常用纺丝方法:熔体纺丝和溶液纺丝两类。通常在熔融状态下不发生显著分解的成纤聚合物采用熔体纺丝,例如聚酯纤维、聚酰胺纤维等。熔体纺丝过程简单,纺丝速度高。溶液纺丝法适用于熔融时要分解的成纤聚合物,将成纤聚合物溶解在溶剂中制得粘稠的纺丝液,然后进行纺丝。按从喷丝孔挤出的纺丝液细流的凝固方式,溶液纺丝又分为湿法纺丝和干法纺丝两种。溶液纺丝纺速较低,尤其是湿法纺丝。为提高纺丝能力,需采用孔数很多的喷丝头。干法纺丝的纺速高于湿法纺丝,但远低于熔体纺丝。
熔体纺丝:分直接纺丝法和切片纺丝法。直接纺丝是将聚合后的聚合物熔体直接送往纺丝;切片纺丝则需将高聚物熔体经注带,切粒等纺丝前准备工序而后送往纺丝。大规模工业生产上常采用直接纺丝,但切片纺丝更换品种容易,灵活性较大,在长丝生产中仍占主要地位。
熔纺包括以下步骤:①制备纺丝熔体(将成纤高聚物切片熔融或由连续聚合制得熔体);②熔体通过喷丝孔挤出形成熔体细流;③熔体细流冷却固化形成初生纤维;④初生纤维上油和卷绕。合成纤维主要品种涤纶、锦纶、丙纶等都采用熔纺生产。熔纺的主要特点是卷绕速度高、不需要溶剂和沉淀剂,设备简单,工艺流程短。熔点低于分解温度、可熔融形成热稳定熔体的成纤聚合物,都可采用这一方法成型。
湿法纺丝:纺丝原液被循环管道送至纺丝机,通过计量泵计量,然后经烛形滤器、连接管而进入喷丝头(帽)。喷丝头一般采用黄金与铂的合金或钽合金材料制成。在喷丝头上有规律地分布若干孔眼,孔径为0.05~0.08毫米。从喷丝孔眼中压出的原液细流进入凝固浴,原液细流中的溶剂向凝固浴扩散,凝固剂向细流渗透,从而使原液细流达到临界浓度,在凝固浴中析出而形成纤维。湿纺中的扩散和凝固是物理化学过程,但某些化学纤维在湿纺过程中还同时发生化学变化。例如粘胶纤维,纤维素黄酸钠分解成为纤维素再生纤维。