1、LOGO第十二章第十二章 聚丙烯腈及粘膠纖維聚丙烯腈及粘膠纖維 溶液紡成形溶液紡成形12.1 聚丙烯腈纖維溶液紡成形聚丙烯腈纖維溶液紡成形12.2 粘膠纖維濕紡成形粘膠纖維濕紡成形3溶液紡品種溶液紡品種：腈綸、粘膠纖維、維尼綸和氯綸腈綸、維尼綸和氯綸腈綸、維尼綸和氯綸：紡絲過程主要是物理過程，不存在明顯化學反應，都可采用濕法紡絲和干法紡絲維尼綸的獨特之處是需要增加特殊的縮醛化處理工藝粘膠纖維粘膠纖維：紡絲過程存在明顯化學反應，特殊溶液紡過程，不能干法紡絲12.1 聚丙烯腈纖維溶液紡成形聚丙烯腈纖維溶液紡成形12.1.1 聚丙烯腈原料及纖維聚丙烯腈原料及纖維12.1.2 聚丙烯腈纖維紡絲聚丙烯腈

2、纖維紡絲12.1.3 聚丙烯腈纖維后加工聚丙烯腈纖維后加工5聚丙烯腈纖維聚丙烯腈纖維：聚丙烯腈或丙烯腈含量占85%以上的聚合物所紡制的纖維丙烯腈35%85%、共聚單體15%65%的共聚物纖維稱為改性聚丙烯腈纖維聚丙烯腈纖維特性聚丙烯腈纖維特性：具有羊毛特性，蓬松性和保暖性好，手感柔軟、防霉、防蛀，耐光性和耐輻射性非常優越，通過聚丙烯腈改性可制成抗靜電腈綸、導電腈綸、高吸濕腈綸、吸水腈綸、阻燃腈綸、高收縮腈綸和腈氯綸等612.1.1 聚丙烯腈原料及纖維聚丙烯腈原料及纖維一、聚丙烯腈原料一、聚丙烯腈原料1聚丙烯腈生產聚丙烯腈生產聚丙烯腈多采用溶液聚合，可分為均相溶液聚合和非均相溶液聚合均相溶液聚合

3、均相溶液聚合采用硝酸、DMSO、DMF、NaSCN水溶液等為溶劑，均相溶液聚合所得的聚合液可直接用于紡絲（稱為腈綸生產一步法一步法）非均相聚合非均相聚合通常采用水為介質（亦稱水相聚合法），非均相溶液聚合所得聚合物需再溶解方可制成紡絲原液（稱為腈綸生產兩步法兩步法）72聚丙烯腈的結構和性質聚丙烯腈的結構和性質（1）聚丙烯腈的結構聚丙烯腈中丙烯腈單元的連接方式主要是首尾連接，主鏈是螺旋狀的空間立體構象并具有不規則曲折和扭轉，因此不能整齊堆砌成較完整的晶體，通常稱為準晶準晶聚丙烯腈纖維生產都采用丙烯腈三元共聚物為原料，共聚共聚提高無序化，降低大分子斂集密度，以改善纖維手感、彈性和染色性8（2）聚丙烯

4、腈的性質性狀性狀：白色粉末狀物質，表觀密度200250g/L，密度1.141.15g/cm1，220230時軟化并同時發生分解耐光性耐光性：非常優良（因為氰基可吸收紫外光從而保護主鍵）分子量及其分布分子量及其分布：低于10000時往往不可能形成纖維，多分散性越大或低分子組分含量越多，纖維性能越差9聚集狀態聚集狀態：非晶相低序態、非晶相中序態和準晶相高序態三種，低序區玻璃化溫度80100，非晶相中序區玻璃化溫度約140150間，三元共聚的玻璃化轉變溫度約75100化學穩定性化學穩定性：較低，堿或酸作用下能發生系列化學反應，在很寬溫度范圍內對各種醇類、有機酸（甲酸除外）、碳氫化合物、油、酮、酯及其

5、他物質的作用都較穩定熱穩定性熱穩定性：較高，170180時顏色不會有變化，存在雜質時則加速10二、聚丙烯腈纖維二、聚丙烯腈纖維1聚丙烯腈纖維的性質聚丙烯腈纖維的性質腈綸很像羊毛（以人造羊毛著稱），主要特點是質輕保暖、染色鮮艷而牢固、防蛀、防霉和耐日曬力學性能力學性能：長絲干濕態強度分別2.85.3cN/dtex和2.65.3cN/dtex，干濕態斷裂伸長率均12%20%，初始模量3575cN/dtex，打結強度和鉤接強度分別2.67.1cN/dtex和1.73.5cN/dtex，3%伸長時的回彈率70%95%，公定回潮率2%11最突出優點最突出優點：具有熱彈性和極好的日曬牢度熱彈性本質是高彈形

6、變熱彈性本質是高彈形變：經拉伸、水洗和熱定形后的纖維在玻璃化溫度以上再次進行拉伸1.11.6倍或更高，其時伸長以高彈形變為主，將此纖維進行驟冷，伸長暫時不能回復，但是當提高玻璃化溫度以上（或者水分子增塑）時，纖維長度相應地發生大幅度回縮（17%18%或更高）腈綸結構中的準晶區僅是側向高度有序，不能阻止鏈段大幅度熱運動而使纖維發生熱彈性回縮，利用此特性可以生產腈綸膨體紗所有合成纖維以腈綸對日光及大氣作用的穩定性最好122聚丙烯腈纖維的用途聚丙烯腈纖維的用途腈綸廣泛用于混紡或純紡，制成嗶嘰、華達呢、大衣呢、運動衫、針織衫、毛毯、長絨織物以及縮絨拉毛織物等腈綸的吸濕性較低，因此常與吸濕性較好的棉、毛

7、或粘膠纖維混紡腈綸既可制成粗硬的剛毛，也可制成柔細的絨毛，并可仿制獸皮腈綸因蓬松、柔軟、織物尺寸穩定性較好等特點，適用于制作編結毛線腈綸壓縮彈性恢復好，手感舒適，很適合制作裝飾植絨腈綸因耐氣候性和耐光性優良，可作為室外織物、窗簾等腈綸經特殊處理后可仿真絲，預氧化碳化可制得碳纖維1312.1.2 聚丙烯腈纖維紡絲聚丙烯腈纖維紡絲聚丙烯腈的溶液紡絲有干法紡絲和濕法紡絲兩種基本方法一、聚丙烯腈紡絲原液的制備一、聚丙烯腈紡絲原液的制備一步法紡絲原液一步法紡絲原液：含有未反應的單體、氣泡和少量的機械雜質必須加以去除，同時各批次紡絲原液進行混合以避免波動，因此紡絲原液的制備包括脫單體、混合、脫泡、調溫和過

