化学纤维纺丝方法精选(九篇)

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第1篇：化学纤维纺丝方法范文

关键词：化学纤维；二氧化钛；含量；检测

1 二氧化钛在化学纤维中的应用

钛白粉消光剂的添加不仅对化学纤维的消光起重要作用，而且对纤维聚合物性能、机器磨损程度、过滤组件使用周期、纺丝的断头率、纤维的物理机械性能产生影响。因此，化学纤维中二氧化钛消光剂的用量一般不会太高，如微消光聚酯切片中钛白粉的加入量仅为0.07%；半消光切片为0.1%～0.3%，全消光切片加入量为0.5%～2.5%[1]。通常情况下，在实际应用中钛白粉的加入量在0.2%～0.5%时就可达到很好的消光和增白效果，得到与天然纤维相仿的不透明度，而且对纤维强度、延伸度无明显影响。

此外，二氧化钛消光剂的适用范围也很广，在化学纤维生产中，锦纶、涤纶、腈纶、粘纤、丙纶等都可选用钛白粉做消光剂，不同的是钛白粉在纤维生产中加入的时间段。如在锦纶6生产中，钛白粉是在己内酰胺中分散后参加聚合反应，然后在纺丝时分散到每根单丝中去。在锦纶66生产中，钛白粉是先于水中分散，然后在尼龙盐聚合过程中加入。而在聚酯纤维生产中，钛白粉是加入到乙二醇中且均匀分散后，再在聚合中加入。在腈纶生产中，钛白粉是在硫氰酸钠水溶液中分散后混入聚丙烯腈纺丝原液中，得到含有定量消光剂的均匀消光原液，从而纺得消光纤维。在粘纤的生产中，消光粘胶丝的生产工艺有两种，一种是整体加入法，即将钛白粉配成悬浮液，在粘胶生产过程的磺化或溶解工序加入，直接借助设备的搅拌，均匀分散于粘胶中。第二种是纺丝前注射法，借助于一套纺丝前注射装置，把配成悬浮液钛白粉在纺丝机前与粘胶均匀混合后注入纺丝机。对于消光丙纶的生产，钛白粉主要是以色母粒的方式加入[2-3]。

2 化学纤维中二氧化钛含量的检测方法

目前，化学纤维中二氧化钛含量的测定还没有建立相关的统一的方法标准，常见的检测方法主要有紫外可见分光光度法、XRD法、ICP-AES法、ICP-MS法以及灰化法等。

2.1 紫外可见分光光度法（UV法）

紫外可见分光光度法是目前检测聚酯切片及腈纶中二氧化钛含量的普遍方法[4-5]。它的测试原理是二氧化钛在加热的条件下可溶于强酸，溶解后的四价钛离子能与过氧化氢形成黄色的络合物，使用分光光度计在410nm处测定其吸光度，从而达到定量检测的目的。该测试方法的难点在于要使化纤中的二氧化钛完全均匀溶解在测试溶液中，要达到这种效果，一般采用焦硫酸钾法和浓硫酸加硫酸铵法这两种方法。罗敏[6]采用焦硫酸钾法和浓硫酸加硫酸铵法两种方法，测定聚酯纤维中的二氧化钛含量。结果发现采用浓硫酸加硫酸铵法比较快捷方便，只要一次加热就能把二氧化钛转变成可溶性物质，而焦硫酸钾法需要二次加热，费时，而且需要添加高温电炉等设备，在灰化过程中还有毒气放出，具有一定危险性。综合比较后认为，浓硫酸加硫酸铵法样品处理方法简便，在保证检测精度的前提下更能实现快速、正确的检测要求。

此外，针对紫外可见分光光度法灵敏度及准确性的不足之处，姚燕春[7]等改进了样品量及溶液酸度的控制，将原有的灵敏度从0.01%提升至0.0001%，而刘加平[8]通过提高称样量并使用高氯酸替代过氧化氢褪色，提高了紫外分光光度法的准确率。

2.2 X射线衍射法（XRD法）

在GB/T 14190—2008《纤维级聚酯切片（PET）试验方法》[4]中还提供一种二氧化钛的定量检测方法——X射线衍射法。该法的测试原理是钛元素在X射线作用下能够产生荧光。在试样表面，荧光强度与钛元素含量成正比。通过测试试样表面荧光强度，定量其中二氧化钛含量。测试过程中要使用热压机将聚酯切片制作成测试样板，并根据二氧化钛标样样板制作的标准曲线确定样品中二氧化钛的具体含量。该方法仅适用于颗粒状的聚酯切片，不适用于纤维状的聚酯。

2.3 ICP-AES法

ICP-AES法，即采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪测定化纤中的二氧化钛的含量。其原理是利用四价钛离子与过氧化氢生成黄色络合物的显色反应，采用ICP-AES测定其吸光值，根据其吸光值对应标准曲线得到溶液中钛的浓度，并计算出二氧化钛含量。

华正江等[9]采用ICP-AES法测定聚酯切片中的二氧化钛、灰分含量。结果发现，ICP-AES法测得二氧化钛的加标回收率为98%～102% ，相对标准偏差为0.62 （n=8），其准确度、精密度和可靠性都较分光光度法优秀，尤其是当化纤中二氧化钛含量较低，低于0.5g/mL时，由于标准曲线中钛含量的范围为0～16mg/L，标准曲线中段的钛含量和测试样品溶液中的钛含量有近一个数量级的差异，从而导致在测试极低钛含量的样品溶液时标准曲线的线性关系差，数据偏离大，而ICP-AES法检测限较低，可以很好地满足微消光化纤中二氧化钛含量的检测需求。

2.4 ICP-MS法

ICP-MS法，即采用电感耦合等离子体质谱联用仪测定化纤中的二氧化钛的含量。花金龙[10]等采用湿法和微波法对聚酯纤维样品进行消解，再利用电感耦合等离子体质谱联用仪对样品中TiO2含量进行了测定。测试结果显示，湿法消解的检出限比微波消解的低，湿法消解平均测定值大于微波消解，同时加标回收试验结果也证明，湿法消解更有利TiO2的消解，可实现TiO2含量的准确测定。

2.5 灰化法

灰化法是利用二氧化钛耐高温的特性（TiO2的熔点为1800℃，TiO2粉末冷却时为白色，受热则呈浅黄色）来进行二氧化钛含量的检测。灰化法相较于其他几种方法，其最大的优势在于不需要任何化学试剂就能进行二氧化钛的检测，且步骤简单，设备要求不高，比较适合日常检验。但其准确性并未得到充分验证且相对差异率较高，故并未得到广泛的使用。

陈士琢等[11]采用灼烧法将醋酯纤维丝束灰化，通过剩余的固体物（包括TiO2和纯醋酯纤维丝束本身的灰分在内的总灰分），计算醋酯纤维丝束中的TiO2含量，结果显示，不同醋酯纤维二氧化钛含量的相对差异率均在20%以下，满足测试的要求。

3 结语

化学纤维中二氧化钛的检测方法各有不同，但是每种方法都有其自身的优势与不足，故在选择方法时，必须首先考虑方法的准确性和适用性。在保证准确、适用的前提下，应选用最简便、最快速和最安全的方法，同时也必须考虑设备条件等客观因素。此外，也应该进一步建立一种统一的、适用于不同化学纤维的二氧化钛检测方法标准，以便进一步规范化学纤维产品质量的控制，提高我国化学纤维的整体品质。

参考文献：

[1] 胡伟礼. 化学纤维的光泽与二氧化钛含量、白度、光泽度关系的试验探讨[J]. 中国纤检，1989， （1）： 22-25.

[2] 邓婕，吴立峰. 钛白粉应用手册[M]. 北京：化学工业出版社，2005： 210-216.

[3] 韩宾锁. 合成纤维用钛白粉的选择[J]. 合成纤维工业，1986， （4）： 15-16.

[4] GB/T 14190—2008 纤维级聚酯切片（PET）试验方法[S].

[5] GB/T 16602—2008 腈纶短纤维及丝束[S].

[6] 罗敏. 紫外分光光度法测定聚酯纤维中二氧化钛的含量[J]. 应用化工，2006， 35（2）： 144-146.

[7] 姚燕春等. 改进分光光度法测定聚合物中微量二氧化钛的研究[J]. 广东化纤技术通讯，1991， （4）： 50-51.

[8] 刘加平. 聚酯切片中钛含量测定的影响因素及改进方案[J]. 合成技术及应用，1993， 9（4）： 47-51.

[9] 华正江，郑琳，俞雄飞，等. ICP-AES法测定聚酯切片中的二氧化钛、灰分含量[J]. 化学分析计量，2008，17（2）： 28-30.

[10] 花金龙，姜逊，张玉莲，等. ICP-MS法测定聚酯纤维中TiO2的含量[J]. 化学分析计量，2011， 20（2）： 30-31.

第2篇：化学纤维纺丝方法范文

欧洲生物塑料协会主席弗朗索瓦・比耶指出：“大力发展生物基纤维，未来纺织化纤工业的相关技术、工艺、设备、人才、经营模式等方面都要随之发生深刻变化。生物基纤维产业将带给纺织行业欣欣向荣的前景与潜力无穷的提升空间。”。

依据欧洲生物塑料协会的研究报告，生物基纤维是指原料来源于可再生物质的一类纤维，包括天然动植物纤维、再生纤维及来源于生物质的合成纤维，被视为工业时代下天然纤维的延续。生物基纤维具有绿色、环境友好、原料可再生以及生物降解等优良特性，有助于解决当前全球经济社会发展所面临的严重的资源和能源短缺以及环境污染等问题。因为生物基纤维采用农、林、海洋废弃物、副产物加工而成，是来源于可再生生物质的一类纤维，体现了资源的综合利用与现代纤维加工技术完美融合，其纤维纺织品及其他产品亲和人体，环境友好，并有特有的多方面功能，引领全球纺织品及其他产品新一轮的消费趋势。而各国丰富的生物质原料资源储量， 也为生物基纤维的开发开了绿灯。其中，再生生物基纤维以针叶树、木材下脚料、毛竹、麻类、藻类、虾、蟹等水产品和昆虫等节肢动物的外壳为原料，原料广且环保自然。合成生物基纤维采用农林副产物为原材料，经发酵制得生物基原料，制得生物基聚酯类、生物基聚酰胺类等，它们都是极具发展前景的纺织材料。

生物基纤维的发展历程

自古以来，人类的生活就与纤维密切相关。公元前就已在世界范围内得到了应用的麻、棉、丝、毛等，实际上均是生物基纤维。所谓生物基纤维（Bio based fiber），是指利用生物体或生物提取物制成的纤维，即来源于利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的可再生生物基的一类纤维。生物基纤维的品种很多，为了研究和使用上的方便，可以从不同角度对它们进行分类。根据原料来源和生产过程，生物基纤维可分为三大类：生物基原生纤维，即用自然界的天然动植物纤维经物理方法处理加工成的纤维；生物基再生纤维，即以天然动植物为原料制备的化学纤维；生物基合成纤维，即来源于生物基的合成纤维。

