幹法紡絲中纖維結構的形成

由於成型機理不同,幹紡初生纖維的結構特征與熔紡初（chū）生纖維有較大區別。

幹法紡絲過程中形成（chéng）的凍膠（jiāo）體在適合高彈形變的黏度區域的停留時間很短，因此來不及充分進行取向；又由於離開幹燥甬道（dào）的絲條會有相當數量的殘留溶劑存在，使分子的活動性較大，因此此幹紡初生纖維中分子（zǐ）和微晶（jīng）的取向度很低，它在紡程上通常是各向同性的，或稍有一點取向。但一般來說,紡絲期間纖維（wéi）產生的取向（xiàng）度隨溶液的黏度、紡絲速度和噴絲（sī）頭拉（lā）伸倍數提高而上升，也隨纖維固化速度的提高而上升(固化速度同纖維的表麵積有關，纖維越細，其（qí）表麵積越大,故固化（huà）速度加快)。紡絲甬道溫度高低的存在有利和不利兩方麵因素，其溫度高會增加分子的活動性，但阻礙了分子（zǐ）的取（qǔ）向。在紡絲過程中（zhōng）較（jiào）高的取向，會降低纖維的可拉伸性；或者如果拉（lā）伸比不變，則（zé）提高纖（xiān）維的強（qiáng）度。然而，紡絲甬道的溫度遠遠沒有纖維上殘留溶劑（jì）量的影響大。

由於樣品的不均勻性，用於測定熔紡初生纖維結晶度的密度法不（bú）適（shì）用於幹紡初生纖維，因此關於幹紡初生纖維結晶（jīng）度（dù）的資料較（jiào）少。對於幹法腈綸初生纖維等的X射線衍（yǎn）射（shè）的測定表明，幹（gàn）紡初生（shēng）纖（xiān）維中存在某（mǒu）種結晶或準結（jié）晶。但其超分子結構參數（shù）對紡絲條件遠不如熔紡初生纖維敏感。

紡（fǎng）絲參數對纖維的結果和性質的（de）影響也與熔紡不同，在熔紡中力學因素和傳熱因（yīn）素，如紡絲線中的應力和速（sù）度場以及冷卻（què）強度，起著重要作用。在幹紡中,這些因素的作用是次要的，纖維的微觀結構、形態（tài）結構以及機械性質強烈地依賴於紡絲線和周（zhōu）圍介質之間的傳質強度（dù）以（yǐ）及（jí）各種濃度所控製的轉變。例如，在（zài）幹紡過程中,由於溶劑存在於整個絲條（tiáo）中，溶劑從絲條（tiáo）表麵蒸發的速度(E)和溶劑從絲條中心擴散到表（biǎo）麵的速度(v)的相對大小（xiǎo），即（jí） E/v值決定了初生纖維斷麵（miàn）形態結構的（de）特征。

幹紡纖維的截麵形狀除與成型過程中絲條表麵和內部溶劑的（de）蒸發、擴散速度有關，在很大程度上還取決於紡絲液的初始濃度、固化時的濃度以及（jí）纖維在甬道中的停留時間等。紡絲液的濃度越低，纖維截麵形狀與圓形差別越大。

另（lìng）一方麵，幹（gàn）紡初生纖維中的結構特征與濕紡初生纖維也有較大的差異。大量的研究表明，采用相同的成纖聚合物進行濕紡和幹紡製取纖維，後者不但宏觀結構較均勻（yún）沒有明顯的皮層和芯（xīn）層，纖維（wéi）的超分子結構尺寸大，纖維的微（wēi）纖結構也不明顯。這與成型方法及成型條件密切相關（guān）。因為濕法紡絲液的濃度較低，絲條固化采用非溶劑，體係的相分離速率比較快，並且存在雙擴散，因此初生纖維（wéi）會形成多孔凝膠（jiāo）網絡。而幹紡紡（fǎng）絲液的濃度較高，絲（sī）條（tiáo）的機理（lǐ）為（wéi）單相凝膠化（huà），不存在雙擴散，因此（cǐ）成型（xíng）條（tiáo）件比（bǐ）濕法緩和，從而（ér）導（dǎo）致纖維的結構均勻、致密，纖維表（biǎo）麵光滑，截麵收縮（suō）不大，在顯微鏡下沒有明顯（xiǎn）可見的孔洞。而且染色後色澤豔麗，光（guāng）澤優雅（yǎ）。且纖維更富於彈性，織物尺寸（cùn）穩定性也較好。