化学纤维讲义全.docx

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化学纤维讲义全

第一章纤维的结构与性能

第一节：

概述

纤维，通常指长宽比在103数量级以上、粗细为纳米-微米级的柔软细长体，具有长纤和短纤之分。

一般来讲，纤维大都用来制造纺织品，故又称为纺织纤维。

作为纺织纤维，应具备一定的物理、化学及生理性质，以满足工艺加工和人类使用时的要求如下：

纤维具有一定的长度和细度

一定的强度、伸长率、耐磨及柔性

一定的吸湿性、导电性及化学稳定性

一定的染色性及环境友好性

纺织纤维种类繁多，按来源分类的话，可分为天然纤维和合成纤维，如表1所示

按照纤维外观形态、性能、加工方式等，又可细分为差别化纤维、功能或智能纤维、变形纤维等。

不同的纤维会表现出不同的性能，如：

弹性、挺括性、吸湿性、舒适性、染色性等，凡此种种，究其原因，主要由此纤维的内部结构决定。

何谓纤维的结构？

指那些内容？

众所周知，任何一个物体，总可以被分割为若干个更为细小的结构单元，因而从不同角度来看物体，会产生不同的认识，相应的也就产生了不同层次的结构。

所谓纤维的结构，就是指构成纤维不同层次的结构单元，当他们处于平衡状态时所具有的空间排列特征。

构成该纤维的成纤高聚物的长链分子的那些原子或原子团组成以及它们在空间的排列位置，就构成了纤维的一次结构特征，称为纤维的链结构或分子结构；处于平衡态组成该纤维的成纤高聚物的长链分子相互之间的几何排列特征形成了纤维的二次结构，称为聚集态结构或超分子结构；纤维中尺度比超分子结构更大一些的单元结构特征，如纤维中多重原纤排列，纤维断面结构以及纤维中的空洞、微孔分布等，是纤维的三次结构或高次结构，也称之为形态结构。

纤维的结构决定了纤维的性能，结构是内在的，是本质，结构反映在外部，成为我们能够感受到的并加以利用的性能；另外，通过纺丝工艺等技术手段的改进，可以获得不同的纤维结构，从而赋予纤维不同的性能。

因此，纤维的结构、性能及工艺是互为因果，不可分割的三个方面，图1示意出了这三个方面的相互关系。

这三个方面的紧密结合，才造就了品种繁多、功能各异的纤维制品，提高了我们的生活质量。

第二节纤维的分子结构

纤维的分子结构，其含义是指构成该纤维的成纤高聚物的单个长链分子的原子及原子团的组成及空间排布。

换言之，它包括讨论链节组成及结构的近程结构和讨论分子链空间形态的远程结构。

纤维的链结构是决定该纤维各种物理化学性能最主要、最基本的因素；而且也是构成宏观纤维的最基本单元。

因此，纤维的链结构也被称为分子结构。

2.1链的近程结构

链节的构成

又称链节的组成，是链节中原子和键的组成及序列分布。

包括以下几种类型

碳链高聚物：

主链完全由相同的C原子以共价键相连接而组成，如聚乙烯，

杂链高聚物：

在主链上除了含C原子外，还含有O，N，S等原子，如聚酰胺6。

元素有机高聚物：

主链中不含C原子，主要有Si，B，P，Al，Ti，As，O等元素组成，但在侧链中则含有C原子的有机取代基团。

如聚二甲基硅氧烷，

无机高聚物：

该类高聚物中，不含C原子，由C原子以外的其它元素所构成。

如聚二氯一氮化磷，

链节的化学构成，对于所得纤维的化学反应性、染色性、热稳定性、耐光耐候性等均有重要影响。

如，a.C-C主链，稳定性高；b.主链中不对称中心，易断链；c.链段中含杂原子，则易水解;d.侧基含-OH,-NH等，吸湿性好，含-CN，耐光性好，含-Cl，阻燃性好等。