与生物基原生纤维悠久的历史相比，生物基再生纤维的历史还较短。最早问世的生物基再生纤维是硝酸纤维素纤维，1883年由J.W.Swan和Chardonnet分别获得专利，1891年规模化生产。随后，各种形式的生物基再生纤维（包括铜氨纤维、粘胶纤维和醋酯纤维）相继问世。从20世纪初期起，还出现了各种再生蛋白基纤维，其中日本东洋纺公司的酪素蛋白基纤维“Chinon”1968年成为世界化学纤维的十大发明之一。可以说，从19世纪末至20世纪30年代是生物基化学纤维的创新与起步阶段。但随着20世纪40年代至50年代，一些以煤化工和石油工业为基础的矿物源合成纤维品种的陆续问世，生物基化学纤维的产量虽然仍在增加，但从60年代中期起增加的速率趋于平稳。由于石油化工为合成纤维提供了大量廉价的原料，从而促进了合成纤维的大发展，其产量于1968年首次超过生物基化学纤维。

由于合成纤维以不可再生的石油资源为基础，其大部分废弃物不可降解，因此不符合可持续发展的要求。于是，从上世纪60年代开始，欧美发达国家开始重新开始重视对生物基化学纤维的研究。1962年，美国Cyanamid公司用聚乳酸制成了性能优异的可吸收缝合线。1969年，美国Eastmann Kodak取得了纤维素新溶剂甲基吗啉氧化物（NM-IVIO）的专利。20世纪90年代以来，已经有一批新型生物基化学纤维实现了工业化。其中最有代表性的是莱赛尔（Lyocell）纤维和聚乳酸纤维。此外甲壳素和壳聚糖纤维、胶原纤维、海藻酸纤维等虽然在服装领域的用量不大，但在医疗领域已经取得重要地位。而曾经在三四十年代昙花一现的大豆蛋白基纤维等再生蛋白基纤维，也因为具有生态纤维的特征而重新受到重视。

本世纪以来，以植物/农作物为原料，运用生物技术制备成纤聚合物的单体，是生物基纤维的主要研究方向之一。而传统合成纤维的成纤聚合物单体一般采用化学方法合成。近年来，纤维科学研究者十分重视运用生物技术合成成纤聚合物的单体的研究。例如日本富士通与本田公司从蓖麻秸秆中研发出新的生物基纤维聚合体用于汽车内饰用织物。法国罗地亚公司采用蓖麻秸秆原料制成了聚酰胺610纤维。其中最重要的生物基化学纤维聚乳酸，其成纤聚合物的单体L-乳酸则是以玉米、山芋等为原料，采用发酵法生产的。美国杜邦公司已在用玉米淀粉制备聚对苯二甲酸丙二醇酯的单体丙二醇（PDO）的技术上取得了重大突破。美国农业集团卡吉尔（CargiⅡ）公司组建了一家新公司，利用生物柴油生产过程中的副产品甘油来生产丙二醇。杜邦公司还开展了用生物技术合成己二腈，再转化为尼龙6和尼龙66的单体己内酰胺和己二酸的研究。

政策导向战略发展

据美国儒士咨询公司最近报告指出，20世纪形成了石油经济和技术体系，2l世纪将会出现生物基经济产业。以生物基工程技术为核心的新型生物基纤维的快速发展，将成为引领化纤工业发展的新潮流。该报告认为，在生物基产业发展初期，社会、环境和战略价值要大于经济价值，国家目标、政府的引导和联盟组织等的支持是取得成功的必要条件，发达国家政府在政策和资金方面的支持强度越来越大。现在世界各国特别是发达国家在恢复经济的长远规划中，均把发展生物产业作为走出困境、争夺高新技术制高点、重新走向繁荣的国家战略。另一方面，重新定义生物基纤维材料不仅是服装、家纺、产业用纺织品的原料，而且是重要的基础材料和工程材料。他们不断进行产业结构调整，逐步把纤维产业转向利润更高、受资源或环境影响更小的高性能生物基纤维的研发和生产。

另据欧洲生物塑料协会的调查资料显示，生物基纤维作为有助于解决当前全球经济社会发展所面临的严重的资源和能源短缺以及环境污染等问题，目前在欧美等发达国家和地区纷纷鼓励开发与使用生物基纤维。如美国能源部和美国农业部赞助的“2020年植物/农作物可再生性资源技术发展计划”，提出了2020年从可再生的植物衍生物中获得10%的基本化学原材料。为支持生物基纤维材料的研发应用，美国能源署（DOE）最近向两个大型研究项目拨款1130万美元。据悉，这两个项目旨在以农业废弃物或木质生物质为原料，研制出造价低廉、性能优异的再生碳纤维材料。据悉，该种材料一旦成功问世，将会有效降低生产成本。此前，为鼓励生产企业用生物基TPU代替传统的聚丙烯腈为原料生产生物基纤维，DOE还向陶氏化学公司、美国橡树岭国家实验室长期提供研究经费援助。

一向以功能性纤维见长的日本化纤制造商正全力聚焦于个人健康、卫生与舒适性的生物基纤维与纺织品方面的发展。2002年6月，日本政府统合了“纤维制品新机能评价协议（JAFET）”。JAFET针对经过生物基技术生产、加工、纺织的化学纤维及成纤聚合物制品的表示用语、评价方法、评定基准等进行了统一，并确立了标志的认证制度，以通过“新机能生物基纤维产品”改善国民生活为最终目的。统合后的新组织具备评定标准部门、试验检查部门、标志推进部门、制品认证部门4个主要部门进行工作推进，以满足生物基市场新需求的高性能、新功能，并且兼顾与环境相协调的新型生物基纤维及其制品日益受到工业企业和消费者的青睐。

在欧洲，意大利政府颁布的《环境保护和减排规划》规定：到2025年服装鞋帽产业与纺织业必须全面使用天然纤维与生物基纤维。而德国、比利时、荷兰等国家也纷纷效仿并制定税收上的优惠政策鼓励生物基纤维的应用，大大促进了生物基纤维行业的快速发展，市场前景一片大好。2011年欧洲共同体就生物聚合物及其纤维的潜在市场制定了有针对性的生物纺织（Biotext）研究计划。组织了德国的ITA、ITCF和Dechema，比利时的Centxbel以及西班牙的Aitex等5家知名的公司与研究所，选择生物聚合物PLA、PHB和淀粉基聚合物为研究对象，开展单丝、扁丝、复丝（BCF、FDY和POY）以及生物增强复合材料的应用研究，将开展共混聚合物的性能界定，实验室规模的验证，探索与确定生物聚合物的改进目标以及确定产品的最适宜使用领域等。Biotext研究计划的目的是为生物高分子材料在高端纺织品上的使用提供技术支持。

另外，雀巢、可口可乐、达能集团、福特、亨氏食品公司、耐克、P&G和 联合利华等跨国公司已携手联合创立“生物基纤维开发产业联盟”。联盟成立的目标是引导负责任地挑选和收割农作物材料，如甘蔗、玉米、芦苇和柳枝等用于制造生物基纤维，并将呼吁行业、学术界和社会各界的专家共同帮助推进工作的实施。旨在鉴定生物基纤维行业的潜在影响及促进这些影响的可能性措施，使生物基纤维行业新兴供应链朝着积极向上的方向发展。

生物基纤维开发应用动向

据德国创恒斯泰技术咨询公司的调研报告，当前在国际利用生物基技术的开发中，最热门也最有市场应用潜力的生物基纤维材料包括纤维素聚合物、生物基聚酯类（PLA、PHB、PTT、PBT、PET等）、生物基聚酰胺类（PAll、PA6、PA66、PA69、PA610）、生物基聚乙烯类、生物基聚丙烯类、生物基PVC类、生物基TPU类以及淀粉基聚合物等。该报告还阐述了这些生物基纤维在环保、节能、康健、亲肤与安全应用领域的无限效益与功能。

例如Regenerated biological basis纤维（RBB-再生生物基），具有优良的人体亲和性，可广泛应用于贴身内衣、家纺、衬衫、袜类、服装、休闲等领域。在RBB纤维开发的纺织品中，以Chitosan纤维（壳聚糖纤维）为例，目前海斯摩尔纯壳聚糖纤维等生物基纤维已突破关键技术并具备工业化产能基础，总体技术水平达到国际领先。Chitosan纤维除了用于医用纺织品与劳动防护用品外，在纺织服装领域，Chitosan纤维吸湿排汗、抗静电、抑菌防霉等功能性，使其特别适合做床上用品、内衣、袜子、毛巾等直接接触皮肤的产品。

又如Elastic biological basis纤维（EBB-弹性生物基），特殊的花生壳截面使EBB纤维具有优良的吸湿排汗功能，具有抗氯性能，能经受一般弹力牛仔布所不能采用的漂白和洗涤环境。EBB纤维用来生产四面弹力织物，高档针织面料，高弹牛仔面料，在牛仔服装、运动服装、衬衣、休闲装、女性套装、裤子等方面得到了广泛应用。

Poly lactic acid纤维（PLA-聚乳酸），这是一种可生物降解的热塑性脂肪族聚酯，它来源于可再生资源如玉米淀粉、甘蔗等。它最大的优点还在于它的环保性，兼有天然纤维和合成纤维的特点， 吸湿排汗均匀、快干、阻燃性低、烟尘小、热散发小、无毒性、熔点低、回弹性好、折射指数低、色彩鲜艳、不滋长细菌和气味保留指数低等。德国亚琛大学纺织研 究所选择生物聚酯为原料进行了系统的纺丝成型试验。在共混纺丝试验中，使用PLA（80%）和PHB（20%）两种组分，制得的长丝纱单丝直径达20?m，其纺织品展现了十分好的使用性能，如优良的渗透性，高吸湿性和良好的水汽穿透性能。

生物基聚酯PTT（聚对苯二甲酸丙二醇酯）作为一种新型生物基聚酯产品，具有其他材料无法比拟的综合性能：它有尼龙（PA）的柔软性，且有更好的色泽度；也有腈纶（PAN）的蓬松性，且避免了磨损倾向；还有涤纶（PET）的抗污性，更有很好的手感；加上本身固有的回弹性和抗静电性，它不仅可以广泛应用于服装和其他纺织品，在医疗非织造领域也有较大的市场发展潜力。据了解，目前，杜邦公司是PDO产品的最大生产商，其PDO产品主要用于生产PTT纤维材料。杜邦已经掌握了PTT纤维产业链的顶端技术――PTT聚酯切片的生产技术。中国盛虹控股集团与清华大学合作，用粗淀粉或生物柴油的副产品――甘油，分别采用两步法和一步法来发酵生产PDO和BDO（1.4丁二醇），开发的新工艺已经提高了克雷伯氏菌的生物量和乙二醇的总产量，并通过添加适量的反丁烯二酸，可增加PDO的生产力度。

