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纺丝工艺比较
材料的纺丝工艺是根据其材料本身的可熔/溶特性及流变性能来制定的，目前用于香烟滤嘴的三种材料其特性如下所示：
材料名称
原材料名称
原料来源
熔融性
溶解性
纺丝工艺
醋纤
二醋酸纤维素
木浆/棉短绒
熔点230-310℃
易溶于丙酮
熔融纺丝窗口较窄，一般采用溶液纺丝中的干法纺丝
丙纶
聚丙烯
石油（裂解物丙烯）
熔点160-180℃
不易溶
熔融纺丝
聚乳酸纤维
聚乳酸
木薯、甜菜
熔点150-180℃
溶于氯仿、二氯甲烷
熔融纺丝
下面分别详述以上三种材料的纺丝工艺：
1、二醋酸纤维
醋酸纤维的生产是将纤维素 ( 木浆粕或棉浆粕) 与无水醋酸( 醋酸酐) 在反应釜中汇合经乙酰化制成三醋酸纤维素， 然后将三醋酸纤维素溶解在二氯甲烷中，经干法纺丝制成三醋酸纤维素纤维。如果将三醋酸纤维素水解，则可生成二醋酸纤维素，将二醋酸纤维素溶解在丙酮溶剂中进行抽丝，可制得二醋酸纤维素纤维。二醋酸纤维素纤维的生产工艺包括醋片单元、稀醋酸回收单元、丝束单元和丙酮回收单元。其生产主要流程［6］ 如图 1 所示。
鉴于国内大部分醋酸切片皆从国外进口，因此，大部分醋酸纤维纺织厂的工艺只包括丝束单元和丙酮回收单元，即图1中红色虚线所圈部分。

1）丝束单元
普通醋酸纤维的纺丝方法有：溶液纺丝法（干式纺丝法、湿式纺丝法）及熔融纺丝法。烟用醋酸纤维工业广泛采用的是干式纺丝法，其主要工艺为：
①将二醋片溶解在丙酮中，溶解的同时加入助滤剂和二氧化钛。然后进行多级压缩过滤，以滤掉纺丝溶液中的胶质和固体杂质。粘度是纺丝溶液最重要的性质，要将其控制在一定的范
围内。
②过滤后的浆液通过精密计量泵以恒定的流量送往喷丝头进行喷丝，喷出的丝在纺丝筒里用热空气将丙酮蒸发至丙酮回收单元。由于丙酮在空气中极易爆炸，因此必须控制出的丙酮气浓度，不能超过爆炸极限下限(体积比2.5%)的90%。
③丝束出纺丝机后进入卷曲机；出卷曲机后进入干燥机，以除掉残余的丙酮和水分；出干燥机后进入摆丝机，摆丝机有条不紊地将丝束放入丝束箱；丝束箱满后丝束落入打包机，打包机将丝束压实并进行包装和捆扎。
④丝束包入库前，要做一系列的理化分析，合格后方可入库。
丝束单元的工艺流程如图2所示。

图 2 干式纺丝法工艺流程
2）丙酮回收单元
将在纺丝过程中蒸发出的丙酮进行回收。工业上回收丙酮的方法有冷凝法、液体吸收法和固体吸收剂吸附法。由于冷凝法回收率较低，故一般采用吸收法和吸附法。
吸收法
含有丙酮的空气经过洗涤塔进行水洗，丙酮被水吸收成为10%左右的水溶液，然后对其进行精馏。回收率在夏季约为90%～93%，冬季时约为92%～95%。
吸附法
吸附法的丙酮回收率较高，可达到98%，此法在醋酸纤维工业中被广泛采用。从纺丝过来的丙酮气首先被冷却到35℃以下，进入吸附床被活性碳吸附，然后用低压水蒸气将活性碳中的丙酮脱附出来，再将水蒸气和丙酮的混合物冷凝成 15%～40%的水溶液，最后进行蒸馏提浓。其流程如图3。

图 3 吸附法回收丙酮工艺流程

2、丙纶纺丝工艺
聚丙烯为热塑性高分子材料，熔融流动性较好，且不易分解，一般采用熔融纺丝工艺。
纺丝时，将粒状聚丙烯先在螺杆挤出机的进料段预热软化（要用惰性气体将粒间空气排除），在压缩段熔融、压缩、混炼、脱泡，再经计量段进一步熔化，建立熔体压力并将熔体挤出，然后到机头过滤、均化。从挤出机出来的聚丙烯熔体用计量泵加压计量送至喷丝头纺丝。由喷丝头喷出的细丝经过冷却套筒，穿过上油盘，最后卷绕在丝筒上。熔融纺丝的温度控制在220～280℃，拉伸温度为80～130℃，拉伸倍数为4～8倍。
纺丝工艺流程示意图如下：
螺杆挤出
过滤器
切片干燥
纺丝箱体
冷却定型
上油卷绕
拉伸
卷曲
热定型
打包

3、聚乳酸纺丝工艺
与聚丙烯一样，聚乳酸同为热塑性高分子材料，熔融流动性较好，一般采用熔融纺丝工艺。
纺丝工艺流程示意图如下：
螺杆挤出
过滤器
切片干燥
纺丝箱体
冷却定型
上油卷绕
拉伸
卷曲
热定型
打包

聚乳酸熔融纺丝的温度一般控制在225～235℃，拉伸温度为70～90℃，拉伸倍数为2～4倍。
总结以上内容可知，聚丙烯与聚乳酸纺丝工艺相同，但是二者与二醋酸纤维相差较大。在原有丙纶纺丝设备的基础上，改为聚乳酸纺丝，产品用于代替丙纶香烟滤嘴，将节省大量成本。