8、濾等環節二步法紡絲原液二步法紡絲原液：水相沉淀聚合所得的聚丙烯腈是細小固體顆粒，必須將其溶解、混合、脫泡和過濾等工序制成紡絲原液，采用溶劑可以是DMSO、DMF、HNO3、碳酸乙酯（EC）、NaSCN水溶液、ZnCl2水溶液等14圖12.1 NaSCN一步法紡絲原液的準備工藝流程圖1、7管道混合器2原液混合槽3脫泡器4密封槽5多級混合器 6冷卻器8板框過濾機9振蕩研磨機10熒光漿液計量罐 11球磨機12球磨機接受槽13消光漿液儲槽15僅介紹僅介紹NaSCN一步法紡絲原液的準備工藝一步法紡絲原液的準備工藝：完成聚合、脫單后的原液漿液經管道混合器進入原液混合槽充分混合，真空脫泡塔脫除氣泡，脫泡后漿

9、液送入多級混合罐并加入消光劑和熒光增白劑，然后熱交換器調溫，再過濾除雜質，最后以穩定的壓力送往紡絲機高轉化率的聚合產物不需脫除單體，中、低轉化率工藝路線必須進行脫單體漿液調溫目的是穩定紡絲漿液黏度以利過濾和紡絲過濾設備一般采用板框式壓濾機16二、聚丙烯腈纖維濕法紡絲二、聚丙烯腈纖維濕法紡絲腈綸濕法紡絲主要用于生產短纖維，凝固浴通常采用紡絲原液所用溶劑的水溶液（水即是沉淀劑）1濕法紡絲工藝流程濕法紡絲工藝流程（1）DMF溶劑路線圖12.2DMF法腈綸的紡絲、后加工流程圖1凝固浴槽2拉伸機3水洗機4上油浴5干燥致密化機6拉伸機 7卷曲機8汽蒸熱定形機9冷卻機10切斷機11打包機17DMF溶劑優點溶

10、劑優點：溶解能力強，可制得濃度較高的紡絲原液，溶劑回收較簡單DMF溶劑濕紡溶劑濕紡是制備聚丙烯腈短纖維最常用的路線將粉末狀PAN溶解于100%DMF制成PAN20%25%的紡絲原液凝固浴槽浴溫1015，DMF濃度50%60%噴絲頭孔數3000060000孔，孔徑0.070.2mm紡速510m/min，蒸汽拉伸或熱水拉伸倍數58倍，熱水拉伸浴為20%25%DMF水溶液，浴溫8090拉伸后絲束進入水洗機用6080熱水水洗水洗纖維上油后干燥致密化，再拉伸1.5倍左右，經卷曲、汽蒸熱定形及冷卻后切斷和打包18（2）NaSCN溶劑路線圖12.3NaSCN法腈綸紡絲、后加工流程圖1凝固浴2預熱浴3水洗槽4

11、壓輥5拉伸機6拉伸浴槽7第一上油浴 8干燥機9張力架10卷曲加熱槽11卷曲機12裝絲箱13汽蒸鍋 14第二上油浴15干燥機16切斷機17吹風機18打包機19NaSCN溶劑路線溶劑路線一般都采用一步法紡絲，該法優點：工藝過程簡單，聚合速度較快，聚合時間較短，NaSCN不易揮發，溶劑的消耗定額較低紡絲原液（PAN含量12%14%，NaSCN含量44%）噴絲頭孔徑0.06mm，2000060000孔凝固浴為9%14%NaSCN水溶液，浴溫約1020紡速510 m/min，出凝固浴絲束引入預熱浴預熱，預熱浴為3%4%NaSCN水溶液，浴溫6065，預熱浴拉伸1.5倍預熱浴后絲束引入水洗槽水洗，水洗熱水

12、溫度5065水洗后絲束在拉伸浴槽拉伸，拉伸浴水溫9598，兩次拉伸總拉伸倍數810倍隨后經上油浴上油，干燥機干燥致密化，絲束經卷曲機再進入汽蒸鍋熱定形，隨后絲束上油，再經干燥機干燥致密化，最后切斷（或牽切加工）、打包212濕法紡絲設備濕法紡絲設備（1）紡絲機我國腈綸紡絲機主要為斜底水平式紡絲機，當然有立管式紡絲機圖12.4 斜底水平式紡絲機1進漿管2計量泵3燭形過濾器4鵝頸管5噴絲頭6凝固浴槽7導絲輥 8第一導輥9凝固浴進口10凝固浴出口11液體放空管22（2）計量泵生產短纖維通常采用大容量計量泵，每轉容量高達100mL或更高計量泵轉速一般以不超過45r/min為好（3）燭形過濾器燭形過濾器是

13、噴絲頭前最后一道過濾由濾頭、濾栓、外殼和連接頭等組合而成，濾栓與外殼同心套在一起，濾栓系一空管，外表面有螺紋和通液小孔，在其外面緊密地裹扎濾布濾液流向有兩種，一種是由栓內流至外殼（稱為里進外出式、外流式或內壓式），另一種是由外殼流入栓內（稱為外進里出式、內流式或外壓式）23（4）噴絲頭通常濕法紡絲所用噴絲頭孔徑比熔紡噴絲孔小，約0.060.10mm噴絲頭孔數主要取決于纖維的總線密度和單纖維的線密度噴絲頭有矩形或瓦楞形的，但多數為圓形紡制短纖維時噴絲頭孔數一般幾萬甚至十幾萬孔243濕法紡絲工藝條件濕法紡絲工藝條件（1）原液中聚丙烯腈濃度）原液中聚丙烯腈濃度原液中聚丙烯腈濃度應適中原液中聚丙烯腈濃

14、度應適中：濃度提高，初生纖維密度增大，孔洞數目減少，結構均一性提高，成品纖維力學性能提高，同時成形速度加快濃度不能太高，否則溶液黏度大幅提高，紡絲性差濃度過低卻無法形成具有合適強度的凍膠體，因而不能形成纖維25（2）凝固浴濃度及溫度）凝固浴濃度及溫度凝固浴一般為聚丙烯腈溶劑的水溶液，溶劑的濃度稱為凝固浴濃度，凝固浴濃度過高或過低都不利于紡絲成形凝固浴濃度過高或過低都不利于紡絲成形太高時，雙擴散過程太慢以至凝固緩慢，絲條凝固不充分可能因牽引而斷頭或者表面凝固不良而發生并絲，以及初生纖維過分溶脹致使在出浴處發生墜蕩現象，等過低時，雙擴散速度增大，表層凝固過于激烈而很快形成皮層，表觀凝固變慢，同時皮