在动物基成纤聚合物的生物技术制备方面，蜘蛛丝是力学性能十分优异的天然纤维。近年来，美国杜邦公司运用计算机模拟技术，首先建立蜘蛛丝蛋白基各种成分的分子模型，然后运用遗传学基因合成技术，把遗传基因植入Escherichia coli细菌和P.pastoris酵母菌，可分泌出高分子量的蜘蛛丝蛋白，从而仿制出长度可达1000个氨基酸的蜘蛛拉索丝。

加拿大Nexia公司则使用生物反应器技术，在蜘蛛体外获得了蛛丝蛋白。方法是将能复制蜘蛛丝蛋白的合成基因移植到山羊，山羊生产的羊奶中就含有类似于蜘蛛丝蛋白的蛋白质，这种羊奶中含有经基因重组的蛋白质2g/L～15g/L，用这种蛋白质生产的纤维取名生物钢（Biosteel），其强度比芳纶大3.5倍。该公司正研究如何将羊奶中的蛋白质进行纺丝的问题。他们已和加拿大国防部签署了用这种纤维生产防弹材料的协议，还和美国军队及美国航天局（NASA）达成了有关合作。

为了蜘蛛丝的生产量，一些科研项目已经利用植物来生产蜘蛛丝蛋白。这种方法是将能生产蜘蛛丝蛋白的合成基因移植给植物，如花生、烟草和土豆等作物，使这些植物能大量生产类似于蜘蛛丝蛋白的蛋白质，然后将蛋白质提取出来作为生产仿蜘蛛丝的原料。如德国植物遗传与栽培研究所将能复制Nephila clavipes蜘蛛拉索丝的蜘蛛丝蛋白的合成基因移植给土豆，所培植出的转基因土豆含有可观数量的蜘蛛丝蛋白质，90%以上的蛋白质含有420～3600个碱基对，其基因编码与蜘蛛丝蛋白相似。由于这种经基因重组的蛋白质有极好的耐热性，使其提纯与精制手续简单而有效。

通过仿生纺丝技术开发高性能纤维和智能纤维，也是令人瞩目的开发应用方向。日本科学家研究了蚕吐蜘蛛丝的机理。东华大学胡学超等进行了以蚕丝为原料，模仿蜘 蛛的吐丝，通过干法丝制备人造蜘蛛丝的研究。日本科学家还研究模仿酶、神经、肌肉等生物体分子纤维的功能，开发功能更高纤维的技术。例如，通过人工酶加工技术开发消臭+杀菌、止痒+消炎+抗过敏纤维；通过模仿神经开发合成高分子或天然高分子人工肌肉，并应用在调节器等功能设备中。将天然高分子与其他材料复合制备新型复合纤维，例如，丝纤朊/纤维素复合纤维、明胶/纤维素复合纤维、壳聚糖/究兰等天然离子复合纤维等的开发和应用，在日本也是开发的热点。

在纺丝技术的革新应用方面，以植物纤维素为原料的粘胶纤维采用湿法纺丝工艺，不但生产流程长、能源消耗大，而且污染环境。如果采用新型溶剂如NMMO得到的Lyocell纤维，该纤维具有较高的干强、湿强和湿模量，优良的尺寸稳定性，被誉为“21世纪的绿色纤维”。日本东丽公司和京都大学共同研究开发的纤维素纤维“熔融纺丝法”，在维持纤维素特性的条件下能够自由控制分子间氢的结合强度。由于是通过熔融丝进行纤维化，可得到异形截面纤维，并可与异种聚合物生成复合纤维，应用复合纺丝技术，可生产出比天然纤维中最细的海岛棉纤维（1.3dtex）更细的纤维，最细可达0.1dtex。 该公司还通过在纤维素中加入第三成分，缓解氢键结合强度并赋予其热塑性，纺丝后，再除去第三成分，从而维持纤维素所具有的吸湿性、放湿性、显色性及柔软的手感。他们还成功生产出由天然高分子组成的纤维素类纤维丝，利用该技术不仅能够轻松地得到异形剖面等任意剖面形状的纤维丝，而且还能简单地生产出与异种聚合物复合而成的混纺纤维丝等材料。因此，将纤维素改性后所得到的纤维素衍生物在一定条件下进行熔融纺丝，可最大程度地降低环境负荷，提高纺丝效率，省去溶剂使用和回收利用的步骤，缩短流程。因此，再生纤维素熔融纺丝法是最具长远竞争力的技术创新加工方法。

生物基纤维市场发展趋势

随着全球经济快速发展，能源危机与环境污染越来越受到人们的关注。如何保持经济的可持续发展是目前需要迫切解决的问题，而生物技术的持续发展以及生物基纤维材料在常规和高性能产品的日益拓展，将会不断进入更多新的应用领域。

据欧洲生物塑料协会的调研报告显示，2013年全球生物基塑料产能约160万吨，而今后生物塑料将在此基础上逐年攀升，尤其是未来4年，全球生物塑料产能将实现剧增，生物基塑料2018年的年产量将达到670万吨，是2013年产量的4倍左右。该调研报告指出，目前生物基聚合物占世界塑料市场的份额不足2%，但生物技术吸引了全球众多企业的浓厚兴趣，它们争相投入了巨大的人力和财力，并取得了长足的进步。目前在数十种已商业化使用的PA材料中，取之于可再生资源的生物基纤维系列产品，包括PA6、PA66、PA69、PA11、PA610、PA1010及其制品的研究与开发均已相继展开。从美国Rennovia公司基于全球葡萄糖类原料的供给现状以及通过化学催化技术制备生物基己二胺及己二酸技术的商业化现实判断，2022年全球生物基PA66纤维产量将突破100万吨大关。

另据世界著名IHS咨询公司的最新研究报告称，日益增加的消费者压力和日趋严格的法规，将刺激北美、欧洲和亚洲市场对再生纤维素纤维的需求，而再生纤维素纤维资源十分丰富。据统计，目前世界上每年木材的循环量达到1.5 亿吨，可用于再生纤维素加工的材料达到1500万吨以上；竹材循环量达到4000万吨，可用于再生纤维素纤维加工的约500万吨；棉纤维产量达到2400 万吨左右，可用于再生纤维素加工的棉短绒等100万吨左右；麻类纤维材料产量达到300万吨以上，难以直接纺织利用的麻类以及麻秆等都可用作再生纤维资源。

又据美国儒士咨询公司的最新预测报告指出，生物基纤维材料研究的发展与社会、经济和资源、环境的发展紧密相关，所以新的生长点和交叉点不断涌现，并不断向其他相关学科延伸和渗透，这既促进了生物基纤维的发展又丰富了新材料科学的内涵。其发展趋势有：

一是研发对象不断发展。从传统的木材扩展到竹藤、秸秆、草本植物和藻类植物；从天然纤维材料扩展到蛋白基材料以及生物矿物材料；从可再生材料的利用扩展到可 再生能源的利用；从宏观材料的简单初级利用到微观化学成分的提纯、分离的再加工利用：从低价值利用到高附加值的利用。所以近年来生物基产业在主要原料定位上的发展趋势是：由以玉米淀粉、大豆油脂等农产品为主要原料来源向着非食物性木基纤维素等植物残体（Residues）和农林废弃有机物基为主要原料来源的方向发展，以减少对农田的压力和降低原料成本。

二是研发范围不断扩大。未来生物基纤维材料研究与相关学科不断交叉、渗透，新的学科增长点不断出现，从传统的生物学科及其相关的物理、化学学科渗透到材料学科、能源学科、复合材料学等领域。

三是更加注重材料的环保性能。自然界生物在长期进化过程中，利用最简单的成分、最普通的条件获得了最稳定的材料结构，人们可以从这种分级结构中得到启发，通 过生物拟态或者仿生设计制备出性能优越的复合材料，充分发挥生物基材料可再生、可降解利用的优势，特别是节约、降耗、降能是未来材料发展的必然趋势。

四是更加重视材料基本性基的设计要求。未来的生物基材料研究不但注重其基本性基的改进，还注重赋予其新的功能，注重复合化、高性能化、功能化。

五是构筑生物基经济产业。未来将会出现生物基经济产业，生物基产业必将有非常广阔的发展前景。必须指出的是，在生物基产业发展初期，社会、环境和战略价值要 大于经济价值，国家目标、政府的引导和支持是取得成功的必要条件，适时制定符合生物基纤维发展的战略，保证生物基产业的发展从量增长到基的提高。

最近欧洲生物塑料协会指出，亚洲作为生物塑料主要生产中心的地位更受重视，因为当前规划的项目大多将在泰国、印度和中国实施。尽管从中国或全世界看，天然生 物材料的开发利用都处于刚起步阶段，生物基纤维在整个材料结构中所占的比重还很小，但是，生物基材料产业的发展潜力不可估量。中国拥有全球最大的化纤产量和纤维消费市场，目前中国的化纤总产量已占世界55%，是美国和日本等发达国家的5～10倍。因此，从国民经济发展与产业安全、可持续发展的角度考虑，中国化学纤维的品种结构调整迫在眉睫。

第3篇：化学纤维纺丝方法范文

怎样才能解决棉布供应紧张的问题呢？曰：开源节流。从农业上说，开源就是提高单位面积产量和扩大棉田的面积。但是，棉田单位面积产量不可能一下子提高很多。棉田也不能无限制扩大，否则就会影响粮食生产。所以，应多从节流上想办法：尽量节约用布，多多利用旧衣，少添新衣，对每一寸残次零布也不糟蹋。这在目前情况下更为需要。

在工业上，大力生产人造织维（人造丝、人造毛、人造棉），则又是解决穿衣问题的一个重要办法。

第一个用人工方法制造织维的，是法国人奥捷马尔。1855年，他试着仿效蚕的办法用桑叶做丝。他发现，蚕吃桑叶，桑叶在蚕的器官里化成一种特别的白色液体，从嘴里吐出来，见空气就凝结成丝。他又发现，丝中含有碳、氢、氧、氮，而桑叶里只有碳、氢、氧，没有氮。于是，他把含有氮的硝酸加到桑叶里去，结果得到一种叫硝化纤维素的物质。但是他无法从硝化纤维素中挑出丝来。他失败了。

