將成纖高聚物溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲?，得到一定組成、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(gè)過(guò)程所需時(shí)間很長(zhǎng)，溶脹過(guò)程的速度對(duì)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(guò)濾和脫泡等紡前準(zhǔn)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(zhǔn)備還包括熟成工序，使粘膠具有必要的可紡性。[1]
過(guò)程
紡絲原液被循環(huán)管道送至紡絲機(jī)，通過(guò)計(jì)量泵計(jì)量，然后經(jīng)燭形濾器、連接管而進(jìn)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(xì)流進(jìn)入凝固浴，原液細(xì)流中的溶劑向凝固浴擴(kuò)散，凝固劑向細(xì)流滲透，從而使原液細(xì)流達(dá)到臨界濃度，在凝固浴中析出而形成纖維。濕紡中的擴(kuò)散和凝固是物理化學(xué)過(guò)程，但某些化學(xué)纖維在濕紡過(guò)程中還同時(shí)發(fā)生化學(xué)變化。例如粘膠纖維，纖維素黃酸鈉分解成為纖維素再生纖維。[2]
速度
濕法紡絲速度(指卷取初生纖維的第一導(dǎo)絲盤速度)由于受溶劑和凝固劑雙擴(kuò)散速度和凝固浴的流體阻力等限制，因此遠(yuǎn)比熔紡速度為低。第一導(dǎo)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。濕紡拉伸比一般是很小的正值，目的是提高成形過(guò)程的穩(wěn)定性。
原液
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(shí)，有孔口脹大效應(yīng)（巴勒斯效應(yīng)），使擠出細(xì)流的直徑大于噴絲孔孔徑。濕紡過(guò)程中，脹大比一般為1～2。
在第一導(dǎo)絲盤的拉伸力作用下，擠出細(xì)流在越過(guò)最大直徑后逐漸變細(xì)，細(xì)化過(guò)程一直持續(xù)到原液細(xì)流固化為止。濕紡中細(xì)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(guò)程有關(guān)。從噴絲頭到固化點(diǎn)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(dòng)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(xì)孔結(jié)構(gòu)和特殊性能的纖維。
方式
濕紡有各種不同的成形方式，紡絲機(jī)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(zhǎng)絲紡絲機(jī)的卷繞裝置有離心罐式或筒管式。紡制短纖維時(shí)通常采用紡絲后處理聯(lián)合機(jī)，各紡絲部位成形后的初生纖維被集合成束，連續(xù)進(jìn)行后處理。
特點(diǎn)
濕法紡絲的特點(diǎn)是噴絲頭孔數(shù)多，但紡絲速度慢，適合紡制短纖維，而干法紡絲適合紡制長(zhǎng)絲。通常同品種化學(xué)纖維利用干法紡絲較濕法紡絲所得纖維結(jié)構(gòu)均勻，質(zhì)量較好。[3]
其他
濕紡不僅需要種類繁多、體積龐大的原液制備和紡前準(zhǔn)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(fù)雜、廠房建筑和設(shè)備投資費(fèi)用大、紡絲速度低，因此成本較高。制造切段纖維時(shí)可采用數(shù)萬(wàn)孔的噴絲頭或集裝噴絲頭來(lái)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(zhǎng)絲束。
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更新時(shí)間：2023-05-04
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