15、芯層結構差異大，空洞率大，結構疏松并失去光澤，初生纖維拉伸時易斷裂而產生毛絲，干燥后手感發硬，色澤泛白，強度和伸度都很差26凝固浴溫度凝固浴溫度：直接影響雙擴散速度，是影響紡絲成形的重要因素DMF、NaSCN、DMSO和HNO3溶劑路線分別1015、1012、2030和05適當降低浴溫可使凝固速度減慢和凝固過程均勻，因此所得初生纖維結構較緊密，網絡骨架較細，成品纖維強度和鉤結強度上升但浴溫不能過低，否則凝固過慢緩使纖維芯層凝固不夠充分，拉伸時易造成毛絲27凝固浴濃度和凝固浴溫度凝固浴濃度和凝固浴溫度都能影響原液細流的凝固程度和凝固速度，兩者可以互相調節凝固速度受凝固浴溫度的影響較大，受凝固浴濃

16、度的影響較小細流表面的凝固受凝固浴濃度的影響較大，而芯層凝固受凝固浴溫度的影響較大調節凝固浴溫度和濃度時要特別注意原液細流皮芯層的凝固情況凝固浴濃度和溫度的波動或差異波動或差異會影響絲條的穩定性，波動或差異較大，則與紡速不相應的初生纖維可能斷裂而產生毛絲28（3）凝固浴循環量）凝固浴循環量纖維成形中凝固浴濃度不斷升高，并且凝固浴溫度會有所升高（原液溫度和室溫都比凝固浴溫度高），因此必須按合適流量循環補充新鮮浴液循環應避免出現湍流狀況，因此循環量不能太大29（4）卷繞速度）卷繞速度卷繞速度是指第一導盤把絲條從凝固浴中曳出的速度提高卷繞速度即降低絲束在浴中停留時間，因此必須提高凝固浴凝固能力，但凝

17、固能力的提高必須兼顧成品纖維品質及其均勻性，因此要綜合考慮生產能力和成品纖維質量30三、聚丙烯腈纖維的干法紡絲三、聚丙烯腈纖維的干法紡絲目前，腈綸干法紡絲都采用DM為溶劑，干法紡產量約占腈綸總產量15%311干法紡絲工藝流程干法紡絲工藝流程圖12.5 干法成形工藝流程1計量泵 2原液加熱器 3紡絲組件 4電加熱器 5噴淋室 6蓋板7皮帶牽引器 8擺絲器 9初生纖維盛絲桶32常用噴絲板規格有兩種常用噴絲板規格有兩種：紡1.73.3dtex的2800孔和紡511.1dtex的1860孔紡絲原液由計量泵送到原液加熱器，加熱到130140后送到噴絲板原液細流從噴絲板噴出后進入紡絲甬道，被熱N2（或其他

18、惰性氣體）不斷蒸發溶劑而逐漸成形絲束出甬道后用冷水噴淋降溫，經導輥集束后用皮帶夾送器送入擺絲裝置均勻地裝入盛絲桶紡長絲則將絲條經兩對導盤進行拉伸24倍，拉伸后絲條以100400m/min的卷繞速度卷取332干法紡絲設備干法紡絲設備（1）直管式干法紡絲機）直管式干法紡絲機紡絲甬道為直形圓柱體，一般長610m，直徑250450mm，靠夾套保持甬道內溫度和溫度梯度熱風送風方式熱風送風方式：通常有順流式、逆流式、分流式和雙進式四種34圖12.6 干法紡絲機的送風方式(a)順流式 (b) 逆流式 (c)分流式 (d)雙進式35順流式順流式：采用較多，順流式的絲束所受熱風阻力較小，溶劑蒸發較慢，所得纖維質

19、量較均一逆流式逆流式：溶劑蒸發速度較快，纖維成形不太均勻，絲束所受阻力較大，高強力腈綸紡絲以逆流式送風為宜分流式分流式：溶劑蒸發速度比逆流式更快（濃度差較大），一部分氣體與絲束成逆向流動，另一部分為順流，所以絲條所受阻力較小36（2）噴絲頭組件噴絲頭組件噴絲頭組件結構較復雜，為使噴絲頭內、外部絲條DMF蒸發速度基本相同，供給噴絲板內側的原液溫度供給噴絲板內側的原液溫度比外側高比外側高10F措施措施：組件前采用兩個同心圓柱環形通道同心圓柱環形通道分別控溫加熱，組件中的分離環分離環能使供給噴絲板內側與外側的原液直至到達噴絲孔前一直保持分離狀態噴絲板噴絲板：噴絲孔徑一般0.10.3mm，紡長絲時孔數

20、一般3050個，紡短纖維時孔數可高達2800個37干紡工藝條件干紡工藝條件：包括分子量、原液濃度、紡絲溫度、甬道中介質溫度、紡絲速度、噴絲頭拉伸比、甬道中溶劑蒸氣濃度以及噴絲頭孔數和孔徑等原液濃度原液濃度：較高，常用原液濃度為25%33%分子量分子量：應比濕紡適當降低，通常3000040000紡絲溫度紡絲溫度：包括噴絲頭出口處紡絲原液的溫度、通入甬道熱空氣的溫度和甬道夾套的溫度3干法紡絲工藝條件干法紡絲工藝條件38紡絲速度紡絲速度：一般100400m/min，適當增加紡絲甬道長度或者降低單纖維線密度，紡速可適當提高噴絲頭拉伸比噴絲頭拉伸比：比濕紡時高，通常1015倍后拉伸倍數后拉伸倍數：離開甬

21、道的纖維含有5%20%溶劑，需先洗滌除去部分溶劑再后拉伸1015倍甬道中溶劑蒸氣濃度甬道中溶劑蒸氣濃度：對纖維成形影響很大，決定溶劑回收的介質循環量，混合氣體中DMF濃度3545g/m3為宜3912.1.3 聚丙烯腈纖維后加工聚丙烯腈纖維后加工一、聚丙烯腈纖維濕法紡絲后加工一、聚丙烯腈纖維濕法紡絲后加工1濕法紡絲后加工工藝流程濕法紡絲后加工工藝流程后加工后加工：通常主要包括拉伸、水洗、干燥致密化、卷曲、熱定形、上油、干燥和打包等工序（見圖12.2和圖12.3）拉伸水洗順序拉伸水洗順序：可以是先水洗后拉伸，也可以是先拉伸后水洗預熱浴第一道拉伸為低倍拉伸，目的是使絲條獲得初步取向，進一步脫除溶劑，

22、熱水或蒸汽浴中進行第二道拉伸水洗后絲束含水約150%200%，因此必須干燥致密化，然后再熱定形、卷曲、切斷和打包等制得成品纖維40后加工條件后加工條件：拉伸、水洗、上油、干燥致密化、熱定形、卷曲和切斷等（1）拉伸）拉伸拉伸條件拉伸條件：包括拉伸溫度、拉伸介質和拉伸倍數拉伸多分預熱浴拉伸和沸水（或蒸汽）浴拉伸兩步完成預熱浴預熱浴：溫度應高于聚丙烯腈大分子重排締合溫度510為宜，一般5060，浴中溶劑含量2.5%3%沸水（或蒸汽）浴沸水（或蒸汽）浴：通常95100拉伸倍數拉伸倍數：總拉伸倍數應控制10倍以上，但過高則往往斷絲嚴重；預熱浴拉伸倍數1.52.5倍，沸水或蒸汽拉伸拉伸倍數46倍2濕法紡絲