不过，奥捷马尔给人们提出了一个制造人造纤维的方向。到了上世纪末，人造纤维的实验终于成功了。观在，世界各国都在努力发展人造纤维。在1930年以前，世界纺织工业原料中的人造纤维，其产量仅次于棉、毛，占第三位。到1956年，它跃进到第二位，占纺织原料总产量约百分之二十。日本的产量尤其多，去年日本人造棉的产量占世界第一位，人造丝占第二位；全国人民消费的人造纤维占全部纺织纤维的百分之四十二。

人造纤维的原料，主要是木材。在人造纤维工厂，进去的是一段段的木头，出来的是一捆捆的人造丝、毛和棉纱。木材怎么能变成纺织品呢？原来木材是由木质素和木纤维素构成的。把木质素去掉，剩下来的是像丝一样的木纤维素，经过化学处理，就可以用来纺纱织布了。当然，要把木质素和纤维素分开，也不怎么容易。生产人造纤维的工厂，与其说是一个纺织厂，不如说是一个化学工厂。放在厂房里的不是普通的纺纱机，而是许多弯弯曲曲的管道、矗立着的罐塔和各种各样的化学品。木头进入工厂，先削成碎片，放在密封的锅里，加上能腐蚀木材的重硫酸钙溶液，在高温高压下加热几小时，结果木材溶解了，纤维素也就变成一种绒毛状的东西。把这种绒毛状的东西晒干，切成薄片，就是纯洁的纤维素。这种纤维素再用其他化学溶液混和起来，变成半流动的粘胶，就可以用管道送到纺丝机去纺丝了。

在纺丝机上，有一个个贵重合金制成的喷丝头，每个喷丝头不及普通手表那么大，上面却有上千个微细的小孔。粘胶通过小孔，喷成像藕丝似的人造丝。一都纺丝机有几千上百个喷丝头，所以可以同时喷出好几万根丝。

制造人造毛和人造棉的情况跟制造人造丝差不多。

各种人造纤维有其共同的特点：不霉不蛀，因为细菌和虫子都不能消化它们。它们既柔软，又坚韧。有一种人造纤维做的绳子，截面只需一平方厘米，就经得起十吨重的拖力。在第二次世界大战中，曾用人造丝作飞机和汽草轮胎中的帘线，非常牢固，拉力比棉纤物强二十五倍。用人造纤维做衣服，很耐穿，有的穿上几十年也不会破。还有一种人造丝，只有蜘蛛丝的三分之一那么细，天然丝比它粗五倍，棉花纤维比它粗七倍。用它织出的纺织品，看起来像是透明的。一立方公尺的木材可以织出这样细薄的长统丝袜四千双。

棉花只能一年一收，还常常受到天时的影响。在羊身上剪毛，一年剪不到几两。蚕一生下来就要周到细心的照顾，而所吐的丝，一条蚕只有几分，还不到一钱。可是一立方公尺的木材，却可以制成二百公斤木纤维素，等于七亩半棉田一年所收获的棉花，四百四十头羊身上一年内剪下来的毛，或者三十二万条蚕吐出来的丝。而且人造纤维一年到头都可以生产，不受自然条件的限制。所以，人造纤维的成本要比天然纤维便宜得多。

制造人造纤维不一定要用整块的木材，木屑、锯木都可以。此外，科学家发现，许多别的材料也可以。如塑料，经过适当处理以后，就能供给我们良好的纤维。有一种人造纤维，是用糠皮、棉子壳作为原料制成的。其他一些富有纤维的植物或农业中的废品，如芦苇、竹、麦草、甘蔗渣，也可以用来做人造纤维。从工业副产品煤焦油中，以至从煤和石油中，也可提炼出做人造纤维的原料。

第4篇：化学纤维纺丝方法范文

关键词：化学纤维；制造；发展；前景

在现代工业生产的众多领域中化学纤维制造业是一个非常重要的工业生产领域，对于国民经济的发展具有非常重要的作用和意义。化学纤维大体上可以分成两大类，一类是人造纤维，一类是合成纤维。人造纤维就是利用某些天然的线型高分子化合物或者其衍生物作为原料，在溶剂中直接对高分子化合物进行溶解或者是将高分子化合物制备成衍生物之后再在溶剂之中进行溶解，从而形成纺织溶液，在经过对溶解之后的纺织溶液进行纺织加工，从而形成和得到各种化学纤维。合成纤维则是以人工合成的方法制成的具有适宜分子量并具有可溶性的线性聚合物为原料，经过纺织纺丝成型之后进行处理而得到的化学纤维。合成纤维相对于人造纤维来说，生产方面不会受到自然条件的限制，其化学纤维的性质和性能相对更加优越，并且根据不同用途可以以不同原料进行合成和制作，从而制成各种具有独特特性的化学纤维。

1.我国化学纤维制造业发展现状

我国的化学纤维制造开始于20世纪50年代中后期，将国外粘胶长丝技术进行成套的引进并成立相关化工厂和化学研究的实验室，标志着我国化学纤维制造和研究的开始。进入到21世纪之后，随着化学纤维制造行业的市场发展日臻成熟，我国的化学纤维制造产业进入到了一个结构和产业转型升级的时代，对于化学纤维制造的自主技术含量不断增加，各种尖端技术取得了重大的突破，并且随着产业结构和规模的不断提升，我国的化学纤维制造行业根据国家的相关政策和方针，以及自身发展的现状，对目前化学纤维制造业产业结构进行了调整，我国的化学纤维制造业又迎来了一个发展的高峰。(1)我国化学纤维制造业的产销量现状数据来源：国家统计局前瞻产业研究院如图1所示，从2014-2019年中国化学纤维产量情况的统计数据可以发现，从我国化学纤维行业的整体产量上来看，整体上呈现出增长的趋势，尤其是在2019年化学纤维的产量上升幅度较大，生产量也为六年来最高。而从增幅比例上来看，2014年至2017年增长速度呈现出下降的趋势，甚至在2017年呈现出了负增长，而从2018年开始又呈现出了大幅度上涨的趋势，说明当前我国化学纤维制造行业的产能和产量虽然在提升，但是还是受到市场的影响比较大，2018年之后的大幅度增加与我国提倡生态环保的生产方式有直接关系，让化学纤维的市场得到了进一步的扩大。如图2所示，由2014-2019年中国化学纤维销售收入情况的统计数据可以发现，我国化学纤维制造行业的收入在逐年上升，但是增长速度的波动却相对较大，尤其是对比化学纤维生产量的增长波动来说更为剧烈。虽然2019年整体化学纤维生产行业的销售收入为历年最高，但是增长速度却只有4%。由此可见，当前我国化学纤维制行业整体的供需矛盾仍然非常大。我国化学纤维产品的销售量自2009年开始呈现出逐年上升的趋势，尤其是自2016年开始增长的速度加快。以前我国化学纤维制品的主要销售市场是国内，但是随着我国“一带一路”战略规划的建设和实施，对外开放的程度不断加深以及多边贸易的持续向好，尤其是诸如碳纤维制造等高科技化学纤维制造技术的突破性发展，让我国的化学纤维制造迎来了一个快速发展的时期，我国化学纤维制品逐渐向国外市场进行辐射，尤其是周边的东盟国家和“一带一路”沿线国家。(2)我国化学纤维进出口现状根据国家统计局、中国化纤协会等机构的数据统计显示，我国2019年的化学纤维产品出口量相较于2018年同比增长了16%，增长速度更是相较于2018年提高了8.3%。虽然2019年中美贸易摩擦对于我国进出口市场产生了一定的影响，但是对于化学纤维制造和产业出口来说，美国并不是我国化学纤维产品的主要出口国家，虽然出口美国化学纤维产品相对于2018年减少了39%，但是因为出口美国市场的化学纤维制品的份额占比不到5%，加之对东盟国家和“一带一路”沿线的主要国家的出口量的攀升，从整体上看，我国化学纤维产品的出口量并未大幅度降低，出口量相对较为平稳。而进口量方面仍然以黏胶短纤、涤纶长丝以及涤纶短纤三大产品作为主要进口产品，而其他的化学纤维产品的进口量相对都有所下降。这主要是因为近年来，我国在化学纤维的制造方面提升了制造技术，促使了科研成果的尽快转化，提升了化学纤维产品的品质和质量，所以市场变得更加广阔。随着化学纤维制造技术的不断提升，成本的逐渐降低，我国化学纤维制造行业的进出口发展必将会越来越合理。

2.我国化学纤维制造业未来发展趋势和前景

(1)依靠“一带一路”政策优势，积极扩展国际市场和贸易2020年11月16日，在经过长时间的艰难谈判之后，我国又加入到了全球最大的贸易集团RCEP协定之中，从而加强和促进了我国多边贸易的发展，更是极大的促进了化学纤维制造行业的“双向流通”发展。从国际化纤会议以及RCEP协定的签署，以及在中美贸易关系紧张的非常时期，我国化学纤维对外出口，尤其是对东盟国家的出口得到了大幅度的提升，可以看出我国化学纤维制造业在国际贸易中的地位与影响正在不断地扩大和提升，所以我国化学纤维制造行业在未来的发展中，应该依靠“一带一路”的政策优势，在扩大内需的同时，积极扩展和开展国际市场和贸易，鼓励化学纤维产品的出口，继续加强对化学纤维制品的退税政策的执行，正确的引导国外投资企业和投资者的投资方向，从而实现和加强我国化学纤维制造业的规模化经营和发展，促进和推动化学纤维制造业的结构调整，扩大化学纤维行业在国际市场的影响力。(2)加强自主创新能力提升，提升核心竞争力我国化学纤维制造行业要想取得更加长远的发展，在市场中获得更加广阔的发展空间，占领更多的市场份额，最重要的还是要加大对化纤制造的科技投入和加强自身自主创新能力，加强自身核心技术，从而提升化纤制造企业的核心竞争力。随着我国对碳纤维的研究和制造，茶纤维的研究和制造等在化学纤维科技研究领域的技术突破，我国化学纤维的研究和创新已经达到了一个比较先进的水平，但是对比国外经济发达国家来说，我国化学纤维制造行业的自主创新能力仍然不高。所以，化学纤维制造行业在未来的发展中要加大对技术创新、材料创新、生产创新等各方面自主创新内容的资金投入，持续的引进化学纤维制造方面的人才，建设化学纤维制造的技术研究和新材料开发的人才梯队，从而加强我国化学纤维制造行业的自主创新能力的提升。(3)促进和优化产业结构调整当前，我国化学纤维制造行业的产业结构相对来说还不合理，还存在着一定的问题，随着全球经济一体化的不断加深，市场的迅速发展以及急剧变化，我国化学纤维制造行业要想得到更好的发展，除了加强自身自主创新能力之外，更重要的是要加强对当前的产业结构以及产品结构进行优化和调整，从而推动整个行业的进步与升级。首先，要始终贯彻和坚持产品的高品质质量，开发更多的主流产品的衍生产品，从而形成产品系列；其次，要积极地吸收和学习国外先进的化学纤维技术，积极引进新产品，始终贯彻以技术带动产业发展的道路；最后，对于化学纤维行业要向着集中化、规模化、产业化的方向进行发展，从而形成大企业、大市场，将化学纤维制造企业做大做强。

