化學(xué)纖維紡絲方法精選(九篇)

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第1篇：化學(xué)纖維紡絲方法范文

關(guān)鍵詞：化學(xué)纖維；二氧化鈦；含量；檢測(cè)

1 二氧化鈦在化學(xué)纖維中的應(yīng)用

鈦白粉消光劑的添加不僅對(duì)化學(xué)纖維的消光起重要作用，而且對(duì)纖維聚合物性能、機(jī)器磨損程度、過濾組件使用周期、紡絲的斷頭率、纖維的物理機(jī)械性能產(chǎn)生影響。因此，化學(xué)纖維中二氧化鈦消光劑的用量一般不會(huì)太高，如微消光聚酯切片中鈦白粉的加入量?jī)H為0.07%；半消光切片為0.1%～0.3%，全消光切片加入量為0.5%～2.5%[1]。通常情況下，在實(shí)際應(yīng)用中鈦白粉的加入量在0.2%～0.5%時(shí)就可達(dá)到很好的消光和增白效果，得到與天然纖維相仿的不透明度，而且對(duì)纖維強(qiáng)度、延伸度無明顯影響。

此外，二氧化鈦消光劑的適用范圍也很廣，在化學(xué)纖維生產(chǎn)中，錦綸、滌綸、腈綸、粘纖、丙綸等都可選用鈦白粉做消光劑，不同的是鈦白粉在纖維生產(chǎn)中加入的時(shí)間段。如在錦綸6生產(chǎn)中，鈦白粉是在己內(nèi)酰胺中分散后參加聚合反應(yīng)，然后在紡絲時(shí)分散到每根單絲中去。在錦綸66生產(chǎn)中，鈦白粉是先于水中分散，然后在尼龍鹽聚合過程中加入。而在聚酯纖維生產(chǎn)中，鈦白粉是加入到乙二醇中且均勻分散后，再在聚合中加入。在腈綸生產(chǎn)中，鈦白粉是在硫氰酸鈉水溶液中分散后混入聚丙烯腈紡絲原液中，得到含有定量消光劑的均勻消光原液，從而紡得消光纖維。在粘纖的生產(chǎn)中，消光粘膠絲的生產(chǎn)工藝有兩種，一種是整體加入法，即將鈦白粉配成懸浮液，在粘膠生產(chǎn)過程的磺化或溶解工序加入，直接借助設(shè)備的攪拌，均勻分散于粘膠中。第二種是紡絲前注射法，借助于一套紡絲前注射裝置，把配成懸浮液鈦白粉在紡絲機(jī)前與粘膠均勻混合后注入紡絲機(jī)。對(duì)于消光丙綸的生產(chǎn)，鈦白粉主要是以色母粒的方式加入[2-3]。

2 化學(xué)纖維中二氧化鈦含量的檢測(cè)方法

目前，化學(xué)纖維中二氧化鈦含量的測(cè)定還沒有建立相關(guān)的統(tǒng)一的方法標(biāo)準(zhǔn)，常見的檢測(cè)方法主要有紫外可見分光光度法、XRD法、ICP-AES法、ICP-MS法以及灰化法等。

2.1 紫外可見分光光度法（UV法）

紫外可見分光光度法是目前檢測(cè)聚酯切片及腈綸中二氧化鈦含量的普遍方法[4-5]。它的測(cè)試原理是二氧化鈦在加熱的條件下可溶于強(qiáng)酸，溶解后的四價(jià)鈦離子能與過氧化氫形成黃色的絡(luò)合物，使用分光光度計(jì)在410nm處測(cè)定其吸光度，從而達(dá)到定量檢測(cè)的目的。該測(cè)試方法的難點(diǎn)在于要使化纖中的二氧化鈦完全均勻溶解在測(cè)試溶液中，要達(dá)到這種效果，一般采用焦硫酸鉀法和濃硫酸加硫酸銨法這兩種方法。羅敏[6]采用焦硫酸鉀法和濃硫酸加硫酸銨法兩種方法，測(cè)定聚酯纖維中的二氧化鈦含量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)采用濃硫酸加硫酸銨法比較快捷方便，只要一次加熱就能把二氧化鈦轉(zhuǎn)變成可溶性物質(zhì)，而焦硫酸鉀法需要二次加熱，費(fèi)時(shí)，而且需要添加高溫電爐等設(shè)備，在灰化過程中還有毒氣放出，具有一定危險(xiǎn)性。綜合比較后認(rèn)為，濃硫酸加硫酸銨法樣品處理方法簡(jiǎn)便，在保證檢測(cè)精度的前提下更能實(shí)現(xiàn)快速、正確的檢測(cè)要求。

此外，針對(duì)紫外可見分光光度法靈敏度及準(zhǔn)確性的不足之處，姚燕春[7]等改進(jìn)了樣品量及溶液酸度的控制，將原有的靈敏度從0.01%提升至0.0001%，而劉加平[8]通過提高稱樣量并使用高氯酸替代過氧化氫褪色，提高了紫外分光光度法的準(zhǔn)確率。

2.2 X射線衍射法（XRD法）

在GB/T 14190—2008《纖維級(jí)聚酯切片（PET）試驗(yàn)方法》[4]中還提供一種二氧化鈦的定量檢測(cè)方法——X射線衍射法。該法的測(cè)試原理是鈦元素在X射線作用下能夠產(chǎn)生熒光。在試樣表面，熒光強(qiáng)度與鈦元素含量成正比。通過測(cè)試試樣表面熒光強(qiáng)度，定量其中二氧化鈦含量。測(cè)試過程中要使用熱壓機(jī)將聚酯切片制作成測(cè)試樣板，并根據(jù)二氧化鈦標(biāo)樣樣板制作的標(biāo)準(zhǔn)曲線確定樣品中二氧化鈦的具體含量。該方法僅適用于顆粒狀的聚酯切片，不適用于纖維狀的聚酯。

2.3 ICP-AES法

ICP-AES法，即采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀測(cè)定化纖中的二氧化鈦的含量。其原理是利用四價(jià)鈦離子與過氧化氫生成黃色絡(luò)合物的顯色反應(yīng)，采用ICP-AES測(cè)定其吸光值，根據(jù)其吸光值對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)曲線得到溶液中鈦的濃度，并計(jì)算出二氧化鈦含量。

華正江等[9]采用ICP-AES法測(cè)定聚酯切片中的二氧化鈦、灰分含量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，ICP-AES法測(cè)得二氧化鈦的加標(biāo)回收率為98%～102% ，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.62 （n=8），其準(zhǔn)確度、精密度和可靠性都較分光光度法優(yōu)秀，尤其是當(dāng)化纖中二氧化鈦含量較低，低于0.5g/mL時(shí)，由于標(biāo)準(zhǔn)曲線中鈦含量的范圍為0～16mg/L，標(biāo)準(zhǔn)曲線中段的鈦含量和測(cè)試樣品溶液中的鈦含量有近一個(gè)數(shù)量級(jí)的差異，從而導(dǎo)致在測(cè)試極低鈦含量的樣品溶液時(shí)標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系差，數(shù)據(jù)偏離大，而ICP-AES法檢測(cè)限較低，可以很好地滿足微消光化纖中二氧化鈦含量的檢測(cè)需求。

2.4 ICP-MS法

ICP-MS法，即采用電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用儀測(cè)定化纖中的二氧化鈦的含量。花金龍[10]等采用濕法和微波法對(duì)聚酯纖維樣品進(jìn)行消解，再利用電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)樣品中TiO2含量進(jìn)行了測(cè)定。測(cè)試結(jié)果顯示，濕法消解的檢出限比微波消解的低，濕法消解平均測(cè)定值大于微波消解，同時(shí)加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果也證明，濕法消解更有利TiO2的消解，可實(shí)現(xiàn)TiO2含量的準(zhǔn)確測(cè)定。

2.5 灰化法

灰化法是利用二氧化鈦耐高溫的特性（TiO2的熔點(diǎn)為1800℃，TiO2粉末冷卻時(shí)為白色，受熱則呈淺黃色）來進(jìn)行二氧化鈦含量的檢測(cè)。灰化法相較于其他幾種方法，其最大的優(yōu)勢(shì)在于不需要任何化學(xué)試劑就能進(jìn)行二氧化鈦的檢測(cè)，且步驟簡(jiǎn)單，設(shè)備要求不高，比較適合日常檢驗(yàn)。但其準(zhǔn)確性并未得到充分驗(yàn)證且相對(duì)差異率較高，故并未得到廣泛的使用。

陳士琢等[11]采用灼燒法將醋酯纖維絲束灰化，通過剩余的固體物（包括TiO2和純醋酯纖維絲束本身的灰分在內(nèi)的總灰分），計(jì)算醋酯纖維絲束中的TiO2含量，結(jié)果顯示，不同醋酯纖維二氧化鈦含量的相對(duì)差異率均在20%以下，滿足測(cè)試的要求。

3 結(jié)語

化學(xué)纖維中二氧化鈦的檢測(cè)方法各有不同，但是每種方法都有其自身的優(yōu)勢(shì)與不足，故在選擇方法時(shí)，必須首先考慮方法的準(zhǔn)確性和適用性。在保證準(zhǔn)確、適用的前提下，應(yīng)選用最簡(jiǎn)便、最快速和最安全的方法，同時(shí)也必須考慮設(shè)備條件等客觀因素。此外，也應(yīng)該進(jìn)一步建立一種統(tǒng)一的、適用于不同化學(xué)纖維的二氧化鈦檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)，以便進(jìn)一步規(guī)范化學(xué)纖維產(chǎn)品質(zhì)量的控制，提高我國化學(xué)纖維的整體品質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

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第2篇：化學(xué)纖維紡絲方法范文

歐洲生物塑料協(xié)會(huì)主席弗朗索瓦?比耶指出：“大力發(fā)展生物基纖維，未來紡織化纖工業(yè)的相關(guān)技術(shù)、工藝、設(shè)備、人才、經(jīng)營(yíng)模式等方面都要隨之發(fā)生深刻變化。生物基纖維產(chǎn)業(yè)將帶給紡織行業(yè)欣欣向榮的前景與潛力無窮的提升空間。”。

依據(jù)歐洲生物塑料協(xié)會(huì)的研究報(bào)告，生物基纖維是指原料來源于可再生物質(zhì)的一類纖維，包括天然動(dòng)植物纖維、再生纖維及來源于生物質(zhì)的合成纖維，被視為工業(yè)時(shí)代下天然纖維的延續(xù)。生物基纖維具有綠色、環(huán)境友好、原料可再生以及生物降解等優(yōu)良特性，有助于解決當(dāng)前全球經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展所面臨的嚴(yán)重的資源和能源短缺以及環(huán)境污染等問題。因?yàn)樯锘w維采用農(nóng)、林、海洋廢棄物、副產(chǎn)物加工而成，是來源于可再生生物質(zhì)的一類纖維，體現(xiàn)了資源的綜合利用與現(xiàn)代纖維加工技術(shù)完美融合，其纖維紡織品及其他產(chǎn)品親和人體，環(huán)境友好，并有特有的多方面功能，引領(lǐng)全球紡織品及其他產(chǎn)品新一輪的消費(fèi)趨勢(shì)。而各國豐富的生物質(zhì)原料資源儲(chǔ)量， 也為生物基纖維的開發(fā)開了綠燈。其中，再生生物基纖維以針葉樹、木材下腳料、毛竹、麻類、藻類、蝦、蟹等水產(chǎn)品和昆蟲等節(jié)肢動(dòng)物的外殼為原料，原料廣且環(huán)保自然。合成生物基纖維采用農(nóng)林副產(chǎn)物為原材料，經(jīng)發(fā)酵制得生物基原料，制得生物基聚酯類、生物基聚酰胺類等，它們都是極具發(fā)展前景的紡織材料。

生物基纖維的發(fā)展歷程

自古以來，人類的生活就與纖維密切相關(guān)。公元前就已在世界范圍內(nèi)得到了應(yīng)用的麻、棉、絲、毛等，實(shí)際上均是生物基纖維。所謂生物基纖維（Bio based fiber），是指利用生物體或生物提取物制成的纖維，即來源于利用大氣、水、土地等通過光合作用而產(chǎn)生的可再生生物基的一類纖維。生物基纖維的品種很多，為了研究和使用上的方便，可以從不同角度對(duì)它們進(jìn)行分類。根據(jù)原料來源和生產(chǎn)過程，生物基纖維可分為三大類：生物基原生纖維，即用自然界的天然動(dòng)植物纖維經(jīng)物理方法處理加工成的纖維；生物基再生纖維，即以天然動(dòng)植物為原料制備的化學(xué)纖維；生物基合成纖維，即來源于生物基的合成纖維。

與生物基原生纖維悠久的歷史相比，生物基再生纖維的歷史還較短。最早問世的生物基再生纖維是硝酸纖維素纖維，1883年由J.W.Swan和Chardonnet分別獲得專利，1891年規(guī)模化生產(chǎn)。隨后，各種形式的生物基再生纖維（包括銅氨纖維、粘膠纖維和醋酯纖維）相繼問世。從20世紀(jì)初期起，還出現(xiàn)了各種再生蛋白基纖維，其中日本東洋紡公司的酪素蛋白基纖維“Chinon”1968年成為世界化學(xué)纖維的十大發(fā)明之一。可以說，從19世紀(jì)末至20世紀(jì)30年代是生物基化學(xué)纖維的創(chuàng)新與起步階段。但隨著20世紀(jì)40年代至50年代，一些以煤化工和石油工業(yè)為基礎(chǔ)的礦物源合成纖維品種的陸續(xù)問世，生物基化學(xué)纖維的產(chǎn)量雖然仍在增加，但從60年代中期起增加的速率趨于平穩(wěn)。由于石油化工為合成纖維提供了大量廉價(jià)的原料，從而促進(jìn)了合成纖維的大發(fā)展，其產(chǎn)量于1968年首次超過生物基化學(xué)纖維。