23、后加工工藝條件濕法紡絲后加工工藝條件41（2）水洗）水洗水洗工序中絲條與水通常逆向而行，水洗水溫一般50100左右，水洗后纖維上殘余溶劑含量一般不宜超過0.1%常用水洗機常用水洗機：長槽式、多層式、噴淋式和U型水洗機等設備42（3）干燥致密化）干燥致密化初生纖維中存在大量空洞和裂隙結構并且水洗后絲束含有大量水分，因此必須進行干燥去除水分，并使微孔閉合、空洞及裂隙變小或部分消失，使纖維結構致密均勻干燥致密化設備干燥致密化設備：多采用松弛式簾板干燥機或半松弛式圓網干燥機干燥致密化工藝干燥致密化工藝：溫度、時間、介質相對濕度和張力等干燥溫度多采用分區控制，各區溫度依次逐步降低生產過程須循環和更換干燥

24、介質，補充新鮮空氣干燥致密化方式有定長緊張型、部分收縮型和自由收縮松弛型三種43（4）熱定形）熱定形干燥致密化纖維須通過熱定形進一步改善纖維的超分子結構熱定形傳熱介質主要有熱板、空氣、水浴、飽和蒸汽和過熱蒸汽等五種熱定形溫度、時間和方式對熱定形效果和成品纖維性能有明顯的影響44（5）卷曲）卷曲卷曲應嚴格控制溫度、濕度及壓力等參數，尤其是溫度腈綸上油率一般控制0.1%0.7%，一般在水洗和干燥致密化間設置上油位置根據產品要求將纖維切成相應的長度45二、聚丙烯腈纖維干法紡絲后加工二、聚丙烯腈纖維干法紡絲后加工干紡腈綸的紡絲條件較緩和，纖維結構致密，因此后加工工藝較簡單 圖12.7 干紡腈綸水洗拉伸

25、卷曲流程示意圖1絲束桶2水洗拉伸機3給油機4集束導輥5蒸汽箱6卷曲機 7冷卻輸送帶8輸送帶9卷曲絲束桶10導輥11絲束檢測器46 圖12.8 短纖狀和絲束狀干紡腈綸的干燥上油流程示意圖1絲束桶 2切斷機 3短纖輸送箱 4絲束平鋪輥 5汽蒸室6風扇 7加熱區8張力輥 9噴油泵 10計量泵 11集捕器12短纖打包機13輸送帶14成品絲束桶47三、聚丙烯腈纖維特殊加工三、聚丙烯腈纖維特殊加工1牽切紡牽切紡采用普通切斷法生產得到的腈綸短纖維混亂無序，因此紡織時需紡紗牽切紡或直接制條牽切紡或直接制條：采用特殊機械方法將腈綸長絲束變成短纖維而又保持平行排列從而直接成條的工方法最常用牽切紡加工方法最常用牽切

26、紡加工方法：切斷法和拉斷法兩種48切斷法切斷法：采用安裝螺旋形刀片的切絲輥將片狀絲束切斷成一定長度的纖維片，但是其切斷點排成對角線，然后將纖維片拉伸使切斷點分布呈變成類似拉斷的犬牙交錯狀態而排列成條子拉斷法拉斷法：將絲束先在高溫下進行高倍拉伸，然后在張力下經特殊刀輪被拉斷，經拉斷的絲束斷裂點參差不齊，因此得到的短纖維參差不齊地排列成條子49 圖12.9切斷法直接制條工藝流程示意圖1引導羅拉2螺旋刀切絲輥3分離羅拉4輸送皮帶5后羅拉6雙針梳箱 7前羅拉8漏斗形導槽 9卷曲裝置 10導槽 11條筒 12銅輥50圖12.10拉斷法直接成條工藝流程示意圖1張力桿2喂入羅拉3引導羅拉4加熱板5中羅拉6刀

27、輪7出條羅拉512膨體紗加工膨體紗加工合股合股：將經濕熱處理過的拉斷法牽切紡條子與未經濕熱處理的拉斷法牽切紡條子合股紡紗紡紗：按普通紡紗工藝紡成細紗濕熱處理濕熱處理：然后對細紗施加濕熱處理，在濕熱處理過程中未濕熱處理過的纖維會發生回縮，而濕熱處理過的纖維不再回縮，前者成為細紗中心，后者被推向細紗外部并形成小圓圈狀卷曲而浮在細紗表面12.2 粘膠纖維濕紡成形粘膠纖維濕紡成形12.2.1 粘膠纖維及成形過程概論粘膠纖維及成形過程概論12.2.2 粘膠的制備粘膠的制備12.2.3 粘膠纖維紡絲粘膠纖維紡絲12.2.4 粘膠纖維后處理粘膠纖維后處理53v再生纖維主要品種再生纖維主要品種：粘膠纖維、Ly

28、ocell纖維、銅氨纖維、二醋酯纖維和三醋酯纖維等v粘膠纖維粘膠纖維：目前產量最大、品種最多、用途最廣的再生纖維品種以天然纖維素（漿粕）為基本原料、先經堿化制成堿纖維素后再黃化制成可溶解的纖維素黃酸酯、然后溶解得到纖維素黃酸酯溶液（即粘膠）再紡制而成的再生纖維素纖維粘膠纖維成形是紡絲過程涉及化學反應的特殊溶液特殊溶液紡絲紡絲成形過程5412.2.1 粘膠纖維及成形過程概論粘膠纖維及成形過程概論一、粘膠纖維特點與用途一、粘膠纖維特點與用途v粘膠纖維原料豐富可再生，綜合性能優異，因而占有重要的地位v品種品種：普通粘膠纖維、高濕模量粘膠纖維、強力粘膠纖維和特種粘膠纖維等v突出優點突出優點：染色、吸濕

29、、抗靜電等性能優良，織物穿著舒適衛生、色彩鮮艷，吸濕性僅次于羊毛而優于棉，因此織物吸水、透汗、透氣性優良，穿著舒適衛生55v缺點缺點：易伸長變形，故織物縮水性大，尺寸穩定性較差，濕水后膨脹、變硬；濕態強度和濕態模量低，因此織物濕態牢度較差；粘膠纖維的彈性回復和抗皺性能較差。v用途用途：可用作民用紡織纖維（純紡或者混紡及交織），宜做內衣、外衣和裝飾織物；用于制造非織造布和產業與其它用纖維（如輪胎、耐壓膠管、紗布、繃帶等）；可經高溫碳化制得碳纖維，用在高技術領域56二、粘膠纖維成形過程與特點二、粘膠纖維成形過程與特點v粘膠纖維成形過程粘膠纖維成形過程：粘膠的制備、粘膠纖維紡絲和粘膠纖維后處理粘膠的

