合混纺纱的重点企业之一，在2012―2013年两年中先后开发投产有10多种性能各异的新型纱线，组合原料最少是3种，多的可达5～6种。2013年开发投产的“碧丝纱”是由50%137优质长绒棉、40%a100天丝？及10%高支（80S）丝光羊毛等3种原料组合来生产6.56tex×2（90S/2）特细号纱。该纱线不仅具有天丝？纤维柔软光滑的触感，同时又具有长绒棉亲肤舒适及高支羊毛弹性回复性佳的优良特性，是一款天然动植物纤维与再生纤维素纤维完美结合的高品质纱线。用该纱线制成的面料轻薄柔糯、吸湿透气、弹性佳、保形性好、易打理，且色泽靓丽，是制作高档衬衣及薄型西服的理想纱线，具有良好的发展前景。
浙江春江轻纺集团与浙江云山纺织公司等也是浙江省重视新型纱线研发与生产的企业。春江轻纺集团近两年来生产的多纤混纺新型纱线的销售额已占纱线总销售额的38%，并正在朝着差别化、功能化方向发展。2013年开发的“高吸湿性抗菌保健纱线”是由改性蜂窝涤纶、竹炭涤纶与木代尔等3种纤维组合，生产11.8tex（50S）高支纱。由于蜂窝涤纶与竹炭涤纶均具有蜂窝状的微孔结构，具有较强的吸湿排汗快干功能，同时两种纤维混用比达到55%以上，使产品具有一定抗菌保健功能。纱线中加入一定比例木代尔，使纱线和织物手感既柔软又滑爽，布面光洁亮丽，可用作中高档运动服、休闲服、衬衣、西服等面料，深受服装加工企业的好评。
1.2在色纺纱生产中采用多纤组合纺纱
色纺纱是采用先原料染色后纺纱的方法，是纺纱领域的一种特色纱线，它色彩艳丽，并有较强的立体感。但较长时期里色纺纱以使用棉花为主体，不但原棉消耗量大，且经过染色棉花质量损伤较大，强力下降与短绒增加的幅度均较大。为了提高色纺纱的产品质量，增加色纺纱的品种，减少对棉花的依存度，浙江百隆与华孚两家色纺纱龙头企业，凭借其技术与装备优势与强大的研发团队，近几年来积极开发了多纤组合的色纺纱线，使色纺纱品种从色彩变化向纤维原料组合变化发展。已开发的色纺纱品种有3类：（1）色棉与新型纤维素纤维的天丝？、木代尔（纽代尔）、竹浆纤维及有色粘纤混纺；（2）色棉与天然动植物纤维的羊毛（羊绒）绢丝、麻类纤维混纺；（3）色棉与功能性纤维混纺如与甲壳素纤维混纺具有抗菌效果；与珍珠蛋白复合纤维混纺具有亲肤养颜保健功能；与空调纤维混纺使纱线具有保暖效果。但这几种功能性纤维目前价格均较高，故混用比例一般控制在10%～30%之间。
1.3在半精纺纱线生产中采用多纤组合纺纱
半精纺是介于毛精纺与粗纺之间，由我国自主开发的一种采用毛纺与棉纺设备相结合的纺纱工艺，具有原料适应范围广、纺纱支数高等特点。但使用原料较长时间以毛类（羊绒）纤维为主，毛类纤维虽具有回弹性好、保暖性佳优点，但其纤维价格较高，强度较低，且不易打理。针对毛类纤维的优缺点，浙江省许多半精纺生产企业采用毛类纤维与其他纤维原料组合生产半精纺纱也已取得一定进展。浙江桐乡威泰纺织公司开发生产的“四合一”多纤混纺半精纺纱线，采用丝光羊毛25%、凉爽玉粘胶纤维30%、蚕丝20%、长绒棉25%等4种原料，纺纱支数nm60～80，使各种纤维的优良性能在纱线中得到充分体现。用该“四合一”半精纺纱线制成的t恤针织面料，具有手感柔软、滑爽、透气、干爽透湿、质地轻盈等特点，穿着高雅、华贵、舒适，尤其是它具有良好的亲肤性，很适宜在夏秋季贴身穿着。同时“四合一”半精纺纱线不用昂贵的羊绒作原料，但具有羊绒产品风格，物美价廉，受到毛衫加工企业与消费者欢迎，为用低含毛量开发高档半精纺纱线开拓了一条新的途径。
1.4在新型纺纱技术中采用多纤组合纺纱