由于合成纖維以不可再生的石油資源為基礎(chǔ)，其大部分廢棄物不可降解，因此不符合可持續(xù)發(fā)展的要求。于是，從上世紀(jì)60年代開始，歐美發(fā)達(dá)國家開始重新開始重視對(duì)生物基化學(xué)纖維的研究。1962年，美國Cyanamid公司用聚乳酸制成了性能優(yōu)異的可吸收縫合線。1969年，美國Eastmann Kodak取得了纖維素新溶劑甲基嗎啉氧化物（NM-IVIO）的專利。20世紀(jì)90年代以來，已經(jīng)有一批新型生物基化學(xué)纖維實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。其中最有代表性的是萊賽爾（Lyocell）纖維和聚乳酸纖維。此外甲殼素和殼聚糖纖維、膠原纖維、海藻酸纖維等雖然在服裝領(lǐng)域的用量不大，但在醫(yī)療領(lǐng)域已經(jīng)取得重要地位。而曾經(jīng)在三四十年代曇花一現(xiàn)的大豆蛋白基纖維等再生蛋白基纖維，也因?yàn)榫哂猩鷳B(tài)纖維的特征而重新受到重視。

本世紀(jì)以來，以植物/農(nóng)作物為原料，運(yùn)用生物技術(shù)制備成纖聚合物的單體，是生物基纖維的主要研究方向之一。而傳統(tǒng)合成纖維的成纖聚合物單體一般采用化學(xué)方法合成。近年來，纖維科學(xué)研究者十分重視運(yùn)用生物技術(shù)合成成纖聚合物的單體的研究。例如日本富士通與本田公司從蓖麻秸稈中研發(fā)出新的生物基纖維聚合體用于汽車內(nèi)飾用織物。法國羅地亞公司采用蓖麻秸稈原料制成了聚酰胺610纖維。其中最重要的生物基化學(xué)纖維聚乳酸，其成纖聚合物的單體L-乳酸則是以玉米、山芋等為原料，采用發(fā)酵法生產(chǎn)的。美國杜邦公司已在用玉米淀粉制備聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯的單體丙二醇（PDO）的技術(shù)上取得了重大突破。美國農(nóng)業(yè)集團(tuán)卡吉爾（CargiⅡ）公司組建了一家新公司，利用生物柴油生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品甘油來生產(chǎn)丙二醇。杜邦公司還開展了用生物技術(shù)合成己二腈，再轉(zhuǎn)化為尼龍6和尼龍66的單體己內(nèi)酰胺和己二酸的研究。

政策導(dǎo)向戰(zhàn)略發(fā)展

據(jù)美國儒士咨詢公司最近報(bào)告指出，20世紀(jì)形成了石油經(jīng)濟(jì)和技術(shù)體系，2l世紀(jì)將會(huì)出現(xiàn)生物基經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)。以生物基工程技術(shù)為核心的新型生物基纖維的快速發(fā)展，將成為引領(lǐng)化纖工業(yè)發(fā)展的新潮流。該報(bào)告認(rèn)為，在生物基產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，社會(huì)、環(huán)境和戰(zhàn)略價(jià)值要大于經(jīng)濟(jì)價(jià)值，國家目標(biāo)、政府的引導(dǎo)和聯(lián)盟組織等的支持是取得成功的必要條件，發(fā)達(dá)國家政府在政策和資金方面的支持強(qiáng)度越來越大。現(xiàn)在世界各國特別是發(fā)達(dá)國家在恢復(fù)經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃中，均把發(fā)展生物產(chǎn)業(yè)作為走出困境、爭(zhēng)奪高新技術(shù)制高點(diǎn)、重新走向繁榮的國家戰(zhàn)略。另一方面，重新定義生物基纖維材料不僅是服裝、家紡、產(chǎn)業(yè)用紡織品的原料，而且是重要的基礎(chǔ)材料和工程材料。他們不斷進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，逐步把纖維產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向利潤(rùn)更高、受資源或環(huán)境影響更小的高性能生物基纖維的研發(fā)和生產(chǎn)。

另據(jù)歐洲生物塑料協(xié)會(huì)的調(diào)查資料顯示，生物基纖維作為有助于解決當(dāng)前全球經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展所面臨的嚴(yán)重的資源和能源短缺以及環(huán)境污染等問題，目前在歐美等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)紛紛鼓勵(lì)開發(fā)與使用生物基纖維。如美國能源部和美國農(nóng)業(yè)部贊助的“2020年植物/農(nóng)作物可再生性資源技術(shù)發(fā)展計(jì)劃”，提出了2020年從可再生的植物衍生物中獲得10%的基本化學(xué)原材料。為支持生物基纖維材料的研發(fā)應(yīng)用，美國能源署（DOE）最近向兩個(gè)大型研究項(xiàng)目撥款1130萬美元。據(jù)悉，這兩個(gè)項(xiàng)目旨在以農(nóng)業(yè)廢棄物或木質(zhì)生物質(zhì)為原料，研制出造價(jià)低廉、性能優(yōu)異的再生碳纖維材料。據(jù)悉，該種材料一旦成功問世，將會(huì)有效降低生產(chǎn)成本。此前，為鼓勵(lì)生產(chǎn)企業(yè)用生物基TPU代替?zhèn)鹘y(tǒng)的聚丙烯腈為原料生產(chǎn)生物基纖維，DOE還向陶氏化學(xué)公司、美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期提供研究經(jīng)費(fèi)援助。

一向以功能性纖維見長(zhǎng)的日本化纖制造商正全力聚焦于個(gè)人健康、衛(wèi)生與舒適性的生物基纖維與紡織品方面的發(fā)展。2002年6月，日本政府統(tǒng)合了“纖維制品新機(jī)能評(píng)價(jià)協(xié)議（JAFET）”。JAFET針對(duì)經(jīng)過生物基技術(shù)生產(chǎn)、加工、紡織的化學(xué)纖維及成纖聚合物制品的表示用語、評(píng)價(jià)方法、評(píng)定基準(zhǔn)等進(jìn)行了統(tǒng)一，并確立了標(biāo)志的認(rèn)證制度，以通過“新機(jī)能生物基纖維產(chǎn)品”改善國民生活為最終目的。統(tǒng)合后的新組織具備評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)部門、試驗(yàn)檢查部門、標(biāo)志推進(jìn)部門、制品認(rèn)證部門4個(gè)主要部門進(jìn)行工作推進(jìn)，以滿足生物基市場(chǎng)新需求的高性能、新功能，并且兼顧與環(huán)境相協(xié)調(diào)的新型生物基纖維及其制品日益受到工業(yè)企業(yè)和消費(fèi)者的青睞。

在歐洲，意大利政府頒布的《環(huán)境保護(hù)和減排規(guī)劃》規(guī)定：到2025年服裝鞋帽產(chǎn)業(yè)與紡織業(yè)必須全面使用天然纖維與生物基纖維。而德國、比利時(shí)、荷蘭等國家也紛紛效仿并制定稅收上的優(yōu)惠政策鼓勵(lì)生物基纖維的應(yīng)用，大大促進(jìn)了生物基纖維行業(yè)的快速發(fā)展，市場(chǎng)前景一片大好。2011年歐洲共同體就生物聚合物及其纖維的潛在市場(chǎng)制定了有針對(duì)性的生物紡織（Biotext）研究計(jì)劃。組織了德國的ITA、ITCF和Dechema，比利時(shí)的Centxbel以及西班牙的Aitex等5家知名的公司與研究所，選擇生物聚合物PLA、PHB和淀粉基聚合物為研究對(duì)象，開展單絲、扁絲、復(fù)絲（BCF、FDY和POY）以及生物增強(qiáng)復(fù)合材料的應(yīng)用研究，將開展共混聚合物的性能界定，實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的驗(yàn)證，探索與確定生物聚合物的改進(jìn)目標(biāo)以及確定產(chǎn)品的最適宜使用領(lǐng)域等。Biotext研究計(jì)劃的目的是為生物高分子材料在高端紡織品上的使用提供技術(shù)支持。

另外，雀巢、可口可樂、達(dá)能集團(tuán)、福特、亨氏食品公司、耐克、P&G和 聯(lián)合利華等跨國公司已攜手聯(lián)合創(chuàng)立“生物基纖維開發(fā)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”。聯(lián)盟成立的目標(biāo)是引導(dǎo)負(fù)責(zé)任地挑選和收割農(nóng)作物材料，如甘蔗、玉米、蘆葦和柳枝等用于制造生物基纖維，并將呼吁行業(yè)、學(xué)術(shù)界和社會(huì)各界的專家共同幫助推進(jìn)工作的實(shí)施。旨在鑒定生物基纖維行業(yè)的潛在影響及促進(jìn)這些影響的可能性措施，使生物基纖維行業(yè)新興供應(yīng)鏈朝著積極向上的方向發(fā)展。

生物基纖維開發(fā)應(yīng)用動(dòng)向

據(jù)德國創(chuàng)恒斯泰技術(shù)咨詢公司的調(diào)研報(bào)告，當(dāng)前在國際利用生物基技術(shù)的開發(fā)中，最熱門也最有市場(chǎng)應(yīng)用潛力的生物基纖維材料包括纖維素聚合物、生物基聚酯類（PLA、PHB、PTT、PBT、PET等）、生物基聚酰胺類（PAll、PA6、PA66、PA69、PA610）、生物基聚乙烯類、生物基聚丙烯類、生物基PVC類、生物基TPU類以及淀粉基聚合物等。該報(bào)告還闡述了這些生物基纖維在環(huán)保、節(jié)能、康健、親膚與安全應(yīng)用領(lǐng)域的無限效益與功能。

例如Regenerated biological basis纖維（RBB-再生生物基），具有優(yōu)良的人體親和性，可廣泛應(yīng)用于貼身內(nèi)衣、家紡、襯衫、襪類、服裝、休閑等領(lǐng)域。在RBB纖維開發(fā)的紡織品中，以Chitosan纖維（殼聚糖纖維）為例，目前海斯摩爾純殼聚糖纖維等生物基纖維已突破關(guān)鍵技術(shù)并具備工業(yè)化產(chǎn)能基礎(chǔ)，總體技術(shù)水平達(dá)到國際領(lǐng)先。Chitosan纖維除了用于醫(yī)用紡織品與勞動(dòng)防護(hù)用品外，在紡織服裝領(lǐng)域，Chitosan纖維吸濕排汗、抗靜電、抑菌防霉等功能性，使其特別適合做床上用品、內(nèi)衣、襪子、毛巾等直接接觸皮膚的產(chǎn)品。

又如Elastic biological basis纖維（EBB-彈性生物基），特殊的花生殼截面使EBB纖維具有優(yōu)良的吸濕排汗功能，具有抗氯性能，能經(jīng)受一般彈力牛仔布所不能采用的漂白和洗滌環(huán)境。EBB纖維用來生產(chǎn)四面彈力織物，高檔針織面料，高彈牛仔面料，在牛仔服裝、運(yùn)動(dòng)服裝、襯衣、休閑裝、女性套裝、褲子等方面得到了廣泛應(yīng)用。

Poly lactic acid纖維（PLA-聚乳酸），這是一種可生物降解的熱塑性脂肪族聚酯，它來源于可再生資源如玉米淀粉、甘蔗等。它最大的優(yōu)點(diǎn)還在于它的環(huán)保性，兼有天然纖維和合成纖維的特點(diǎn)， 吸濕排汗均勻、快干、阻燃性低、煙塵小、熱散發(fā)小、無毒性、熔點(diǎn)低、回彈性好、折射指數(shù)低、色彩鮮艷、不滋長(zhǎng)細(xì)菌和氣味保留指數(shù)低等。德國亞琛大學(xué)紡織研 究所選擇生物聚酯為原料進(jìn)行了系統(tǒng)的紡絲成型試驗(yàn)。在共混紡絲試驗(yàn)中，使用PLA（80%）和PHB（20%）兩種組分，制得的長(zhǎng)絲紗單絲直徑達(dá)20?m，其紡織品展現(xiàn)了十分好的使用性能，如優(yōu)良的滲透性，高吸濕性和良好的水汽穿透性能。

生物基聚酯PTT（聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯）作為一種新型生物基聚酯產(chǎn)品，具有其他材料無法比擬的綜合性能：它有尼龍（PA）的柔軟性，且有更好的色澤度；也有腈綸（PAN）的蓬松性，且避免了磨損傾向；還有滌綸（PET）的抗污性，更有很好的手感；加上本身固有的回彈性和抗靜電性，它不僅可以廣泛應(yīng)用于服裝和其他紡織品，在醫(yī)療非織造領(lǐng)域也有較大的市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿Α?jù)了解，目前，杜邦公司是PDO產(chǎn)品的最大生產(chǎn)商，其PDO產(chǎn)品主要用于生產(chǎn)PTT纖維材料。杜邦已經(jīng)掌握了PTT纖維產(chǎn)業(yè)鏈的頂端技術(shù)――PTT聚酯切片的生產(chǎn)技術(shù)。中國盛虹控股集團(tuán)與清華大學(xué)合作，用粗淀粉或生物柴油的副產(chǎn)品――甘油，分別采用兩步法和一步法來發(fā)酵生產(chǎn)PDO和BDO（1.4丁二醇），開發(fā)的新工藝已經(jīng)提高了克雷伯氏菌的生物量和乙二醇的總產(chǎn)量，并通過添加適量的反丁烯二酸，可增加PDO的生產(chǎn)力度。

在動(dòng)物基成纖聚合物的生物技術(shù)制備方面，蜘蛛絲是力學(xué)性能十分優(yōu)異的天然纖維。近年來，美國杜邦公司運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，首先建立蜘蛛絲蛋白基各種成分的分子模型，然后運(yùn)用遺傳學(xué)基因合成技術(shù)，把遺傳基因植入Escherichia coli細(xì)菌和P.pastoris酵母菌，可分泌出高分子量的蜘蛛絲蛋白，從而仿制出長(zhǎng)度可達(dá)1000個(gè)氨基酸的蜘蛛拉索絲。

加拿大Nexia公司則使用生物反應(yīng)器技術(shù)，在蜘蛛體外獲得了蛛絲蛋白。方法是將能復(fù)制蜘蛛絲蛋白的合成基因移植到山羊，山羊生產(chǎn)的羊奶中就含有類似于蜘蛛絲蛋白的蛋白質(zhì)，這種羊奶中含有經(jīng)基因重組的蛋白質(zhì)2g/L～15g/L，用這種蛋白質(zhì)生產(chǎn)的纖維取名生物鋼（Biosteel），其強(qiáng)度比芳綸大3.5倍。該公司正研究如何將羊奶中的蛋白質(zhì)進(jìn)行紡絲的問題。他們已和加拿大國防部簽署了用這種纖維生產(chǎn)防彈材料的協(xié)議，還和美國軍隊(duì)及美國航天局（NASA）達(dá)成了有關(guān)合作。