30、制備粘膠的制備：包括漿粕的準備、堿纖維素的制備及老成和纖維素黃酸酯的制備及溶解粘膠纖維紡絲粘膠纖維紡絲：粘膠紡前準備和紡絲及拉伸粘膠后處理粘膠后處理：包括水洗、脫硫、漂白、酸洗、上油和干燥等粘膠長絲還涉及加捻、絡絲、分級、包裝等工序，粘膠短纖維還包括切斷、打包等工序57v 粘膠纖維成形特點粘膠纖維成形特點：需經歷復雜的化學反應過程，耗用大量化工原料，生產工藝過程冗長、設備復雜、投資大，特別是“三廢”污染嚴重，因此粘膠纖維向第三世界國家轉移，世界總產量在下降v 新型環保紡絲工藝路線新型環保紡絲工藝路線：發現N-甲基嗎啉-N-氧化物（簡寫為NMMO）是纖維素良好溶劑，因此直接采用NMMO溶解纖維素

31、漿粕得到紡絲溶液而干濕法紡絲制成再生纖維素纖維，稱為Lyocell纖維纖維（2006年世界產量約18萬噸，預計2010 年產量45萬噸）v 目前粘膠纖維路線是主要工藝路線，我國是世界上粘膠纖維生產大國，2006年產量為134萬噸5812.2.2 粘膠的制備粘膠的制備一、粘膠纖維原料一、粘膠纖維原料v粘膠纖維基本原料是纖維素（漿粕）基本原料是纖維素（漿粕），（按照原料來源）粘膠纖維用漿粕漿粕有木漿、棉絨漿和草類漿等種類，對粘膠纖維用漿粕的品質要求有：（1）純度高，雜質含量少）純度高，雜質含量少v漿粕主要成分是纖維素，其次是非纖維素多糖（五碳糖和六碳糖），還有少量的灰分（含鐵、鈣、鎂、錳、硅等的化

32、合物）和木質素等59v纖維素纖維素：-纖維素和半纖維素兩種-纖維素是指漿粕浸漬在20、17.5%NaOH水溶液中45min內不溶解的部分，而溶解部分稱為半纖維素-纖維素是長鏈纖維素，半纖維素是非纖維素碳水化合物和聚合度小于200的短鏈纖維素60v工業上通常用-纖維素的含量來表征漿粕的純度-纖維素含量高，則成品纖維得率高，成品纖維品質優異，并且可提高設備生產能力，降低化工原料消耗量和簡化浸漬堿液回收半纖維素會影響浸漬、老成、黃化、過濾、熟成等工藝過程和降低成品纖維品質灰分嚴重影響粘膠過濾性能和堿纖維素老成并使粘膠色澤灰暗木素會降低漿粕的膨潤能力和反應性能，延緩堿纖維素老成，并會使成品纖維產生斑點

33、61（2）纖維素聚合度適中且分散性小）纖維素聚合度適中且分散性小v對漿粕中纖維素的聚合度要求，根據成品纖維的聚合度而定，通常5001000v聚合度過高，則粘膠黏度過高以致過濾困難或者需要延長堿纖維素的老成v聚合度分散性要小，聚合度大于1200的黃化性能和黃酸酯的溶解性能差，而聚合度小于200會使粘膠過濾困難和纖維性能下降62（3）膨潤度適中）膨潤度適中v膨潤度是指漿粕在堿液中的膨潤程度，其大小與漿粕中纖維素大分子間作用力和堿液浸漬條件有關v膨潤度小則漿粕浸漬不均勻，膨潤度過大則堿纖維素壓榨困難（4）反應性能和過濾性能良好）反應性能和過濾性能良好v反應性能是指漿粕在堿化、黃化和黃酸酯的溶解等性能

34、v過濾性能是指漿粕制得的粘膠過濾時的難易程度v堿化、黃化、溶解不好，則粘膠的過濾性能差，兩者密切相關63v粘膠纖維生產過程還需要使用多種化工原料化工原料，如燒堿、二硫化碳、硫酸、硫酸鋅和純度較高的水v粘膠纖維生產過程還需使用各種輔助原料輔助原料，比如油劑、消光劑（TiO2）以及多種有機或無機助劑64二、堿纖維素的制備及老成二、堿纖維素的制備及老成1堿纖維素的制備堿纖維素的制備v堿纖維素的制備過程：包括漿粕的浸漬（堿化）、堿纖維素的壓榨和堿纖維素的粉碎v漿粕浸漬（堿化）之前漿粕通常需經過貯存、調濕和混粕等準備過程v浸漬（堿化）是堿纖維素制備的最主要過程65堿化過程的化學反應v堿化反應是可逆平衡反

35、應，反應過程是放熱過程，浸漬時還發生系列副反應如半纖維素的堿化反應、部分纖維素的堿性氧化降解反應等（1）堿化機理）堿化機理66纖維素結構的變化v隨著堿液濃度和溫度的變化可以生成結晶形態不同的五種堿纖維素結構變體（堿纖維素、和），只有漿濃10%20%、溫度030時制得的堿纖維素才是制備粘膠所需要的堿纖維素。67漿粕的膨化和半纖維素的溶出v漿粕浸漬于堿液中即發生膨化，膨潤度達410倍v漿粕膨化有利于半纖維素溶出，有利于提高粘膠和成品纖維的質量v漿粕膨化使漿粕在黃化反應時CS2向內擴散的速度加快，并且破壞纖維素大分子間氫鍵，使更多羥基游離出來而提高黃化反應能力68v堿纖維素生產方法堿纖維素生產方法：

36、通常有間歇法、五合機法和連續法三種v間歇法間歇法：生產效率低，現已很少采用v五合機法五合機法：將堿纖維素制備與粘膠制備過程（浸漬、粉碎、老成、黃化、初溶解）合在一臺機器上完成，但對原料漿粕純度要求較高，目前僅少量工廠采用v連續法連續法：使浸漬、壓榨和粉碎等過程連續進行，目前大型廠廣泛采用（2）堿化方法與工藝控制堿化方法與工藝控制69 圖12.11LR型連續浸壓粉聯合機流程示意圖1漿粕輸送帶2堿液計量桶3浸漬桶4漿粥泵5壓力平衡桶 6壓榨機7預粉碎輥8輸送帶9粉碎機10壓實機 11沖洗堿液泵12工作堿液桶13堿液泵70v連續法工藝控制連續法工藝控制：包括浸漬時間、浸漬溫度、浸漬堿液濃度、浸漬液中