链节的构型

链节内各原子和基团通过化学键固定的空间排列以及链节间的排列顺序，他们具有相同的分子式，但性质完全不同。

包括化学异构和立体异构。

详见表2：

2.2链的远程结构

链的远程结构包括链的长度及链的柔顺性，前者与大分子的分子量及分布有关，后者与链段构象和尺寸相关。

分子量

由于高聚物中分子链的长短不同，链长按某种几率函数分布，所以，通常所说的聚合物的分子量是指按某种统计方法计算得到的平均分子量，包括：

数均分子量，粘均分子量，重均分子量，Z均分子量等。

分子量分布

高聚物分子量具有多分散性特点，但从分子量无法准确了解他的链长分散程度，为此引入分子量分布指数。

一般定义为重均分子量与数均分子量之比。

比值越大，分布越宽；反之，分布越窄。

成纤高聚物的的分子量及其分布，是表征该高聚物远程链结构的重要参数，对高聚物的加工性能及所得纤维的性能均有重要影响。

对加工性能影响：

高聚物纺丝流体的零切粘度和弹性强烈依赖于该高聚物的分子量及分布，零切粘度随着分子量及分布增大而增大

对所得纤维性能影响：

分子量大，纤维强度和弹性均增加；分子量分布宽，纤维不匀性和弹性增加，强度下降。

2.3链的柔顺性

是指高聚物长链能以不同程度发生卷曲的特性，是高聚物特有的属性，是决定长链分子的主要因素，对高聚物的物理-机械性能具有重要影响。

主要由分子链节间发生内旋转所产生。

分子结构中链段长度、主链结构、取代基及分子间交联等因素均会明显影响链段的柔顺性。

2.3.1链的长度的影响

高分子的链越长，平均分子量越高，内旋转可能获得的构象数越多，所以使长链分子显得越柔顺。

2.3.2结构的影响

由于碳-杂原子单键的内旋转活化能比C-C单键的小，故其长链的柔顺性要好。

在主链中引入孤立的不饱和键，其时该不饱和键本身虽不能发生内旋转，但是由于它能减小邻近单键的内旋转活化能，整个长链的柔顺性可望获得提高。

如果在主链中引入共轭双键，则由于它们之间的电子云可以相互交盖，重叠，形成所谓的大∏键，整个共轭双键部分都不能发生内旋转，使整个长链的柔顺性下降，刚性增加。

2.3.3取代基的影响

取代基的空间位阻增加、极性增大和取代密度增大等，都能使长链分子的柔顺性下降、刚性增加和取代密度增大等，都能使长链分子的柔顺性下降，刚性增大。

但取代基在长链上轴向对称分布时，由于它使该高聚物长链的内旋转显得容易些，所以它能使链的柔顺性增大。

2.3.4分子间交联的影响

交联限制分子间的运动，使链的柔顺性急剧下降。

键长0.154nm

键长

含孤立双键的双烯类高分子（－C－C=C－C－），虽然双键本身并不能旋转，但它使邻近单键的内旋转位垒减小，使内旋转容易，柔性变好。

例如顺式聚丁二烯的空间位阻参数σ仅为1.68，比聚乙烯的σ=1.84还低。

含共轭双键的高分子，如聚乙炔、聚苯等，因其电子云相互交盖形成大π键，一旦发生内旋转会使双键电子云变形或破裂，故这类分子的化学键不能旋转，属于刚性很大的刚性链高分子。