為了蜘蛛絲的生產(chǎn)量，一些科研項(xiàng)目已經(jīng)利用植物來生產(chǎn)蜘蛛絲蛋白。這種方法是將能生產(chǎn)蜘蛛絲蛋白的合成基因移植給植物，如花生、煙草和土豆等作物，使這些植物能大量生產(chǎn)類似于蜘蛛絲蛋白的蛋白質(zhì)，然后將蛋白質(zhì)提取出來作為生產(chǎn)仿蜘蛛絲的原料。如德國植物遺傳與栽培研究所將能復(fù)制Nephila clavipes蜘蛛拉索絲的蜘蛛絲蛋白的合成基因移植給土豆，所培植出的轉(zhuǎn)基因土豆含有可觀數(shù)量的蜘蛛絲蛋白質(zhì)，90%以上的蛋白質(zhì)含有420～3600個(gè)堿基對(duì)，其基因編碼與蜘蛛絲蛋白相似。由于這種經(jīng)基因重組的蛋白質(zhì)有極好的耐熱性，使其提純與精制手續(xù)簡(jiǎn)單而有效。

通過仿生紡絲技術(shù)開發(fā)高性能纖維和智能纖維，也是令人矚目的開發(fā)應(yīng)用方向。日本科學(xué)家研究了蠶吐蜘蛛絲的機(jī)理。東華大學(xué)胡學(xué)超等進(jìn)行了以蠶絲為原料，模仿蜘 蛛的吐絲，通過干法絲制備人造蜘蛛絲的研究。日本科學(xué)家還研究模仿酶、神經(jīng)、肌肉等生物體分子纖維的功能，開發(fā)功能更高纖維的技術(shù)。例如，通過人工酶加工技術(shù)開發(fā)消臭+殺菌、止癢+消炎+抗過敏纖維；通過模仿神經(jīng)開發(fā)合成高分子或天然高分子人工肌肉，并應(yīng)用在調(diào)節(jié)器等功能設(shè)備中。將天然高分子與其他材料復(fù)合制備新型復(fù)合纖維，例如，絲纖朊/纖維素復(fù)合纖維、明膠/纖維素復(fù)合纖維、殼聚糖/究蘭等天然離子復(fù)合纖維等的開發(fā)和應(yīng)用，在日本也是開發(fā)的熱點(diǎn)。

在紡絲技術(shù)的革新應(yīng)用方面，以植物纖維素為原料的粘膠纖維采用濕法紡絲工藝，不但生產(chǎn)流程長(zhǎng)、能源消耗大，而且污染環(huán)境。如果采用新型溶劑如NMMO得到的Lyocell纖維，該纖維具有較高的干強(qiáng)、濕強(qiáng)和濕模量，優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性，被譽(yù)為“21世紀(jì)的綠色纖維”。日本東麗公司和京都大學(xué)共同研究開發(fā)的纖維素纖維“熔融紡絲法”，在維持纖維素特性的條件下能夠自由控制分子間氫的結(jié)合強(qiáng)度。由于是通過熔融絲進(jìn)行纖維化，可得到異形截面纖維，并可與異種聚合物生成復(fù)合纖維，應(yīng)用復(fù)合紡絲技術(shù)，可生產(chǎn)出比天然纖維中最細(xì)的海島棉纖維（1.3dtex）更細(xì)的纖維，最細(xì)可達(dá)0.1dtex。 該公司還通過在纖維素中加入第三成分，緩解氫鍵結(jié)合強(qiáng)度并賦予其熱塑性，紡絲后，再除去第三成分，從而維持纖維素所具有的吸濕性、放濕性、顯色性及柔軟的手感。他們還成功生產(chǎn)出由天然高分子組成的纖維素類纖維絲，利用該技術(shù)不僅能夠輕松地得到異形剖面等任意剖面形狀的纖維絲，而且還能簡(jiǎn)單地生產(chǎn)出與異種聚合物復(fù)合而成的混紡纖維絲等材料。因此，將纖維素改性后所得到的纖維素衍生物在一定條件下進(jìn)行熔融紡絲，可最大程度地降低環(huán)境負(fù)荷，提高紡絲效率，省去溶劑使用和回收利用的步驟，縮短流程。因此，再生纖維素熔融紡絲法是最具長(zhǎng)遠(yuǎn)競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)創(chuàng)新加工方法。

生物基纖維市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)

隨著全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，能源危機(jī)與環(huán)境污染越來越受到人們的關(guān)注。如何保持經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展是目前需要迫切解決的問題，而生物技術(shù)的持續(xù)發(fā)展以及生物基纖維材料在常規(guī)和高性能產(chǎn)品的日益拓展，將會(huì)不斷進(jìn)入更多新的應(yīng)用領(lǐng)域。

據(jù)歐洲生物塑料協(xié)會(huì)的調(diào)研報(bào)告顯示，2013年全球生物基塑料產(chǎn)能約160萬噸，而今后生物塑料將在此基礎(chǔ)上逐年攀升，尤其是未來4年，全球生物塑料產(chǎn)能將實(shí)現(xiàn)劇增，生物基塑料2018年的年產(chǎn)量將達(dá)到670萬噸，是2013年產(chǎn)量的4倍左右。該調(diào)研報(bào)告指出，目前生物基聚合物占世界塑料市場(chǎng)的份額不足2%，但生物技術(shù)吸引了全球眾多企業(yè)的濃厚興趣，它們爭(zhēng)相投入了巨大的人力和財(cái)力，并取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。目前在數(shù)十種已商業(yè)化使用的PA材料中，取之于可再生資源的生物基纖維系列產(chǎn)品，包括PA6、PA66、PA69、PA11、PA610、PA1010及其制品的研究與開發(fā)均已相繼展開。從美國Rennovia公司基于全球葡萄糖類原料的供給現(xiàn)狀以及通過化學(xué)催化技術(shù)制備生物基己二胺及己二酸技術(shù)的商業(yè)化現(xiàn)實(shí)判斷，2022年全球生物基PA66纖維產(chǎn)量將突破100萬噸大關(guān)。

另據(jù)世界著名IHS咨詢公司的最新研究報(bào)告稱，日益增加的消費(fèi)者壓力和日趨嚴(yán)格的法規(guī)，將刺激北美、歐洲和亞洲市場(chǎng)對(duì)再生纖維素纖維的需求，而再生纖維素纖維資源十分豐富。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前世界上每年木材的循環(huán)量達(dá)到1.5 億噸，可用于再生纖維素加工的材料達(dá)到1500萬噸以上；竹材循環(huán)量達(dá)到4000萬噸，可用于再生纖維素纖維加工的約500萬噸；棉纖維產(chǎn)量達(dá)到2400 萬噸左右，可用于再生纖維素加工的棉短絨等100萬噸左右；麻類纖維材料產(chǎn)量達(dá)到300萬噸以上，難以直接紡織利用的麻類以及麻稈等都可用作再生纖維資源。

又據(jù)美國儒士咨詢公司的最新預(yù)測(cè)報(bào)告指出，生物基纖維材料研究的發(fā)展與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和資源、環(huán)境的發(fā)展緊密相關(guān)，所以新的生長(zhǎng)點(diǎn)和交叉點(diǎn)不斷涌現(xiàn)，并不斷向其他相關(guān)學(xué)科延伸和滲透，這既促進(jìn)了生物基纖維的發(fā)展又豐富了新材料科學(xué)的內(nèi)涵。其發(fā)展趨勢(shì)有：

一是研發(fā)對(duì)象不斷發(fā)展。從傳統(tǒng)的木材擴(kuò)展到竹藤、秸稈、草本植物和藻類植物；從天然纖維材料擴(kuò)展到蛋白基材料以及生物礦物材料；從可再生材料的利用擴(kuò)展到可 再生能源的利用；從宏觀材料的簡(jiǎn)單初級(jí)利用到微觀化學(xué)成分的提純、分離的再加工利用：從低價(jià)值利用到高附加值的利用。所以近年來生物基產(chǎn)業(yè)在主要原料定位上的發(fā)展趨勢(shì)是：由以玉米淀粉、大豆油脂等農(nóng)產(chǎn)品為主要原料來源向著非食物性木基纖維素等植物殘?bào)w（Residues）和農(nóng)林廢棄有機(jī)物基為主要原料來源的方向發(fā)展，以減少對(duì)農(nóng)田的壓力和降低原料成本。

二是研發(fā)范圍不斷擴(kuò)大。未來生物基纖維材料研究與相關(guān)學(xué)科不斷交叉、滲透，新的學(xué)科增長(zhǎng)點(diǎn)不斷出現(xiàn)，從傳統(tǒng)的生物學(xué)科及其相關(guān)的物理、化學(xué)學(xué)科滲透到材料學(xué)科、能源學(xué)科、復(fù)合材料學(xué)等領(lǐng)域。

三是更加注重材料的環(huán)保性能。自然界生物在長(zhǎng)期進(jìn)化過程中，利用最簡(jiǎn)單的成分、最普通的條件獲得了最穩(wěn)定的材料結(jié)構(gòu)，人們可以從這種分級(jí)結(jié)構(gòu)中得到啟發(fā)，通 過生物擬態(tài)或者仿生設(shè)計(jì)制備出性能優(yōu)越的復(fù)合材料，充分發(fā)揮生物基材料可再生、可降解利用的優(yōu)勢(shì)，特別是節(jié)約、降耗、降能是未來材料發(fā)展的必然趨勢(shì)。

四是更加重視材料基本性基的設(shè)計(jì)要求。未來的生物基材料研究不但注重其基本性基的改進(jìn)，還注重賦予其新的功能，注重復(fù)合化、高性能化、功能化。

五是構(gòu)筑生物基經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)。未來將會(huì)出現(xiàn)生物基經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)，生物基產(chǎn)業(yè)必將有非常廣闊的發(fā)展前景。必須指出的是，在生物基產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，社會(huì)、環(huán)境和戰(zhàn)略價(jià)值要 大于經(jīng)濟(jì)價(jià)值，國家目標(biāo)、政府的引導(dǎo)和支持是取得成功的必要條件，適時(shí)制定符合生物基纖維發(fā)展的戰(zhàn)略，保證生物基產(chǎn)業(yè)的發(fā)展從量增長(zhǎng)到基的提高。

最近歐洲生物塑料協(xié)會(huì)指出，亞洲作為生物塑料主要生產(chǎn)中心的地位更受重視，因?yàn)楫?dāng)前規(guī)劃的項(xiàng)目大多將在泰國、印度和中國實(shí)施。盡管從中國或全世界看，天然生 物材料的開發(fā)利用都處于剛起步階段，生物基纖維在整個(gè)材料結(jié)構(gòu)中所占的比重還很小，但是，生物基材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿Σ豢晒懒俊Ｖ袊鴵碛腥蜃畲蟮幕w產(chǎn)量和纖維消費(fèi)市場(chǎng)，目前中國的化纖總產(chǎn)量已占世界55%，是美國和日本等發(fā)達(dá)國家的5～10倍。因此，從國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)安全、可持續(xù)發(fā)展的角度考慮，中國化學(xué)纖維的品種結(jié)構(gòu)調(diào)整迫在眉睫。

第3篇：化學(xué)纖維紡絲方法范文

怎樣才能解決棉布供應(yīng)緊張的問題呢？曰：開源節(jié)流。從農(nóng)業(yè)上說，開源就是提高單位面積產(chǎn)量和擴(kuò)大棉田的面積。但是，棉田單位面積產(chǎn)量不可能一下子提高很多。棉田也不能無限制擴(kuò)大，否則就會(huì)影響糧食生產(chǎn)。所以，應(yīng)多從節(jié)流上想辦法：盡量節(jié)約用布，多多利用舊衣，少添新衣，對(duì)每一寸殘次零布也不糟蹋。這在目前情況下更為需要。

在工業(yè)上，大力生產(chǎn)人造織維（人造絲、人造毛、人造棉），則又是解決穿衣問題的一個(gè)重要辦法。

第一個(gè)用人工方法制造織維的，是法國人奧捷馬爾。1855年，他試著仿效蠶的辦法用桑葉做絲。他發(fā)現(xiàn)，蠶吃桑葉，桑葉在蠶的器官里化成一種特別的白色液體，從嘴里吐出來，見空氣就凝結(jié)成絲。他又發(fā)現(xiàn)，絲中含有碳、氫、氧、氮，而桑葉里只有碳、氫、氧，沒有氮。于是，他把含有氮的硝酸加到桑葉里去，結(jié)果得到一種叫硝化纖維素的物質(zhì)。但是他無法從硝化纖維素中挑出絲來。他失敗了。

不過，奧捷馬爾給人們提出了一個(gè)制造人造纖維的方向。到了上世紀(jì)末，人造纖維的實(shí)驗(yàn)終于成功了。觀在，世界各國都在努力發(fā)展人造纖維。在1930年以前，世界紡織工業(yè)原料中的人造纖維，其產(chǎn)量?jī)H次于棉、毛，占第三位。到1956年，它躍進(jìn)到第二位，占紡織原料總產(chǎn)量約百分之二十。日本的產(chǎn)量尤其多，去年日本人造棉的產(chǎn)量占世界第一位，人造絲占第二位；全國人民消費(fèi)的人造纖維占全部紡織纖維的百分之四十二。

人造纖維的原料，主要是木材。在人造纖維工廠，進(jìn)去的是一段段的木頭，出來的是一捆捆的人造絲、毛和棉紗。木材怎么能變成紡織品呢？原來木材是由木質(zhì)素和木纖維素構(gòu)成的。把木質(zhì)素去掉，剩下來的是像絲一樣的木纖維素，經(jīng)過化學(xué)處理，就可以用來紡紗織布了。當(dāng)然，要把木質(zhì)素和纖維素分開，也不怎么容易。生產(chǎn)人造纖維的工廠，與其說是一個(gè)紡織廠，不如說是一個(gè)化學(xué)工廠。放在廠房里的不是普通的紡紗機(jī)，而是許多彎彎曲曲的管道、矗立著的罐塔和各種各樣的化學(xué)品。木頭進(jìn)入工廠，先削成碎片，放在密封的鍋里，加上能腐蝕木材的重硫酸鈣溶液，在高溫高壓下加熱幾小時(shí)，結(jié)果木材溶解了，纖維素也就變成一種絨毛狀的東西。把這種絨毛狀的東西曬干，切成薄片，就是純潔的纖維素。這種纖維素再用其他化學(xué)溶液混和起來，變成半流動(dòng)的粘膠，就可以用管道送到紡絲機(jī)去紡絲了。