37、半纖維素濃度和漿粥濃度浸漬時間浸漬時間v堿纖維素生成速度很快（一般25min內），但半纖 維 素 溶 出 速 度 很 慢 ， 間 歇 法 浸 漬 時 間 需4560min，連續法可能縮短到1520minv浸漬時間過長，會因堿纖維素膨潤過大造成壓榨困難71浸漬溫度浸漬溫度v低溫有利于堿纖維素的生成，但纖維素的劇烈膨潤會使壓榨困難v但溫度過高會使堿纖維素的水解反應和氧化降解反應加速v連續法采用較高浸漬溫度，一般404572浸漬堿液濃度浸漬堿液濃度v浸漬堿液濃度影響黃酸酯酯化度及粘膠過濾性能理論上制取堿纖維素I所需的堿濃度（10%20%）浸漬溫度升高，堿纖維素水解作用加速，因此須提高堿液濃度73浸漬

38、液中半纖維素的濃度浸漬液中半纖維素的濃度v由于堿液是循環使用，故浸漬堿液中不可避免地會有半纖維素v浸漬液中半纖維素濃度高，則漿粕中的半纖維素溶出困難且堿纖維素壓榨困難74漿粥濃度漿粥濃度v連續浸漬的漿粥濃度實際是指100L漿粥中含有的絕干漿的質量（kg），通常生產上控制漿粥濃度4%6%v漿粥濃度小，浸漬均勻性好，利于半纖維素溶出，但設備能力低和堿液回收量增加v提高漿粥濃度，則漿粥黏稠度大，影響半纖維素溶出，使浸漬不充分和不均勻75壓榨壓榨v壓榨壓榨：將浸漬漿粕多余堿液和半纖維素壓除的工藝過程v壓榨程度可用壓榨倍數和堿纖維素中-纖維素含量表示，通常控制堿纖維素壓榨倍數2.83.3或-纖維素含量2

39、9%32%（3）堿纖維素的壓榨和粉碎堿纖維素的壓榨和粉碎76粉碎粉碎v通常把堿纖維素粉碎成0.15.0mm的細小微粒，以增大反應表面積利于提高黃化反應速度和均勻性v粉碎后的堿纖維素較疏松，因此堿纖維素粉碎后將其適當壓實，控制表觀密度120150kg/m3772堿纖維素的老成堿纖維素的老成v堿纖維素的老成或老化堿纖維素的老成或老化：將粉碎后的堿纖維素在恒定溫度下保持一定時間，使其在空氣中氧化降解，聚合度下降至工藝要求的過程老成目的老成目的：調節制成粘膠的黏度和最終成品纖維的聚合度實例實例：原始漿粕中纖維素聚合度7001000，制備普通粘膠纖維和強力粘膠纖維的聚合度分別300350和4005507

40、8（1）堿纖維素的降解機理堿纖維素的降解機理 v纖維素分子中的苷鍵容易被酸水解，但對堿的穩定性較高，因此堿纖維素的降解主要不是堿降解，而主要是氧化降解主要是氧化降解，大分子上的羥基氧化成羰基及過氧化物，使連接各葡萄糖基環的苷鍵（氧橋）變弱而斷裂v氧化反應機理氧化反應機理目前有游離基型連鎖反應和離子型聚合反應等不同見解，按照游離基型連鎖機理，氧化降解過程可分為鏈引發、自動催化作用和鏈終止三階段79（2）堿纖維素的老成工藝）堿纖維素的老成工藝v老成設備老成設備：高溫老成鼓、回轉圓筒式老成鼓和多層輸送帶式連續老成設備等v老成因素老成因素：老成溫度及時間、堿纖維素壓榨及粉碎度、堿纖維素中的半纖維素含量

41、和反應助劑等老成溫度及時間老成溫度及時間v溫度提高，老成時間可縮短；老成方式有常溫老成（1825）、中溫老成（3034）和高溫老成（5060）三種80堿纖維素的壓榨及粉碎度堿纖維素的壓榨及粉碎度v壓榨倍數越低，粉碎度越高，堿纖維素降解速度越快堿纖維素中的半纖維素含量堿纖維素中的半纖維素含量v半纖維素是氧的接受體，消耗空氣中的氧，因而使堿纖維素的老成延緩81反應助劑反應助劑v生產上常采用催化劑和氧化劑提高老成速度v常用催化劑有高錳酸鉀等含錳化合物和氯化鈷等含鈷化合物v常用氧化劑有過氧化氫和次氯酸鈉等，金、銀等還原劑使老成速度延緩82三、纖維素黃酸酯的制備及溶解三、纖維素黃酸酯的制備及溶解1纖維素

42、黃酸酯的制備纖維素黃酸酯的制備v黃化黃化：堿纖維素在控制條件下與二硫化碳反應生成纖維素黃酸酯的反應過程v黃化目的黃化目的：引入黃酸基團可增大纖維素大分子間距離削弱大分子間的作用力（氫鍵），使堿纖維素成為可溶于水或稀堿中的纖維素黃酸酯83（1）黃化過程的化學反應黃化過程的化學反應黃化主反應v黃化反應程度黃化反應程度：取代度X值或者酯化度r值表示（r值是指平均每100個葡萄糖基環結合CS2的摩爾數）84v黃化反應特點黃化反應特點：可逆平衡反應可逆平衡反應：黃化溫度提高，主逆反應速度均增加，但是平衡向降低酯化度方向移動黃化反應不均勻性黃化反應不均勻性：黃化反應是非均相態反應，反應產物具有明顯非均一性

43、黃化反應是固相、液相（CS2、水）和氣相（CS2氣、水蒸氣）多相反應堿纖維素宏觀形態（粒度）和大分子聚集態（晶態與非晶態分布）不均勻纖維素葡萄糖基環上的三個羥基反應能力有差異，黃化反應70%80%都發生在2位和3位仲羥基， CS2過量時6位伯羥基才參與反應黃化反應達到一定程度（r值大于50）且黃酸基團分布較均勻才能良好溶解于稀堿水溶液85黃化時的副反應黃化時的副反應v黃化體系十分復雜，因此發生復雜的副反應（主要有三類）a纖維素黃酸酯的水解和皂化86bCS2與NaOH反應c半纖維素的黃化反應及其黃化產物的分解v黃化副反應危害黃化副反應危害很多（消耗20%30%CS2，放出大量H2S、CS2等），

44、生產上應盡量減少副反應87（2）黃化工藝控制黃化工藝控制v黃化工藝因素黃化工藝因素：黃化溫度、黃化時間、黃化浴比和CS2加入量等。黃化浴比黃化浴比v黃化浴比直接影響黃化速度和黃化均勻性，浴比浴比適中適中，則纖維素膨脹度適中，則黃化反應較快，均勻性較好88過小，則堿纖維素膨脹度小，CS2不易向內部擴散，黃化不均勻過大，則過量的水會加速纖維素黃酸酯的水解，導致酯化度偏低v（根據黃化浴比）黃化分為干黃化法和濕黃化法干黃化法和濕黃化法兩種：干黃化法浴比通常2.63.0，濕黃化浴比通常3.54.089黃化溫度黃化溫度v黃化溫度提高，正副反應速度均增加；同時因黃化反應是放熱反應，黃化溫度提高，平衡（最高）

