化學纖維紡絲方法精選(九篇)
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第1篇：化學纖維紡絲方法范文
關鍵詞：化學纖維；二氧化鈦；含量；檢測
1 二氧化鈦在化學纖維中的應用
鈦白粉消光劑的添加不僅對化學纖維的消光起重要作用，而且對纖維聚合物性能、機器磨損程度、過濾組件使用周期、紡絲的斷頭率、纖維的物理機械性能產生影響。因此，化學纖維中二氧化鈦消光劑的用量一般不會太高，如微消光聚酯切片中鈦白粉的加入量僅為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，在實際應用中鈦白粉的加入量在0.2%～0.5%時就可達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，而且對纖維強度、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，在化學纖維生產中，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中加入的時間段。如在錦綸6生產中，鈦白粉是在己內酰胺中分散后參加聚合反應，然后在紡絲時分散到每根單絲中去。在錦綸66生產中，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。在粘纖的生產中，消光粘膠絲的生產工藝有兩種，一種是整體加入法，即將鈦白粉配成懸浮液，在粘膠生產過程的磺化或溶解工序加入，直接借助設備的攪拌，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前與粘膠均勻混合后注入紡絲機。對于消光丙綸的生產，鈦白粉主要是以色母粒的方式加入[2-3]。
2 化學纖維中二氧化鈦含量的檢測方法
目前，化學纖維中二氧化鈦含量的測定還沒有建立相關的統一的方法標準，常見的檢測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聚酯切片及腈綸中二氧化鈦含量的普遍方法[4-5]。它的測試原理是二氧化鈦在加熱的條件下可溶于強酸，溶解后的四價鈦離子能與過氧化氫形成黃色的絡合物，使用分光光度計在410nm處測定其吸光度，從而達到定量檢測的目的。該測試方法的難點在于要使化纖中的二氧化鈦完全均勻溶解在測試溶液中，要達到這種效果，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，測定聚酯纖維中的二氧化鈦含量。結果發現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變成可溶性物質，而焦硫酸鉀法需要二次加熱，費時，而且需要添加高溫電爐等設備，在灰化過程中還有毒氣放出，具有一定危險性。綜合比較后認為，濃硫酸加硫酸銨法樣品處理方法簡便，在保證檢測精度的前提下更能實現快速、正確的檢測要求。
此外，針對紫外可見分光光度法靈敏度及準確性的不足之處，姚燕春[7]等改進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確率。
2.2 X射線衍射法（XRD法）
在GB/T 14190—2008《纖維級聚酯切片（PET）試驗方法》[4]中還提供一種二氧化鈦的定量檢測方法——X射線衍射法。該法的測試原理是鈦元素在X射線作用下能夠產生熒光。在試樣表面，熒光強度與鈦元素含量成正比。通過測試試樣表面熒光強度，定量其中二氧化鈦含量。測試過程中要使用熱壓機將聚酯切片制作成測試樣板，并根據二氧化鈦標樣樣板制作的標準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射光譜儀測定化纖中的二氧化鈦的含量。其原理是利用四價鈦離子與過氧化氫生成黃色絡合物的顯色反應，采用ICP-AES測定其吸光值，根據其吸光值對應標準曲線得到溶液中鈦的濃度，并計算出二氧化鈦含量。
華正江等[9]采用ICP-AES法測定聚酯切片中的二氧化鈦、灰分含量。結果發現，ICP-AES法測得二氧化鈦的加標回收率為98%～102% ，相對標準偏差為0.62 （n=8），其準確度、精密度和可靠性都較分光光度法優秀，尤其是當化纖中二氧化鈦含量較低，低于0.5g/mL時，由于標準曲線中鈦含量的范圍為0～16mg/L，標準曲線中段的鈦含量和測試樣品溶液中的鈦含量有近一個數量級的差異，從而導致在測試極低鈦含量的樣品溶液時標準曲線的線性關系差，數據偏離大，而ICP-AES法檢測限較低，可以很好地滿足微消光化纖中二氧化鈦含量的檢測需求。
2.4 ICP-MS法
ICP-MS法，即采用電感耦合等離子體質譜聯用儀測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聚酯纖維樣品進行消解，再利用電感耦合等離子體質譜聯用儀對樣品中TiO2含量進行了測定。測試結果顯示，濕法消解的檢出限比微波消解的低，濕法消解平均測定值大于微波消解，同時加標回收試驗結果也證明，濕法消解更有利TiO2的消解，可實現TiO2含量的準確測定。
2.5 灰化法
灰化法是利用二氧化鈦耐高溫的特性（TiO2的熔點為1800℃，TiO2粉末冷卻時為白色，受熱則呈淺黃色）來進行二氧化鈦含量的檢測。灰化法相較于其他幾種方法，其最大的優勢在于不需要任何化學試劑就能進行二氧化鈦的檢測，且步驟簡單，設備要求不高，比較適合日常檢驗。但其準確性并未得到充分驗證且相對差異率較高，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的總灰分），計算醋酯纖維絲束中的TiO2含量，結果顯示，不同醋酯纖維二氧化鈦含量的相對差異率均在20%以下，滿足測試的要求。
3 結語
化學纖維中二氧化鈦的檢測方法各有不同，但是每種方法都有其自身的優勢與不足，故在選擇方法時，必須首先考慮方法的準確性和適用性。在保證準確、適用的前提下，應選用最簡便、最快速和最安全的方法，同時也必須考慮設備條件等客觀因素。此外，也應該進一步建立一種統一的、適用于不同化學纖維的二氧化鈦檢測方法標準，以便進一步規范化學纖維產品質量的控制，提高我國化學纖維的整體品質。
參考文獻：
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第2篇：化學纖維紡絲方法范文
歐洲生物塑料協會主席弗朗索瓦?比耶指出：“大力發展生物基纖維，未來紡織化纖工業的相關技術、工藝、設備、人才、經營模式等方面都要隨之發生深刻變化。生物基纖維產業將帶給紡織行業欣欣向榮的前景與潛力無窮的提升空間。”。
依據歐洲生物塑料協會的研究報告，生物基纖維是指原料來源于可再生物質的一類纖維，包括天然動植物纖維、再生纖維及來源于生物質的合成纖維，被視為工業時代下天然纖維的延續。生物基纖維具有綠色、環境友好、原料可再生以及生物降解等優良特性，有助于解決當前全球經濟社會發展所面臨的嚴重的資源和能源短缺以及環境污染等問題。因為生物基纖維采用農、林、海洋廢棄物、副產物加工而成，是來源于可再生生物質的一類纖維，體現了資源的綜合利用與現代纖維加工技術完美融合，其纖維紡織品及其他產品親和人體，環境友好，并有特有的多方面功能，引領全球紡織品及其他產品新一輪的消費趨勢。而各國豐富的生物質原料資源儲量， 也為生物基纖維的開發開了綠燈。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、蟹等水產品和昆蟲等節肢動物的外殼為原料，原料廣且環保自然。合成生物基纖維采用農林副產物為原材料，經發酵制得生物基原料，制得生物基聚酯類、生物基聚酰胺類等，它們都是極具發展前景的紡織材料。
生物基纖維的發展歷程
自古以來，人類的生活就與纖維密切相關。公元前就已在世界范圍內得到了應用的麻、棉、絲、毛等，實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，可以從不同角度對它們進行分類。根據原料來源和生產過程，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植物纖維經物理方法處理加工成的纖維；生物基再生纖維，即以天然動植物為原料制備的化學纖維；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年規模化生產。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世紀初期起，還出現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年成為世界化學纖維的十大發明之一。可以說，從19世紀末至20世紀30年代是生物基化學纖維的創新與起步階段。但隨著20世紀40年代至50年代，一些以煤化工和石油工業為基礎的礦物源合成纖維品種的陸續問世，生物基化學纖維的產量雖然仍在增加，但從60年代中期起增加的速率趨于平穩。由于石油化工為合成纖維提供了大量廉價的原料，從而促進了合成纖維的大發展，其產量于1968年首次超過生物基化學纖維。
