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干法紡絲

化學(xué)纖維主要紡絲方法之一，簡(jiǎn)稱(chēng)干紡。干法紡絲和濕法紡絲都是采用成纖高聚物的濃溶液來(lái)形成纖維。與濕紡不同的是，干紡時(shí)從噴絲頭毛細(xì)孔中壓出的紡絲液細(xì)流不是進(jìn)入凝固浴，而是進(jìn)入紡絲甬道中。通過(guò)甬道中熱空氣流的作用,使原液細(xì)流中的溶劑快速揮發(fā),揮發(fā)出來(lái)的溶劑蒸汽被熱空氣流帶走。原液在逐漸脫去溶劑的同時(shí)發(fā)生固化，并在卷繞張力的作用下伸長(zhǎng)變細(xì)而形成初生纖維。

干法紡絲與熔體紡絲有某些相似之處，二者都是在紡絲甬道中使高聚物流體(溶液或熔體)的粘度達(dá)到某一臨界值而實(shí)現(xiàn)凝固。不同的是，熔紡時(shí)凝固過(guò)程是借紡絲行程中細(xì)流溫度下降而實(shí)現(xiàn)的，而干紡則通過(guò)原液細(xì)流中溶劑揮發(fā)，高聚物濃度不斷增大而凝固。

溶劑的脫除

在干紡的紡絲行程中，原液細(xì)流中溶劑的脫除通過(guò)下列三步實(shí)現(xiàn)：①原液一出噴絲孔立即快速揮發(fā)──閃蒸；②溶劑從原液細(xì)流內(nèi)部向外擴(kuò)散；③從細(xì)流表面向周?chē)鷼怏w介質(zhì)作對(duì)流傳質(zhì)。在靠近噴絲頭的一段紡程上，傳質(zhì)的機(jī)理包括閃蒸、對(duì)流和擴(kuò)散的綜合作用，隨后純擴(kuò)散就逐漸變成控制傳質(zhì)過(guò)程速率的因素。

干紡時(shí)，紡絲原液與周?chē)鷼怏w介質(zhì)之間只有傳熱和傳質(zhì)過(guò)程，不發(fā)生任何化學(xué)變化。干紡的紡絲速度主要取決于溶劑揮發(fā)的速度，通常在聚合物的溶解度和紡絲液粘度許可的條件下原液濃度應(yīng)盡可能高，并選擇沸點(diǎn)較低和蒸發(fā)潛熱較小的溶劑，借以減少紡絲原液轉(zhuǎn)化為纖維所需揮發(fā)的溶劑量，降低熱能消耗并提高紡絲速度。干紡時(shí),紡絲原液的濃度和粘度都比相應(yīng)的濕法紡絲原液為高。通常干紡溶劑的沸點(diǎn)不超過(guò)80℃，但沸點(diǎn)高達(dá)153℃的二甲基甲酰胺(DMF)也可用作聚丙烯腈纖維和某些高彈性纖維干紡的溶劑。