在紡絲機(jī)上，有一個(gè)個(gè)貴重合金制成的噴絲頭，每個(gè)噴絲頭不及普通手表那么大，上面卻有上千個(gè)微細(xì)的小孔。粘膠通過小孔，噴成像藕絲似的人造絲。一都紡絲機(jī)有幾千上百個(gè)噴絲頭，所以可以同時(shí)噴出好幾萬根絲。

制造人造毛和人造棉的情況跟制造人造絲差不多。

各種人造纖維有其共同的特點(diǎn)：不霉不蛀，因?yàn)榧?xì)菌和蟲子都不能消化它們。它們既柔軟，又堅(jiān)韌。有一種人造纖維做的繩子，截面只需一平方厘米，就經(jīng)得起十噸重的拖力。在第二次世界大戰(zhàn)中，曾用人造絲作飛機(jī)和汽草輪胎中的簾線，非常牢固，拉力比棉纖物強(qiáng)二十五倍。用人造纖維做衣服，很耐穿，有的穿上幾十年也不會(huì)破。還有一種人造絲，只有蜘蛛絲的三分之一那么細(xì)，天然絲比它粗五倍，棉花纖維比它粗七倍。用它織出的紡織品，看起來像是透明的。一立方公尺的木材可以織出這樣細(xì)薄的長(zhǎng)統(tǒng)絲襪四千雙。

棉花只能一年一收，還常常受到天時(shí)的影響。在羊身上剪毛，一年剪不到幾兩。蠶一生下來就要周到細(xì)心的照顧，而所吐的絲，一條蠶只有幾分，還不到一錢。可是一立方公尺的木材，卻可以制成二百公斤木纖維素，等于七畝半棉田一年所收獲的棉花，四百四十頭羊身上一年內(nèi)剪下來的毛，或者三十二萬條蠶吐出來的絲。而且人造纖維一年到頭都可以生產(chǎn)，不受自然條件的限制。所以，人造纖維的成本要比天然纖維便宜得多。

制造人造纖維不一定要用整塊的木材，木屑、鋸木都可以。此外，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，許多別的材料也可以。如塑料，經(jīng)過適當(dāng)處理以后，就能供給我們良好的纖維。有一種人造纖維，是用糠皮、棉子殼作為原料制成的。其他一些富有纖維的植物或農(nóng)業(yè)中的廢品，如蘆葦、竹、麥草、甘蔗渣，也可以用來做人造纖維。從工業(yè)副產(chǎn)品煤焦油中，以至從煤和石油中，也可提煉出做人造纖維的原料。

第4篇：化學(xué)纖維紡絲方法范文

關(guān)鍵詞：化學(xué)纖維；制造；發(fā)展；前景

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的眾多領(lǐng)域中化學(xué)纖維制造業(yè)是一個(gè)非常重要的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，對(duì)于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有非常重要的作用和意義。化學(xué)纖維大體上可以分成兩大類，一類是人造纖維，一類是合成纖維。人造纖維就是利用某些天然的線型高分子化合物或者其衍生物作為原料，在溶劑中直接對(duì)高分子化合物進(jìn)行溶解或者是將高分子化合物制備成衍生物之后再在溶劑之中進(jìn)行溶解，從而形成紡織溶液，在經(jīng)過對(duì)溶解之后的紡織溶液進(jìn)行紡織加工，從而形成和得到各種化學(xué)纖維。合成纖維則是以人工合成的方法制成的具有適宜分子量并具有可溶性的線性聚合物為原料，經(jīng)過紡織紡絲成型之后進(jìn)行處理而得到的化學(xué)纖維。合成纖維相對(duì)于人造纖維來說，生產(chǎn)方面不會(huì)受到自然條件的限制，其化學(xué)纖維的性質(zhì)和性能相對(duì)更加優(yōu)越，并且根據(jù)不同用途可以以不同原料進(jìn)行合成和制作，從而制成各種具有獨(dú)特特性的化學(xué)纖維。

1.我國化學(xué)纖維制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

我國的化學(xué)纖維制造開始于20世紀(jì)50年代中后期，將國外粘膠長(zhǎng)絲技術(shù)進(jìn)行成套的引進(jìn)并成立相關(guān)化工廠和化學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)室，標(biāo)志著我國化學(xué)纖維制造和研究的開始。進(jìn)入到21世紀(jì)之后，隨著化學(xué)纖維制造行業(yè)的市場(chǎng)發(fā)展日臻成熟，我國的化學(xué)纖維制造產(chǎn)業(yè)進(jìn)入到了一個(gè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的時(shí)代，對(duì)于化學(xué)纖維制造的自主技術(shù)含量不斷增加，各種尖端技術(shù)取得了重大的突破，并且隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和規(guī)模的不斷提升，我國的化學(xué)纖維制造行業(yè)根據(jù)國家的相關(guān)政策和方針，以及自身發(fā)展的現(xiàn)狀，對(duì)目前化學(xué)纖維制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整，我國的化學(xué)纖維制造業(yè)又迎來了一個(gè)發(fā)展的高峰。(1)我國化學(xué)纖維制造業(yè)的產(chǎn)銷量現(xiàn)狀數(shù)據(jù)來源：國家統(tǒng)計(jì)局前瞻產(chǎn)業(yè)研究院如圖1所示，從2014-2019年中國化學(xué)纖維產(chǎn)量情況的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，從我國化學(xué)纖維行業(yè)的整體產(chǎn)量上來看，整體上呈現(xiàn)出增長(zhǎng)的趨勢(shì)，尤其是在2019年化學(xué)纖維的產(chǎn)量上升幅度較大，生產(chǎn)量也為六年來最高。而從增幅比例上來看，2014年至2017年增長(zhǎng)速度呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)，甚至在2017年呈現(xiàn)出了負(fù)增長(zhǎng)，而從2018年開始又呈現(xiàn)出了大幅度上漲的趨勢(shì)，說明當(dāng)前我國化學(xué)纖維制造行業(yè)的產(chǎn)能和產(chǎn)量雖然在提升，但是還是受到市場(chǎng)的影響比較大，2018年之后的大幅度增加與我國提倡生態(tài)環(huán)保的生產(chǎn)方式有直接關(guān)系，讓化學(xué)纖維的市場(chǎng)得到了進(jìn)一步的擴(kuò)大。如圖2所示，由2014-2019年中國化學(xué)纖維銷售收入情況的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，我國化學(xué)纖維制造行業(yè)的收入在逐年上升，但是增長(zhǎng)速度的波動(dòng)卻相對(duì)較大，尤其是對(duì)比化學(xué)纖維生產(chǎn)量的增長(zhǎng)波動(dòng)來說更為劇烈。雖然2019年整體化學(xué)纖維生產(chǎn)行業(yè)的銷售收入為歷年最高，但是增長(zhǎng)速度卻只有4%。由此可見，當(dāng)前我國化學(xué)纖維制行業(yè)整體的供需矛盾仍然非常大。我國化學(xué)纖維產(chǎn)品的銷售量自2009年開始呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢(shì)，尤其是自2016年開始增長(zhǎng)的速度加快。以前我國化學(xué)纖維制品的主要銷售市場(chǎng)是國內(nèi)，但是隨著我國“一帶一路”戰(zhàn)略規(guī)劃的建設(shè)和實(shí)施，對(duì)外開放的程度不斷加深以及多邊貿(mào)易的持續(xù)向好，尤其是諸如碳纖維制造等高科技化學(xué)纖維制造技術(shù)的突破性發(fā)展，讓我國的化學(xué)纖維制造迎來了一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期，我國化學(xué)纖維制品逐漸向國外市場(chǎng)進(jìn)行輻射，尤其是周邊的東盟國家和“一帶一路”沿線國家。(2)我國化學(xué)纖維進(jìn)出口現(xiàn)狀根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局、中國化纖協(xié)會(huì)等機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，我國2019年的化學(xué)纖維產(chǎn)品出口量相較于2018年同比增長(zhǎng)了16%，增長(zhǎng)速度更是相較于2018年提高了8.3%。雖然2019年中美貿(mào)易摩擦對(duì)于我國進(jìn)出口市場(chǎng)產(chǎn)生了一定的影響，但是對(duì)于化學(xué)纖維制造和產(chǎn)業(yè)出口來說，美國并不是我國化學(xué)纖維產(chǎn)品的主要出口國家，雖然出口美國化學(xué)纖維產(chǎn)品相對(duì)于2018年減少了39%，但是因?yàn)槌隹诿绹袌?chǎng)的化學(xué)纖維制品的份額占比不到5%，加之對(duì)東盟國家和“一帶一路”沿線的主要國家的出口量的攀升，從整體上看，我國化學(xué)纖維產(chǎn)品的出口量并未大幅度降低，出口量相對(duì)較為平穩(wěn)。而進(jìn)口量方面仍然以黏膠短纖、滌綸長(zhǎng)絲以及滌綸短纖三大產(chǎn)品作為主要進(jìn)口產(chǎn)品，而其他的化學(xué)纖維產(chǎn)品的進(jìn)口量相對(duì)都有所下降。這主要是因?yàn)榻陙恚覈诨瘜W(xué)纖維的制造方面提升了制造技術(shù)，促使了科研成果的盡快轉(zhuǎn)化，提升了化學(xué)纖維產(chǎn)品的品質(zhì)和質(zhì)量，所以市場(chǎng)變得更加廣闊。隨著化學(xué)纖維制造技術(shù)的不斷提升，成本的逐漸降低，我國化學(xué)纖維制造行業(yè)的進(jìn)出口發(fā)展必將會(huì)越來越合理。

2.我國化學(xué)纖維制造業(yè)未來發(fā)展趨勢(shì)和前景

(1)依靠“一帶一路”政策優(yōu)勢(shì)，積極擴(kuò)展國際市場(chǎng)和貿(mào)易2020年11月16日，在經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的艱難談判之后，我國又加入到了全球最大的貿(mào)易集團(tuán)RCEP協(xié)定之中，從而加強(qiáng)和促進(jìn)了我國多邊貿(mào)易的發(fā)展，更是極大的促進(jìn)了化學(xué)纖維制造行業(yè)的“雙向流通”發(fā)展。從國際化纖會(huì)議以及RCEP協(xié)定的簽署，以及在中美貿(mào)易關(guān)系緊張的非常時(shí)期，我國化學(xué)纖維對(duì)外出口，尤其是對(duì)東盟國家的出口得到了大幅度的提升，可以看出我國化學(xué)纖維制造業(yè)在國際貿(mào)易中的地位與影響正在不斷地?cái)U(kuò)大和提升，所以我國化學(xué)纖維制造行業(yè)在未來的發(fā)展中，應(yīng)該依靠“一帶一路”的政策優(yōu)勢(shì)，在擴(kuò)大內(nèi)需的同時(shí)，積極擴(kuò)展和開展國際市場(chǎng)和貿(mào)易，鼓勵(lì)化學(xué)纖維產(chǎn)品的出口，繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)化學(xué)纖維制品的退稅政策的執(zhí)行，正確的引導(dǎo)國外投資企業(yè)和投資者的投資方向，從而實(shí)現(xiàn)和加強(qiáng)我國化學(xué)纖維制造業(yè)的規(guī)模化經(jīng)營(yíng)和發(fā)展，促進(jìn)和推動(dòng)化學(xué)纖維制造業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整，擴(kuò)大化學(xué)纖維行業(yè)在國際市場(chǎng)的影響力。(2)加強(qiáng)自主創(chuàng)新能力提升，提升核心競(jìng)爭(zhēng)力我國化學(xué)纖維制造行業(yè)要想取得更加長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，在市場(chǎng)中獲得更加廣闊的發(fā)展空間，占領(lǐng)更多的市場(chǎng)份額，最重要的還是要加大對(duì)化纖制造的科技投入和加強(qiáng)自身自主創(chuàng)新能力，加強(qiáng)自身核心技術(shù)，從而提升化纖制造企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。隨著我國對(duì)碳纖維的研究和制造，茶纖維的研究和制造等在化學(xué)纖維科技研究領(lǐng)域的技術(shù)突破，我國化學(xué)纖維的研究和創(chuàng)新已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)比較先進(jìn)的水平，但是對(duì)比國外經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家來說，我國化學(xué)纖維制造行業(yè)的自主創(chuàng)新能力仍然不高。所以，化學(xué)纖維制造行業(yè)在未來的發(fā)展中要加大對(duì)技術(shù)創(chuàng)新、材料創(chuàng)新、生產(chǎn)創(chuàng)新等各方面自主創(chuàng)新內(nèi)容的資金投入，持續(xù)的引進(jìn)化學(xué)纖維制造方面的人才，建設(shè)化學(xué)纖維制造的技術(shù)研究和新材料開發(fā)的人才梯隊(duì)，從而加強(qiáng)我國化學(xué)纖維制造行業(yè)的自主創(chuàng)新能力的提升。(3)促進(jìn)和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整當(dāng)前，我國化學(xué)纖維制造行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相對(duì)來說還不合理，還存在著一定的問題，隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的不斷加深，市場(chǎng)的迅速發(fā)展以及急劇變化，我國化學(xué)纖維制造行業(yè)要想得到更好的發(fā)展，除了加強(qiáng)自身自主創(chuàng)新能力之外，更重要的是要加強(qiáng)對(duì)當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，從而推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的進(jìn)步與升級(jí)。首先，要始終貫徹和堅(jiān)持產(chǎn)品的高品質(zhì)質(zhì)量，開發(fā)更多的主流產(chǎn)品的衍生產(chǎn)品，從而形成產(chǎn)品系列；其次，要積極地吸收和學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的化學(xué)纖維技術(shù)，積極引進(jìn)新產(chǎn)品，始終貫徹以技術(shù)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的道路；最后，對(duì)于化學(xué)纖維行業(yè)要向著集中化、規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化的方向進(jìn)行發(fā)展，從而形成大企業(yè)、大市場(chǎng)，將化學(xué)纖維制造企業(yè)做大做強(qiáng)。