由于合成纖維以不可再生的石油資源為基礎，其大部分廢棄物不可降解，因此不符合可持續發展的要求。于是，從上世紀60年代開始，歐美發達國家開始重新開始重視對生物基化學纖維的研究。1962年，美國Cyanamid公司用聚乳酸制成了性能優異的可吸收縫合線。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90年代以來，已經有一批新型生物基化學纖維實現了工業化。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域的用量不大，但在醫療領域已經取得重要地位。而曾經在三四十年代曇花一現的大豆蛋白基纖維等再生蛋白基纖維，也因為具有生態纖維的特征而重新受到重視。
本世紀以來，以植物/農作物為原料，運用生物技術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。而傳統合成纖維的成纖聚合物單體一般采用化學方法合成。近年來，纖維科學研究者十分重視運用生物技術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出新的生物基纖維聚合體用于汽車內飾用織物。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，采用發酵法生產的。美國杜邦公司已在用玉米淀粉制備聚對苯二甲酸丙二醇酯的單體丙二醇（PDO）的技術上取得了重大突破。美國農業集團卡吉爾（CargiⅡ）公司組建了一家新公司，利用生物柴油生產過程中的副產品甘油來生產丙二醇。杜邦公司還開展了用生物技術合成己二腈，再轉化為尼龍6和尼龍66的單體己內酰胺和己二酸的研究。
政策導向戰略發展
據美國儒士咨詢公司最近報告指出，20世紀形成了石油經濟和技術體系，2l世紀將會出現生物基經濟產業。以生物基工程技術為核心的新型生物基纖維的快速發展，將成為引領化纖工業發展的新潮流。該報告認為，在生物基產業發展初期，社會、環境和戰略價值要大于經濟價值，國家目標、政府的引導和聯盟組織等的支持是取得成功的必要條件，發達國家政府在政策和資金方面的支持強度越來越大。現在世界各國特別是發達國家在恢復經濟的長遠規劃中，均把發展生物產業作為走出困境、爭奪高新技術制高點、重新走向繁榮的國家戰略。另一方面，重新定義生物基纖維材料不僅是服裝、家紡、產業用紡織品的原料，而且是重要的基礎材料和工程材料。他們不斷進行產業結構調整，逐步把纖維產業轉向利潤更高、受資源或環境影響更小的高性能生物基纖維的研發和生產。
另據歐洲生物塑料協會的調查資料顯示，生物基纖維作為有助于解決當前全球經濟社會發展所面臨的嚴重的資源和能源短缺以及環境污染等問題，目前在歐美等發達國家和地區紛紛鼓勵開發與使用生物基纖維。如美國能源部和美國農業部贊助的“2020年植物/農作物可再生性資源技術發展計劃”，提出了2020年從可再生的植物衍生物中獲得10%的基本化學原材料。為支持生物基纖維材料的研發應用，美國能源署（DOE）最近向兩個大型研究項目撥款1130萬美元。據悉，這兩個項目旨在以農業廢棄物或木質生物質為原料，研制出造價低廉、性能優異的再生碳纖維材料。據悉，該種材料一旦成功問世，將會有效降低生產成本。此前，為鼓勵生產企業用生物基TPU代替傳統的聚丙烯腈為原料生產生物基纖維，DOE還向陶氏化學公司、美國橡樹嶺國家實驗室長期提供研究經費援助。
一向以功能性纖維見長的日本化纖制造商正全力聚焦于個人健康、衛生與舒適性的生物基纖維與紡織品方面的發展。2002年6月，日本政府統合了“纖維制品新機能評價協議（JAFET）”。JAFET針對經過生物基技術生產、加工、紡織的化學纖維及成纖聚合物制品的表示用語、評價方法、評定基準等進行了統一，并確立了標志的認證制度，以通過“新機能生物基纖維產品”改善國民生活為最終目的。統合后的新組織具備評定標準部門、試驗檢查部門、標志推進部門、制品認證部門4個主要部門進行工作推進，以滿足生物基市場新需求的高性能、新功能，并且兼顧與環境相協調的新型生物基纖維及其制品日益受到工業企業和消費者的青睞。
在歐洲，意大利政府頒布的《環境保護和減排規劃》規定：到2025年服裝鞋帽產業與紡織業必須全面使用天然纖維與生物基纖維。而德國、比利時、荷蘭等國家也紛紛效仿并制定稅收上的優惠政策鼓勵生物基纖維的應用，大大促進了生物基纖維行業的快速發展，市場前景一片大好。2011年歐洲共同體就生物聚合物及其纖維的潛在市場制定了有針對性的生物紡織（Biotext）研究計劃。組織了德國的ITA、ITCF和Dechema，比利時的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象，開展單絲、扁絲、復絲（BCF、FDY和POY）以及生物增強復合材料的應用研究，將開展共混聚合物的性能界定，實驗室規模的驗證，探索與確定生物聚合物的改進目標以及確定產品的最適宜使用領域等。Biotext研究計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支持。
另外，雀巢、可口可樂、達能集團、福特、亨氏食品公司、耐克、P&G和 聯合利華等跨國公司已攜手聯合創立“生物基纖維開發產業聯盟”。聯盟成立的目標是引導負責任地挑選和收割農作物材料，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、學術界和社會各界的專家共同幫助推進工作的實施。旨在鑒定生物基纖維行業的潛在影響及促進這些影響的可能性措施，使生物基纖維行業新興供應鏈朝著積極向上的方向發展。
生物基纖維開發應用動向
據德國創恒斯泰技術咨詢公司的調研報告，當前在國際利用生物基技術的開發中，最熱門也最有市場應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。該報告還闡述了這些生物基纖維在環保、節能、康健、親膚與安全應用領域的無限效益與功能。
例如Regenerated biological basis纖維（RBB-再生生物基），具有優良的人體親和性，可廣泛應用于貼身內衣、家紡、襯衫、襪類、服裝、休閑等領域。在RBB纖維開發的紡織品中，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鍵技術并具備工業化產能基礎，總體技術水平達到國際領先。Chitosan纖維除了用于醫用紡織品與勞動防護用品外，在紡織服裝領域，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、內衣、襪子、毛巾等直接接觸皮膚的產品。
又如Elastic biological basis纖維（EBB-彈性生物基），特殊的花生殼截面使EBB纖維具有優良的吸濕排汗功能，具有抗氯性能，能經受一般彈力牛仔布所不能采用的漂白和洗滌環境。EBB纖維用來生產四面彈力織物，高檔針織面料，高彈牛仔面料，在牛仔服裝、運動服裝、襯衣、休閑裝、女性套裝、褲子等方面得到了廣泛應用。
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。它最大的優點還在于它的環保性，兼有天然纖維和合成纖維的特點， 吸濕排汗均勻、快干、阻燃性低、煙塵小、熱散發小、無毒性、熔點低、回彈性好、折射指數低、色彩鮮艷、不滋長細菌和氣味保留指數低等。德國亞琛大學紡織研 究所選擇生物聚酯為原料進行了系統的紡絲成型試驗。在共混紡絲試驗中，使用PLA（80%）和PHB（20%）兩種組分，制得的長絲紗單絲直徑達20?m，其紡織品展現了十分好的使用性能，如優良的滲透性，高吸濕性和良好的水汽穿透性能。
生物基聚酯PTT（聚對苯二甲酸丙二醇酯）作為一種新型生物基聚酯產品，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，它不僅可以廣泛應用于服裝和其他紡織品，在醫療非織造領域也有較大的市場發展潛力。據了解，目前，杜邦公司是PDO產品的最大生產商，其PDO產品主要用于生產PTT纖維材料。杜邦已經掌握了PTT纖維產業鏈的頂端技術――PTT聚酯切片的生產技術。中國盛虹控股集團與清華大學合作，用粗淀粉或生物柴油的副產品――甘油，分別采用兩步法和一步法來發酵生產PDO和BDO（1.4丁二醇），開發的新工藝已經提高了克雷伯氏菌的生物量和乙二醇的總產量，并通過添加適量的反丁烯二酸，可增加PDO的生產力度。
在動物基成纖聚合物的生物技術制備方面，蜘蛛絲是力學性能十分優異的天然纖維。近年來，美國杜邦公司運用計算機模擬技術，首先建立蜘蛛絲蛋白基各種成分的分子模型，然后運用遺傳學基因合成技術，把遺傳基因植入Escherichia coli細菌和P.pastoris酵母菌，可分泌出高分子量的蜘蛛絲蛋白，從而仿制出長度可達1000個氨基酸的蜘蛛拉索絲。