聚乙炔～-CH=CH-CH=CH-CH=CH-CH=CH-～

聚苯

2.3.5其它影响因素

实际上影响大分子链柔顺性的因素还有好多。

如分子间相互作用的大小对分子链柔顺性有重要影响。

分子间作用力越大，链的柔顺性越差。

氢键、范德华作用力是分子间作用力的主要类型。

比如同是极性分子链，聚酰胺分子链的柔顺性比聚醋酸乙烯差，原因就在于聚酰胺的分子链之间存在大量氢键，强相互作用使分子链构象难以改变，导致刚性增大。

分子量的大小对柔顺性的影响是，分子量越大，柔顺性越好，这与σ单键数目增多有关。

分子链规整性对柔顺性的影响是，规整性越好的分子链往往越容易结晶，致使柔顺性下降。

如聚乙烯，从主链结构看应当具有较好的柔顺性，但由于其分子链简单规整，很容易结晶。

一旦结晶，分子中的原子或基团被严格固定在晶格上，单键内旋转不能进行，因此聚乙烯材料内部出现两相区，晶相的分子链呈刚性，非晶相的分子链呈柔性。

这种结构特征使聚乙烯呈现塑料的性质，而不能作为橡胶使用。

此外，如交联、共混、增塑、甚至温度、外力作用速度等因素，都会不同程度地影响高分子的柔顺性，有些将在后面章节讨论。

第三节纤维的凝聚态结构

纤维的凝聚态结构又称超分子结构，指的是构成该纤维成纤高聚物本体的内部结构。

主要研究和讨论纤维中众多的长链分子，它们是怎样堆砌和排列的？

其研究尺度大于分子链的尺度。

主要研究分子链因单键内旋转和（或）环境条件（温度、受力情况）而引起分子链构象（Conformation）的变化和聚集状态的改变。

在不同外部条件下，大分子链可能呈无规线团构象，也可能排列整齐，呈现伸展链、折叠链及螺旋链等构象。

由此形成非晶态（包括玻璃态、高弹态），结晶态（包括不同晶型及液晶态）和粘流态等聚集状态。

这些状态下，因分子运动形式、分子间作用力形式及相态间相互转变规律均与小分子物质不同，结构、形态有其独自的特点。

这些特点也是决定高分子材料性能的重要因素。

3.1分子间的作用力

分子间作用力包括范德华力和氢键。

3.1.1范德华力

   静电力：

是极性分子之间的引力。

   诱导力：

是极性分子的永久偶极与它在其它分子上引起的诱导偶极之间的相互作用力。

   色散力：

是分子瞬时偶极之间的相互作用力。

   范德华力无饱和性和方向性，且永久存在于一切分子之间。

3.1.2氢键

   氢键是极性很强的X—H键上的氢原子，与另外一个键上电负性很大的原子Y上的孤对电子相互吸引而形成的一种键（X—H┄Y）。

   氢键有饱和性和方向性，可以在分子间形成，也可以在分子内形成。

3.1.3内聚能密度 

分子间作用是解释高分子的聚集态、堆砌方式以及各种物理性质的依据。

高聚物分子间作用力的大小，通常用内聚能或内聚能密度来表示。

   内聚能：

为克服分子间的作用力，把一摩尔液体或固体移到分子间的引力范围之外所需要的能量。

   内聚能密度：

是单位体积的内聚能。

3.2晶态结构

高分子链整齐地排列成为具有周期性结构的有序状态叫高聚物的晶态。

通常，高聚物的晶态是由彼此平行排列的分子链段组成的，这些有序排列的分子链段的长度往往比高分子链的长度短得多。

3.2.1特点 

　　典型高聚物晶态中的有序微区具有三维有序的周期性结构。

然而，晶态高聚物的有序微区相当小（只有几到几十纳米），晶区中三维有序的重复周期性也不理想。

3.2.2类型 ①单晶：

在一定的条件下，合成高分子可以整齐地排列成为高分子单晶体。

从稀溶液中析出的高分子单晶体常常呈薄片状，叫做单晶片，它的厚度为10纳米左右，分子链的方向则垂直于薄片。

所以，在高分子单晶体中，分子链长为100～1000纳米的高分子仍然以整个分子的一小段为单位，平行排列而组成晶体，而整个分子链则反复折叠于晶片之内，或贯穿于相邻的片晶之中。

②球晶：

从熔体或溶液中析出的无数微小的片状晶体或丝状晶体，往往从一个结晶中心向四面八方生长，并发展成为球状的多晶聚集体，叫做球晶。

球晶是部分结晶高分子材料中常见的一种结构单元，它的直径约为几微米到几百微米。

③微丝晶：

刚性的分子链不易弯曲也不能折叠，这类分子往往易于组成微丝状的微晶聚集体,其分子呈伸直链构象,例如芳香族聚酰胺。

设法把能够折叠的柔性分子链尽可能地舒展为伸直链的构象，并使这些拉直的分子链排列成晶态，也可以生成微丝状的、由较多的伸直链分子组成的结晶聚集体，例如从高切变的溶液中析出的微丝状聚乙烯以及超高倍拉伸而形成的高分子纤维。