3.结语

第5篇：化学纤维纺丝方法范文

（北京中丽制机工程技术有限公司，北京 101111）

摘要： 以生产涤（锦）纶 264dtex /12f 单丝为例，介绍了一步法和二步法分纤母丝（单丝）纺牵联合机及工艺技术。该设备可在同一台机器上一次完成纺丝成形、初生纤维牵伸取向、纤维热定型和卷绕等工艺流程，卷绕的母丝丝饼再经过分丝机分纤后，得到单丝纤维。

关键词 ： 一步法；分纤母丝（单丝）；纺牵联合机；工艺

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）26-0123-05

作者简介：邱军先（1986-），男，山东无棣人，主要研究方向为化纤机械。

0 引言

目前全世界生产单丝的企业主要集中在中国、韩国、日本和法国。由于分纤母丝及单丝具有总产量小但利润高的特点，因此单丝具有广阔的应用前景。

单丝通常是从化学纤维中利用单孔喷丝头所制得的线密度（纤度）较小的单根长丝。但随着技术的不断进步，取得单丝的渠道越来越多了，不再仅限于化学纤维中，从涤纶、锦纶等中也可以得到单丝。

单丝纤度（dpf）为 22～33 dtex，具有高技术、高效益、高附加值等特点。由于使用单丝织造的衣料具有很多良好的性能，比如悬垂性好、半透明的朦胧效果、轻薄柔软等，民用上可以用来织造蝉翼布面料，工业上可以用来织造高密度滤网、印刷筛网等。

1 工艺流程和设备技术特点

现阶段单丝的生产工艺主要包括两种，分别是二步法和一步法。

1.1 二步法

通常采用二步法生产单丝的方法有以下两种：

①利用常规的 UDY 工艺路线纺丝，每个喷丝板出一根丝，然后拉伸卷绕（如图1所示）。

②由常规的 UDY 设备生产出未拉伸母丝，再经拉伸机拉伸成分纤母丝，最后经分丝得到成品单丝（如图2所示）。

二步法工艺路线，尽管可以得到单丝，但是采用该方法不仅工序复杂，而且得到的单丝质量不高，正是由于采用该方法得到单丝的代价太大，并且质量不良，目前新上项目已不再采纳此工艺。

1.2 一步法

1.2.1 工艺流程图

北京中丽制机工程技术有限公司开发的一步法生产分纤母丝的工艺流程为：

目前新上项目大多采用这种技术先进的生产路线，它不仅有效解决了上述二步法中存在的弊端，工序简单、生产效率和稳定性高，而且设备占地面积小，具有广阔的应用前景。

1.2.2 设备布置图

一步法分纤母丝（单丝）纺牵联合机布置如图3所示，在这台机器上可以纺丝成形、初生纤维的拉伸取向、纤维的热定形和卷绕等工序，得到分纤母丝，再经分纤后得到单丝。

1.2.3 设备主要技术参数（见表 1）

1.2.4 主要设备特征

①螺杆挤压机。将切片放入螺杆进料口内，然后切片会在螺杆各区加热和螺杆旋转挤压下被被熔融挤压成熔体，这时机头会存在一定的压力，若设备采用的是LTM销钉螺杆，得到的熔体将会更加满足生产要求。为了保证最终的产品符合相关的规范标准和设计要求，通常螺杆挤出机采用多区分段加热和独立的控制系统。

②纺丝箱体。由于生产分纤母丝时采用的通常都是高压纺丝，所以为了保证最终的产品符合相关质量要求，在设计纺丝箱体时会加大该设备的管壁厚度，使其能够承受熔体的巨大压力，不仅如此，这种设计还改善了熔体的流动性，确保了每个纺丝部位都以相等的时间获得了熔体（如图5所示）。箱体采用联苯蒸汽循环供热和性能优异的材料保温，如此可有效保证箱体受热均匀，而且可有效节省能耗。热媒加热系统采用汽液分离型热媒加热系统，该系统的温差在1 ℃之间，符合相关的设计要求。每位安装 2 个计量泵，12-16 块喷丝板。

③纺丝组件。圆形下装式高压自密封组件，内部分配板采用特殊分布方式，确保熔体分配均匀。分配板采用斜孔分布方式，确保了熔体的分配均匀，流动无死角。纺丝压力通常在 14～20MPa。

④丝条冷却装置。本文采用的是侧吹风方式，该方式需将丝条冷却装置安装在纺丝箱下部，同时为了保证丝条冷却装置真正的发挥作用，起到良好的冷却作用，应将丝条冷却装置吹风高度设计为 1900 mm；风网必须方便拆卸和清洗；多孔板的开孔分布能够自由调整；出口装有挡风板和泄压孔等。

⑤上油。如图8所示是油轮上油系统，其作用是减少生产单丝过程中的静电，增加丝束抱合，如此一来，在冷却单丝时可避免单丝粘连。通过控制油轮转速就可以实现对上油量的有效管理。

⑥牵伸定形。牵伸系统如图9所示，丝束经油轮、剪丝器、预网络、导丝器后进入第三对热辊依次牵伸。采用3对速度、温度不同的热牵伸辊进行牵伸和热定形。如此只需调整热牵伸辊就可以得到满足不同要求的单丝。

⑦卷绕成形。采用北京中丽制机工程技术有限公司自主研发的 BWA55T-1380型全自动换筒高速卷绕头，保证了丝束成卷（见图10）。

⑧分丝设备。分丝机：与用户共同研制（见图11）。

2 生产工艺及成品指标

2.1 主要原料指标（见表2、3）

2.2 主要工艺参数

纺制 264dtex/12f 单丝，典型产品的纺丝工艺参数见表4、5。

2.3 单丝分纤的主要工艺参数

母丝的分纤工艺：

经过纺丝、拉伸、热定形、卷绕后的母丝不需要经过其他的处理就可以直接在分丝机上分丝，进而得到相应的单丝，分丝速度通常是800～1000 m/min，这时只要检验单丝质量是否合格即可，若合格就可以贩卖或者投入使用。另外还能够通过分丝整经机直接加工织造所需的盘头，整经速度为 400～600 m/min。母丝经母丝加弹机加弹后, 还可制得相应的加弹单丝。单丝分纤的主要工艺参数如表6所示。

3 结果与讨论

3.1 主要测试仪器

①含水仪：CHY-8 型压差式微量水分仪；

②粘度仪：粘度仪；

③测长仪：YG068C 型；

④强伸仪：YG023A 型；

⑤乌斯特值测试仪：Uster-IV型。

3.2 产品质量

国内单丝目前尚无国家标准。经检测，本项目纺制的264dtex/12f单丝产品，其质量可以达到与国外同等丝优等品标准值的要求，投入使用后用户的满意度很高。264dtex/12f单丝的产品质量检测指标参见表7。

3.3 讨论

①组件、喷丝板。根据项目的实验结果，在纺制264dtex/12f的单丝时，适宜采用微孔?准0.45×1.1，长径比选择2.5，生产效果很好。

②纺丝温度﹑缓冷器温度。纺丝温度的选择对生产也有重要影响。适宜的温度可以得到好的熔体流变性，小的粘度降，同时熔体有好的流动性，丝束冷却缓慢，纺丝张力减小，可纺性得到改善。纺丝温度一般应控制在270～290 之间，若温度太高，则丝条无法结晶冷却；若温度太低，则结晶过度，无法正常取向。

③侧吹风。由于单丝太粗，丝条冷却慢，所以风速不宜过大，风温也不宜太高，以减缓纺程张力。还要防止骤冷，产生皮芯效应。另外，风湿不易低于80%，否则静电过大，可纺性下降，断头增多。

④纺丝油剂与上油。在选择油剂时，最好选用抗静电好、发烟少、扩散性好的油剂，如此可确保上油均匀，有效避免生产过程中有可能出现的各种意外情况，确保整个生产过程的顺利进行。

⑤热辊温度与速度。为了保证单丝正常分丝需要的足够强度，一般选择三对热辊，其中，GR1用于均化丝条的受热程度，减少牵伸过程中可能的单丝断裂。要求GR1的温度适宜，因为GR1的温度过高或者过低都不利于整个单丝的生产流程，都会给整个流程的顺利实施带来阻力。GR2对拉伸后丝束定型起着关键作用，丝束经过GR2加热后，可消除拉伸应力，得到稳定的取向度和结晶度。但也需要注意丝束的温度应适宜，过高或者过低都不利于整个单丝的生产流程。GR3是用于保持拉伸定型、消减丝束内部应力的。

⑥卷绕。为保证产品符合相关规范标准，在选择卷绕机时应保证其能够满足成型良好、控制简单、切换成功率高等要求，鉴于此，选用全自动卷绕机BWA55T－1380，不仅可满足上述条件，其采用精密卷绕控制方式也符合相关质量要求。

⑦分丝。由于成本需求原因，分丝机一般以被动为主，分丝速度500～1000m/min，单丝分丝张力控制在10～50c N，若过高，易拉断；若过低，无法分丝。

4 结束语

本文重点介绍了一步法分纤母丝纺丝工艺，发现该工艺与传统的二步法工艺相比具有很多优势，不仅工序简单、能耗低，而且生产效率高，可有效降低投资和运行成本，促进生产企业的经济效益，更重要的是该工艺推动了我国单丝生产的产业化和国产化进程，为我国的单丝产业做出了巨大贡献。

参考文献：

[1]董纪震，赵耀明，陈雪英，等．合成纤维生产工艺学（下册） [M].二版．北京：中国纺织出版社，1994，42．

[2]徐新华，李允成.涤纶长丝生产[M].北京：中国纺织出版社，1995.