加拿大Nexia公司則使用生物反應器技術，在蜘蛛體外獲得了蛛絲蛋白。方法是將能復制蜘蛛絲蛋白的合成基因移植到山羊，山羊生產的羊奶中就含有類似于蜘蛛絲蛋白的蛋白質，這種羊奶中含有經基因重組的蛋白質2g/L～15g/L，用這種蛋白質生產的纖維取名生物鋼（Biosteel），其強度比芳綸大3.5倍。該公司正研究如何將羊奶中的蛋白質進行紡絲的問題。他們已和加拿大國防部簽署了用這種纖維生產防彈材料的協議，還和美國軍隊及美國航天局（NASA）達成了有關合作。
為了蜘蛛絲的生產量，一些科研項目已經利用植物來生產蜘蛛絲蛋白。這種方法是將能生產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類似于蜘蛛絲蛋白的蛋白質，然后將蛋白質提取出來作為生產仿蜘蛛絲的原料。如德國植物遺傳與栽培研究所將能復制Nephila clavipes蜘蛛拉索絲的蜘蛛絲蛋白的合成基因移植給土豆，所培植出的轉基因土豆含有可觀數量的蜘蛛絲蛋白質，90%以上的蛋白質含有420～3600個堿基對，其基因編碼與蜘蛛絲蛋白相似。由于這種經基因重組的蛋白質有極好的耐熱性，使其提純與精制手續簡單而有效。
通過仿生紡絲技術開發高性能纖維和智能纖維，也是令人矚目的開發應用方向。日本科學家研究了蠶吐蜘蛛絲的機理。東華大學胡學超等進行了以蠶絲為原料，模仿蜘 蛛的吐絲，通過干法絲制備人造蜘蛛絲的研究。日本科學家還研究模仿酶、神經、肌肉等生物體分子纖維的功能，開發功能更高纖維的技術。例如，通過人工酶加工技術開發消臭+殺菌、止癢+消炎+抗過敏纖維；通過模仿神經開發合成高分子或天然高分子人工肌肉，并應用在調節器等功能設備中。將天然高分子與其他材料復合制備新型復合纖維，例如，絲纖朊/纖維素復合纖維、明膠/纖維素復合纖維、殼聚糖/究蘭等天然離子復合纖維等的開發和應用，在日本也是開發的熱點。
在紡絲技術的革新應用方面，以植物纖維素為原料的粘膠纖維采用濕法紡絲工藝，不但生產流程長、能源消耗大，而且污染環境。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、濕強和濕模量，優良的尺寸穩定性，被譽為“21世紀的綠色纖維”。日本東麗公司和京都大學共同研究開發的纖維素纖維“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合強度。由于是通過熔融絲進行纖維化，可得到異形截面纖維，并可與異種聚合物生成復合纖維，應用復合紡絲技術，可生產出比天然纖維中最細的海島棉纖維（1.3dtex）更細的纖維，最細可達0.1dtex。 該公司還通過在纖維素中加入第三成分，緩解氫鍵結合強度并賦予其熱塑性，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。他們還成功生產出由天然高分子組成的纖維素類纖維絲，利用該技術不僅能夠輕松地得到異形剖面等任意剖面形狀的纖維絲，而且還能簡單地生產出與異種聚合物復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行熔融紡絲，可最大程度地降低環境負荷，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遠競爭力的技術創新加工方法。
生物基纖維市場發展趨勢
隨著全球經濟快速發展，能源危機與環境污染越來越受到人們的關注。如何保持經濟的可持續發展是目前需要迫切解決的問題，而生物技術的持續發展以及生物基纖維材料在常規和高性能產品的日益拓展，將會不斷進入更多新的應用領域。
據歐洲生物塑料協會的調研報告顯示，2013年全球生物基塑料產能約160萬噸，而今后生物塑料將在此基礎上逐年攀升，尤其是未來4年，全球生物塑料產能將實現劇增，生物基塑料2018年的年產量將達到670萬噸，是2013年產量的4倍左右。該調研報告指出，目前生物基聚合物占世界塑料市場的份額不足2%，但生物技術吸引了全球眾多企業的濃厚興趣，它們爭相投入了巨大的人力和財力，并取得了長足的進步。目前在數十種已商業化使用的PA材料中，取之于可再生資源的生物基纖維系列產品，包括PA6、PA66、PA69、PA11、PA610、PA1010及其制品的研究與開發均已相繼展開。從美國Rennovia公司基于全球葡萄糖類原料的供給現狀以及通過化學催化技術制備生物基己二胺及己二酸技術的商業化現實判斷，2022年全球生物基PA66纖維產量將突破100萬噸大關。
另據世界著名IHS咨詢公司的最新研究報告稱，日益增加的消費者壓力和日趨嚴格的法規，將刺激北美、歐洲和亞洲市場對再生纖維素纖維的需求，而再生纖維素纖維資源十分豐富。據統計，目前世界上每年木材的循環量達到1.5 億噸，可用于再生纖維素加工的材料達到1500萬噸以上；竹材循環量達到4000萬噸，可用于再生纖維素纖維加工的約500萬噸；棉纖維產量達到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；麻類纖維材料產量達到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。
又據美國儒士咨詢公司的最新預測報告指出，生物基纖維材料研究的發展與社會、經濟和資源、環境的發展緊密相關，所以新的生長點和交叉點不斷涌現，并不斷向其他相關學科延伸和滲透，這既促進了生物基纖維的發展又豐富了新材料科學的內涵。其發展趨勢有：
一是研發對象不斷發展。從傳統的木材擴展到竹藤、秸稈、草本植物和藻類植物；從天然纖維材料擴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展到可 再生能源的利用；從宏觀材料的簡單初級利用到微觀化學成分的提純、分離的再加工利用：從低價值利用到高附加值的利用。所以近年來生物基產業在主要原料定位上的發展趨勢是：由以玉米淀粉、大豆油脂等農產品為主要原料來源向著非食物性木基纖維素等植物殘體（Residues）和農林廢棄有機物基為主要原料來源的方向發展，以減少對農田的壓力和降低原料成本。
二是研發范圍不斷擴大。未來生物基纖維材料研究與相關學科不斷交叉、滲透，新的學科增長點不斷出現，從傳統的生物學科及其相關的物理、化學學科滲透到材料學科、能源學科、復合材料學等領域。
三是更加注重材料的環保性能。自然界生物在長期進化過程中，利用最簡單的成分、最普通的條件獲得了最穩定的材料結構，人們可以從這種分級結構中得到啟發，通 過生物擬態或者仿生設計制備出性能優越的復合材料，充分發揮生物基材料可再生、可降解利用的優勢，特別是節約、降耗、降能是未來材料發展的必然趨勢。
四是更加重視材料基本性基的設計要求。未來的生物基材料研究不但注重其基本性基的改進，還注重賦予其新的功能，注重復合化、高性能化、功能化。
五是構筑生物基經濟產業。未來將會出現生物基經濟產業，生物基產業必將有非常廣闊的發展前景。必須指出的是，在生物基產業發展初期，社會、環境和戰略價值要 大于經濟價值，國家目標、政府的引導和支持是取得成功的必要條件，適時制定符合生物基纖維發展的戰略，保證生物基產業的發展從量增長到基的提高。
最近歐洲生物塑料協會指出，亞洲作為生物塑料主要生產中心的地位更受重視，因為當前規劃的項目大多將在泰國、印度和中國實施。盡管從中國或全世界看，天然生 物材料的開發利用都處于剛起步階段，生物基纖維在整個材料結構中所占的比重還很小，但是，生物基材料產業的發展潛力不可估量。中國擁有全球最大的化纖產量和纖維消費市場，目前中國的化纖總產量已占世界55%，是美國和日本等發達國家的5～10倍。因此，從國民經濟發展與產業安全、可持續發展的角度考慮，中國化學纖維的品種結構調整迫在眉睫。
第3篇：化學纖維紡絲方法范文
怎樣才能解決棉布供應緊張的問題呢？曰：開源節流。從農業上說，開源就是提高單位面積產量和擴大棉田的面積。但是，棉田單位面積產量不可能一下子提高很多。棉田也不能無限制擴大，否則就會影響糧食生產。所以，應多從節流上想辦法：盡量節約用布，多多利用舊衣，少添新衣，對每一寸殘次零布也不糟蹋。這在目前情況下更為需要。
在工業上，大力生產人造織維（人造絲、人造毛、人造棉），則又是解決穿衣問題的一個重要辦法。