新型纺纱目前已在推广应用的有转杯纺与喷气涡流纺两种。前者以使用棉花为主生产中粗支转杯纱，后者以使用粘纤为主体。由于国内生产这两种纱线的企业不断增加，竞争激烈已处于无利可图局面。浙江省纺纱企业为了摆脱同质化竞争与规避高棉价风险，也在使用多种原料组合来开发新型纺纱线。
在转杯纱生产中采用各种非棉原料（涤纶、腈纶、天丝？、木代尔、粘纤）进行组合纺纱，由于非棉纤维一般长度较棉纤维长，且细度较细，既增加了转杯纱品种，又提高了转杯纱纺纱支数，已可生产14.8tex（40S）特细号纱，使转杯纱生产范围扩大。
喷气涡流纺是最近几年从国外引进的纺纱新技术，其成纱机理决定它对柔性纤维适纺性较好，故国内多数企业开始阶段均以生产粘纤纱为主导产品，但随着产能扩大同品种产品竞争激烈，价格一直走低，目前已与环锭纺纱线持平。为了充分发挥喷气涡流纺的技术装备优势，浙江省许多企业也在开发喷气涡流纺的多纤组合新型纱线上迈出了步伐。浙江宏扬集团在2012―2013年两年中已先后开发出多纤组合涡流纺新型纱线有10多种以上，使用原料既有细旦涤纶、中空涤纶、咖啡竹炭涤纶等，也有新型纤维素纤维如天丝？、木代尔、有色粘纤等。该公司2013年研发投产的“玉丝纱”采用pLa纤维60%、a100天丝？20%、超细旦木代尔20%等3种原料组合，生产号数为19.7tex。pLa纤维光泽好、回弹性佳，天丝？纤维具有柔软光滑凉爽、悬垂性好等特点，而细旦木代尔手感滑爽细腻，具有天然丝的效果。用3种纤维组合纺成的“玉丝纱”并织成面料，具有丝绸的质感，而细旦木代尔的使用不但进一步提高纱线的强度，弥补了涡流纱强度较低的缺陷，同时使用其制成的面料柔软飘逸，具有吸湿透气与优异的亲肤服用性能，使产品的附加值比常规粘纤涡流纱显著提高，企业也从开发多纤组合涡流纱中增加了盈利空间。
2采用多纤组合纺纱的优势
2.1可以扬各种纤维之长补其之短
使各种纤维的优良性能充分发挥，达到改善纱线结构与性能的目的。目前在混纺纱中使用粘纤采取代棉花是趋势，因两者均属纤维素纤维。但粘纤虽有吸湿、染色性好的优点，但也有致命的缺点，纤维的强度低，尤其是湿态时强力更低，故用单一粘纤纺纱制成的针棉织品牢度差，且不耐磨，而用多纤组合纺纱就可规避粘纤的缺点。浙江云山纺织公司生产的“天柔纱”，用粘纤、阳离子改性涤纶及阳离子高收缩涤纶等3种原料组合纺纱，由于成纱中涤纶比例占60%以上，使纱线强力显著提高，同时高收缩涤纶在染色后纤维收缩，使制成织物具有良好的蓬松手感与非毛的绒布感。同时纱线中有30%左右粘胶短纤，对提高纱线与织物的吸湿性有积极作用。由于3种纤维的各自优良性能得到发挥，用“天柔纱”制成的织物集吸湿透气、手感柔软、色泽靓丽于一体，可作针织内衣、t恤衫等面料用纱。
2.2有利于提升产品档次，增加盈利空间
目前中高档的衬衣多数是用纯棉高支纱制成的，最受消费者欢迎。但用纯棉纱制成的衬衣缺点是洗后易折皱，如用树酯抗皱整理又会使人体的肌肤受到一定损伤。而用棉与天丝？混纺纱制成的衬衣面料，就可使产品档次提升。因天丝？光滑的触感可以提高面料的湿气管理功能和亲肤功能，并可以改善衬衣的洗后折痕的回复性能，使面料易于打理。因此采用棉/天丝？两种纤维混纺面料的创新潜力不可低估。通过不同的混纺比例，可以改变面料的外观和特性，从而满足不同用户的要求，即可使纱线中棉花用量减少，又能提升面料的档次，从而可使企业增加盈利空间。
2.3可使纱线向差异化、功能化方向拓展