第6篇：化学纤维纺丝方法范文

关键词：新型常压分散染料可染聚酯；超细纤维；海岛纤维；染色牢度

中图分类号：TQ342+.21 文献标志码：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

自涤纶诞生以来，对其染色性能的改进一直备受业内关注，相关研究开发的一些品种也已实现产业化，如通过化学改性的分散染料常压可染聚酯（EDDP）纤维、高温高压型和常压沸染型阳离子染料可染聚酯（CDP和ECDP）纤维，以及采用物理改性的色母粒着色聚酯纤维等。也有关于采用碱性染料染色的改性聚酯的报道，但据了解尚未形成生产能力。

现阶段，超细纤维已成为化纤领域的重要开发品种，但纤维线密度愈小，其显色效果愈差。当其单丝线密度小于0.5 dtex时，其难以深染的问题会更加突出。超细纤维有多种生产方法，不同的生产技术得到的超细纤维线密度不同。如海岛型复合纺丝-水解剥离法通常可得到单丝线密度为0.05 dtex的超细纤维，非相容高聚物共混纺丝制基体-微纤型纤维经剥离后得到的超细纤维单丝线密度可小于0.005 dtex，这两类超细纤维最难获得深染效果。

涤纶超细纤维的染色是有待解决的一大难题。此前，曾有报道称分别采用CDP和EHDPET为岛和海组分纺制海岛型复合纤维，后经碱水解制备高温高压型阳离子染料可染聚酯超细纤维，但在碱水解剥离过程中伴随着海组分的溶除，岛组分也受到了很大的伤害，因此未能获得物理机械性能理想的超细纤维；还有将一种可实现深染的母粒添加在岛组分PET中的技术，但未见到良好效果，且成本较高；还出现过在岛组分中添加色母粒的方案，经水解剥离后可直接获得较深色效果的超细纤维，但是该类产品颜色单调，更换色泽需彻底清洗加工设备，也不能制造印花品种。

专利ZL.201110225265.8报道了利用新型常压阳离子染料可染聚酯（NECDPET）为岛组分、LDPE为海组分纺制海岛型复合纤维或采用非相容高聚物共混纺丝制备基体-微纤型纤维，再用甲苯溶除海组分，制得常压型阳离子染料可深染且色牢度较高的超细纤维的技术。之前关于EDDP研究与生产的报道很多，但并未涉及其在超细纤维领域的研究与应用。针对PET超细纤维难以深染的问题，本研究合成了一种新型的常压分散染料可深染共聚酯（NEDDPET），其大分子的化学结构如式（1）所示。

以NEDDPET为岛组分、EHDPET为海组分，采用海岛型复合纺丝技术纺制海岛纤维，用该纤维加工的织物用低浓度NaOH溶液水解溶除EHDPET，可得到单丝线密度约为0.05 dtex的超细纤维织物。

式（1）的NEDDPET结构式与以往的EDDP无任何差异，然而应用于超细纤维的NEDDPET结构中的m、n、l比例以及NEDDPET合成过程中诸多添加剂的种类和用量、生产工艺控制等均与EDDP有所不同。为实现本研究的最终目的，所合成的NEDDPET必须同时满足如下需求：（1）具有良好的可纺性，所纺复合纤维的物理机械性能理想；（2）海岛纤维水解剥离过程中岛组分不被损伤；（3）其超细纤维织物可用分散染料常压深染，且具有良好的染色牢度和耐气候性。

2.1 NEDDPET的合成

NEDDPET以精对苯二甲酸（PTA）、乙二醇（EG）、间苯二甲酸（IPA）及聚乙二醇（PEG）为基本原料经酯化-缩聚反应制备。PTA、IPA与EG的酯化反应在240 ～ 260 ℃完成；酯化结束，顺序添加第四单体PEG、催化剂及其他必要的助剂等；釜内的反应达到足够时间后进入真空缩聚阶段，内温逐渐升至280 ℃左右，反应釜搅拌电机功率不断加大，达到规定值时，便可停止搅拌并用N2解除真空、出料。

2.2 海岛型复合纤维的成形加工

采用两套BM连续式预结晶-干燥机分别对NEDDPET切片和EHDPET切片进行干燥；NEDDPET为岛、EHDPET为海的双组分复合纺丝在直径均为35 mm的双台螺杆复合纺丝试验机上完成，单纺位 6 头，纺丝组件为24孔、37岛/孔的海岛复合型。依据最终纺织品风格的要求，可通过高速纺丝-牵伸假捻两步工艺经预取向丝（POY）制成拉伸变形丝（DTY），或经纺丝-牵伸一步法加工制成全拉伸丝（FDY）。

2.3 NEDDPET及其复合纤维的性能分析

依照相应的国家标准对合成的NEDDPET进行特性粘度、熔点、端羧基含量、色相及二甘醇含量等常规性能测定；采用SEIKO EXSTAR DSC6200型差热扫描量热仪研究NEDDPET的玻璃化转变温度（Tg）、结晶温度（Tc）及熔融温度（Tm）等热性能，N2气氛，扫描升温速度20 ℃/min，测试温度为室温 ～ 300 ℃；采用Seiko 6300型热重（TG）分析仪对 NEDDPET的热稳定性进行表征，N2气氛，升温速度10 ℃/min，测试温度为室温 ～ 700 ℃；按照国家标准分析复合纤维的物理机械性能。

3 实验结果与讨论

3.1 NEDDPET聚合物的性能

NEDDPET合成试验先后在实验室和生产企业（吴江赴东舜星化纤厂）进行，在企业的试验规模为每批 5 t。实验室所制NEDDPET的常规性能及DSC分析分别见表 1 和表2，DSC及TG测试结果示如图 1 和图 2 所示。

表 1 中 5 个样品在相同出料温度和出料功率条件下制备。从中可以看出，随着PEG添加量的增加，NEDDPET特性粘度逐渐增大，表明PEG柔性链向大分子的引入改善了熔体的流动性能，有利于NEDDPET分子量的提高，意味着成纤后纤维的断裂强度亦可增加；另外，PEG加入量的增加导致NEDDPET的L值、b值和二甘醇含量均有所增大，即聚合产物的明亮度改善，但黄色度加重，耐热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纤维的染色深度加强，上色率提高。

由表 2 可见，随着PEG含量的增加，NEDDPET玻璃化转变温度持续下降，甚至可降至50 ℃左右，说明高分子链段在较低温度下的活动能力增强，有利于较低温度条件下染料向纤维内部渗透。随着PEG含量的增加，NEDDPET结晶温度也在减小，4#样品的Tc为119.35 ℃，比常规PET的结晶温度低20 ℃左右，且结晶峰的峰形仍然比较尖锐，表明该聚合物可在较低温度下完成结晶。因此，纺丝前切片的预结晶温度就要适当降低，同时纤维二次成形时热定形温度也需要降低；良好的结晶性能对织物染色牢度的增强则比较有利。随着PEG含量的增加，NEDDPET的熔融温度亦逐渐下降，这主要是由PEG柔性链段使熵变（ΔS）增大所致，加之IPA参与共聚又导致焓变（ΔH）有所减小，而Tm =ΔH/ΔS，故Tm值变小。图 2 显示，NEDDPET的起始分解温度（Td）为330 ℃，远高于其纺丝温度，故合成的NEDDPET具有较好的耐热降解性能。所测NEDDPET的Tg、Tc、Tm及Td等数据为其切片预结晶、干燥、纺丝成形以及FDY、DTY加工工艺条件的制定提供了重要依据。

3.2 海岛型复合纤维的成形加工

纺丝原料NEDDPET及EHDPET均为吴江赴东舜星化纤厂生产，主要性能指标见表 3；两种切片的干燥工艺条件相同，详见表 4；干燥后切片的含水率为29 mg/kg。

NEDDPET或普通PET为岛、EHDPET为海，以岛/海质量比（70/30）进行复合纺丝。岛和海两台纺丝螺杆的温度均为 276 ℃，箱体温度为 278 ℃；POY的纺速为2 800 m/min；DTY和FDY的加工工艺条件列于表 5 中。所纺POY、DTY及FDY的规格和力学性能见表 6。

无论纺制POY还是FDY，EHDPET/NEDDPET海岛型复合纤维的纺丝速度均与以PET为岛组分的纺速相同，纺丝顺利，显示可纺性良好。从表 6 中 NEDDPET为岛的复合纤维的力学性能来看，其DTY或FDY的断裂强度较以PET为岛组分时略低，断裂伸长率相近，能满足纺织加工的要求。

3.3 海岛型复合纤维的碱减量处理及织物染色

海岛型复合纤维的断面结构和碱减量开纤后单纤维的扫描电镜照片见图 3。

图3（a）可见海岛纤维断面结构清晰，岛与海界限分明。该复合纤维经温度为 94 ～ 98 ℃、浓度为0.8% ～ 1.0%、浴比约为1∶30的NaOH水溶液处理25 ～ 30 min后，质量失去29.8%；图3（b）显示，控制好碱减量工艺条件，即可达到良好的剥离效果，且岛纤维表面光滑，未受到刻蚀伤害。

为检验NEDDPET纤维的常压染色效果，选用分散染料对NEDDPET和普通PET的超细纤维（单丝线密度为0.072 dtex）以及常规细度长丝（133 dtex/36 f）针织物进行染色。染色工艺为：染料用量4%（o.w.f.），少许分散剂，浴比30∶1，用冰醋酸调节染液pH值到4.5；以 1 ℃/min升温至100 ℃，保温30 min，再以 3 ℃/min降温；布样进行漂洗、皂洗和热水洗涤。所染织物的上色效果见图 4。

染色结果显示，无论是超细纤维织物还是常规线密度纤维织物，在常压沸染条件下NEDDPET织物均比PET织物的染色深度高出约 2 级。染色温度的降低无疑有利于降低能耗，对于NEDDPET与其它纤维的混纺或交织织物，甚至能够省去单独的间歇式溢流染色工序，实现连续式染色，提高生产效率；此外，上染温度的降低还可使涤纶织物的印花加工变得容易，有助于进一步开发花色品种，扩大经济效益。NEDDPET超细纤维经编织物经分散染料常压沸染和高温高压染色的样品照片见图 5，采用常压印花和转移印花加工的样品照片见图 6。

对图 5 中（a）、（b）两图进行比较可以发现，125 ℃高温条件下分散染料染制的NEDDPET超细纤维经编样品的棕色和黑色度更深，然而常压沸染的同类样品亦有良好的显色效果，大红、黑和深蓝等样品的色泽体现出NEDDPET超细纤维具备分散染料常压深染的能力。图 6 表明NEDDPET超细纤维织物易于常压印花和转移印花生产。

某纤维检验机构依据GB/T 3920 ― 2008、GB/T 3921― 2008及GB/T 8427 ― 2008等国标对NEDDPET织物的相关色牢度指标进行了测试，结果见表 7。

表 7 的色牢度等级表明，NEDDPET织物的耐摩擦、皂洗及人造光色牢度能够满足服用织物的要求；其常规线密度织物基本与普通PET织物的各项色牢度等级相当，但其超细纤维织物的耐摩擦牢度较低；原因主要是极细的纤维具有极大的比表面积，染至其内部非晶区的部分染料容易通过极短的路径迁移到表面；此外，比表面积越大，沾染物则越多，故由无数超细纤维集合构制的织物在清洗时，表面沾存的染料不易被彻底清除。

4 结论

（1）本研究合成的NEDDPET基本实现了预期结果，具有良好的可纺性，其与EHDPET所纺海岛复合纤维的物理机械性能理想；

（2）EHDPET/NEDDPET海岛复合纤维织物水解剥离过程中岛组分NEDDPET不被损伤；

（3）NEDDPET超细纤维织物可用分散染料常压染色和印花，色泽达到一定深度，所染织物的色牢度指标中仅有耐湿摩擦牢度为 3 ～ 4 级，其余均超过 3 级。

参考文献

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[3] 沈锂鸣，赵国，武荣瑞. 分散染料常压可染共聚酯EDDP与羊毛混纺织物的染色研究[J]. 北京服装学院学报，1999，19（1）：1-4.