45、酯化度下降v控溫方式控溫方式：通常采用升溫黃化（始溫2123，終溫2830）和倒溫黃化（始溫3033，終溫2527）兩種90黃化時間黃化時間v隨著黃化時間的延長，黃化過程和黃酸酯水解皂化均不斷發生，酯化度與時間的關系曲線有一極大值v通常黃化溫度下黃化時間1.52h，干法黃化一般100120min，濕法黃化約80100min91CS2加入量加入量vCS2加入量取決于纖維素黃酸酯要求的酯化度、CS2有效利用率和纖維素原料酯化度要求越高，則CS2加入量約大；生產方法和工藝條件不同，CS2有效利用率不同，漿粕來源及性質不同，CS2加入量相應改變922纖維素黃酸酯的溶解纖維素黃酸酯的溶解（1）溶解過程）

46、溶解過程v纖維素黃酸酯溶解于NaOH稀堿溶液中制成粘膠的工藝過程稱為纖維素黃酸酯的溶解93（2）溶解的影響因素及工藝控制）溶解的影響因素及工藝控制 纖維素黃酸酯的內在結構和性質纖維素黃酸酯的內在結構和性質v纖維素黃酸基團的數量及分布、纖維素聚合度等是影響纖維素黃酸酯溶解性能的關鍵因素隨著酯化度升高，溶解度增大且溶劑種類增多聚合度提高，則溶解度降低，溶解速度變慢，粘膠黏度增大94溶解溫度溶解溫度v溶解過程為放熱反應，從熱力學角度，低溫有利于溶解；從動力學角度，溫度降低，則溶液體系黏度增高，擴散速度下降，溶解速度顯著減慢v生產上通常將溶解溫度分段控制生產上通常將溶解溫度分段控制：先在2025溶解一

47、段時間后再降溫至1012繼續溶解v其他因素：黃酸酯顆粒越細，則溶解速度越快；強烈的攪拌或研磨，溶解時間減短95圖12.12 不同r值的纖維素黃酸酯在NaOH水溶液中的相平衡圖9612.2.3 粘膠纖維紡絲粘膠纖維紡絲v粘膠纖維紡絲過程粘膠纖維紡絲過程大體劃分為粘膠紡前準備和粘膠紡絲兩個階段 一、粘膠紡前準備一、粘膠紡前準備v粘膠紡前準備粘膠紡前準備：粘膠混合、熟成、過濾和脫泡（僅簡單介紹粘膠熟成）v熟成過程熟成過程：將纖維素黃酸酯存放而使其結構和性質變化的過程v生產上為使粘膠滿足紡絲成形要求，往往需進行專門的熟成過程971熟成過程的化學反應熟成過程的化學反應熟成過程的化學反應很復雜，大致歸納為

48、兩大類v黃酸酯的轉化反應黃酸酯的轉化反應：包括黃酸酯的水解、皂化反應以及纖維素的補充黃化和再酯化反應熟成過程CS2與NaOH不斷被消耗，但是黃酸基團補充量遠少于分解量，因而粘膠酯化度不斷降低，而黃酸基團分布均勻性卻有所提高v副反應產物的轉化反應副反應產物的轉化反應：黃酸酯分解的副產物和黃化過程生成的副產物相互反應，或者這些副產物發生氧化，使粘膠體系產生復雜的副反應982熟成過程的物理化學變化熟成過程的物理化學變化v（1）粘膠黏度的變化圖12.13 粘膠的黏度隨熟成時間的變化99粘膠黏度變化及分析粘膠黏度變化及分析：v熟成開始時由于補充黃化和再黃化作用，黃酸基團分布均勻性改善，粘膠黏度急劇下降v

49、最低點后由于水解和皂化反應繼續進行，黃酸酯酯化度下降，脫溶劑化和結構化程度增加，黏度開始上升v再繼續熟成，酯化度繼續下降，副反應產物不斷增多，纖維素大分子間因氫鍵作用而不斷凝集，故粘膠黏度便急劇上升，最后全部凝固為凝膠100（2 2）粘膠熟成度的變化）粘膠熟成度的變化v粘膠的熟成度粘膠的熟成度：表示粘膠熟成進行的程度，實質是指粘膠對凝固作用的穩定程度生產上常用氯化銨值表示熟成度，氯化銨值是指在100mL粘膠中加入濃度為10%的NH4Cl水溶液，直至粘膠開始膠凝時所用的NH4Cl溶液量（ml）NH4Cl值越小，表示粘膠的熟成度越高v熟成開始粘膠結構化程度總的來說有所降低，氯化銨值略有升高或變化不

50、明顯；隨著熟成的進行，溶液穩定性下降，NH4Cl值迅速降101（3 3）粘膠熟成的工藝）粘膠熟成的工藝v粘膠熟成影響因素粘膠熟成影響因素：熟成溫度、熟成時間、粘膠組成及各種添加劑或雜質等v（根據使用設備）熟成方式熟成方式：連續熟成和靜置熟成兩種v熟成度熟成度是粘膠的重要指標，控制熟成度對粘膠可紡性和纖維品質具有重要影響普通粘膠纖維紡絲粘膠的熟成度通常控制9-12（氯化銨值）102二、粘膠紡絲二、粘膠紡絲v粘膠纖維難以干法紡絲，通常只能濕法紡絲，當然可采用干濕法紡絲1 1粘膠纖維紡絲流程粘膠纖維紡絲流程v（按紡絲浴槽數）紡絲方法紡絲方法：通常一浴法和二浴法，個別多浴法v一浴法一浴法：粘膠凝固和纖

51、維素黃酸酯分解都在同一浴槽內完成，比如普通粘膠長絲成形v二浴法二浴法：粘膠凝固主要在第一浴，纖維素黃酸酯分解主要在第二浴，比如強力粘膠纖維成形103圖12.14 粘膠短纖維紡絲拉伸流程示意圖1粘膠管2計量泵3橋架4曲管5燭形濾器6噴絲頭組件 7凝固浴 8進酸管 9回酸槽 10導絲桿11導絲盤 12前拉伸輥 13塑化浴 14罩蓋 15后拉伸輥104圖12.15 連續紡絲后處理流程示意圖1計量泵 2燭形濾器 3噴絲頭 4凝固浴5絲條 6、8、9、10分別為再生、洗滌、上油和干燥輥筒7再生浴 11錠子1052 2成形過程的化學反應成形過程的化學反應v粘膠的主要成分粘膠的主要成分：纖維素黃酸酯、NaO