第一個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。他發現，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，見空氣就凝結成絲。他又發現，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，結果得到一種叫硝化纖維素的物質。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制造人造纖維的方向。到了上世紀末，人造纖維的實驗終于成功了。觀在，世界各國都在努力發展人造纖維。在1930年以前，世界紡織工業原料中的人造纖維，其產量僅次于棉、毛，占第三位。到1956年，它躍進到第二位，占紡織原料總產量約百分之二十。日本的產量尤其多，去年日本人造棉的產量占世界第一位，人造絲占第二位；全國人民消費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？原來木材是由木質素和木纖維素構成的。把木質素去掉，剩下來的是像絲一樣的木纖維素，經過化學處理，就可以用來紡紗織布了。當然，要把木質素和纖維素分開，也不怎么容易。生產人造纖維的工廠，與其說是一個紡織廠，不如說是一個化學工廠。放在廠房里的不是普通的紡紗機，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品。木頭進入工廠，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，結果木材溶解了，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溶液混和起來，變成半流動的粘膠，就可以用管道送到紡絲機去紡絲了。
在紡絲機上，有一個個貴重合金制成的噴絲頭，每個噴絲頭不及普通手表那么大，上面卻有上千個微細的小孔。粘膠通過小孔，噴成像藕絲似的人造絲。一都紡絲機有幾千上百個噴絲頭，所以可以同時噴出好幾萬根絲。
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：不霉不蛀，因為細菌和蟲子都不能消化它們。它們既柔軟，又堅韌。有一種人造纖維做的繩子，截面只需一平方厘米，就經得起十噸重的拖力。在第二次世界大戰中，曾用人造絲作飛機和汽草輪胎中的簾線，非常牢固，拉力比棉纖物強二十五倍。用人造纖維做衣服，很耐穿，有的穿上幾十年也不會破。還有一種人造絲，只有蜘蛛絲的三分之一那么細，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薄的長統絲襪四千雙。
棉花只能一年一收，還常常受到天時的影響。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，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，科學家發現，許多別的材料也可以。如塑料，經過適當處理以后，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業中的廢品，如蘆葦、竹、麥草、甘蔗渣，也可以用來做人造纖維。從工業副產品煤焦油中，以至從煤和石油中，也可提煉出做人造纖維的原料。
第4篇：化學纖維紡絲方法范文
關鍵詞：化學纖維；制造；發展；前景
在現代工業生產的眾多領域中化學纖維制造業是一個非常重要的工業生產領域，對于國民經濟的發展具有非常重要的作用和意義。化學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，在溶劑中直接對高分子化合物進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行溶解，從而形成紡織溶液，在經過對溶解之后的紡織溶液進行紡織加工，從而形成和得到各種化學纖維。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，經過紡織紡絲成型之后進行處理而得到的化學纖維。合成纖維相對于人造纖維來說，生產方面不會受到自然條件的限制，其化學纖維的性質和性能相對更加優越，并且根據不同用途可以以不同原料進行合成和制作，從而制成各種具有獨特特性的化學纖維。
1.我國化學纖維制造業發展現狀
我國的化學纖維制造開始于20世紀50年代中后期，將國外粘膠長絲技術進行成套的引進并成立相關化工廠和化學研究的實驗室，標志著我國化學纖維制造和研究的開始。進入到21世紀之后，隨著化學纖維制造行業的市場發展日臻成熟，我國的化學纖維制造產業進入到了一個結構和產業轉型升級的時代，對于化學纖維制造的自主技術含量不斷增加，各種尖端技術取得了重大的突破，并且隨著產業結構和規模的不斷提升，我國的化學纖維制造行業根據國家的相關政策和方針，以及自身發展的現狀，對目前化學纖維制造業產業結構進行了調整，我國的化學纖維制造業又迎來了一個發展的高峰。(1)我國化學纖維制造業的產銷量現狀數據來源：國家統計局前瞻產業研究院如圖1所示，從2014-2019年中國化學纖維產量情況的統計數據可以發現，從我國化學纖維行業的整體產量上來看，整體上呈現出增長的趨勢，尤其是在2019年化學纖維的產量上升幅度較大，生產量也為六年來最高。而從增幅比例上來看，2014年至2017年增長速度呈現出下降的趨勢，甚至在2017年呈現出了負增長，而從2018年開始又呈現出了大幅度上漲的趨勢，說明當前我國化學纖維制造行業的產能和產量雖然在提升，但是還是受到市場的影響比較大，2018年之后的大幅度增加與我國提倡生態環保的生產方式有直接關系，讓化學纖維的市場得到了進一步的擴大。如圖2所示，由2014-2019年中國化學纖維銷售收入情況的統計數據可以發現，我國化學纖維制造行業的收入在逐年上升，但是增長速度的波動卻相對較大，尤其是對比化學纖維生產量的增長波動來說更為劇烈。雖然2019年整體化學纖維生產行業的銷售收入為歷年最高，但是增長速度卻只有4%。由此可見，當前我國化學纖維制行業整體的供需矛盾仍然非常大。我國化學纖維產品的銷售量自2009年開始呈現出逐年上升的趨勢，尤其是自2016年開始增長的速度加快。以前我國化學纖維制品的主要銷售市場是國內，但是隨著我國“一帶一路”戰略規劃的建設和實施，對外開放的程度不斷加深以及多邊貿易的持續向好，尤其是諸如碳纖維制造等高科技化學纖維制造技術的突破性發展，讓我國的化學纖維制造迎來了一個快速發展的時期，我國化學纖維制品逐漸向國外市場進行輻射，尤其是周邊的東盟國家和“一帶一路”沿線國家。(2)我國化學纖維進出口現狀根據國家統計局、中國化纖協會等機構的數據統計顯示，我國2019年的化學纖維產品出口量相較于2018年同比增長了16%，增長速度更是相較于2018年提高了8.3%。雖然2019年中美貿易摩擦對于我國進出口市場產生了一定的影響，但是對于化學纖維制造和產業出口來說，美國并不是我國化學纖維產品的主要出口國家，雖然出口美國化學纖維產品相對于2018年減少了39%，但是因為出口美國市場的化學纖維制品的份額占比不到5%，加之對東盟國家和“一帶一路”沿線的主要國家的出口量的攀升，從整體上看，我國化學纖維產品的出口量并未大幅度降低，出口量相對較為平穩。而進口量方面仍然以黏膠短纖、滌綸長絲以及滌綸短纖三大產品作為主要進口產品，而其他的化學纖維產品的進口量相對都有所下降。這主要是因為近年來，我國在化學纖維的制造方面提升了制造技術，促使了科研成果的盡快轉化，提升了化學纖維產品的品質和質量，所以市場變得更加廣闊。隨著化學纖維制造技術的不斷提升，成本的逐漸降低，我國化學纖維制造行業的進出口發展必將會越來越合理。
2.我國化學纖維制造業未來發展趨勢和前景
(1)依靠“一帶一路”政策優勢，積極擴展國際市場和貿易2020年11月16日，在經過長時間的艱難談判之后，我國又加入到了全球最大的貿易集團RCEP協定之中，從而加強和促進了我國多邊貿易的發展，更是極大的促進了化學纖維制造行業的“雙向流通”發展。從國際化纖會議以及RCEP協定的簽署，以及在中美貿易關系緊張的非常時期，我國化學纖維對外出口，尤其是對東盟國家的出口得到了大幅度的提升，可以看出我國化學纖維制造業在國際貿易中的地位與影響正在不斷地擴大和提升，所以我國化學纖維制造行業在未來的發展中，應該依靠“一帶一路”的政策優勢，在擴大內需的同時，積極擴展和開展國際市場和貿易，鼓勵化學纖維產品的出口，繼續加強對化學纖維制品的退稅政策的執行，正確的引導國外投資企業和投資者的投資方向，從而實現和加強我國化學纖維制造業的規模化經營和發展，促進和推動化學纖維制造業的結構調整，擴大化學纖維行業在國際市場的影響力。(2)加強自主創新能力提升，提升核心競爭力我國化學纖維制造行業要想取得更加長遠的發展，在市場中獲得更加廣闊的發展空間，占領更多的市場份額，最重要的還是要加大對化纖制造的科技投入和加強自身自主創新能力，加強自身核心技術，從而提升化纖制造企業的核心競爭力。隨著我國對碳纖維的研究和制造，茶纖維的研究和制造等在化學纖維科技研究領域的技術突破，我國化學纖維的研究和創新已經達到了一個比較先進的水平，但是對比國外經濟發達國家來說，我國化學纖維制造行業的自主創新能力仍然不高。所以，化學纖維制造行業在未來的發展中要加大對技術創新、材料創新、生產創新等各方面自主創新內容的資金投入，持續的引進化學纖維制造方面的人才，建設化學纖維制造的技術研究和新材料開發的人才梯隊，從而加強我國化學纖維制造行業的自主創新能力的提升。(3)促進和優化產業結構調整當前，我國化學纖維制造行業的產業結構相對來說還不合理，還存在著一定的問題，隨著全球經濟一體化的不斷加深，市場的迅速發展以及急劇變化，我國化學纖維制造行業要想得到更好的發展，除了加強自身自主創新能力之外，更重要的是要加強對當前的產業結構以及產品結構進行優化和調整，從而推動整個行業的進步與升級。首先，要始終貫徹和堅持產品的高品質質量，開發更多的主流產品的衍生產品，從而形成產品系列；其次，要積極地吸收和學習國外先進的化學纖維技術，積極引進新產品，始終貫徹以技術帶動產業發展的道路；最后，對于化學纖維行業要向著集中化、規模化、產業化的方向進行發展，從而形成大企業、大市場，將化學纖維制造企業做大做強。
