柳琦鎏為了更好的掌握化纖製作的工藝流程,查閱了大量的有關化纖製作的書籍。
化纖製作的工藝流程涵蓋了從基礎原料準備到成品纖維的全過程,根據所生產化纖種類的不同,其具體步驟也會有所差異。以下是對幾種常見的化纖生產工藝流程的概述。
合成纖維生產工藝
1.原料準備
合成纖維生產的起始點在於原料的準備。主要采用石油、天然氣或煤等化石燃料提煉出輕質烯烴作為基本化工原料,並通過化學反應合成特定單體,例如聚酯纖維所需的乙二醇和對苯二甲酸,以及聚酰胺纖維的己內酰胺。此外,還需準備好紡絲油劑、熱穩定劑和抗靜電劑等添加劑,以優化纖維性能。
2.聚合反應
在高溫、高壓及催化劑的作用下,單體原料發生聚合反應生成高分子聚合物。這一過程需嚴格控製溫度、壓力和反應時間等參數,確保最終聚合物的分子量及其分布符合要求。此步驟通常在聚合釜或反應器中完成。
3.紡絲流體製備
根據不同的紡絲方法,將聚合物製成熔體或溶液形式。熔體紡絲直接加熱聚合物至熔融狀態後送入紡絲組件;而溶液紡絲則需先溶解聚合物於適當溶劑中形成紡絲溶液,並進行脫泡、過濾處理去除雜質與氣泡。
4.紡絲成形
這是化學纖維製造的核心環節,通過噴絲頭將紡絲流體擠出形成液態細流,在空氣、水或凝固液中固化成為初生纖維。常用的紡絲技術包括熔體紡絲法、濕法紡絲法和乾法紡絲法。
5.纖維後處理
為提升纖維品質,需對初生纖維進行拉伸、熱定型、卷曲及上油等加工,使其具備優良的物理性能,如增強強度、提高尺寸穩定性、增加彈性和保暖性,同時改善加工性能。
再生纖維生產工藝
1.原料準備
再生纖維的原料主要是天然高分子化合物,如棉花、木材中的纖維素或蛋白質。例如粘膠纖維的基本原料是漿粕,由棉短絨或木材經一係列處理製得。
2.化學處理
將天然高分子轉化為可紡絲溶液的過程至關重要。以粘膠纖維為例,漿粕與二硫化碳、氫氧化鈉等試劑作用生成粘膠溶液,必須精確調控反應條件保證粘膠質量。
3.紡絲溶液製備
對化學處理後的溶液進行淨化處理,即脫泡、過濾,以獲得純淨的紡絲溶液。
4.紡絲成形
使用濕法或乾法紡絲技術,將紡絲溶液從噴絲頭擠出並在凝固液中固化形成纖維。
5.後處理
再生纖維的後處理同樣包括拉伸、熱定型、卷曲和上油等工序,旨在提高纖維的綜合性能和加工適應性。
聚酯纖維生產工藝
1.原料準備t)與乙二醇eg)作為主要原料。
2.酯化反應
在特定條件下,pta與eg發生酯化反應生成對苯二甲酸乙二醇酯bhet)。
3.縮聚反應
進一步加熱bhet,在高真空環境下進行縮聚反應得到聚對苯二甲酸乙二醇酯pet)熔體,期間排除小分子物質使pet分子量增大。
4.紡絲