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[5] 张大省，王锐，等. 超细纤维生产技术及应用[M]. 北京：中国纺织出版社，2007：92-107.

第7篇：化学纤维纺丝方法范文

节能的

木质素有望成为廉价碳纤维的主要材料

据了解，这项技术经充分试验，可以从竹子、木材、果枝、灌木、芦苇、秸杆等植物中有效地分离提取出纤维素、半纤维素、木质素及各种有机成分，原料利用率极高。该项目延伸技术涉及到纺织、造纸、能源、化工、建材及航空航天、军事等几大领域。该项技术的问世突破了行业一直延用的传统“酸碱法”制浆技术的瓶颈。首先，从源头解决了制浆造纸业“黑液”的排放问题，同时获得了多种高价值副产品，这项技术对当前节能减排、发展低碳循环经济起到了一定的推动作用。

但是由于大量木质素的混入，浆粕质量低，难于漂白，产品不能长期保存，应用范围窄，只能做一些低档次产品，不能实现植物的高使用价值。

该项新技术将植物分离成为纤维素、新型半纤维素、新型高纯度木质素三种成份，其分离步骤先将植物分为综纤素和木质素，综纤素即纸浆，根据需要再将综纤素通过物理法可分为纤维素和半纤维素。

让植物原始材料回收循环利用率100%

据悉，该技术基本上可以使植物原始材料得到100%的利用，而传统化学方法只以提取植物中的综纤维素为目标产品，使得植物原始材料利用率约为植物的30%～40%，很多物质被浪费，包括大部分的木质素，以及少量纤维素和半纤维素均以污染和废弃物处理。传统化学方法提取植物中的综纤维素可利用机械浆能够达到90%以上。

采用此技术提纯的三种成分具有如下特征：纤维素特征是微细纤维或长纤维状态，不同的植物及残余木素显现浅黄色或白色，由于木质素基本脱除属于高质量的纤维素浆，纯度>90%，白度60%～85%ISO，与高级化学浆质量相当，远优于其他的半化学浆和机械浆；新型半纤维素特征是末状固体，浅黄色或白色，成份主要是多缩戊糖，含量>50%，属于新型植物产品，具有广泛用途，目前尚无工业化分离生产植物半纤维素的工艺技术和应用厂家；新型高纯度木质素特征是黑色固体，具有热融性、灰分可小于1%，木质素分子量

从源头上做到零污染、零排放

这项新技术将植物中三大成分纤维素、半纤维素、木质素以及微量的成分，全部分离提取成高价值产品，废料为零，既没有污染排放的源头存在，并且采用封闭式生产，参与植物反应的原料全部回收循环利用，从而实现零污染、零排放。相比传统的制浆造纸工业制取的目标是植物成份中的纤维素，所有的木质素和部分半纤维素，作为废弃物和生产负担，与化学药品混合反应，形成制浆废水，具有高COD、BOD、SS、AOX负荷，在自然界中难降解，对生态造成破坏，环境受到严重的污染，成为污染的主要源头。

在自然界中，木质素的储量仅次于纤维素，而且每年都以500亿吨的速度再生。制浆造纸工业每年要从植物中分离出大约1.4亿吨纤维素，同时得到5000万吨左右的木质素副产品，但迄今为止，超过95%的木质素仍以“黑液”的形式直接排入江河或浓缩后烧掉，很少得到有效利用。在该项技术延伸研发中，木质素可成为不依赖煤炭和石油为原料而获得的碳纤维材料。该技术产生的碳纤维可以是熔融纺直径5至20微米长丝碳纤维、熔喷直径小于5微米超细碳纤维、静电纺丝直径小于100纳米的碳纤维，其性能可以达到高强度、高模量、高弹性等要求。

新兴的

未来时装将“一扫即成” 第一件3D打印时装真人秀

有人预言称2013年是3D打印年，近日，在纽约时装走秀活动上，第一件条3D打印服装给我们带来了惊喜。

具有“缪斯女神”之称的蒂塔·万提斯在曼哈顿出席一个私人走秀活动时身着一身尼龙网格礼服，这身礼服的设计灵感来源于著名的斐波那契数列，由Michael Schmidt和Francis Bitonti设计收藏。

此设计是全球第一件3D打印礼服。这件礼服由设计师Michael Schmidt和建筑师Francis Bitonti设计，Michael Schmidt特介绍说，这件裙子的骨架是在著名3D打印公司Shapeways用粉状尼龙3D打印出来，再仔细地涂满黑漆，最后镶嵌上约12000颗黑色施华洛世奇水晶，耗时三个月制作完成的。虽然Shapeways公司信誓旦旦用来打印的尼龙粉质地轻薄，但到底是否舒服，也只有看起来是被塞进鸟笼子的万提斯本人清楚了。

Francis Bitonti在介绍自己的设计作品时表示：“3D打印技术已经延伸到各行各业，在时尚界这就意味着你天马行空的设计理念都将会展现在作品上。当万提斯出场时，那礼服就好像具有魔力一般涌动在她周围，但是3D打印服装的设计还有待改进，比如如何调整服装的版型以满足人体曲线，如何做出收紧的效果，网格的设计中如何灵活应用等等。”

Bitonti很久以前就有将3D打印技术与时装相结合的想法。他利用万提斯提供的尺寸设计出了一个3D模型，再根据Schmidt画的草图，用当前最高端的设计软件Maya画出图样，接着运用Rhino软件将2633个独立的环或线相连接，EOS P350激光烧制而成的17个部分手工拼接，才算是大功告成。“这件礼服如果由手工制作，价格不菲。”他表示。但是如今服装设计行业对手工制作的需求还很庞大。

设计师Scott说：“3D打印技术对时尚市场有着极大的影响潜力，这是一个将手工业与时装设计相结合的契机，一旦我们制作的机器能够满足时装制作的要求，人们只需要站在房间里进行3D扫描，一件衣服就做成了。”

新工艺

“透心凉”夏装纤维制造工艺获专利授权

炎炎夏日，酷暑难耐时总会联想到一句冷饮广告词“晶晶亮，透心凉！”。近日，一款“透心凉”超爽凉感保健聚酯纤维制造方法获得专利授权，该面料由上海德福伦化纤有限公司成功研发。

该公司技术人员介绍，该项技术采用无机纳米超爽凉感聚酯母粒与聚酯切片混合，经聚酯纤维生产工艺制作成超爽凉感保健聚酯纤维。该纤维与普通聚酯纤维相比能提高凉爽感20%以上，并赋予产品极佳的防紫外、吸湿排汗、降温、抗菌和保健功能。

第8篇：化学纤维纺丝方法范文

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.

作为我国国民经济重要行业的服装业，如何在当前的低碳经济背景下实现新的消费及生产模式的转变，是一个值得研究的课题。服装的生命线包括从其原材料生成直至进行废弃处理的全过程，在这一过程中，包括制造、运输、消费及废弃物处置各个环节，每个环节都必然产生能量的消耗，产生碳排放。从生命周期各阶段入手，研究实现服装产业低碳的策略和方法，有助于推进服装产业低碳模式的发展。

一、服装生命周期碳排放分析

根据ISO14041标准，服装生命周期通常包括 5 个主要环节：原料获取、服装生产、运输配送、服装耗用和废弃物处理等阶段（图 1）。每个环节都有能源的消耗和排放物排出，从而都存在碳的排放。

1. 原料获取阶段的碳排放

服装原料的加工主要包括面料的纤维制造、纺纱、织造以及面料印染，这几个阶段一方面消耗大量的水、电等能源，另一方面又会排出大量的有害物质，造成碳排放。

（1）纤维制造过程中的碳排放

不同服装面料，在其纤维加工过程中，都会有碳排放。纺织纤维主要分为两大类：以棉、麻等为原料的天然纤维和以石油为主要原料的合成纤维（涤纶、腈纶、锦纶等）。尤其是合成纤维，其制造过程一般都要经过成纤高聚物的提纯或聚合、纺丝液制备、纺丝及纺丝后加工等工艺过程，在其制作过程中，要消耗大量化学原料及水、电等能源，并会排出污染物，破坏环境，造成碳排放。同时，合成纤维多以石油为基本原料的，在当今世界能源紧张的背景下，合成纤维的碳排放更是不容小觑。

（2）纺纱过程的碳排放

服装面料的纺纱过程要消耗大量的能源，以棉纺厂为例，棉纱的生产工序主要包括开松、梳棉、并条、粗纱、环锭精纺、捻线、络筒等多道工序，各个工序都需要耗费大量的电能。同时，纺纱厂还需要空调、取暖、照明等必要的辅助设备以及厂内的运输，这些都需要耗费大量能源，造成碳的排放。据统计，2010年我国棉纺行业吨纱耗电基本在2 300 kW・h上下。除了电能的消耗以外，纺纱过程还要消耗汽、煤等能源，可见纺纱过程的碳排放也是不容忽视的。

（3）织造过程的碳排放

面料的织造过程主要包括浆纱、烘燥、织造等几个工序，需要消耗大量的热能和电能，要消耗燃料油和电等能源。同时，织造厂也同样需要空调、取暖、照明等必要的辅助设备以及厂内的运输，这些都需要耗费大量能源，也都会造成一定量的碳排放。

（4）面料印染过程中的碳排放

纺织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较大。据统计，我国印染行业每年约有70亿t废水排放，占总工业废水的35%。印染废水中常见的化学物质见表 1。这些物质排放在江河湖泊，对已经十分短缺的生活用水将造成污染，从而破坏生态环境。

2. 成衣制作过程中的碳排放

一件服装从面料进厂到成衣出厂要经历打样、裁剪、缝纫、熨烫等诸多环节，在每个环节中都要消耗水、电等能源，从而产生碳排放。有学者研究指出，一件重250 g的纯棉T恤衫在成衣制作过程中的碳排放量是1.5 kg，是其自身重量的 6 倍；一件重400 g的涤纶裤子在成衣制作过程中碳排放量是6.11 kg，是其自身重量的15.3倍，可见，成衣制作过程的碳排放问题不容忽视。