3.結語
第5篇：化學纖維紡絲方法范文
（北京中麗制機工程技術有限公司，北京 101111）
摘要： 以生產滌（錦）綸 264dtex /12f 單絲為例，介紹了一步法和二步法分纖母絲（單絲）紡牽聯合機及工藝技術。該設備可在同一臺機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過分絲機分纖后，得到單絲纖維。
關鍵詞 ： 一步法；分纖母絲（單絲）；紡牽聯合機；工藝
中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）26-0123-05
作者簡介：邱軍先（1986-），男，山東無棣人，主要研究方向為化纖機械。
0 引言
目前全世界生產單絲的企業主要集中在中國、韓國、日本和法國。由于分纖母絲及單絲具有總產量小但利潤高的特點，因此單絲具有廣闊的應用前景。
單絲通常是從化學纖維中利用單孔噴絲頭所制得的線密度（纖度）較小的單根長絲。但隨著技術的不斷進步，取得單絲的渠道越來越多了，不再僅限于化學纖維中，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、高效益、高附加值等特點。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，工業上可以用來織造高密度濾網、印刷篩網等。
1 工藝流程和設備技術特點
現階段單絲的生產工藝主要包括兩種，分別是二步法和一步法。
1.1 二步法
通常采用二步法生產單絲的方法有以下兩種：
①利用常規的 UDY 工藝路線紡絲，每個噴絲板出一根絲，然后拉伸卷繞（如圖1所示）。
②由常規的 UDY 設備生產出未拉伸母絲，再經拉伸機拉伸成分纖母絲，最后經分絲得到成品單絲（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雜，而且得到的單絲質量不高，正是由于采用該方法得到單絲的代價太大，并且質量不良，目前新上項目已不再采納此工藝。
1.2 一步法
1.2.1 工藝流程圖
北京中麗制機工程技術有限公司開發的一步法生產分纖母絲的工藝流程為：
目前新上項目大多采用這種技術先進的生產路線，它不僅有效解決了上述二步法中存在的弊端，工序簡單、生產效率和穩定性高，而且設備占地面積小，具有廣闊的應用前景。
1.2.2 設備布置圖
一步法分纖母絲（單絲）紡牽聯合機布置如圖3所示，在這臺機器上可以紡絲成形、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，再經分纖后得到單絲。
1.2.3 設備主要技術參數（見表 1）
1.2.4 主要設備特征
①螺桿擠壓機。將切片放入螺桿進料口內，然后切片會在螺桿各區加熱和螺桿旋轉擠壓下被被熔融擠壓成熔體，這時機頭會存在一定的壓力，若設備采用的是LTM銷釘螺桿，得到的熔體將會更加滿足生產要求。為了保證最終的產品符合相關的規范標準和設計要求，通常螺桿擠出機采用多區分段加熱和獨立的控制系統。
②紡絲箱體。由于生產分纖母絲時采用的通常都是高壓紡絲，所以為了保證最終的產品符合相關質量要求，在設計紡絲箱體時會加大該設備的管壁厚度，使其能夠承受熔體的巨大壓力，不僅如此，這種設計還改善了熔體的流動性，確保了每個紡絲部位都以相等的時間獲得了熔體（如圖5所示）。箱體采用聯苯蒸汽循環供熱和性能優異的材料保溫，如此可有效保證箱體受熱均勻，而且可有效節省能耗。熱媒加熱系統采用汽液分離型熱媒加熱系統，該系統的溫差在1 ℃之間，符合相關的設計要求。每位安裝 2 個計量泵，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。本文采用的是側吹風方式，該方式需將絲條冷卻裝置安裝在紡絲箱下部，同時為了保證絲條冷卻裝置真正的發揮作用，起到良好的冷卻作用，應將絲條冷卻裝置吹風高度設計為 1900 mm；風網必須方便拆卸和清洗；多孔板的開孔分布能夠自由調整；出口裝有擋風板和泄壓孔等。
⑤上油。如圖8所示是油輪上油系統，其作用是減少生產單絲過程中的靜電，增加絲束抱合，如此一來，在冷卻單絲時可避免單絲粘連。通過控制油輪轉速就可以實現對上油量的有效管理。
⑥牽伸定形。牽伸系統如圖9所示，絲束經油輪、剪絲器、預網絡、導絲器后進入第三對熱輥依次牽伸。采用3對速度、溫度不同的熱牽伸輥進行牽伸和熱定形。如此只需調整熱牽伸輥就可以得到滿足不同要求的單絲。
⑦卷繞成形。采用北京中麗制機工程技術有限公司自主研發的 BWA55T-1380型全自動換筒高速卷繞頭，保證了絲束成卷（見圖10）。
⑧分絲設備。分絲機：與用戶共同研制（見圖11）。
2 生產工藝及成品指標
2.1 主要原料指標（見表2、3）
2.2 主要工藝參數
紡制 264dtex/12f 單絲，典型產品的紡絲工藝參數見表4、5。
2.3 單絲分纖的主要工藝參數
母絲的分纖工藝：
經過紡絲、拉伸、熱定形、卷繞后的母絲不需要經過其他的處理就可以直接在分絲機上分絲，進而得到相應的單絲，分絲速度通常是800～1000 m/min，這時只要檢驗單絲質量是否合格即可，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機直接加工織造所需的盤頭，整經速度為 400～600 m/min。母絲經母絲加彈機加彈后, 還可制得相應的加彈單絲。單絲分纖的主要工藝參數如表6所示。
3 結果與討論
3.1 主要測試儀器
①含水儀：CHY-8 型壓差式微量水分儀；
②粘度儀：粘度儀；
③測長儀：YG068C 型；
④強伸儀：YG023A 型；
⑤烏斯特值測試儀：Uster-IV型。
3.2 產品質量
國內單絲目前尚無國家標準。經檢測，本項目紡制的264dtex/12f單絲產品，其質量可以達到與國外同等絲優等品標準值的要求，投入使用后用戶的滿意度很高。264dtex/12f單絲的產品質量檢測指標參見表7。
3.3 討論
①組件、噴絲板。根據項目的實驗結果，在紡制264dtex/12f的單絲時，適宜采用微孔?準0.45×1.1，長徑比選擇2.5，生產效果很好。
②紡絲溫度﹑緩冷器溫度。紡絲溫度的選擇對生產也有重要影響。適宜的溫度可以得到好的熔體流變性，小的粘度降，同時熔體有好的流動性，絲束冷卻緩慢，紡絲張力減小，可紡性得到改善。紡絲溫度一般應控制在270～290 之間，若溫度太高，則絲條無法結晶冷卻；若溫度太低，則結晶過度，無法正常取向。
③側吹風。由于單絲太粗，絲條冷卻慢，所以風速不宜過大，風溫也不宜太高，以減緩紡程張力。還要防止驟冷，產生皮芯效應。另外，風濕不易低于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，最好選用抗靜電好、發煙少、擴散性好的油劑，如此可確保上油均勻，有效避免生產過程中有可能出現的各種意外情況，確保整個生產過程的順利進行。
⑤熱輥溫度與速度。為了保證單絲正常分絲需要的足夠強度，一般選擇三對熱輥，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，因為GR1的溫度過高或者過低都不利于整個單絲的生產流程，都會給整個流程的順利實施帶來阻力。GR2對拉伸后絲束定型起著關鍵作用，絲束經過GR2加熱后，可消除拉伸應力，得到穩定的取向度和結晶度。但也需要注意絲束的溫度應適宜，過高或者過低都不利于整個單絲的生產流程。GR3是用于保持拉伸定型、消減絲束內部應力的。
⑥卷繞。為保證產品符合相關規范標準，在選擇卷繞機時應保證其能夠滿足成型良好、控制簡單、切換成功率高等要求，鑒于此，選用全自動卷繞機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質量要求。
⑦分絲。由于成本需求原因，分絲機一般以被動為主，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 結束語
本文重點介紹了一步法分纖母絲紡絲工藝，發現該工藝與傳統的二步法工藝相比具有很多優勢，不僅工序簡單、能耗低，而且生產效率高，可有效降低投資和運行成本，促進生產企業的經濟效益，更重要的是該工藝推動了我國單絲生產的產業化和國產化進程，為我國的單絲產業做出了巨大貢獻。
參考文獻：
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[2]徐新華，李允成.滌綸長絲生產[M].北京：中國紡織出版社，1995.