3.結(jié)語

第5篇：化學(xué)纖維紡絲方法范文

（北京中麗制機(jī)工程技術(shù)有限公司，北京 101111）

摘要： 以生產(chǎn)滌（錦）綸 264dtex /12f 單絲為例，介紹了一步法和二步法分纖母絲（單絲）紡牽聯(lián)合機(jī)及工藝技術(shù)。該設(shè)備可在同一臺(tái)機(jī)器上一次完成紡絲成形、初生纖維牽伸取向、纖維熱定型和卷繞等工藝流程，卷繞的母絲絲餅再經(jīng)過分絲機(jī)分纖后，得到單絲纖維。

關(guān)鍵詞 ： 一步法；分纖母絲（單絲）；紡牽聯(lián)合機(jī)；工藝

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2015）26-0123-05

作者簡(jiǎn)介：邱軍先（1986-），男，山東無棣人，主要研究方向?yàn)榛w機(jī)械。

0 引言

目前全世界生產(chǎn)單絲的企業(yè)主要集中在中國、韓國、日本和法國。由于分纖母絲及單絲具有總產(chǎn)量小但利潤(rùn)高的特點(diǎn)，因此單絲具有廣闊的應(yīng)用前景。

單絲通常是從化學(xué)纖維中利用單孔噴絲頭所制得的線密度（纖度）較小的單根長(zhǎng)絲。但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，取得單絲的渠道越來越多了，不再僅限于化學(xué)纖維中，從滌綸、錦綸等中也可以得到單絲。

單絲纖度（dpf）為 22～33 dtex，具有高技術(shù)、高效益、高附加值等特點(diǎn)。由于使用單絲織造的衣料具有很多良好的性能，比如懸垂性好、半透明的朦朧效果、輕薄柔軟等，民用上可以用來織造蟬翼布面料，工業(yè)上可以用來織造高密度濾網(wǎng)、印刷篩網(wǎng)等。

1 工藝流程和設(shè)備技術(shù)特點(diǎn)

現(xiàn)階段單絲的生產(chǎn)工藝主要包括兩種，分別是二步法和一步法。

1.1 二步法

通常采用二步法生產(chǎn)單絲的方法有以下兩種：

①利用常規(guī)的 UDY 工藝路線紡絲，每個(gè)噴絲板出一根絲，然后拉伸卷繞（如圖1所示）。

②由常規(guī)的 UDY 設(shè)備生產(chǎn)出未拉伸母絲，再經(jīng)拉伸機(jī)拉伸成分纖母絲，最后經(jīng)分絲得到成品單絲（如圖2所示）。

二步法工藝路線，盡管可以得到單絲，但是采用該方法不僅工序復(fù)雜，而且得到的單絲質(zhì)量不高，正是由于采用該方法得到單絲的代價(jià)太大，并且質(zhì)量不良，目前新上項(xiàng)目已不再采納此工藝。

1.2 一步法

1.2.1 工藝流程圖

北京中麗制機(jī)工程技術(shù)有限公司開發(fā)的一步法生產(chǎn)分纖母絲的工藝流程為：

目前新上項(xiàng)目大多采用這種技術(shù)先進(jìn)的生產(chǎn)路線，它不僅有效解決了上述二步法中存在的弊端，工序簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率和穩(wěn)定性高，而且設(shè)備占地面積小，具有廣闊的應(yīng)用前景。

1.2.2 設(shè)備布置圖

一步法分纖母絲（單絲）紡牽聯(lián)合機(jī)布置如圖3所示，在這臺(tái)機(jī)器上可以紡絲成形、初生纖維的拉伸取向、纖維的熱定形和卷繞等工序，得到分纖母絲，再經(jīng)分纖后得到單絲。

1.2.3 設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)（見表 1）

1.2.4 主要設(shè)備特征

①螺桿擠壓機(jī)。將切片放入螺桿進(jìn)料口內(nèi)，然后切片會(huì)在螺桿各區(qū)加熱和螺桿旋轉(zhuǎn)擠壓下被被熔融擠壓成熔體，這時(shí)機(jī)頭會(huì)存在一定的壓力，若設(shè)備采用的是LTM銷釘螺桿，得到的熔體將會(huì)更加滿足生產(chǎn)要求。為了保證最終的產(chǎn)品符合相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求，通常螺桿擠出機(jī)采用多區(qū)分段加熱和獨(dú)立的控制系統(tǒng)。

②紡絲箱體。由于生產(chǎn)分纖母絲時(shí)采用的通常都是高壓紡絲，所以為了保證最終的產(chǎn)品符合相關(guān)質(zhì)量要求，在設(shè)計(jì)紡絲箱體時(shí)會(huì)加大該設(shè)備的管壁厚度，使其能夠承受熔體的巨大壓力，不僅如此，這種設(shè)計(jì)還改善了熔體的流動(dòng)性，確保了每個(gè)紡絲部位都以相等的時(shí)間獲得了熔體（如圖5所示）。箱體采用聯(lián)苯蒸汽循環(huán)供熱和性能優(yōu)異的材料保溫，如此可有效保證箱體受熱均勻，而且可有效節(jié)省能耗。熱媒加熱系統(tǒng)采用汽液分離型熱媒加熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)的溫差在1 ℃之間，符合相關(guān)的設(shè)計(jì)要求。每位安裝 2 個(gè)計(jì)量泵，12-16 塊噴絲板。

③紡絲組件。圓形下裝式高壓自密封組件，內(nèi)部分配板采用特殊分布方式，確保熔體分配均勻。分配板采用斜孔分布方式，確保了熔體的分配均勻，流動(dòng)無死角。紡絲壓力通常在 14～20MPa。

④絲條冷卻裝置。本文采用的是側(cè)吹風(fēng)方式，該方式需將絲條冷卻裝置安裝在紡絲箱下部，同時(shí)為了保證絲條冷卻裝置真正的發(fā)揮作用，起到良好的冷卻作用，應(yīng)將絲條冷卻裝置吹風(fēng)高度設(shè)計(jì)為 1900 mm；風(fēng)網(wǎng)必須方便拆卸和清洗；多孔板的開孔分布能夠自由調(diào)整；出口裝有擋風(fēng)板和泄壓孔等。

⑤上油。如圖8所示是油輪上油系統(tǒng)，其作用是減少生產(chǎn)單絲過程中的靜電，增加絲束抱合，如此一來，在冷卻單絲時(shí)可避免單絲粘連。通過控制油輪轉(zhuǎn)速就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)上油量的有效管理。

⑥牽伸定形。牽伸系統(tǒng)如圖9所示，絲束經(jīng)油輪、剪絲器、預(yù)網(wǎng)絡(luò)、導(dǎo)絲器后進(jìn)入第三對(duì)熱輥依次牽伸。采用3對(duì)速度、溫度不同的熱牽伸輥進(jìn)行牽伸和熱定形。如此只需調(diào)整熱牽伸輥就可以得到滿足不同要求的單絲。

⑦卷繞成形。采用北京中麗制機(jī)工程技術(shù)有限公司自主研發(fā)的 BWA55T-1380型全自動(dòng)換筒高速卷繞頭，保證了絲束成卷（見圖10）。

⑧分絲設(shè)備。分絲機(jī)：與用戶共同研制（見圖11）。

2 生產(chǎn)工藝及成品指標(biāo)

2.1 主要原料指標(biāo)（見表2、3）

2.2 主要工藝參數(shù)

紡制 264dtex/12f 單絲，典型產(chǎn)品的紡絲工藝參數(shù)見表4、5。

2.3 單絲分纖的主要工藝參數(shù)

母絲的分纖工藝：

經(jīng)過紡絲、拉伸、熱定形、卷繞后的母絲不需要經(jīng)過其他的處理就可以直接在分絲機(jī)上分絲，進(jìn)而得到相應(yīng)的單絲，分絲速度通常是800～1000 m/min，這時(shí)只要檢驗(yàn)單絲質(zhì)量是否合格即可，若合格就可以販賣或者投入使用。另外還能夠通過分絲整經(jīng)機(jī)直接加工織造所需的盤頭，整經(jīng)速度為 400～600 m/min。母絲經(jīng)母絲加彈機(jī)加彈后, 還可制得相應(yīng)的加彈單絲。單絲分纖的主要工藝參數(shù)如表6所示。

3 結(jié)果與討論

3.1 主要測(cè)試儀器

①含水儀：CHY-8 型壓差式微量水分儀；

②粘度儀：粘度儀；

③測(cè)長(zhǎng)儀：YG068C 型；

④強(qiáng)伸儀：YG023A 型；

⑤烏斯特值測(cè)試儀：Uster-IV型。

3.2 產(chǎn)品質(zhì)量

國內(nèi)單絲目前尚無國家標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)檢測(cè)，本項(xiàng)目紡制的264dtex/12f單絲產(chǎn)品，其質(zhì)量可以達(dá)到與國外同等絲優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)值的要求，投入使用后用戶的滿意度很高。264dtex/12f單絲的產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo)參見表7。

3.3 討論

①組件、噴絲板。根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在紡制264dtex/12f的單絲時(shí)，適宜采用微孔?準(zhǔn)0.45×1.1，長(zhǎng)徑比選擇2.5，生產(chǎn)效果很好。

②紡絲溫度﹑緩冷器溫度。紡絲溫度的選擇對(duì)生產(chǎn)也有重要影響。適宜的溫度可以得到好的熔體流變性，小的粘度降，同時(shí)熔體有好的流動(dòng)性，絲束冷卻緩慢，紡絲張力減小，可紡性得到改善。紡絲溫度一般應(yīng)控制在270～290 之間，若溫度太高，則絲條無法結(jié)晶冷卻；若溫度太低，則結(jié)晶過度，無法正常取向。

③側(cè)吹風(fēng)。由于單絲太粗，絲條冷卻慢，所以風(fēng)速不宜過大，風(fēng)溫也不宜太高，以減緩紡程張力。還要防止驟冷，產(chǎn)生皮芯效應(yīng)。另外，風(fēng)濕不易低于80%，否則靜電過大，可紡性下降，斷頭增多。

④紡絲油劑與上油。在選擇油劑時(shí)，最好選用抗靜電好、發(fā)煙少、擴(kuò)散性好的油劑，如此可確保上油均勻，有效避免生產(chǎn)過程中有可能出現(xiàn)的各種意外情況，確保整個(gè)生產(chǎn)過程的順利進(jìn)行。

⑤熱輥溫度與速度。為了保證單絲正常分絲需要的足夠強(qiáng)度，一般選擇三對(duì)熱輥，其中，GR1用于均化絲條的受熱程度，減少牽伸過程中可能的單絲斷裂。要求GR1的溫度適宜，因?yàn)镚R1的溫度過高或者過低都不利于整個(gè)單絲的生產(chǎn)流程，都會(huì)給整個(gè)流程的順利實(shí)施帶來阻力。GR2對(duì)拉伸后絲束定型起著關(guān)鍵作用，絲束經(jīng)過GR2加熱后，可消除拉伸應(yīng)力，得到穩(wěn)定的取向度和結(jié)晶度。但也需要注意絲束的溫度應(yīng)適宜，過高或者過低都不利于整個(gè)單絲的生產(chǎn)流程。GR3是用于保持拉伸定型、消減絲束內(nèi)部應(yīng)力的。

⑥卷繞。為保證產(chǎn)品符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，在選擇卷繞機(jī)時(shí)應(yīng)保證其能夠滿足成型良好、控制簡(jiǎn)單、切換成功率高等要求，鑒于此，選用全自動(dòng)卷繞機(jī)BWA55T－1380，不僅可滿足上述條件，其采用精密卷繞控制方式也符合相關(guān)質(zhì)量要求。

⑦分絲。由于成本需求原因，分絲機(jī)一般以被動(dòng)為主，分絲速度500～1000m/min，單絲分絲張力控制在10～50c N，若過高，易拉斷；若過低，無法分絲。

4 結(jié)束語

本文重點(diǎn)介紹了一步法分纖母絲紡絲工藝，發(fā)現(xiàn)該工藝與傳統(tǒng)的二步法工藝相比具有很多優(yōu)勢(shì)，不僅工序簡(jiǎn)單、能耗低，而且生產(chǎn)效率高，可有效降低投資和運(yùn)行成本，促進(jìn)生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，更重要的是該工藝推動(dòng)了我國單絲生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化和國產(chǎn)化進(jìn)程，為我國的單絲產(chǎn)業(yè)做出了巨大貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]徐新華，李允成.滌綸長(zhǎng)絲生產(chǎn)[M].北京：中國紡織出版社，1995.

第6篇：化學(xué)纖維紡絲方法范文

關(guān)鍵詞：新型常壓分散染料可染聚酯；超細(xì)纖維；海島纖維；染色牢度

中圖分類號(hào)：TQ342+.21 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Research and Development of A New Disperse Atmospheric Dyeable Polyester Microiber

Abstract： PET microfiber can hardly be boiling dyed under atmospheric conditions. In this study， a new disperse atmospheric dyeable polyester （NEDDPET） is synthesized using PTA， IPA， EG and PEG as the basic raw materials. In the process， adding IPA can make the crystalline structure of modified polyester loose， and appropriate adding of PEG can lead to lower glass transition temperature and crystallization temperature， thus realize atmospheric boiling dyeing and anachromasis of PET fiber， while keeping a high level of color fastness. PEG is added to improve the flow properties of the macromolecule and molecular weight of the modified PET， also enhance the fiber’s mechanical performance. The sea-island type composite fiber， which uses NEDDPET as the island， easy hydrolysis degradable polyester （EHDPET） as the sea has a good spinnability， and its mechanical performance is good. A kind of microfiber is made from this composite fiber， the tests show that the fabric knitted of the microfiber can meet the color fastness requirements after dyeing.