这类具有伸直链结晶的高聚物有较多的伸直链分子连接各晶区。

具有这类结构的高取向材料有非常高的抗拉模量和抗拉强度。

高聚物熔体在高压下冷却结晶，也可以得到伸直链结晶。

　　在一些特殊的情况下，由单晶单体固相聚合而成的高分子单晶体可以长得相当大，也可以生成结晶较完善的高聚物晶体，具有这种伸直链结晶的样品也有很高的强度。

此外，一些天然的蛋白质分子可以长成相当完善的大单晶体，在晶体中一个个大分子（已先形成二级结构）按晶格排列堆砌，而每个分子都有相当复杂的、独特的构型和构象。

3.2.3晶体高聚物的结构模型：

两相结构模型、折叠链模型、插线板模型

缨状胶束模型：

2.折叠链模型

   3.松散折叠链模型：

   4.隧道—折叠链模型：

   5.插线板模型

 3.2.4高聚物的非结晶态结构模型

 1.高聚物聚集态结构可能包含以下三种形态：

1）.分子链是无规线团的非晶态结构

2）.分子链平行排列，具有横向有序的折叠链片晶

3）.分子链平行取向排列，具有横向有序的伸直链片晶

A：

表示非晶态; B：

表示折叠链结构;C：

表示伸直链结构

D：

表示通常情况下部分结晶高聚物的结构

　　关于分子链怎样折叠于片晶之内或怎样贯穿于相邻的晶片之间的细节，迄今仍不很清楚，有些实验证据支持分子链沿某些晶面规则地进行折叠并依次地与相邻的分子链段平行排列的近邻折叠观点；而另一些实验结果则表明分子链进行近邻折叠的可能性很小，分子链像插线板似地无规则地贯穿于相邻的晶片之间及非近邻地进入同一片晶。

一般认为，至少在熔体冷凝而形成的高分子晶区中，插线板模型更接近于实际情况。

3.3高分子结构与结晶能力

一个高聚物它是否能形成结晶区，首先在于它的链结构有没有给它产生结晶的可能性。

简单的说，凡链结构比较规则、对称性好，或不具有太大的侧取代基的高聚物都能形成结晶

3.3.1链的对称性：

高分子链结构的对称性越高，越容易结晶。

   主链全部是碳原子：

聚乙烯和聚四氟乙烯，聚偏二氯乙烯和聚异丁稀。

   主链含杂原子：

聚甲醛、聚醚、聚酯等。

3.3.2链的规整性：

高分子链的规整性越高，越容易结晶。

   主链含不对称中心的高聚物：

等规度高，结晶能力大。

   存在顺反异构的二稀类聚合物：

反式构象聚合物大于顺式构象聚合物。

3.3.3共聚物的结晶能力：

共聚会破坏链的规整性，使结晶能力下降。

3.3.4其他结构因素：

   链的柔顺性：

柔顺性不好，链段运动能力下降，最终会降低聚合物的结晶能力。

   链的支化：

支化使链的对称性和规整性受到破坏，导致结晶能力下降。

  交联度：

随着交联度的增加，高聚物会迅速失去结晶能力。

   分子间力：

分子间力使链的柔顺性降低，会影响结晶能力。

但分子间如形成。

   氢键，将有利于结晶结构的稳定。

3.4非晶态结构对纤维性能的影响

非晶态结构对纤维性能的影响更直接。

染色性、拉伸性、吸湿性、透气性等都有很大的关系。

纤维结构中产生结晶有助于强度的提高，但纤维的断裂最初不是发生在最强的部分，而是最弱的部分，这是“木桶原理”。

非晶态部分是纤维结构中较薄弱的环节，这是由于非晶态部分的结构比较松散，分子间力相对较小，链段在外力下易发生形变。

3.5纤维的取向结构

二次牵伸可以使纤维的取向度增加，力学性能改善。

在拉伸过程中，晶区、非晶区均发生变化。

低倍拉伸时取向一致；高倍拉伸时，取向度主要有非晶区部分变形贡献。

分子的取向对纤维形态的影响。

表现在纤维的强度和延伸度上。

拉伸取向提高，纤维中大分子构象熵降低、强度提高、延伸度降低，初始模量提高。

第四节纤维的形态结构

纤维的形态结构研究范围：

尺度比超分子结构更大一些单元的一些敛聚特征，在光学显微镜或电学显微镜下，可以直接被观察到。

比如纤维的多重原纤结构、纤维的断面形状、结构和组成、以及存在于纤维中的各种裂隙、空洞等。

4.1纤维的多重原纤结构

基原纤→微原纤→原纤→大原纤→纤维

4.2纤维的断面形态:

圆形、三角形、星型、豆型、马蹄形状、异形截面等。

4.2.1异型界面纤维的特点：

a光泽效应；

b手感：

圆形截面手感蜡状：

异形截面表面积大，摩擦系数大，起毛起球性低蓬松性高。

c染色性：

表面积大，染色速率高，但对光线的反射性强，颜色浅。

d其他性能：

织物覆盖性好、不易被玷污。

第五节纤维的力学性能及其表征

纤维的力学性能是表征纤维加工和服用性能极为重要的内容。

其表征大部分可从纤维的应力-应变曲线求得。

5.1纤维的应力-应变曲线：

五种典型曲线特征

图固体高聚物的应力-应变曲线

（Ⅰ）柔而弱（Ⅱ）刚而脆（Ⅲ）刚而强（Ⅳ）柔而韧（Ⅴ）刚而韧

5.2测试条件对纤维力学性能指标的影响

5.2.1湿度湿度对纤维的强力、延伸性，模量都有影响。

吸湿性越强，影响也就越大，水分子进入无定形区，减少了大分子间的作用，这就是增塑作用，使强度下降，伸长增加，模量降低。

5.2.2温度的影响温度升高，强度下降，伸长增加，模量降低。

5.2.3夹持长度的影响：

长度越大，纤维的薄弱环节几率越大，使得强度降低、伸长率增加。

5.2.4拉伸速度的影响：

速度小，蠕变时间长，伸长率增加

速度大，变形时间短，强力大

第六节纤维的其他性能

6.1纤维的吸湿性

纤维的吸湿性对纤维的强力、延伸性、手感、导电性等都有影响，对纺织加工工艺有重要影响。

6.1.2机理：

吸湿引起热学性能变化，分子中的极性基团与水分子发生作用，形成氢键而产生热量。

吸湿性的好坏，与基团有关，但并不是线性关系，主要由纤维的聚集态结构决定的。

晶区不吸水，吸水性主要影响纤维的无定形区域。

6.1.3吸湿对纤维性能的影响

对力学性能的影响：

强度降低、伸长增加、断裂比功增加、模量降低。

热学性能的影响：

纤维的吸湿机理为放热反应，能增加衣服的保暖作用

6.2电学性能

电荷产生速度大于电荷消失速度，就会产生静电，这就是摩擦起电

6.2.1影响因素：

湿度增大、电阻降低、带电性降低；

6.2.2纤维的静电消除：

a提高性对湿度：

b相反电荷材料互补共用；c加抗静电剂

6.3纤维的热学性能

包括比热、导热性、耐热性及热对纤维性能的影响：

随着温度的增加：

玻璃态→高弹态→粘流态

6.3.2玻璃态转变温度Tg：

链段开始运动时的温度。

此时纤维由玻璃态向高弹态转变。

影响因素包括链结构、取代基、分子量、共聚。

外界因素包括使用增塑剂，形变快慢等。

成纤高分子纺丝原理和方法

第一节为什么能够纺丝

1纺丝液的三种现象

挤出胀大现象爬杆效应上流现象

三种现象是高分子粘弹性的本质表现

2高分子的结构

a直连结构

b支链结构

c平面网络结构

d三维网络结构

其中适合纺丝的高分子结构为直线型结构和小支链直线型结构。

而三维网络结构的高分子应用在橡胶，塑料等领域中。

3高分子凝聚态结构

物质的三相：

晶体，液体，气体。

而高分子材料介于大部分介于晶态和液态之间，属于准静态材料，结晶相赋予材料强力和弹性，非晶相赋予材料柔性。

4高分子纤维加工过程

在溶液和熔融状态下，高分子链间的结合力（范德华力，氢键，交联键）被破坏，链段和整个分子链可以随意改变构象而从排，在纺丝组件的压力下，从喷丝空挤出，成为连续的很细的丝条，在拉力作用下伸长，分子链间在冷却作用下或化学作用下从新建立交联，从而把位置相对固定下来，这就是简单的纺丝过程，当然实际的纺丝过程中涉及到复杂的物资，能量，结构等的变化，这将在后面介绍。

第二节纤维高分子纺丝过程

1熔体纺丝（meltspining）

融纺工艺流程示意图    

1—料斗；2—挤出机；3—过滤器； 

4—静态混合器；5—纺丝箱体；6—卷绕机       

　　熔体纺丝

　　meltspinning

　　化学纤维的主要成形方法之一，简称熔纺。

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形。

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。

熔纺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溶体经注带、切粒等纺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。