第6篇：化學纖維紡絲方法范文
關鍵詞：新型常壓分散染料可染聚酯；超細纖維；海島纖維；染色牢度
中圖分類號：TQ342+.21 文獻標志碼：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，對其染色性能的改進一直備受業內關注，相關研究開發的一些品種也已實現產業化，如通過化學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。也有關于采用堿性染料染色的改性聚酯的報道，但據了解尚未形成生產能力。
現階段，超細纖維已成為化纖領域的重要開發品種，但纖維線密度愈小，其顯色效果愈差。當其單絲線密度小于0.5 dtex時，其難以深染的問題會更加突出。超細纖維有多種生產方法，不同的生產技術得到的超細纖維線密度不同。如海島型復合紡絲-水解剝離法通常可得到單絲線密度為0.05 dtex的超細纖維，非相容高聚物共混紡絲制基體-微纖型纖維經剝離后得到的超細纖維單絲線密度可小于0.005 dtex，這兩類超細纖維最難獲得深染效果。
滌綸超細纖維的染色是有待解決的一大難題。此前，曾有報道稱分別采用CDP和EHDPET為島和海組分紡制海島型復合纖維，后經堿水解制備高溫高壓型陽離子染料可染聚酯超細纖維，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械性能理想的超細纖維；還有將一種可實現深染的母粒添加在島組分PET中的技術，但未見到良好效果，且成本較高；還出現過在島組分中添加色母粒的方案，經水解剝離后可直接獲得較深色效果的超細纖維，但是該類產品顏色單調，更換色澤需徹底清洗加工設備，也不能制造印花品種。
專利ZL.201110225265.8報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纖維的技術。之前關于EDDP研究與生產的報道很多，但并未涉及其在超細纖維領域的研究與應用。針對PET超細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），其大分子的化學結構如式（1）所示。
以NEDDPET為島組分、EHDPET為海組分，采用海島型復合紡絲技術紡制海島纖維，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的超細纖維織物。
式（1）的NEDDPET結構式與以往的EDDP無任何差異，然而應用于超細纖維的NEDDPET結構中的m、n、l比例以及NEDDPET合成過程中諸多添加劑的種類和用量、生產工藝控制等均與EDDP有所不同。為實現本研究的最終目的，所合成的NEDDPET必須同時滿足如下需求：（1）具有良好的可紡性，所紡復合纖維的物理機械性能理想；（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）為基本原料經酯化-縮聚反應制備。PTA、IPA與EG的酯化反應在240 ～ 260 ℃完成；酯化結束，順序添加第四單體PEG、催化劑及其他必要的助劑等；釜內的反應達到足夠時間后進入真空縮聚階段，內溫逐漸升至280 ℃左右，反應釜攪拌電機功率不斷加大，達到規定值時，便可停止攪拌并用N2解除真空、出料。
2.2 海島型復合纖維的成形加工
采用兩套BM連續式預結晶-干燥機分別對NEDDPET切片和EHDPET切片進行干燥；NEDDPET為島、EHDPET為海的雙組分復合紡絲在直徑均為35 mm的雙臺螺桿復合紡絲試驗機上完成，單紡位 6 頭，紡絲組件為24孔、37島/孔的海島復合型。依據最終紡織品風格的要求，可通過高速紡絲-牽伸假捻兩步工藝經預取向絲（POY）制成拉伸變形絲（DTY），或經紡絲-牽伸一步法加工制成全拉伸絲（FDY）。
2.3 NEDDPET及其復合纖維的性能分析
依照相應的國家標準對合成的NEDDPET進行特性粘度、熔點、端羧基含量、色相及二甘醇含量等常規性能測定；采用SEIKO EXSTAR DSC6200型差熱掃描量熱儀研究NEDDPET的玻璃化轉變溫度（Tg）、結晶溫度（Tc）及熔融溫度（Tm）等熱性能，N2氣氛，掃描升溫速度20 ℃/min，測試溫度為室溫 ～ 300 ℃；采用Seiko 6300型熱重（TG）分析儀對 NEDDPET的熱穩定性進行表征，N2氣氛，升溫速度10 ℃/min，測試溫度為室溫 ～ 700 ℃；按照國家標準分析復合纖維的物理機械性能。
3 實驗結果與討論
3.1 NEDDPET聚合物的性能
NEDDPET合成試驗先后在實驗室和生產企業（吳江赴東舜星化纖廠）進行，在企業的試驗規模為每批 5 t。實驗室所制NEDDPET的常規性能及DSC分析分別見表 1 和表2，DSC及TG測試結果示如圖 1 和圖 2 所示。
表 1 中 5 個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性能，有利于NEDDPET分子量的提高，意味著成纖后纖維的斷裂強度亦可增加；另外，PEG加入量的增加導致NEDDPET的L值、b值和二甘醇含量均有所增大，即聚合產物的明亮度改善，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，上色率提高。
由表 2 可見，隨著PEG含量的增加，NEDDPET玻璃化轉變溫度持續下降，甚至可降至50 ℃左右，說明高分子鏈段在較低溫度下的活動能力增強，有利于較低溫度條件下染料向纖維內部滲透。隨著PEG含量的增加，NEDDPET結晶溫度也在減小，4#樣品的Tc為119.35 ℃，比常規PET的結晶溫度低20 ℃左右，且結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晶。因此，紡絲前切片的預結晶溫度就要適當降低，同時纖維二次成形時熱定形溫度也需要降低；良好的結晶性能對織物染色牢度的增強則比較有利。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NEDDPET的Tg、Tc、Tm及Td等數據為其切片預結晶、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。
3.2 海島型復合纖維的成形加工
紡絲原料NEDDPET及EHDPET均為吳江赴東舜星化纖廠生產，主要性能指標見表 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/海質量比（70/30）進行復合紡絲。島和海兩臺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的規格和力學性能見表 6。
無論紡制POY還是FDY，EHDPET/NEDDPET海島型復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為島的復合纖維的力學性能來看，其DTY或FDY的斷裂強度較以PET為島組分時略低，斷裂伸長率相近，能滿足紡織加工的要求。
3.3 海島型復合纖維的堿減量處理及織物染色
海島型復合纖維的斷面結構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構清晰，島與海界限分明。該復合纖維經溫度為 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，質量失去29.8%；圖3（b）顯示，控制好堿減量工藝條件，即可達到良好的剝離效果，且島纖維表面光滑，未受到刻蝕傷害。
為檢驗NEDDPET纖維的常壓染色效果，選用分散染料對NEDDPET和普通PET的超細纖維（單絲線密度為0.072 dtex）以及常規細度長絲（133 dtex/36 f）針織物進行染色。染色工藝為：染料用量4%（o.w.f.），少許分散劑，浴比30∶1，用冰醋酸調節染液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。
染色結果顯示，無論是超細纖維織物還是常規線密度纖維織物，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。染色溫度的降低無疑有利于降低能耗，對于NEDDPET與其它纖維的混紡或交織織物，甚至能夠省去單獨的間歇式溢流染色工序，實現連續式染色，提高生產效率；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，有助于進一步開發花色品種，擴大經濟效益。NEDDPET超細纖維經編織物經分散染料常壓沸染和高溫高壓染色的樣品照片見圖 5，采用常壓印花和轉移印花加工的樣品照片見圖 6。
對圖 5 中（a）、（b）兩圖進行比較可以發現，125 ℃高溫條件下分散染料染制的NEDDPET超細纖維經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、黑和深藍等樣品的色澤體現出NEDDPET超細纖維具備分散染料常壓深染的能力。圖 6 表明NEDDPET超細纖維織物易于常壓印花和轉移印花生產。
某纖維檢驗機構依據GB/T 3920 ― 2008、GB/T 3921― 2008及GB/T 8427 ― 2008等國標對NEDDPET織物的相關色牢度指標進行了測試，結果見表 7。