目前在纺纱领域开发功能性纱线、拓宽其纱线应用范围是一个热门的话题，但用一种常规的纤维纺纱是难以达到纱线功能性的要求，而采用多纤组合纺纱，把功能性纤维融入纱线中，就较容易使纱线具有功能性。浙江云山纺织公司近年开发生产的“柔绒纱“，是把30%的柔丝蛋白复合纤维与60%细绒棉、10%羊绒等3种原料混合纺纱。试验研究证实：只要纱线中混用柔丝蛋白复合纤维在30%及以上，就能使混纺纱具有良好的负离子释放、防紫外线辐射及发射远红外线等功能，符合当今消费者追求健康舒适的要求。该“三合一”功能性纱线投放市场后深受后加工企业与消费者欢迎。
浙江春江轻纺集团公司开发的抗静电纱线是在常规两组分的t/C纱中加入少量的导电短纤（系用碳黑、石墨、金属氢化物等导电物质与普通高聚物，共聚纺丝而成）混纺生产，据对制成的织物导电性的测试分析，由于导电纤维的比电阻值小于107Ω・cm，在含量不到2%时就具有良好的导电性能，且因纤维比电阻值小，静电能快速散逸，使制成的服饰具有不吸尘、贴身穿不会刺激皮肤且长期使用和洗涤仍可保持良好的抗电静功能，充分显示了用多纤组合生产的纱线具有多功能的特点。
2.4有利于可纺性能的改善
目前纺纱企业要应对市场变化，故使用原料种类多，既有天然纤维，如棉、毛、丝、麻，也有化学纤维，如合成纤维与再生纤维素纤维。从纤维的物理性能分析，天然纤维长度参差不齐，羊毛长度长，棉花长度短，并均有一定数量的短纤维，影响可纺性能。化学纤维虽纤维整齐度较好，但组成纤维的大分子结构差异较大，如涤纶大分子结构紧密、吸湿性差，故用单一涤纶纺纱会产生严重的静电。且化学纤维尚有粗旦、细旦、截面形状各异，其可纺性差别较大。而采用多纤组合纺纱，可在一定程度上克服单种纤维纺纱可纺性较差的缺点。如将涤纶与棉花或粘纤2～3种纤维组合纺纱，由于棉花与粘纤的吸湿性与导电性好，可使涤纶产生的静电散逸，并依托涤纶单纤强力高的优点，来弥补粘纤或棉花强力低的缺陷，减小纺纱断头率，提高可纺性能。
3多纤组合纺纱的生产技术要点
多纤组合纺纱既可避开常规纱线同质化竞争，减少对棉花的依存度，又可为企业增加盈利空间，是纺纱企业提升纱线品质的重要途径。但要纺好多纤组合的纱线也要认真分析其纺纱难度，有针对性采取措施。根据浙江省相关企业多年来生产多纤组合纺纱的实践可知，必须要做好以下几方面的生产技术与管理工作。
3.1要把好原料选配关
由于多纤组合纺纱采用多种原料，性能差异较大，而生产的混纺纱线用途也各不相同，因此合理选配好各组分原料是纺纱能否成功的关键。原料选配要考虑4点：
（1）产品用途不同原料组合也不同，作夏季面料要选用吸湿放湿快的凉爽型纤维，作冬季保暖服饰要选用保暖性好的纤维，如中空纤维、羊毛（羊绒）等；
（2）产品风格不同选用原料也有区别，如要使面料具有粗犷硬挺的风格，就要多用麻类纤维或旦数高的化纤；如要使面料手感柔软飘逸，则应选用天丝？、木代尔、粘纤等；
（3）产品的功能性，如要使产品具有一定功能性，要有针对性地选用功能性纤维，如抗静电纤维、防紫外线纤维及抗菌纤维等；
（4）要兼顾可纺性，对可纺性差的纤维，使用前需进行预处理，改善其可纺性。
3.2要对不同原料在投产前做好预处理
这是改善多纤组合纺纱可纺性能的重要措施。在多纤混纺纱中混用羊毛、绢丝等天然动物纤维，是纱线向高端化发展的趋势，但在环锭纺生产时除了在工艺设备上需作相应改造与调整外，在使用前还需进行给湿、加油养生等预处理，以减少纺纱中静电的产生。同时毛、丝纤维长度均比棉纤维长，用传统的切断纺纱对纤维损伤较大，应采用牵切工艺较好。又如在混用大麻与亚麻等纤维时因纤维刚硬可纺性较差，故在使用前需进行加湿与加油等软化处理，并需密封保持24h，使麻纤维回潮率达到16%～17%，以改善可纺性能。此外对使用回潮率低的化学纤维，在使用时也应进行必要的给湿与加防静电剂，以减少纺纱时静电干扰。