3. 服装运输过程中的碳排放

一件服装在做成成衣后不是直接运输，还要经过收货、验针、合格品上架装箱送货等流程（图 2）。其中包装、验针、不合格品检验、装箱、运货等都会产生大量的碳排放。

4. 服装消费过程的碳排放

服装在消费使用阶段，要经过多次的洗涤、烘干、熨烫等，每一个环节都要消耗能源，造成碳排放。有人做了这样的统计：假设一件250 g的纯棉T恤一生中被洗涤、烘干、共计25次，每次在60 ℃的水温下进行，则这件250 g纯棉T恤消费使用过程中碳排放总量约7 kg，相当于其自身重量的28倍。

5. 服装废弃造成的碳排放

由于人们生活水平的逐步提高，衣服更新周期也从温饱型时代的 5 ～ 6 年，向小康型时代的 2 ～ 3 年变化（贫困型时代为 9 ～ 10年；富裕型时代为 1 年）。旧衣换新衣是生活中的常事，纺织纤维制品的废料产生数量也随之逐年增加。而涤纶、锦纶、丙纶和腈纶等合成纤维是由石油提炼化学聚合加工而成，降解性极差，其废弃纤维对环境污染的威胁亦十分严重。

同时，由于人们美化意识的日益增强，服装饰品的品种越来越多，如用金属、贝壳和合成塑料等等，数量也不断扩大。因而服装饰品造成的环境污染也逐渐成为人们关注的话题。

二、服装产业低碳模式分析

结合服装生命周期碳排放分析，对服装产业低碳模式的研究，涉及到服装的设计、生产、运输、消费、回收等环节。

1. 坚持绿色创意设计是服装低碳的根本

绿色创意设计就是指在服装设计上要突破原来的传统服装设计理念，在服装设计创意上除了要考虑美学特征、艺术情趣、创意理念、时尚潮流等的因素以外，充分考虑服装生命周期的各个环节，充分考虑新资源的开发与利用、高性能纤维的研究与设计以及高功能性纤维产品的生态性设计。在造型设计上，增加再循环和低耗能无污染材料的使用；在款式构成上，作易于拆卸的多功能型设计与工艺技术处理，在材料选择上，减少原料和辅料的种类和数量，采用高功能纤维的原料等，产品零部件经过加工和粉碎后可以回收，减少对环境的污染。

2．低碳生产是实现服装低碳的有力保证

要实现服装生产环节的低碳，需要从以下几方面入手：一是能源。通过采用太阳能、风能、生物能等低碳的可再生能源或其他清洁能源，替代传统的高碳的石化能源。二是原材料的使用与循环再生。一方面，积极研发可回收再利用的纤维，开发低碳服装及旧衣物的循环回收工艺；另一方面，选用天然、可再生且能循环使用的低碳原材料，并改良各种化学染料，将纤维生产、染色等环节对环境的损害降到最低。

另外，在坚持采用低耗能的生产方式和低污染的生产原料的基础上，服装生产企业还可联合服装设计师与经销商等开通各种的服装增值服务，包括为顾客进行搭配指导，帮助顾客回收旧衣服；组织顾客进行服饰DIY等，以帮助顾客有效的使用服装，推动服装的低碳消费。

3. 低碳运输是服装产业低碳模式的重要环节

绿色低碳运输是服装产业低碳化的一项重要内容。绿色低碳运输首先是要对货运网点、配送中心的设置做合理布局与规划，通过缩短路线和降低空载率，实现节能减排的目标。绿色低碳运输的另一个要求是改进内燃机技术和使用清洁燃料，以提高能效。

4. 低碳消费是实现服装低碳的基础

低碳消费，主要包括服装购买和使用保养两个方面。

消费者在购买服装时要做到低碳消费，应注意 3 个方面的问题：一是尽可能选择以低碳排放手段生产的服装。二是尽可能少买衣服，提高服装的利用率，延长服装的使用时间。三是尽可能就近购买。在服装的保养方面，尽可能减少洗涤次数，同时洗涤过程中要尽量做到低碳，如可以从机洗改为手洗，同时降低洗涤温度，尽量避免烘干环节，减少衣物熨烫等都可以降低能耗。

5. 合理利用服装废弃物，是服装低碳的最后保障

服装废弃物的处理，应从两方面做好工作。一是加强分类管理, 即废弃纺织品的管理可借鉴垃圾分类管理的经验，要求消费者在确认其过期的纺织品将废弃时，按照纤维类别分别装入垃圾袋子，并将纺织品上的钮扣、拉链等饰件拆下，装入另外的袋子，以利于废弃纺织品的回收。

二是做好废弃纺织品服装的回收利用工作。针对废旧服装的回收再利用方法主要有 3 种，分别是物理回收、能量回收和化学回收。物理回收是指对废旧纺织品服装进行初步的机械加工后，就可以被重新利用。能量回收是将废旧服装中热值较高的化学纤维通过焚烧转化为热量，用于火力发电的回收再利用方法。化学回收是将废旧服装中的高分子聚合物解聚，得到单体，然后再利用这些单体制造新的化学纤维的回收再利用方法。

三、结语

通过对服装生命周期的分析可以看出，服装工业的发展与资源、环境问题密切相关。服用纤维的制造、服装面料的生产、服装制造、服装运输、服装使用及废弃过程消耗大量的资源和能源，同时也排放出大量的废气、废水和工业固体废弃物。从服装的设计、生产、运输、消费、回收等各个环节入手，对服装产业低碳模式进行系统的分析，有助于对服装产业的低碳模式有更全面的认识。

参考文献

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第9篇：化学纤维纺丝方法范文

谈背景低碳必将伴随行业发展

“十一五”期间，我国化纤工业在节能减排工作方面取得了明显成效。整个行业共淘汰落后产能300多万吨，化纤吨纤维综合能耗下降30.4%，聚酯聚合、粘胶短纤、锦纶聚合、锦纶长丝能耗水平基本达到了国际先进水平；吨化学纤维取水量下降25.7%，废水排放量下降25%，COD排放量下降20%，S02排放量下降25%；粘胶行业水重复利用水平平均提高20个百分点；聚酯行业水重复利用率已达95%以上。

但是，这些成就并不能说明全部。现如今，从内外部环境方面来看，市场需求不足、原料价格不稳定、国际竞争压力不断加大、劳动力等生产要素成本不断上升、产业链上下游效益状况不平衡等越来越多的因素制约着企业的发展。从政府要求层面来看，国家对环境友好、资源节约、清洁生产等方面的要求愈加严格，未来化纤行业的发展必将伴随低碳，而且也是企业由大到强转变的必经之路；从行业和企业自身来说，当前，资源不足、能耗高是我国化纤行业的瓶颈，企业也必须低碳发展，从而破解这些束缚。

在这种情况下，走新兴工业化道路是我国化纤行业未来相当长时期内的一项战略任务，节能减排及资源综合利用，成为未来一段时间内化纤行业转变发展方式的主攻方向之一。

《化纤工业“十二五”发展规划》中也提出，整个行业要积极推动节能减排和资源循环利用。要重点推广一些关键性的技术，强化由终端治理向过程监控、清洁生产技术的转变，加快淘汰和替代高能耗、高污染、低效率的落后生产工艺和设备，要在“十二五”期间淘汰落后产能150万吨，企业同时还要积极的开展各种清洁生产审核、碳足迹认证研究等工作。

看做法低碳需从细节做起

为了落实《化纤工业“十二五”发展规划》中节能减排和资源循环利用的工作任务，中国化学纤维工业协会首先身体力行地开展了一系列工作：编制了一系列清洁生产相关标准，2012年编辑出版了《中国化纤行业发展与环境保护》白皮书，主要汇集了化纤各行业能耗、物耗及环境保护方面的基础资料。配合工信部编制《聚酯涤纶行业清洁生产技术推行方案》，并在去年开展了化纤行业节能减排先进企业评选活动。

为促进行业的低碳发展，今年9月举办的第中国国际化纤会议专门开辟了“低碳、绿色、循环的化纤工业体系”专题论坛，围绕清洁生产与循环经济政策研究、积极推进化纤工业低碳与循环经济、低碳纺织品开发思路、低碳认证，绿色标签、无染纤维发展前景及涤纶、锦纶行业清洁生产经验介绍等展开讨论，希望可以促进化纤行业节能减排工作深入开展，促进节能减排新技术的推广应用，引领化纤行业低碳化发展。

现在行业内已经涌现出了如江苏盛虹科技股份有限公司、浙江华欣新材料股份有限公司、海盐海利环保纤维有限公司、龙福环能科技股份有限公司、苏州金辉纤维新材料有限公司等一批在节能减排、低碳环保方面颇有建树的企业。无论是在产学研的合作模式下，还是在企业的自主研发过程中，类似于原液着色与在线添加关键技术、余热综合利用技术、纺丝空调使用室外风技术、多头纺卷绕节能技术、液相增粘熔体直纺涤纶工业丝纺丝技术等一批综合节能减排效果显著的先进技术已经为整个行业的节能减排做出了不小的贡献。

比如，从聚酯酯化废水中回收有机物技术，就是一项绿色、节能、减排降耗的先进技术，既可以回收乙醛、乙二醇产品加以利用，又能减少COD的排放。这项技术提取有机物后排出的废水COD可以降低至3000mg/l以下，1.5年即可收回投资，100万吨/年聚酯改造的投资，当年就可收回投资。同时，模块式涡旋直接制冷技术在化纤中央空调改造中的应用，较其他形式的中央空调可节能1/4～1/3左右，且运行过程中不使用水资源，更不会产生对环境有害的排放物。

当然，管理节能也是节能减排的重要组成部分，通过严格精细的项目管理技术改造和节能项目的投运，可以持续减少能耗、物耗。杭州贝斯特化纤有限公司通过创新节能技改和提高节能管理水平，大大提高了设备的能源利用效率，降低了能耗水平，吨产品综合能耗同比下降3%。

探未来低碳需产学研联合推动

在国家环保部清洁生产中心副主任周长波看来，现在整个化纤行业的清洁生产情况虽然整体较前些年取得了不俗的成绩，但在环保部对化纤行业进行实际走访审核过程中，还是发现了不少的问题。

周长波分析，“这些企业对清洁生产的认识不足，清洁生产的信息机构力量也比较薄弱。针对这部分问题，我建议整个化纤行业要开展清洁生产审核示范，并结合审核案例，开展行业内清洁生产审核方法、技巧、指南、手册的研究工作。”

周长波表示，化纤行业开展清洁生产审核是开展清洁生产中产学研联盟工作的一条有效渠道。