表 7 的色牢度等級表明，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；其常規線密度織物基本與普通PET織物的各項色牢度等級相當，但其超細纖維織物的耐摩擦牢度較低；原因主要是極細的纖維具有極大的比表面積，染至其內部非晶區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，故由無數超細纖維集合構制的織物在清洗時，表面沾存的染料不易被徹底清除。
4 結論
（1）本研究合成的NEDDPET基本實現了預期結果，具有良好的可紡性，其與EHDPET所紡海島復合纖維的物理機械性能理想；
（2）EHDPET/NEDDPET海島復合纖維織物水解剝離過程中島組分NEDDPET不被損傷；
（3）NEDDPET超細纖維織物可用分散染料常壓染色和印花，色澤達到一定深度，所染織物的色牢度指標中僅有耐濕摩擦牢度為 3 ～ 4 級，其余均超過 3 級。
參考文獻
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第7篇：化學纖維紡絲方法范文
節能的
木質素有望成為廉價碳纖維的主要材料
據了解，這項技術經充分試驗，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、木質素及各種有機成分，原料利用率極高。該項目延伸技術涉及到紡織、造紙、能源、化工、建材及航空航天、軍事等幾大領域。該項技術的問世突破了行業一直延用的傳統“酸堿法”制漿技術的瓶頸。首先，從源頭解決了制漿造紙業“黑液”的排放問題，同時獲得了多種高價值副產品，這項技術對當前節能減排、發展低碳循環經濟起到了一定的推動作用。
但是由于大量木質素的混入，漿粕質量低，難于漂白，產品不能長期保存，應用范圍窄，只能做一些低檔次產品，不能實現植物的高使用價值。
該項新技術將植物分離成為纖維素、新型半纖維素、新型高純度木質素三種成份，其分離步驟先將植物分為綜纖素和木質素，綜纖素即紙漿，根據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利用率100%
據悉，該技術基本上可以使植物原始材料得到100%的利用，而傳統化學方法只以提取植物中的綜纖維素為目標產品，使得植物原始材料利用率約為植物的30%～40%，很多物質被浪費，包括大部分的木質素，以及少量纖維素和半纖維素均以污染和廢棄物處理。傳統化學方法提取植物中的綜纖維素可利用機械漿能夠達到90%以上。
采用此技術提純的三種成分具有如下特征：纖維素特征是微細纖維或長纖維狀態，不同的植物及殘余木素顯現淺黃色或白色，由于木質素基本脫除屬于高質量的纖維素漿，純度>90%，白度60%～85%ISO，與高級化學漿質量相當，遠優于其他的半化學漿和機械漿；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%，屬于新型植物產品，具有廣泛用途，目前尚無工業化分離生產植物半纖維素的工藝技術和應用廠家；新型高純度木質素特征是黑色固體，具有熱融性、灰分可小于1%，木質素分子量
從源頭上做到零污染、零排放
這項新技術將植物中三大成分纖維素、半纖維素、木質素以及微量的成分，全部分離提取成高價值產品，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，參與植物反應的原料全部回收循環利用，從而實現零污染、零排放。相比傳統的制漿造紙工業制取的目標是植物成份中的纖維素，所有的木質素和部分半纖維素，作為廢棄物和生產負擔，與化學藥品混合反應，形成制漿廢水，具有高COD、BOD、SS、AOX負荷，在自然界中難降解，對生態造成破壞，環境受到嚴重的污染，成為污染的主要源頭。
在自然界中，木質素的儲量僅次于纖維素，而且每年都以500億噸的速度再生。制漿造紙工業每年要從植物中分離出大約1.4億噸纖維素，同時得到5000萬噸左右的木質素副產品，但迄今為止，超過95%的木質素仍以“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。在該項技術延伸研發中，木質素可成為不依賴煤炭和石油為原料而獲得的碳纖維材料。該技術產生的碳纖維可以是熔融紡直徑5至20微米長絲碳纖維、熔噴直徑小于5微米超細碳纖維、靜電紡絲直徑小于100納米的碳纖維，其性能可以達到高強度、高模量、高彈性等要求。
新興的
未來時裝將“一掃即成” 第一件3D打印時裝真人秀
有人預言稱2013年是3D打印年，近日，在紐約時裝走秀活動上，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私人走秀活動時身著一身尼龍網格禮服，這身禮服的設計靈感來源于著名的斐波那契數列，由Michael Schmidt和Francis Bitonti設計收藏。
此設計是全球第一件3D打印禮服。這件禮服由設計師Michael Schmidt和建筑師Francis Bitonti設計，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，再仔細地涂滿黑漆，最后鑲嵌上約12000顆黑色施華洛世奇水晶，耗時三個月制作完成的。雖然Shapeways公司信誓旦旦用來打印的尼龍粉質地輕薄，但到底是否舒服，也只有看起來是被塞進鳥籠子的萬提斯本人清楚了。
Francis Bitonti在介紹自己的設計作品時表示：“3D打印技術已經延伸到各行各業，在時尚界這就意味著你天馬行空的設計理念都將會展現在作品上。當萬提斯出場時，那禮服就好像具有魔力一般涌動在她周圍，但是3D打印服裝的設計還有待改進，比如如何調整服裝的版型以滿足人體曲線，如何做出收緊的效果，網格的設計中如何靈活應用等等。”
Bitonti很久以前就有將3D打印技術與時裝相結合的想法。他利用萬提斯提供的尺寸設計出了一個3D模型，再根據Schmidt畫的草圖，用當前最高端的設計軟件Maya畫出圖樣，接著運用Rhino軟件將2633個獨立的環或線相連接，EOS P350激光燒制而成的17個部分手工拼接，才算是大功告成。“這件禮服如果由手工制作，價格不菲。”他表示。但是如今服裝設計行業對手工制作的需求還很龐大。
設計師Scott說：“3D打印技術對時尚市場有著極大的影響潛力，這是一個將手工業與時裝設計相結合的契機，一旦我們制作的機器能夠滿足時裝制作的要求，人們只需要站在房間里進行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
炎炎夏日，酷暑難耐時總會聯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，該面料由上海德福倫化纖有限公司成功研發。
該公司技術人員介紹，該項技術采用無機納米超爽涼感聚酯母粒與聚酯切片混合，經聚酯纖維生產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.
作為我國國民經濟重要行業的服裝業，如何在當前的低碳經濟背景下實現新的消費及生產模式的轉變，是一個值得研究的課題。服裝的生命線包括從其原材料生成直至進行廢棄處理的全過程，在這一過程中，包括制造、運輸、消費及廢棄物處置各個環節，每個環節都必然產生能量的消耗，產生碳排放。從生命周期各階段入手，研究實現服裝產業低碳的策略和方法，有助于推進服裝產業低碳模式的發展。
一、服裝生命周期碳排放分析
根據ISO14041標準，服裝生命周期通常包括 5 個主要環節：原料獲取、服裝生產、運輸配送、服裝耗用和廢棄物處理等階段（圖 1）。每個環節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，這幾個階段一方面消耗大量的水、電等能源，另一方面又會排出大量的有害物質，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，要消耗大量化學原料及水、電等能源，并會排出污染物，破壞環境，造成碳排放。同時，合成纖維多以石油為基本原料的，在當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，棉紗的生產工序主要包括開松、梳棉、并條、粗紗、環錠精紡、捻線、絡筒等多道工序，各個工序都需要耗費大量的電能。同時，紡紗廠還需要空調、取暖、照明等必要的輔助設備以及廠內的運輸，這些都需要耗費大量能源，造成碳的排放。據統計，2010年我國棉紡行業噸紗耗電基本在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，織造廠也同樣需要空調、取暖、照明等必要的輔助設備以及廠內的運輸，這些都需要耗費大量能源，也都會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。據統計，我國印染行業每年約有70億t廢水排放，占總工業廢水的35%。印染廢水中常見的化學物質見表 1。這些物質排放在江河湖泊，對已經十分短缺的生活用水將造成污染，從而破壞生態環境。
2. 成衣制作過程中的碳排放
一件服裝從面料進廠到成衣出廠要經歷打樣、裁剪、縫紉、熨燙等諸多環節，在每個環節中都要消耗水、電等能源，從而產生碳排放。有學者研究指出，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. 服裝運輸過程中的碳排放
