[纤维知识]中空纤维生产技术

　　环吹风非对称冷却是以均聚物通过直接熔融纺丝制取的中空纤维形成三维卷曲和防止后纺拉伸性能恶化的技术关键。环吹风非对称冷却工艺包括吹风速度、温度和湿度及均匀性这四个方面，其中吹风速度对纤维成形影响最大。提高风速将加强纤维截面的不对称结构从而获得潜在卷曲更好的初生纤维，但风速过大将引起丝条振荡、出丝不畅、原丝预取向度大、拉伸性能恶化等，因此要选取合适的风速以兼顾原丝的潜在卷曲和拉伸性能；虽然降低环吹风温使得冷却条件加剧，但同时原丝预取向增加、拉伸性能下降，因此风温也应适当；环吹风还应具有一定的湿度以减少纺丝过程中的静电现象和丝条扰动，并利于控制冷却条件；同时提高环吹风的均匀性利于保证纺丝稳定和后纺拉伸性能。

　　③后纺拉伸

　　三维卷曲中空纤维拉伸的目的并不在于提高纤维的力学性能，而是使初生纤维内部的应力差和潜在卷曲得以体现，拉伸中既要尽可能地拉开每根单纤维截面上的应力差，又要使单纤维之间的这种差异保持在同一水平，因此中空纤维一般采用一次拉伸工艺。拉伸方式、拉伸温度和拉伸倍率是后纺拉伸中的技术参数。按拉伸介质有蒸汽拉伸和水浴拉伸之分。水浴拉伸以加热的油水为介质，纤维在拉伸中产生二次取向，导致纤维内在结构差异减小，卷曲和蓬松性能下降；蒸汽拉伸则以饱和水蒸汽为介质，是绝热拉伸，取向一次完成，比较而言蒸汽拉伸后纤维的结晶结构更加明显和稳定。拉伸倍率和温度的选择都要同时兼顾初生纤维的拉伸性能以及卷曲的释放。此外拉伸点分布也是重要工艺参数。

　　④中空度的控制技术

　　中空度的中空控制贯穿于整个纺丝过程中，从喷丝孔尺寸到后纺拉伸工艺对中空度都有影响。喷丝孔狭缝的宽度及两狭缝尖端距离的大小是纺制圆中空纤维中空度适宜的前提条件；而纺丝温度和冷却成形条件是控制中空度的主要工艺因素，纺丝温度低、熔体粘度大、熔体形变阻力和表面张力大利于中空的形成，但过低将造成硬丝等现象；并且随拉伸倍数提高，纤维壁变薄从而导致中空度提高。除以上特色控制因素外，常规纺丝所需控制的切片含水率(一般通过压缩空气经分子筛干燥装置去湿)、纺丝温度和速度、松弛热定型工艺以及含硅产品的油剂配方和上油方式也是需要综合考虑的工艺条件。

　　2复合纺丝

　　复合纺丝是指采用具有不同溶解性能的聚合物熔体同时纺丝，成形后溶去其中一组分，使纤维具有轴向空腔的一种方法。目前主要采用双组分复合纺丝，并根据溶剂的不同，又可采用碱易溶和水易溶两种方式。由于可以避免直接熔融纺丝法生产时机械作用将孔压扁导致中空率减少的缺点，并能控制不同组分的比例及其在断面上的分布，因而通过该法可获得中空率达40%以上的多孔(目前可做到九孔)大中空纤维。如果采用双组分并列式复合纺丝，且纺丝用两种原料的熔体粘度存在一定范围的差异，熔体在流经喷丝孔时受到的剪切力不同导致断面上内应力的差异从而产生潜在的卷曲，再经后纺拉伸和松弛热定型可得三维卷曲中空纤维。在复合纺丝过程中以压缩空气取代易溶组分，也可以生产出具有较大中空度的中空纤维。如果在形成中空的基础上，纺丝时共混入特殊的微细孔形成剂，后处理过程中再溶解掉，可得到许多由纤维表面贯穿到中空部分的细孔，从而得到微孔中空纤维。