Key words： a new disperse dyeable polyester （NEDDPET） ； microfiber； sea-island type composite fiber； color fastness

1 前言

自滌綸誕生以來，對(duì)其染色性能的改進(jìn)一直備受業(yè)內(nèi)關(guān)注，相關(guān)研究開發(fā)的一些品種也已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，如通過化學(xué)改性的分散染料常壓可染聚酯（EDDP）纖維、高溫高壓型和常壓沸染型陽離子染料可染聚酯（CDP和ECDP）纖維，以及采用物理改性的色母粒著色聚酯纖維等。也有關(guān)于采用堿性染料染色的改性聚酯的報(bào)道，但據(jù)了解尚未形成生產(chǎn)能力。

現(xiàn)階段，超細(xì)纖維已成為化纖領(lǐng)域的重要開發(fā)品種，但纖維線密度愈小，其顯色效果愈差。當(dāng)其單絲線密度小于0.5 dtex時(shí)，其難以深染的問題會(huì)更加突出。超細(xì)纖維有多種生產(chǎn)方法，不同的生產(chǎn)技術(shù)得到的超細(xì)纖維線密度不同。如海島型復(fù)合紡絲-水解剝離法通常可得到單絲線密度為0.05 dtex的超細(xì)纖維，非相容高聚物共混紡絲制基體-微纖型纖維經(jīng)剝離后得到的超細(xì)纖維單絲線密度可小于0.005 dtex，這兩類超細(xì)纖維最難獲得深染效果。

滌綸超細(xì)纖維的染色是有待解決的一大難題。此前，曾有報(bào)道稱分別采用CDP和EHDPET為島和海組分紡制海島型復(fù)合纖維，后經(jīng)堿水解制備高溫高壓型陽離子染料可染聚酯超細(xì)纖維，但在堿水解剝離過程中伴隨著海組分的溶除，島組分也受到了很大的傷害，因此未能獲得物理機(jī)械性能理想的超細(xì)纖維；還有將一種可實(shí)現(xiàn)深染的母粒添加在島組分PET中的技術(shù)，但未見到良好效果，且成本較高；還出現(xiàn)過在島組分中添加色母粒的方案，經(jīng)水解剝離后可直接獲得較深色效果的超細(xì)纖維，但是該類產(chǎn)品顏色單調(diào)，更換色澤需徹底清洗加工設(shè)備，也不能制造印花品種。

專利ZL.201110225265.8報(bào)道了利用新型常壓陽離子染料可染聚酯（NECDPET）為島組分、LDPE為海組分紡制海島型復(fù)合纖維或采用非相容高聚物共混紡絲制備基體-微纖型纖維，再用甲苯溶除海組分，制得常壓型陽離子染料可深染且色牢度較高的超細(xì)纖維的技術(shù)。之前關(guān)于EDDP研究與生產(chǎn)的報(bào)道很多，但并未涉及其在超細(xì)纖維領(lǐng)域的研究與應(yīng)用。針對(duì)PET超細(xì)纖維難以深染的問題，本研究合成了一種新型的常壓分散染料可深染共聚酯（NEDDPET），其大分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)如式（1）所示。

以NEDDPET為島組分、EHDPET為海組分，采用海島型復(fù)合紡絲技術(shù)紡制海島纖維，用該纖維加工的織物用低濃度NaOH溶液水解溶除EHDPET，可得到單絲線密度約為0.05 dtex的超細(xì)纖維織物。

式（1）的NEDDPET結(jié)構(gòu)式與以往的EDDP無任何差異，然而應(yīng)用于超細(xì)纖維的NEDDPET結(jié)構(gòu)中的m、n、l比例以及NEDDPET合成過程中諸多添加劑的種類和用量、生產(chǎn)工藝控制等均與EDDP有所不同。為實(shí)現(xiàn)本研究的最終目的，所合成的NEDDPET必須同時(shí)滿足如下需求：（1）具有良好的可紡性，所紡復(fù)合纖維的物理機(jī)械性能理想；（2）海島纖維水解剝離過程中島組分不被損傷；（3）其超細(xì)纖維織物可用分散染料常壓深染，且具有良好的染色牢度和耐氣候性。

2.1 NEDDPET的合成

NEDDPET以精對(duì)苯二甲酸（PTA）、乙二醇（EG）、間苯二甲酸（IPA）及聚乙二醇（PEG）為基本原料經(jīng)酯化-縮聚反應(yīng)制備。PTA、IPA與EG的酯化反應(yīng)在240 ～ 260 ℃完成；酯化結(jié)束，順序添加第四單體PEG、催化劑及其他必要的助劑等；釜內(nèi)的反應(yīng)達(dá)到足夠時(shí)間后進(jìn)入真空縮聚階段，內(nèi)溫逐漸升至280 ℃左右，反應(yīng)釜攪拌電機(jī)功率不斷加大，達(dá)到規(guī)定值時(shí)，便可停止攪拌并用N2解除真空、出料。

2.2 海島型復(fù)合纖維的成形加工

采用兩套BM連續(xù)式預(yù)結(jié)晶-干燥機(jī)分別對(duì)NEDDPET切片和EHDPET切片進(jìn)行干燥；NEDDPET為島、EHDPET為海的雙組分復(fù)合紡絲在直徑均為35 mm的雙臺(tái)螺桿復(fù)合紡絲試驗(yàn)機(jī)上完成，單紡位 6 頭，紡絲組件為24孔、37島/孔的海島復(fù)合型。依據(jù)最終紡織品風(fēng)格的要求，可通過高速紡絲-牽伸假捻兩步工藝經(jīng)預(yù)取向絲（POY）制成拉伸變形絲（DTY），或經(jīng)紡絲-牽伸一步法加工制成全拉伸絲（FDY）。

2.3 NEDDPET及其復(fù)合纖維的性能分析

依照相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)合成的NEDDPET進(jìn)行特性粘度、熔點(diǎn)、端羧基含量、色相及二甘醇含量等常規(guī)性能測(cè)定；采用SEIKO EXSTAR DSC6200型差熱掃描量熱儀研究NEDDPET的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）、結(jié)晶溫度（Tc）及熔融溫度（Tm）等熱性能，N2氣氛，掃描升溫速度20 ℃/min，測(cè)試溫度為室溫 ～ 300 ℃；采用Seiko 6300型熱重（TG）分析儀對(duì) NEDDPET的熱穩(wěn)定性進(jìn)行表征，N2氣氛，升溫速度10 ℃/min，測(cè)試溫度為室溫 ～ 700 ℃；按照國家標(biāo)準(zhǔn)分析復(fù)合纖維的物理機(jī)械性能。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 NEDDPET聚合物的性能

NEDDPET合成試驗(yàn)先后在實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)企業(yè)（吳江赴東舜星化纖廠）進(jìn)行，在企業(yè)的試驗(yàn)規(guī)模為每批 5 t。實(shí)驗(yàn)室所制NEDDPET的常規(guī)性能及DSC分析分別見表 1 和表2，DSC及TG測(cè)試結(jié)果示如圖 1 和圖 2 所示。

表 1 中 5 個(gè)樣品在相同出料溫度和出料功率條件下制備。從中可以看出，隨著PEG添加量的增加，NEDDPET特性粘度逐漸增大，表明PEG柔性鏈向大分子的引入改善了熔體的流動(dòng)性能，有利于NEDDPET分子量的提高，意味著成纖后纖維的斷裂強(qiáng)度亦可增加；另外，PEG加入量的增加導(dǎo)致NEDDPET的L值、b值和二甘醇含量均有所增大，即聚合產(chǎn)物的明亮度改善，但黃色度加重，耐熱降解性和耐光性下降。二甘醇含量的增加也有其有益的一面，它可使NEDDPET纖維的染色深度加強(qiáng)，上色率提高。

由表 2 可見，隨著PEG含量的增加，NEDDPET玻璃化轉(zhuǎn)變溫度持續(xù)下降，甚至可降至50 ℃左右，說明高分子鏈段在較低溫度下的活動(dòng)能力增強(qiáng)，有利于較低溫度條件下染料向纖維內(nèi)部滲透。隨著PEG含量的增加，NEDDPET結(jié)晶溫度也在減小，4#樣品的Tc為119.35 ℃，比常規(guī)PET的結(jié)晶溫度低20 ℃左右，且結(jié)晶峰的峰形仍然比較尖銳，表明該聚合物可在較低溫度下完成結(jié)晶。因此，紡絲前切片的預(yù)結(jié)晶溫度就要適當(dāng)降低，同時(shí)纖維二次成形時(shí)熱定形溫度也需要降低；良好的結(jié)晶性能對(duì)織物染色牢度的增強(qiáng)則比較有利。隨著PEG含量的增加，NEDDPET的熔融溫度亦逐漸下降，這主要是由PEG柔性鏈段使熵變（ΔS）增大所致，加之IPA參與共聚又導(dǎo)致焓變（ΔH）有所減小，而Tm =ΔH/ΔS，故Tm值變小。圖 2 顯示，NEDDPET的起始分解溫度（Td）為330 ℃，遠(yuǎn)高于其紡絲溫度，故合成的NEDDPET具有較好的耐熱降解性能。所測(cè)NEDDPET的Tg、Tc、Tm及Td等數(shù)據(jù)為其切片預(yù)結(jié)晶、干燥、紡絲成形以及FDY、DTY加工工藝條件的制定提供了重要依據(jù)。

3.2 海島型復(fù)合纖維的成形加工

紡絲原料NEDDPET及EHDPET均為吳江赴東舜星化纖廠生產(chǎn)，主要性能指標(biāo)見表 3；兩種切片的干燥工藝條件相同，詳見表 4；干燥后切片的含水率為29 mg/kg。

NEDDPET或普通PET為島、EHDPET為海，以島/海質(zhì)量比（70/30）進(jìn)行復(fù)合紡絲。島和海兩臺(tái)紡絲螺桿的溫度均為 276 ℃，箱體溫度為 278 ℃；POY的紡速為2 800 m/min；DTY和FDY的加工工藝條件列于表 5 中。所紡POY、DTY及FDY的規(guī)格和力學(xué)性能見表 6。

無論紡制POY還是FDY，EHDPET/NEDDPET海島型復(fù)合纖維的紡絲速度均與以PET為島組分的紡速相同，紡絲順利，顯示可紡性良好。從表 6 中 NEDDPET為島的復(fù)合纖維的力學(xué)性能來看，其DTY或FDY的斷裂強(qiáng)度較以PET為島組分時(shí)略低，斷裂伸長(zhǎng)率相近，能滿足紡織加工的要求。

3.3 海島型復(fù)合纖維的堿減量處理及織物染色

海島型復(fù)合纖維的斷面結(jié)構(gòu)和堿減量開纖后單纖維的掃描電鏡照片見圖 3。

圖3（a）可見海島纖維斷面結(jié)構(gòu)清晰，島與海界限分明。該復(fù)合纖維經(jīng)溫度為 94 ～ 98 ℃、濃度為0.8% ～ 1.0%、浴比約為1∶30的NaOH水溶液處理25 ～ 30 min后，質(zhì)量失去29.8%；圖3（b）顯示，控制好堿減量工藝條件，即可達(dá)到良好的剝離效果，且島纖維表面光滑，未受到刻蝕傷害。

為檢驗(yàn)NEDDPET纖維的常壓染色效果，選用分散染料對(duì)NEDDPET和普通PET的超細(xì)纖維（單絲線密度為0.072 dtex）以及常規(guī)細(xì)度長(zhǎng)絲（133 dtex/36 f）針織物進(jìn)行染色。染色工藝為：染料用量4%（o.w.f.），少許分散劑，浴比30∶1，用冰醋酸調(diào)節(jié)染液pH值到4.5；以 1 ℃/min升溫至100 ℃，保溫30 min，再以 3 ℃/min降溫；布樣進(jìn)行漂洗、皂洗和熱水洗滌。所染織物的上色效果見圖 4。

染色結(jié)果顯示，無論是超細(xì)纖維織物還是常規(guī)線密度纖維織物，在常壓沸染條件下NEDDPET織物均比PET織物的染色深度高出約 2 級(jí)。染色溫度的降低無疑有利于降低能耗，對(duì)于NEDDPET與其它纖維的混紡或交織織物，甚至能夠省去單獨(dú)的間歇式溢流染色工序，實(shí)現(xiàn)連續(xù)式染色，提高生產(chǎn)效率；此外，上染溫度的降低還可使滌綸織物的印花加工變得容易，有助于進(jìn)一步開發(fā)花色品種，擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益。NEDDPET超細(xì)纖維經(jīng)編織物經(jīng)分散染料常壓沸染和高溫高壓染色的樣品照片見圖 5，采用常壓印花和轉(zhuǎn)移印花加工的樣品照片見圖 6。

對(duì)圖 5 中（a）、（b）兩圖進(jìn)行比較可以發(fā)現(xiàn)，125 ℃高溫條件下分散染料染制的NEDDPET超細(xì)纖維經(jīng)編樣品的棕色和黑色度更深，然而常壓沸染的同類樣品亦有良好的顯色效果，大紅、黑和深藍(lán)等樣品的色澤體現(xiàn)出NEDDPET超細(xì)纖維具備分散染料常壓深染的能力。圖 6 表明NEDDPET超細(xì)纖維織物易于常壓印花和轉(zhuǎn)移印花生產(chǎn)。

某纖維檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)依據(jù)GB/T 3920 ― 2008、GB/T 3921― 2008及GB/T 8427 ― 2008等國標(biāo)對(duì)NEDDPET織物的相關(guān)色牢度指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果見表 7。

表 7 的色牢度等級(jí)表明，NEDDPET織物的耐摩擦、皂洗及人造光色牢度能夠滿足服用織物的要求；其常規(guī)線密度織物基本與普通PET織物的各項(xiàng)色牢度等級(jí)相當(dāng)，但其超細(xì)纖維織物的耐摩擦牢度較低；原因主要是極細(xì)的纖維具有極大的比表面積，染至其內(nèi)部非晶區(qū)的部分染料容易通過極短的路徑遷移到表面；此外，比表面積越大，沾染物則越多，故由無數(shù)超細(xì)纖維集合構(gòu)制的織物在清洗時(shí)，表面沾存的染料不易被徹底清除。

4 結(jié)論

（1）本研究合成的NEDDPET基本實(shí)現(xiàn)了預(yù)期結(jié)果，具有良好的可紡性，其與EHDPET所紡海島復(fù)合纖維的物理機(jī)械性能理想；

（2）EHDPET/NEDDPET海島復(fù)合纖維織物水解剝離過程中島組分NEDDPET不被損傷；

（3）NEDDPET超細(xì)纖維織物可用分散染料常壓染色和印花，色澤達(dá)到一定深度，所染織物的色牢度指標(biāo)中僅有耐濕摩擦牢度為 3 ～ 4 級(jí)，其余均超過 3 級(jí)。

參考文獻(xiàn)