3.3要采用多种分层次的混纤方法，达到各组分纤维混
合均匀、混比正确
第一层次应把各组分纤维在混棉机（或和毛机）上先进行松预混；第二层次要根据各组分纤维的性能差异，在开清棉与梳棉工序分别制成棉卷或梳棉条（又称生条）；第三层次将不同组分的条子在并条机上进行混并，为使混合充分、混比正确，一般应采用3道并条工艺；此外有的品种也可在细纱机上采用赛络纺工艺，用双根粗纱混合。
3.4要重视清梳工艺，减少纤维损伤
这是提高成纱质量的重要关键。多组分纤维纺纱的成纱质量取决于不同组分纤维的梳理度是否合理，这与梳棉工序的工艺配置和梳理元件的选用关系密切。纤维梳理不充分会产生束丝、棉结等疵点，而梳理过度又会使纤维损伤、短绒增加，尤其是在加工染色棉与粘纤、竹浆纤维及羊毛、羊绒等强力较低的纤维，以及细旦或超细旦等纤维时，均应采取柔性梳理工艺，采取适当减轻梳棉条定量、降低各分梳件速度、加大锡林与刺辊速比加快纤维转移等措施，以减少对纤维的损伤与短绒增加。对梳棉元件的选用也应根据所用纤维不同“量身定制”。纺棉、毛类的天然纤维与纺化纤的梳理元件的规格、型号要严格区分，切忌采用“万能针布”。此外，多数新型纤维单纤强力较低，但含疵点较少，故开清棉工序要以“开松为主，多松，少打，速度不宜过快，隔距要适中，少伤纤维”为原则，棉卷（层）定量可适当加重，以提高纤维间的抱合力。
多纤组合纺纱时，其前纺工艺与常规的单一纤维纺纱相比，要增加预处理和多种混合设备，且各工序的定量、速度均有一定程度降低。品种翻改多，故前纺的设备及人员配置均要适当增加，在产品设计时应考虑这方面的增加因素。
3.5要强化生产现场管理，预防质量事故发生
多纤组合纺纱特点是批量较小、品种较多、翻改较频繁，与常规大批量生产有很大区别，故做好生产现场各项管理工作是预防质量事故发生的重要保证。根据企业的生产实践要重点抓好4项管理工作。
（1）要强化对员工的质量意识教育。使每个员工树立强烈的质量责任意识，履行岗位职责，严格执行质量管理的各项规定。
（2）要运用全面质量管理方法做好定置管理。按品种定机台、定供应、定器材标识、定责任人，并定时做好半制品与成品的质量检测工作，把事后质量把关转化为对工序的质量控制。
（3）要做好按品种分区域管理工作。不同性能纤维与不同色泽纤维混淆是多纤组合纺纱中经常发生的弊端，故做好分品种区域管理、采取严格的隔离措施是十分必要的，一个品种生产单子结束后，要及时做好机台及区域清整工作，不留隐患与死角。
（4）要做好生产车间的温湿度调控工作。不同性能原料对温湿度要求是不一样的，尤其是对温湿度变化敏感的品种，更要严格做好调节与控制工作，这对稳定生产、减小质量波动具有十分重要的作用。
4结语
（1）面对当前的严峻形势，纺纱企业积极采用多纤组合开发新型纱线来取代常规纱线生产，是纺纱企业调整产品结构和产品升级的必然趋势，尤其是缺乏棉花资源与劳动力的沿海地区更显迫切。
（2）从近几年来许多纺纱企业的生产实践看，采用多纤组合纺纱具有许多优势，多种纤维组合可以取长补短，使纱线的性能更完备、纱线的品种更丰富、纱线的使用范围更广，避免了产品同质化竞争，能使企业增加盈利空间。
（3）纺纱企业要从大批量常规生产转移到多纤组合生产新型纱线，对企业的各项管理提出了更高要求，要及时了解产品变化信息，要加强产品开发队伍建设，及时开发市场需求的新产品，尤其是要做好生产现场的各项基础管理工作，使生产的每一种纱线质量稳定。
参考文献
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