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本期讲解熔融纺丝、湿法纺丝、静电纺丝及熔融静电纺丝的技术差异，包括设计原理、产品特性、应用领域及典型产品

小编好奇心很强，之前自己也很想搞清楚这几种纺丝方式到底有什么区别。查阅大量资料并且结合自身经验后，小编发现一些很有趣的知识，例如你知道化纤衣服的最终原料是石油，并且化纤是通过熔融纺丝生产的吗？又例如为什么化纤的衣服没有纯棉的衣服吸汗舒服呢？湿法纺丝和粉条生产过程相似吗？熔融静电纺丝跟做棉花糖一样吗？

带着这些疑问，小编现把自己的研究成果以更生活化的形式无私分享给大家。

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1熔融纺丝

（1）熔融纺丝原理

熔融纺丝是将聚合物加热熔融，通过喷丝孔挤出，在空气中冷却固化形成纤维的化学纤维纺丝方法。

熔融成丝原理类比做糖葫芦甩糖丝，将糖加热至熔融状态，通过外力甩动拉成细丝，经空气冷却后固化成型。

（2）产品特点

熔融纺丝产品是纤维长单丝，纤维丝表面光滑均匀，没有孔，纤维丝常规直径10-500μm，肉眼可见。可以类比化纤衣服的编织纹路，丝清晰可见。

附加一个问题：为什么化纤的衣服没有纯棉的衣服更舒服呢？

因为纯棉纤维孔洞较多，透气性较好，且因为化学键的原因更加能吸湿，因此棉纤更舒适。且棉纤表面粗糙，光滑程度会低于化纤，但正是因为棉纤粗糙不完美的表面，整体会有亲肤触感。

（3）应用范围和主要产品

熔融纺丝对材料的要求是熔融温度低于分解温度。熔融纺丝无溶剂，生产效率高，设备简单，工艺流程短，应用于大规模工业生产。

化纤原料主要来自石油化工产品，石油产业链成熟且规模化生产，原料供应稳定，且工业化生产效率高，因此化纤衣服价格亲民。

主要产品：化纤如聚酯纤维、锦纶、腈纶等，下图典型产品举例

2湿法纺丝

（1）湿法纺丝原理

湿法纺丝是将聚合物溶于溶剂中，通过喷丝孔喷出细流，进入凝固浴形成纤维的化学纤维纺丝方法

云帆湿法纺丝机

湿法成丝原理类比粉条的生产工艺，淀粉浆经过漏瓢进入水中，在水中糊化凝固

（2）产品特点

湿法纺丝产品是单丝，湿法纺丝初始单丝直径为几百微米，经后续加工可细化至几十微米，肉眼清晰可辨。

（3）应用范围和主要产品

在工业生产领域，湿法纺丝主要用于加工无法通过熔融纺丝技术制造的高分子材料。

主要产品为中空超滤膜，常见材料为聚偏氟乙烯（PVDF）和聚醚砜（PES）以及生产碳纤维，常见材料为聚丙烯腈（PAN）

碳纤维和超滤膜

3溶液静电纺丝

（1）溶液静电纺丝原理

溶液静电纺丝（Electrospinning）是一种利用高压电场将聚合物溶液转化为微纳米纤维的技术。本质是高分子溶液在高压静电作用下克服表面张力成丝，在电场的作用下在接收器收集。

高压电场原理可类比雷电形成：云层与大地间因电荷积累产生强电场，当场强超过空气击穿阈值时，空气电离形成放电通道，产生雷电。静电纺丝的是在电池未超过限值的情况纺丝。

（2）产品特点

此工艺制备的纤维膜纤维直径分布在几纳米到几微米之间，肉眼不可见，显微镜下可见。这些纤维构成的膜材料具有独特的三维立体空间结构，不但比表面积高，并且纤维孔径小、孔隙率高、纤维连续性好

（3）应用范围和主要产品

此外，溶液静电纺丝在催化、传感、环境保护、食品保鲜等多个领域都有广泛应用。

4熔融静电

（1）熔融静电纺丝原理

熔融静电纺丝是一种不使用溶剂、直接将聚合物加热至熔融状态后进行静电纺丝的技术，具有环保、工艺简单、成本低等优势，尤其适合热稳定性好的高分子材料。

熔融纺丝原理可以类比棉花糖机将蔗糖加热至熔融状态，从中心小孔甩出（类似聚合物在纺丝喷嘴中熔融并挤出），高速旋转产生的离心力将糖液拉伸成细丝（类似静电纺丝中电场力拉伸熔体，但棉花糖靠机械离心力）。糖丝接触空气后迅速冷却固化，形成蓬松的棉花糖（类似熔融纤维在空气中冷却定型，最终收集成纤维毡）

（2）产品特点

通过熔融静电纺丝工艺制得的纤维膜，其纤维直径介于亚微米至 10 微米之间，质地柔软，纤维形态可分辨，但纤维比较细最终是膜或纤维毡的形态。

（3）应用范围和主要产品

熔体静电纺丝和液静电纺丝应用相似，不再单独叙述。熔体静电纺丝和溶液静电纺丝区别：溶液静电纺丝中射流存在显著 “鞭动” 现象，导致聚合物沉积位置难以预测，影响结构可控性；而熔体静电纺丝的射流运行路径更稳定。此外，熔体静电纺丝制备的高孔隙率支架兼具更高力学性能。

5多维度看几种纺丝方式的区别

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