湿法纺丝基本原理解析

一、‌核心工艺原理‌

1. ‌1.溶解与纺丝原液制备‌

2.  ◆  将成纤聚合物溶解于适当溶剂中，形成具有可纺性的均相溶液（纺丝原液）。溶解过程需满足χ1<1/2的热力学条件，确保大分子与溶剂充分作用‌。

3.  ◆  原液需经脱泡、过滤处理，去除气泡和杂质，保证纺丝连续性‌。

4. ‌2.双扩散与相分离‌

5.  ◆  原液从喷丝孔（孔径0.05-0.12mm）挤出后进入凝固浴，溶剂向外扩散、凝固剂向内扩散，引发聚合物浓相/稀相分离，最终析出纤维‌。

6.  ◆  扩散速率受凝固浴温度、浓度梯度及聚合物分子量影响，直接决定纤维结构均匀性‌。

7. ‌3.纤维固化机制‌

8.  ◆  物理固化：通过溶剂-凝固剂交换实现相变（如聚丙烯腈纤维）‌。

9.  ◆  化学固化：部分体系（如粘胶纤维）伴随化学反应（如纤维素黄酸钠分解）‌。

二、‌关键工艺参数‌

三、‌工艺特点与局限性‌

• ‌优势‌：

• 适用于热敏性材料（如天然高分子、生物质材料）‌。

• 可制备多孔、中空等特殊结构纤维‌。

• ‌局限‌：

• 纺速低且需溶剂回收，成本较高‌。

• 纤维结构易受扩散速率波动影响‌。

四、‌典型应用材料‌

• ◆  合成纤维‌：聚丙烯腈（PAN）、（PVA）‌。

• ◆  ‌再生纤维‌：粘胶、铜氨纤维‌。

• ‌◆  高性能纤维‌：芳纶（溶致性液晶纺丝）‌。

注：湿法纺丝需结合后续热定型工艺消除内应力，提升纤维稳定性‌。