　　切片熔融过程通常在螺杆挤压机内进行，控制螺杆挤压机各段温度和箱体温度可以改变熔体的温度，使其具有适当的粘度和良好的可纺性。

从螺杆挤压机出来的熔体经过计量泵送往喷丝头组件。

后者由过滤网、分配板和喷丝板等组成，其作用是除去熔体中的杂质，使熔体均匀地送至喷丝板。

喷丝板用耐热、耐腐蚀的不锈钢材料制成，面上的小孔按一定规律排布，孔径通常为0.2～0.5毫米。

熔体通过喷丝板上的小孔形成熔体细流。

细流直径在出喷丝小孔处会出现膨胀现象，这是因熔体的弹性所致。

不同的聚合物孔口膨胀程度不同。

聚酯、聚酰胺熔体在正常纺丝条件下，孔口胀大比在1.5以下。

弹性效应较显著的是聚丙烯。

孔口胀大常是流动不均的根源。

生产上常采用增大喷丝小孔直径、长径比（小孔长度与直径之比）和提高熔体温度等措施来减小胀大比，以防止熔体破裂。

熔体细流喷出后受到冷空气的作用而冷却固化。

细流和周围介质的热交换主要以传导和对流方式进行。

熔体细流的温度在冷却过程中逐步下降，粘度则不断提高，当粘度提高到某临界值而卷绕张力已不足以使纤维继续变细时，便到达了固化点。

固化长度指熔体细流从喷丝孔口到固化点的长度，这是纤维结构形成的关键区域。

　　冷却室内吹出冷空气的风速、风温需要均匀恒定，以保证熔体细流在纺丝过程中的温度分布、速度分布和固化点的位置恒定。

纤维所受的轴向拉力恒定才能制得粗细和结构均匀的纤维。

冷却吹风方式分横吹风和直吹风两种。

横吹风的风向与纤维垂直，直吹风方向与纤维平行，一般多采用横吹风。

冷风从四周吹向纤维的环形吹风，适用于短纤维的多孔纺，能有效地提高纤维质量。

短程纺指纺丝甬道缩短，从纺丝螺杆到卷绕部分都可以安装在单层厂房内，简化厂房和纺丝设备。

不同品种的纤维根据需要可以适当地改变冷却方式。

如纺制民用纤维常在约2米长的冷却室内用空气介质冷却成形;纺制聚酯和聚酰胺帘子线纤维则常在喷丝头下方和冷却室上方设置加热装置以降低纤维的冷却速度，使初生纤维结构均匀，拉伸性能良好。

在纺制粗条子纤维时（如棕丝）常以水为冷却剂，使纤维迅速冷却。

　　熔体细流冷却成形时在周围空气介质中遇到的摩擦阻力，比湿法纺丝成形时丝条承受的溶液阻力小。

熔体细流一经固化，就有巨大的抗张能力，所以熔纺的卷绕速度比湿纺为高，一般在1000～1500米/分,喷丝头拉伸比（卷绕速度与熔体从喷丝孔喷出速度之比）也比湿纺时高。

熔纺纤维刚成形时几乎是干的,容易积聚静电,纤维间的抱合力差，与设备的摩擦力大，因此在卷绕前要经过给油、给湿处理，使纤维顺利地卷绕并可改善其后拉伸的性能。

对于吸水性较大的聚酰胺纤维还可以防止绕在筒管上的丝条再度吸水，以致发生纵向膨胀而出现松圈和塌边等现象。

　　20世纪70年代出现了涤纶、锦纶、丙纶的高速纺丝技术。

卷绕速度为3000～5000米/分的高速涤纶纺丝技术已经工业化。

这种纤维在成形过程中纺速提高，丝条与空气摩擦力也随之增加，丝条张力也增大，因而纤维的取向度较高，被称为预取向丝（POY）。

纤维取向度高，则纤维大分子间的作用力也大，加之纤维内的结晶区起着网结点的作用，使纤维的取向巩固，从而有较大的结构稳定性。

POY存放时间可以较长，便于长途运输,而且剩余拉伸倍数较小（在2倍以下）,因此可在拉伸变形机上同时拉伸和假拈变形,加工成变形纱（DTY）。

2干法纺丝（dryspinning）

　　化学纤维主要纺丝方法之一，简称干纺。

干法纺丝和湿法纺丝都是采用成纤高聚物的浓溶液来形成纤维。

与湿纺不同的是，干纺时从喷丝头毛细孔中压出的纺丝液细流不是进入凝固浴，而是进入纺丝甬道中。

通过甬道中热空气流的作用,使原液细流中的溶剂快速挥发,挥发出来的溶剂蒸汽被热空气流带走。

原液在逐渐脱去溶剂的同时发生固化，并在卷绕张力的作用下伸长变细而形成初生纤维。

　　干法纺丝与熔体纺丝有某些相似之处，二者都是在纺丝甬道中