52、H和水以及少量未反應的CS2和副反應產生的產物Na2CS3、多硫化物等雜質v凝固浴凝固浴：采用H2SO4、Na2SO4、ZnSO4三組分組成106（1）主反應）主反應v主反應主反應：指與粘膠的凝固和纖維素再生有直接關系的反應黃酸酯的分解與纖維素的再生黃酸酯的分解與纖維素的再生v隨反應過程不斷進行，大分子上羥基增多，大分子間相互作用（氫鍵）加強，粘膠體系穩定性下降v需要注意需要注意：再生的纖維素與原料漿粕的纖維素具有相同的化學組成，但是分子結構和聚集結構（包括分子量、結晶態、宏形態）發生了變化107中和反應中和反應v粘膠中NaOH被凝固浴中的H2SO4中和，中和反應使粘膠中游離堿濃度下降，粘膠的

53、穩定性降低108（2）副反應副反應v粘膠中許多副反應產物會被凝固浴的H2SO4分解而成為系列不穩定產物 109總結總結：v主反應和副反應都消耗大量的H2SO4，生成大量Na2SO4、水和硫磺，使凝固浴組分發生變動，因此凝固浴必須不斷循環和除雜v主副反應都生成CS2、H2S、SO2和CO2等有毒氣體，因此紡絲過程必須加強回收和通風110（1 1）粘膠的組成及性質）粘膠的組成及性質v粘膠的組成粘膠的組成在很大程度上決定了粘膠的特性（包括黏度和熟成度）粘膠的組成是指粘膠中主要組分（-纖維素和NaOH）的含量，堿比大，粘膠穩定，黏度低，成形相應減慢v黏度黏度：影響粘膠的可紡性和噴絲頭拉伸比3紡絲工藝因

54、素及控制紡絲工藝因素及控制111v熟成度熟成度：影響粘膠的可紡性，紡絲粘膠有最適宜的熟成度熟成度過高，粘膠成形過快，所得纖維結構不均勻，力學性能較差熟成度太低，紡絲穩定性下降，甚至無法紡絲v粒子和氣泡粒子和氣泡：對可紡性及成品纖維品質影響極大112（2 2）凝固浴因素）凝固浴因素凝固浴組成凝固浴組成v紡絲凝固浴紡絲凝固浴：采用含有H2SO4、Na2SO4、ZnSO4三組分的水溶液（有時加入少量有機化合物作為變性劑）v硫酸鈉作用硫酸鈉作用：作為強電解質促使粘膠脫水凝固（鹽析凝固）；硫酸鹽與硫酸的同離子效應，有效地降低凝固浴中H+濃度，延續纖維素黃酸酯的分解，以使初生絲束離開凝固浴時仍具有剩余酯化

55、度，具有塑性，能經受拉伸過程使分子取向113v硫酸鋅作用硫酸鋅作用：除硫酸鈉作用外還有兩個特殊作用與纖維素黃酸酯作用生成纖維素黃酸鋅，纖維素黃酸鋅在凝固浴中的分解比纖維素黃酸鈉慢得多，在初生絲經過拉伸后才完全分解眾多而分散的纖維素黃酸鋅可成為結晶中心，使纖維具有均勻的微晶結構，使纖維具有優異的力學性能114v通常紡速下要求凝固浴能使纖維素黃酸酯酯化度通常紡速下要求凝固浴能使纖維素黃酸酯酯化度 0.1-0.2s0.1-0.2s內由內由25-3025-30降至降至5-105-10H2SO4濃度太低，粘膠細流凝固距離過長，易引起單絲早期斷裂H2SO4濃度過高，粘膠細流凝固過劇，纖維脆硬，受拉伸時易脆

56、斷115v凝固浴中凝固浴中NaNa2 2SOSO4 4和和ZnSOZnSO4 4濃度應與濃度應與H H2 2SOSO4 4濃度配合濃度配合提高Na2SO4和ZnSO4濃度，有利于增強對粘膠的鹽析作用和交聯作用，而抑制纖維素的再生作用，可使纖維皮層厚度和纖維柔韌性增加，可拉伸性能提高，成品纖維品質改善硫酸鹽濃度過高，黃酸酯分解速度過慢，會造成紡絲困難和纖維成形不良116凝固浴溫度凝固浴溫度v凝固浴溫度影響粘膠凝固和纖維素再生的速度浴溫過高，纖維成形過快，使纖維品質下降和紡絲操作困難浴溫過低，粘膠細流凝固過慢，也不能正常紡絲117（3 3）紡絲速度）紡絲速度v紡速過高，纖維素黃酸酯來不及凝固和分解

57、，同時絲條張力大，因此粘膠細流斷裂的可能性增加，成形穩定性下降v粘膠纖維紡絲速度隨所紡制的品種不同而異粘膠纖維紡絲速度隨所紡制的品種不同而異普通粘膠長絲、短纖維紡速60-80m/min，強力粘膠纖維40-60 m/minv采用不同的紡絲設備，紡速亦不同采用不同的紡絲設備，紡速亦不同筒管式長絲紡絲機紡速一般65-90m/min，而連續式紡絲機一般50-60m/min1184纖維的拉伸取向纖維的拉伸取向v拉伸取向拉伸取向：一般包括噴絲頭拉伸比、塑性拉伸和回縮三個階段（1 1）噴絲頭拉伸比）噴絲頭拉伸比v噴絲頭拉伸比屬于粘流拉伸，因此得到的取向度很小，基本上是無效拉伸v常規紡絲噴絲頭拉伸比都比較小（

58、20%-20%），常采用負噴絲頭拉伸比119（2 2）塑性拉伸）塑性拉伸v塑性拉伸塑性拉伸：粘膠細流基本凝固后但還處于可塑狀態，施加拉應力使大分子和締合體產生滑移而沿拉伸方向取向排列v塑性拉伸時大分子和締合體之間的締合點的強度應適宜塑性拉伸時大分子和締合體之間的締合點的強度應適宜強度太高，原有締合結構難以破壞，大分子或結構單元無法活動和取向強度太弱，則取向后結構單元間無法相對固定，分子熱運動會導致解取向120v普通粘膠長絲普通粘膠長絲：粘膠細流凝固后在導絲盤上的拉伸即屬于塑性拉伸v普通粘膠短纖維普通粘膠短纖維：通常是在紡絲機出來的絲束集束后在含有H2SO4和硫酸鹽的塑化浴中95-98進行塑化拉伸121（3 3）松弛回縮）松弛回縮v纖維經過強烈拉伸后，為改善纖維的脆性，通常在拉伸后給予纖維適當的回縮（松弛），以消除纖維的內應力。生產普通粘膠長絲時，采用緊張式（筒管式）后處理的回縮率較少（2%-12%），而采用松弛式（絲餅）后處理的回縮率較大（12%-20%）；粘膠短纖維在切斷后的完全松弛狀態下進行后處理的回縮率可達15%-35%。12212.2.4 粘膠纖維后處理粘膠纖維后處理v紡絲拉伸后粘膠纖維必須經過后處理，后處理作用后處理作用包括除去纖維表面沾附和包埋在纖維內部的雜質（如硫酸、硫酸鹽和膠態硫磺）