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第7篇：化學(xué)纖維紡絲方法范文

節(jié)能的

木質(zhì)素有望成為廉價(jià)碳纖維的主要材料

據(jù)了解，這項(xiàng)技術(shù)經(jīng)充分試驗(yàn)，可以從竹子、木材、果枝、灌木、蘆葦、秸桿等植物中有效地分離提取出纖維素、半纖維素、木質(zhì)素及各種有機(jī)成分，原料利用率極高。該項(xiàng)目延伸技術(shù)涉及到紡織、造紙、能源、化工、建材及航空航天、軍事等幾大領(lǐng)域。該項(xiàng)技術(shù)的問世突破了行業(yè)一直延用的傳統(tǒng)“酸堿法”制漿技術(shù)的瓶頸。首先，從源頭解決了制漿造紙業(yè)“黑液”的排放問題，同時(shí)獲得了多種高價(jià)值副產(chǎn)品，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)當(dāng)前節(jié)能減排、發(fā)展低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)起到了一定的推動(dòng)作用。

但是由于大量木質(zhì)素的混入，漿粕質(zhì)量低，難于漂白，產(chǎn)品不能長(zhǎng)期保存，應(yīng)用范圍窄，只能做一些低檔次產(chǎn)品，不能實(shí)現(xiàn)植物的高使用價(jià)值。

該項(xiàng)新技術(shù)將植物分離成為纖維素、新型半纖維素、新型高純度木質(zhì)素三種成份，其分離步驟先將植物分為綜纖素和木質(zhì)素，綜纖素即紙漿，根據(jù)需要再將綜纖素通過物理法可分為纖維素和半纖維素。

讓植物原始材料回收循環(huán)利用率100%

據(jù)悉，該技術(shù)基本上可以使植物原始材料得到100%的利用，而傳統(tǒng)化學(xué)方法只以提取植物中的綜纖維素為目標(biāo)產(chǎn)品，使得植物原始材料利用率約為植物的30%～40%，很多物質(zhì)被浪費(fèi)，包括大部分的木質(zhì)素，以及少量纖維素和半纖維素均以污染和廢棄物處理。傳統(tǒng)化學(xué)方法提取植物中的綜纖維素可利用機(jī)械漿能夠達(dá)到90%以上。

采用此技術(shù)提純的三種成分具有如下特征：纖維素特征是微細(xì)纖維或長(zhǎng)纖維狀態(tài)，不同的植物及殘余木素顯現(xiàn)淺黃色或白色，由于木質(zhì)素基本脫除屬于高質(zhì)量的纖維素漿，純度>90%，白度60%～85%ISO，與高級(jí)化學(xué)漿質(zhì)量相當(dāng)，遠(yuǎn)優(yōu)于其他的半化學(xué)漿和機(jī)械漿；新型半纖維素特征是末狀固體，淺黃色或白色，成份主要是多縮戊糖，含量>50%，屬于新型植物產(chǎn)品，具有廣泛用途，目前尚無工業(yè)化分離生產(chǎn)植物半纖維素的工藝技術(shù)和應(yīng)用廠家；新型高純度木質(zhì)素特征是黑色固體，具有熱融性、灰分可小于1%，木質(zhì)素分子量

從源頭上做到零污染、零排放

這項(xiàng)新技術(shù)將植物中三大成分纖維素、半纖維素、木質(zhì)素以及微量的成分，全部分離提取成高價(jià)值產(chǎn)品，廢料為零，既沒有污染排放的源頭存在，并且采用封閉式生產(chǎn)，參與植物反應(yīng)的原料全部回收循環(huán)利用，從而實(shí)現(xiàn)零污染、零排放。相比傳統(tǒng)的制漿造紙工業(yè)制取的目標(biāo)是植物成份中的纖維素，所有的木質(zhì)素和部分半纖維素，作為廢棄物和生產(chǎn)負(fù)擔(dān)，與化學(xué)藥品混合反應(yīng)，形成制漿廢水，具有高COD、BOD、SS、AOX負(fù)荷，在自然界中難降解，對(duì)生態(tài)造成破壞，環(huán)境受到嚴(yán)重的污染，成為污染的主要源頭。

在自然界中，木質(zhì)素的儲(chǔ)量?jī)H次于纖維素，而且每年都以500億噸的速度再生。制漿造紙工業(yè)每年要從植物中分離出大約1.4億噸纖維素，同時(shí)得到5000萬噸左右的木質(zhì)素副產(chǎn)品，但迄今為止，超過95%的木質(zhì)素仍以“黑液”的形式直接排入江河或濃縮后燒掉，很少得到有效利用。在該項(xiàng)技術(shù)延伸研發(fā)中，木質(zhì)素可成為不依賴煤炭和石油為原料而獲得的碳纖維材料。該技術(shù)產(chǎn)生的碳纖維可以是熔融紡直徑5至20微米長(zhǎng)絲碳纖維、熔噴直徑小于5微米超細(xì)碳纖維、靜電紡絲直徑小于100納米的碳纖維，其性能可以達(dá)到高強(qiáng)度、高模量、高彈性等要求。

新興的

未來時(shí)裝將“一掃即成” 第一件3D打印時(shí)裝真人秀

有人預(yù)言稱2013年是3D打印年，近日，在紐約時(shí)裝走秀活動(dòng)上，第一件條3D打印服裝給我們帶來了驚喜。

具有“繆斯女神”之稱的蒂塔·萬提斯在曼哈頓出席一個(gè)私人走秀活動(dòng)時(shí)身著一身尼龍網(wǎng)格禮服，這身禮服的設(shè)計(jì)靈感來源于著名的斐波那契數(shù)列，由Michael Schmidt和Francis Bitonti設(shè)計(jì)收藏。

此設(shè)計(jì)是全球第一件3D打印禮服。這件禮服由設(shè)計(jì)師Michael Schmidt和建筑師Francis Bitonti設(shè)計(jì)，Michael Schmidt特介紹說，這件裙子的骨架是在著名3D打印公司Shapeways用粉狀尼龍3D打印出來，再仔細(xì)地涂滿黑漆，最后鑲嵌上約12000顆黑色施華洛世奇水晶，耗時(shí)三個(gè)月制作完成的。雖然Shapeways公司信誓旦旦用來打印的尼龍粉質(zhì)地輕薄，但到底是否舒服，也只有看起來是被塞進(jìn)鳥籠子的萬提斯本人清楚了。

Francis Bitonti在介紹自己的設(shè)計(jì)作品時(shí)表示：“3D打印技術(shù)已經(jīng)延伸到各行各業(yè)，在時(shí)尚界這就意味著你天馬行空的設(shè)計(jì)理念都將會(huì)展現(xiàn)在作品上。當(dāng)萬提斯出場(chǎng)時(shí)，那禮服就好像具有魔力一般涌動(dòng)在她周圍，但是3D打印服裝的設(shè)計(jì)還有待改進(jìn)，比如如何調(diào)整服裝的版型以滿足人體曲線，如何做出收緊的效果，網(wǎng)格的設(shè)計(jì)中如何靈活應(yīng)用等等。”

Bitonti很久以前就有將3D打印技術(shù)與時(shí)裝相結(jié)合的想法。他利用萬提斯提供的尺寸設(shè)計(jì)出了一個(gè)3D模型，再根據(jù)Schmidt畫的草圖，用當(dāng)前最高端的設(shè)計(jì)軟件Maya畫出圖樣，接著運(yùn)用Rhino軟件將2633個(gè)獨(dú)立的環(huán)或線相連接，EOS P350激光燒制而成的17個(gè)部分手工拼接，才算是大功告成。“這件禮服如果由手工制作，價(jià)格不菲。”他表示。但是如今服裝設(shè)計(jì)行業(yè)對(duì)手工制作的需求還很龐大。

設(shè)計(jì)師Scott說：“3D打印技術(shù)對(duì)時(shí)尚市場(chǎng)有著極大的影響潛力，這是一個(gè)將手工業(yè)與時(shí)裝設(shè)計(jì)相結(jié)合的契機(jī)，一旦我們制作的機(jī)器能夠滿足時(shí)裝制作的要求，人們只需要站在房間里進(jìn)行3D掃描，一件衣服就做成了。”

新工藝

“透心涼”夏裝纖維制造工藝獲專利授權(quán)

炎炎夏日，酷暑難耐時(shí)總會(huì)聯(lián)想到一句冷飲廣告詞“晶晶亮，透心涼！”。近日，一款“透心涼”超爽涼感保健聚酯纖維制造方法獲得專利授權(quán)，該面料由上海德福倫化纖有限公司成功研發(fā)。

該公司技術(shù)人員介紹，該項(xiàng)技術(shù)采用無機(jī)納米超爽涼感聚酯母粒與聚酯切片混合，經(jīng)聚酯纖維生產(chǎn)工藝制作成超爽涼感保健聚酯纖維。該纖維與普通聚酯纖維相比能提高涼爽感20%以上，并賦予產(chǎn)品極佳的防紫外、吸濕排汗、降溫、抗菌和保健功能。

第8篇：化學(xué)纖維紡絲方法范文

Based on the analysis of the life cycle about the clothing, the carbon discharges of a piece of clothing during its life cycle have been analyzed. The author has put forward the fundamental methods to realize low carbon behavior from the sector of design, manufacture, transport, consumption and recycle.

作為我國國民經(jīng)濟(jì)重要行業(yè)的服裝業(yè)，如何在當(dāng)前的低碳經(jīng)濟(jì)背景下實(shí)現(xiàn)新的消費(fèi)及生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變，是一個(gè)值得研究的課題。服裝的生命線包括從其原材料生成直至進(jìn)行廢棄處理的全過程，在這一過程中，包括制造、運(yùn)輸、消費(fèi)及廢棄物處置各個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都必然產(chǎn)生能量的消耗，產(chǎn)生碳排放。從生命周期各階段入手，研究實(shí)現(xiàn)服裝產(chǎn)業(yè)低碳的策略和方法，有助于推進(jìn)服裝產(chǎn)業(yè)低碳模式的發(fā)展。

一、服裝生命周期碳排放分析

根據(jù)ISO14041標(biāo)準(zhǔn)，服裝生命周期通常包括 5 個(gè)主要環(huán)節(jié)：原料獲取、服裝生產(chǎn)、運(yùn)輸配送、服裝耗用和廢棄物處理等階段（圖 1）。每個(gè)環(huán)節(jié)都有能源的消耗和排放物排出，從而都存在碳的排放。

1. 原料獲取階段的碳排放

服裝原料的加工主要包括面料的纖維制造、紡紗、織造以及面料印染，這幾個(gè)階段一方面消耗大量的水、電等能源，另一方面又會(huì)排出大量的有害物質(zhì)，造成碳排放。

（1）纖維制造過程中的碳排放

不同服裝面料，在其纖維加工過程中，都會(huì)有碳排放。紡織纖維主要分為兩大類：以棉、麻等為原料的天然纖維和以石油為主要原料的合成纖維（滌綸、腈綸、錦綸等）。尤其是合成纖維，其制造過程一般都要經(jīng)過成纖高聚物的提純或聚合、紡絲液制備、紡絲及紡絲后加工等工藝過程，在其制作過程中，要消耗大量化學(xué)原料及水、電等能源，并會(huì)排出污染物，破壞環(huán)境，造成碳排放。同時(shí)，合成纖維多以石油為基本原料的，在當(dāng)今世界能源緊張的背景下，合成纖維的碳排放更是不容小覷。

（2）紡紗過程的碳排放

服裝面料的紡紗過程要消耗大量的能源，以棉紡廠為例，棉紗的生產(chǎn)工序主要包括開松、梳棉、并條、粗紗、環(huán)錠精紡、捻線、絡(luò)筒等多道工序，各個(gè)工序都需要耗費(fèi)大量的電能。同時(shí)，紡紗廠還需要空調(diào)、取暖、照明等必要的輔助設(shè)備以及廠內(nèi)的運(yùn)輸，這些都需要耗費(fèi)大量能源，造成碳的排放。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010年我國棉紡行業(yè)噸紗耗電基本在2 300 kW?h上下。除了電能的消耗以外，紡紗過程還要消耗汽、煤等能源，可見紡紗過程的碳排放也是不容忽視的。

（3）織造過程的碳排放

面料的織造過程主要包括漿紗、烘燥、織造等幾個(gè)工序，需要消耗大量的熱能和電能，要消耗燃料油和電等能源。同時(shí)，織造廠也同樣需要空調(diào)、取暖、照明等必要的輔助設(shè)備以及廠內(nèi)的運(yùn)輸，這些都需要耗費(fèi)大量能源，也都會(huì)造成一定量的碳排放。

（4）面料印染過程中的碳排放

紡織面料的印染加工除了消耗大量的能源外，用水量和污水排放量也較大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國印染行業(yè)每年約有70億t廢水排放，占總工業(yè)廢水的35%。印染廢水中常見的化學(xué)物質(zhì)見表 1。這些物質(zhì)排放在江河湖泊，對(duì)已經(jīng)十分短缺的生活用水將造成污染，從而破壞生態(tài)環(huán)境。

2. 成衣制作過程中的碳排放

一件服裝從面料進(jìn)廠到成衣出廠要經(jīng)歷打樣、裁剪、縫紉、熨燙等諸多環(huán)節(jié)，在每個(gè)環(huán)節(jié)中都要消耗水、電等能源，從而產(chǎn)生碳排放。有學(xué)者研究指出，一件重250 g的純棉T恤衫在成衣制作過程中的碳排放量是1.5 kg，是其自身重量的 6 倍；一件重400 g的滌綸褲子在成衣制作過程中碳排放量是6.11 kg，是其自身重量的15.3倍，可見，成衣制作過程的碳排放問題不容忽視。

3. 服裝運(yùn)輸過程中的碳排放

一件服裝在做成成衣后不是直接運(yùn)輸，還要經(jīng)過收貨、驗(yàn)針、合格品上架裝箱送貨等流程（圖 2）。其中包裝、驗(yàn)針、不合格品檢驗(yàn)、裝箱、運(yùn)貨等都會(huì)產(chǎn)生大量的碳排放。

4. 服裝消費(fèi)過程的碳排放

服裝在消費(fèi)使用階段，要經(jīng)過多次的洗滌、烘干、熨燙等，每一個(gè)環(huán)節(jié)都要消耗能源，造成碳排放。有人做了這樣的統(tǒng)計(jì)：假設(shè)一件250 g的純棉T恤一生中被洗滌、烘干、共計(jì)25次，每次在60 ℃的水溫下進(jìn)行，則這件250 g純棉T恤消費(fèi)使用過程中碳排放總量約7 kg，相當(dāng)于其自身重量的28倍。