一件服裝在做成成衣后不是直接運輸，還要經過收貨、驗針、合格品上架裝箱送貨等流程（圖 2）。其中包裝、驗針、不合格品檢驗、裝箱、運貨等都會產生大量的碳排放。
4. 服裝消費過程的碳排放
服裝在消費使用階段，要經過多次的洗滌、烘干、熨燙等，每一個環節都要消耗能源，造成碳排放。有人做了這樣的統計：假設一件250 g的純棉T恤一生中被洗滌、烘干、共計25次，每次在60 ℃的水溫下進行，則這件250 g純棉T恤消費使用過程中碳排放總量約7 kg，相當于其自身重量的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代的 5 ～ 6 年，向小康型時代的 2 ～ 3 年變化（貧困型時代為 9 ～ 10年；富裕型時代為 1 年）。舊衣換新衣是生活中的常事，紡織纖維制品的廢料產生數量也隨之逐年增加。而滌綸、錦綸、丙綸和腈綸等合成纖維是由石油提煉化學聚合加工而成，降解性極差，其廢棄纖維對環境污染的威脅亦十分嚴重。
同時，由于人們美化意識的日益增強，服裝飾品的品種越來越多，如用金屬、貝殼和合成塑料等等，數量也不斷擴大。因而服裝飾品造成的環境污染也逐漸成為人們關注的話題。
二、服裝產業低碳模式分析
結合服裝生命周期碳排放分析，對服裝產業低碳模式的研究，涉及到服裝的設計、生產、運輸、消費、回收等環節。
1. 堅持綠色創意設計是服裝低碳的根本
綠色創意設計就是指在服裝設計上要突破原來的傳統服裝設計理念，在服裝設計創意上除了要考慮美學特征、藝術情趣、創意理念、時尚潮流等的因素以外，充分考慮服裝生命周期的各個環節，充分考慮新資源的開發與利用、高性能纖維的研究與設計以及高功能性纖維產品的生態性設計。在造型設計上，增加再循環和低耗能無污染材料的使用；在款式構成上，作易于拆卸的多功能型設計與工藝技術處理，在材料選擇上，減少原料和輔料的種類和數量，采用高功能纖維的原料等，產品零部件經過加工和粉碎后可以回收，減少對環境的污染。
2．低碳生產是實現服裝低碳的有力保證
要實現服裝生產環節的低碳，需要從以下幾方面入手：一是能源。通過采用太陽能、風能、生物能等低碳的可再生能源或其他清潔能源，替代傳統的高碳的石化能源。二是原材料的使用與循環再生。一方面，積極研發可回收再利用的纖維，開發低碳服裝及舊衣物的循環回收工藝；另一方面，選用天然、可再生且能循環使用的低碳原材料，并改良各種化學染料，將纖維生產、染色等環節對環境的損害降到最低。
另外，在堅持采用低耗能的生產方式和低污染的生產原料的基礎上，服裝生產企業還可聯合服裝設計師與經銷商等開通各種的服裝增值服務，包括為顧客進行搭配指導，幫助顧客回收舊衣服；組織顧客進行服飾DIY等，以幫助顧客有效的使用服裝，推動服裝的低碳消費。
3. 低碳運輸是服裝產業低碳模式的重要環節
綠色低碳運輸是服裝產業低碳化的一項重要內容。綠色低碳運輸首先是要對貨運網點、配送中心的設置做合理布局與規劃，通過縮短路線和降低空載率，實現節能減排的目標。綠色低碳運輸的另一個要求是改進內燃機技術和使用清潔燃料，以提高能效。
4. 低碳消費是實現服裝低碳的基礎
低碳消費，主要包括服裝購買和使用保養兩個方面。
消費者在購買服裝時要做到低碳消費，應注意 3 個方面的問題：一是盡可能選擇以低碳排放手段生產的服裝。二是盡可能少買衣服，提高服裝的利用率，延長服裝的使用時間。三是盡可能就近購買。在服裝的保養方面，盡可能減少洗滌次數，同時洗滌過程中要盡量做到低碳，如可以從機洗改為手洗，同時降低洗滌溫度，盡量避免烘干環節，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，應從兩方面做好工作。一是加強分類管理, 即廢棄紡織品的管理可借鑒垃圾分類管理的經驗，要求消費者在確認其過期的紡織品將廢棄時，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、能量回收和化學回收。物理回收是指對廢舊紡織品服裝進行初步的機械加工后，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纖維通過焚燒轉化為熱量，用于火力發電的回收再利用方法。化學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纖維的回收再利用方法。
三、結語
通過對服裝生命周期的分析可以看出，服裝工業的發展與資源、環境問題密切相關。服用纖維的制造、服裝面料的生產、服裝制造、服裝運輸、服裝使用及廢棄過程消耗大量的資源和能源，同時也排放出大量的廢氣、廢水和工業固體廢棄物。從服裝的設計、生產、運輸、消費、回收等各個環節入手，對服裝產業低碳模式進行系統的分析，有助于對服裝產業的低碳模式有更全面的認識。
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第9篇：化學纖維紡絲方法范文
談背景低碳必將伴隨行業發展
“十一五”期間，我國化纖工業在節能減排工作方面取得了明顯成效。整個行業共淘汰落后產能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、錦綸長絲能耗水平基本達到了國際先進水平；噸化學纖維取水量下降25.7%，廢水排放量下降25%，COD排放量下降20%，S02排放量下降25%；粘膠行業水重復利用水平平均提高20個百分點；聚酯行業水重復利用率已達95%以上。
但是，這些成就并不能說明全部。現如今，從內外部環境方面來看，市場需求不足、原料價格不穩定、國際競爭壓力不斷加大、勞動力等生產要素成本不斷上升、產業鏈上下游效益狀況不平衡等越來越多的因素制約著企業的發展。從政府要求層面來看，國家對環境友好、資源節約、清潔生產等方面的要求愈加嚴格，未來化纖行業的發展必將伴隨低碳，而且也是企業由大到強轉變的必經之路；從行業和企業自身來說，當前，資源不足、能耗高是我國化纖行業的瓶頸，企業也必須低碳發展，從而破解這些束縛。
在這種情況下，走新興工業化道路是我國化纖行業未來相當長時期內的一項戰略任務，節能減排及資源綜合利用，成為未來一段時間內化纖行業轉變發展方式的主攻方向之一。
《化纖工業“十二五”發展規劃》中也提出，整個行業要積極推動節能減排和資源循環利用。要重點推廣一些關鍵性的技術，強化由終端治理向過程監控、清潔生產技術的轉變，加快淘汰和替代高能耗、高污染、低效率的落后生產工藝和設備，要在“十二五”期間淘汰落后產能150萬噸，企業同時還要積極的開展各種清潔生產審核、碳足跡認證研究等工作。
看做法低碳需從細節做起
為了落實《化纖工業“十二五”發展規劃》中節能減排和資源循環利用的工作任務，中國化學纖維工業協會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相關標準，2012年編輯出版了《中國化纖行業發展與環境保護》白皮書，主要匯集了化纖各行業能耗、物耗及環境保護方面的基礎資料。配合工信部編制《聚酯滌綸行業清潔生產技術推行方案》，并在去年開展了化纖行業節能減排先進企業評選活動。
為促進行業的低碳發展，今年9月舉辦的第中國國際化纖會議專門開辟了“低碳、綠色、循環的化纖工業體系”專題論壇，圍繞清潔生產與循環經濟政策研究、積極推進化纖工業低碳與循環經濟、低碳紡織品開發思路、低碳認證，綠色標簽、無染纖維發展前景及滌綸、錦綸行業清潔生產經驗介紹等展開討論，希望可以促進化纖行業節能減排工作深入開展，促進節能減排新技術的推廣應用，引領化纖行業低碳化發展。
現在行業內已經涌現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、海鹽海利環保纖維有限公司、龍福環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能減排、低碳環保方面頗有建樹的企業。無論是在產學研的合作模式下，還是在企業的自主研發過程中，類似于原液著色與在線添加關鍵技術、余熱綜合利用技術、紡絲空調使用室外風技術、多頭紡卷繞節能技術、液相增粘熔體直紡滌綸工業絲紡絲技術等一批綜合節能減排效果顯著的先進技術已經為整個行業的節能減排做出了不小的貢獻。
比如，從聚酯酯化廢水中回收有機物技術，就是一項綠色、節能、減排降耗的先進技術，既可以回收乙醛、乙二醇產品加以利用，又能減少COD的排放。這項技術提取有機物后排出的廢水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，當年就可收回投資。同時，模塊式渦旋直接制冷技術在化纖中央空調改造中的應用，較其他形式的中央空調可節能1/4～1/3左右，且運行過程中不使用水資源，更不會產生對環境有害的排放物。
當然，管理節能也是節能減排的重要組成部分，通過嚴格精細的項目管理技術改造和節能項目的投運，可以持續減少能耗、物耗。杭州貝斯特化纖有限公司通過創新節能技改和提高節能管理水平，大大提高了設備的能源利用效率，降低了能耗水平，噸產品綜合能耗同比下降3%。
探未來低碳需產學研聯合推動
在國家環保部清潔生產中心副主任周長波看來，現在整個化纖行業的清潔生產情況雖然整體較前些年取得了不俗的成績，但在環保部對化纖行業進行實際走訪審核過程中，還是發現了不少的問題。
周長波分析，“這些企業對清潔生產的認識不足，清潔生產的信息機構力量也比較薄弱。針對這部分問題，我建議整個化纖行業要開展清潔生產審核示范，并結合審核案例，開展行業內清潔生產審核方法、技巧、指南、手冊的研究工作。”
周長波表示，化纖行業開展清潔生產審核是開展清潔生產中產學研聯盟工作的一條有效渠道。