5. 服裝廢棄造成的碳排放

由于人們生活水平的逐步提高，衣服更新周期也從溫飽型時(shí)代的 5 ～ 6 年，向小康型時(shí)代的 2 ～ 3 年變化（貧困型時(shí)代為 9 ～ 10年；富裕型時(shí)代為 1 年）。舊衣?lián)Q新衣是生活中的常事，紡織纖維制品的廢料產(chǎn)生數(shù)量也隨之逐年增加。而滌綸、錦綸、丙綸和腈綸等合成纖維是由石油提煉化學(xué)聚合加工而成，降解性極差，其廢棄纖維對(duì)環(huán)境污染的威脅亦十分嚴(yán)重。

同時(shí)，由于人們美化意識(shí)的日益增強(qiáng)，服裝飾品的品種越來越多，如用金屬、貝殼和合成塑料等等，數(shù)量也不斷擴(kuò)大。因而服裝飾品造成的環(huán)境污染也逐漸成為人們關(guān)注的話題。

二、服裝產(chǎn)業(yè)低碳模式分析

結(jié)合服裝生命周期碳排放分析，對(duì)服裝產(chǎn)業(yè)低碳模式的研究，涉及到服裝的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、消費(fèi)、回收等環(huán)節(jié)。

1. 堅(jiān)持綠色創(chuàng)意設(shè)計(jì)是服裝低碳的根本

綠色創(chuàng)意設(shè)計(jì)就是指在服裝設(shè)計(jì)上要突破原來的傳統(tǒng)服裝設(shè)計(jì)理念，在服裝設(shè)計(jì)創(chuàng)意上除了要考慮美學(xué)特征、藝術(shù)情趣、創(chuàng)意理念、時(shí)尚潮流等的因素以外，充分考慮服裝生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)，充分考慮新資源的開發(fā)與利用、高性能纖維的研究與設(shè)計(jì)以及高功能性纖維產(chǎn)品的生態(tài)性設(shè)計(jì)。在造型設(shè)計(jì)上，增加再循環(huán)和低耗能無污染材料的使用；在款式構(gòu)成上，作易于拆卸的多功能型設(shè)計(jì)與工藝技術(shù)處理，在材料選擇上，減少原料和輔料的種類和數(shù)量，采用高功能纖維的原料等，產(chǎn)品零部件經(jīng)過加工和粉碎后可以回收，減少對(duì)環(huán)境的污染。

2．低碳生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)服裝低碳的有力保證

要實(shí)現(xiàn)服裝生產(chǎn)環(huán)節(jié)的低碳，需要從以下幾方面入手：一是能源。通過采用太陽能、風(fēng)能、生物能等低碳的可再生能源或其他清潔能源，替代傳統(tǒng)的高碳的石化能源。二是原材料的使用與循環(huán)再生。一方面，積極研發(fā)可回收再利用的纖維，開發(fā)低碳服裝及舊衣物的循環(huán)回收工藝；另一方面，選用天然、可再生且能循環(huán)使用的低碳原材料，并改良各種化學(xué)染料，將纖維生產(chǎn)、染色等環(huán)節(jié)對(duì)環(huán)境的損害降到最低。

另外，在堅(jiān)持采用低耗能的生產(chǎn)方式和低污染的生產(chǎn)原料的基礎(chǔ)上，服裝生產(chǎn)企業(yè)還可聯(lián)合服裝設(shè)計(jì)師與經(jīng)銷商等開通各種的服裝增值服務(wù)，包括為顧客進(jìn)行搭配指導(dǎo)，幫助顧客回收舊衣服；組織顧客進(jìn)行服飾DIY等，以幫助顧客有效的使用服裝，推動(dòng)服裝的低碳消費(fèi)。

3. 低碳運(yùn)輸是服裝產(chǎn)業(yè)低碳模式的重要環(huán)節(jié)

綠色低碳運(yùn)輸是服裝產(chǎn)業(yè)低碳化的一項(xiàng)重要內(nèi)容。綠色低碳運(yùn)輸首先是要對(duì)貨運(yùn)網(wǎng)點(diǎn)、配送中心的設(shè)置做合理布局與規(guī)劃，通過縮短路線和降低空載率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。綠色低碳運(yùn)輸?shù)牧硪粋€(gè)要求是改進(jìn)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)和使用清潔燃料，以提高能效。

4. 低碳消費(fèi)是實(shí)現(xiàn)服裝低碳的基礎(chǔ)

低碳消費(fèi)，主要包括服裝購買和使用保養(yǎng)兩個(gè)方面。

消費(fèi)者在購買服裝時(shí)要做到低碳消費(fèi)，應(yīng)注意 3 個(gè)方面的問題：一是盡可能選擇以低碳排放手段生產(chǎn)的服裝。二是盡可能少買衣服，提高服裝的利用率，延長(zhǎng)服裝的使用時(shí)間。三是盡可能就近購買。在服裝的保養(yǎng)方面，盡可能減少洗滌次數(shù)，同時(shí)洗滌過程中要盡量做到低碳，如可以從機(jī)洗改為手洗，同時(shí)降低洗滌溫度，盡量避免烘干環(huán)節(jié)，減少衣物熨燙等都可以降低能耗。

5. 合理利用服裝廢棄物，是服裝低碳的最后保障

服裝廢棄物的處理，應(yīng)從兩方面做好工作。一是加強(qiáng)分類管理, 即廢棄紡織品的管理可借鑒垃圾分類管理的經(jīng)驗(yàn)，要求消費(fèi)者在確認(rèn)其過期的紡織品將廢棄時(shí)，按照纖維類別分別裝入垃圾袋子，并將紡織品上的鈕扣、拉鏈等飾件拆下，裝入另外的袋子，以利于廢棄紡織品的回收。

二是做好廢棄紡織品服裝的回收利用工作。針對(duì)廢舊服裝的回收再利用方法主要有 3 種，分別是物理回收、能量回收和化學(xué)回收。物理回收是指對(duì)廢舊紡織品服裝進(jìn)行初步的機(jī)械加工后，就可以被重新利用。能量回收是將廢舊服裝中熱值較高的化學(xué)纖維通過焚燒轉(zhuǎn)化為熱量，用于火力發(fā)電的回收再利用方法。化學(xué)回收是將廢舊服裝中的高分子聚合物解聚，得到單體，然后再利用這些單體制造新的化學(xué)纖維的回收再利用方法。

三、結(jié)語

通過對(duì)服裝生命周期的分析可以看出，服裝工業(yè)的發(fā)展與資源、環(huán)境問題密切相關(guān)。服用纖維的制造、服裝面料的生產(chǎn)、服裝制造、服裝運(yùn)輸、服裝使用及廢棄過程消耗大量的資源和能源，同時(shí)也排放出大量的廢氣、廢水和工業(yè)固體廢棄物。從服裝的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、消費(fèi)、回收等各個(gè)環(huán)節(jié)入手，對(duì)服裝產(chǎn)業(yè)低碳模式進(jìn)行系統(tǒng)的分析，有助于對(duì)服裝產(chǎn)業(yè)的低碳模式有更全面的認(rèn)識(shí)。

參考文獻(xiàn)

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第9篇：化學(xué)纖維紡絲方法范文

談背景低碳必將伴隨行業(yè)發(fā)展

“十一五”期間，我國化纖工業(yè)在節(jié)能減排工作方面取得了明顯成效。整個(gè)行業(yè)共淘汰落后產(chǎn)能300多萬噸，化纖噸纖維綜合能耗下降30.4%，聚酯聚合、粘膠短纖、錦綸聚合、錦綸長(zhǎng)絲能耗水平基本達(dá)到了國際先進(jìn)水平；噸化學(xué)纖維取水量下降25.7%，廢水排放量下降25%，COD排放量下降20%，S02排放量下降25%；粘膠行業(yè)水重復(fù)利用水平平均提高20個(gè)百分點(diǎn)；聚酯行業(yè)水重復(fù)利用率已達(dá)95%以上。

但是，這些成就并不能說明全部。現(xiàn)如今，從內(nèi)外部環(huán)境方面來看，市場(chǎng)需求不足、原料價(jià)格不穩(wěn)定、國際競(jìng)爭(zhēng)壓力不斷加大、勞動(dòng)力等生產(chǎn)要素成本不斷上升、產(chǎn)業(yè)鏈上下游效益狀況不平衡等越來越多的因素制約著企業(yè)的發(fā)展。從政府要求層面來看，國家對(duì)環(huán)境友好、資源節(jié)約、清潔生產(chǎn)等方面的要求愈加嚴(yán)格，未來化纖行業(yè)的發(fā)展必將伴隨低碳，而且也是企業(yè)由大到強(qiáng)轉(zhuǎn)變的必經(jīng)之路；從行業(yè)和企業(yè)自身來說，當(dāng)前，資源不足、能耗高是我國化纖行業(yè)的瓶頸，企業(yè)也必須低碳發(fā)展，從而破解這些束縛。

在這種情況下，走新興工業(yè)化道路是我國化纖行業(yè)未來相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)的一項(xiàng)戰(zhàn)略任務(wù)，節(jié)能減排及資源綜合利用，成為未來一段時(shí)間內(nèi)化纖行業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的主攻方向之一。

《化纖工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中也提出，整個(gè)行業(yè)要積極推動(dòng)節(jié)能減排和資源循環(huán)利用。要重點(diǎn)推廣一些關(guān)鍵性的技術(shù)，強(qiáng)化由終端治理向過程監(jiān)控、清潔生產(chǎn)技術(shù)的轉(zhuǎn)變，加快淘汰和替代高能耗、高污染、低效率的落后生產(chǎn)工藝和設(shè)備，要在“十二五”期間淘汰落后產(chǎn)能150萬噸，企業(yè)同時(shí)還要積極的開展各種清潔生產(chǎn)審核、碳足跡認(rèn)證研究等工作。

看做法低碳需從細(xì)節(jié)做起

為了落實(shí)《化纖工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中節(jié)能減排和資源循環(huán)利用的工作任務(wù)，中國化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會(huì)首先身體力行地開展了一系列工作：編制了一系列清潔生產(chǎn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，2012年編輯出版了《中國化纖行業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)》白皮書，主要匯集了化纖各行業(yè)能耗、物耗及環(huán)境保護(hù)方面的基礎(chǔ)資料。配合工信部編制《聚酯滌綸行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)推行方案》，并在去年開展了化纖行業(yè)節(jié)能減排先進(jìn)企業(yè)評(píng)選活動(dòng)。

為促進(jìn)行業(yè)的低碳發(fā)展，今年9月舉辦的第中國國際化纖會(huì)議專門開辟了“低碳、綠色、循環(huán)的化纖工業(yè)體系”專題論壇，圍繞清潔生產(chǎn)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)政策研究、積極推進(jìn)化纖工業(yè)低碳與循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳紡織品開發(fā)思路、低碳認(rèn)證，綠色標(biāo)簽、無染纖維發(fā)展前景及滌綸、錦綸行業(yè)清潔生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)介紹等展開討論，希望可以促進(jìn)化纖行業(yè)節(jié)能減排工作深入開展，促進(jìn)節(jié)能減排新技術(shù)的推廣應(yīng)用，引領(lǐng)化纖行業(yè)低碳化發(fā)展。

現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)已經(jīng)涌現(xiàn)出了如江蘇盛虹科技股份有限公司、浙江華欣新材料股份有限公司、海鹽海利環(huán)保纖維有限公司、龍福環(huán)能科技股份有限公司、蘇州金輝纖維新材料有限公司等一批在節(jié)能減排、低碳環(huán)保方面頗有建樹的企業(yè)。無論是在產(chǎn)學(xué)研的合作模式下，還是在企業(yè)的自主研發(fā)過程中，類似于原液著色與在線添加關(guān)鍵技術(shù)、余熱綜合利用技術(shù)、紡絲空調(diào)使用室外風(fēng)技術(shù)、多頭紡卷繞節(jié)能技術(shù)、液相增粘熔體直紡滌綸工業(yè)絲紡絲技術(shù)等一批綜合節(jié)能減排效果顯著的先進(jìn)技術(shù)已經(jīng)為整個(gè)行業(yè)的節(jié)能減排做出了不小的貢獻(xiàn)。

比如，從聚酯酯化廢水中回收有機(jī)物技術(shù)，就是一項(xiàng)綠色、節(jié)能、減排降耗的先進(jìn)技術(shù)，既可以回收乙醛、乙二醇產(chǎn)品加以利用，又能減少COD的排放。這項(xiàng)技術(shù)提取有機(jī)物后排出的廢水COD可以降低至3000mg/l以下，1.5年即可收回投資，100萬噸/年聚酯改造的投資，當(dāng)年就可收回投資。同時(shí)，模塊式渦旋直接制冷技術(shù)在化纖中央空調(diào)改造中的應(yīng)用，較其他形式的中央空調(diào)可節(jié)能1/4～1/3左右，且運(yùn)行過程中不使用水資源，更不會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害的排放物。

當(dāng)然，管理節(jié)能也是節(jié)能減排的重要組成部分，通過嚴(yán)格精細(xì)的項(xiàng)目管理技術(shù)改造和節(jié)能項(xiàng)目的投運(yùn)，可以持續(xù)減少能耗、物耗。杭州貝斯特化纖有限公司通過創(chuàng)新節(jié)能技改和提高節(jié)能管理水平，大大提高了設(shè)備的能源利用效率，降低了能耗水平，噸產(chǎn)品綜合能耗同比下降3%。

探未來低碳需產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合推動(dòng)

在國家環(huán)保部清潔生產(chǎn)中心副主任周長(zhǎng)波看來，現(xiàn)在整個(gè)化纖行業(yè)的清潔生產(chǎn)情況雖然整體較前些年取得了不俗的成績(jī)，但在環(huán)保部對(duì)化纖行業(yè)進(jìn)行實(shí)際走訪審核過程中，還是發(fā)現(xiàn)了不少的問題。

周長(zhǎng)波分析，“這些企業(yè)對(duì)清潔生產(chǎn)的認(rèn)識(shí)不足，清潔生產(chǎn)的信息機(jī)構(gòu)力量也比較薄弱。針對(duì)這部分問題，我建議整個(gè)化纖行業(yè)要開展清潔生產(chǎn)審核示范，并結(jié)合審核案例，開展行業(yè)內(nèi)清潔生產(chǎn)審核方法、技巧、指南、手冊(cè)的研究工作。”

周長(zhǎng)波表示，化纖行業(yè)開展清潔生產(chǎn)審核是開展清潔生產(chǎn)中產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟工作的一條有效渠道。