化学纤维的成型原理是，将高分子化合物（天然高分子或合成高分子）熔融成熔体或制成浓溶液，然后经喷丝小孔挤出成细微细液条，将此微细液条冷凝、脱出溶剂，并在张力下进行一定牵伸比的拉伸以使高分子键在纤维中尽可能规则性地沿纤维长轴方向，最终定型而成纤维。

　　成纤工艺

　　目前的成纤工艺主要有分为:

　　1. 熔纺工艺，即将聚合物的熔融或聚合物合成的原液，将熔体在螺杆作用下以喷丝板挤出到空气中，自然冷却，经牵伸而成纤维。这种纺丝工艺可以提高纺丝速度，减少成纤后纤维中的结构缺陷。目前聚脂纤维、聚酰胺纤维（尼龙）纤维等均采用熔纺生产工艺。

　　2. 湿纺工艺，即将聚合物选用适当溶剂制成浓溶液，然后将高分子浓溶液在螺杆作用下，经喷丝板挤出到液体凝固浴中，液条在凝固浴中冷却、溶出液条中的溶剂，同时经牵伸而成纤维。这种纺丝工艺适宜于难熔聚合物的成纤，缺点是在聚合物液条中溶剂溶出的过程中，易于在成纤后的聚合物的纤维中留下结构缺陷。目前，粘胶纤维（纤维素纤维Lyocell），部分聚丙烯腈纤维，聚乙烯醇纤维（维尼纶）采用此类工艺生产。

　　3. 干纺工艺，即将聚合物选用适当溶剂制成浓溶液，然后将高分子浓溶液在螺杆作用下，经喷丝板挤出到空气中，喷丝液条在冷却，挥发出溶剂，同时经牵伸而成纤维。这种纺丝工艺比湿法纺丝可以提高一些纺丝速度，同时因聚合物液条中溶剂仅是挥发出来，而不像湿法纺丝工艺那样存在液条和凝固浴物质的质交换过程，因此相对来说在成纤后的聚合物纤维中留下的结构缺陷可以减少一些。但不足之处是，液条中溶剂的挥发带来一些后处理的附加设备，目前部分聚丙烯腈纤维采取此类工艺。

　　4. 干喷湿纺工艺，即将聚合物选用适当溶剂制成浓溶液，然后将高分子浓溶液在螺杆作用或压力下，经喷丝板挤出到空气层中（约几厘米），之后很快进入凝固浴，在凝固浴中冷却、溶出液条中的溶剂（对超高分子量聚合物的凝胶纺丝技术中，这时溶剂不溶出，只在凝固浴中冷却成凝胺丝条），再经牵伸而成纤维。干喷湿纺丝工艺适合于高分子液晶溶液的成纤维和超高分子的量聚合物的凝胺法成纤，目前芳纶（聚对苯二甲醇对苯二胺PPTA   kevlar），超高分子量聚乙烯（UHMPE），超高分子量聚乙烯醇，超高分子量聚丙烯腈均采用此类工生产。

　　成纤工艺的进一步发展，主要是对上述四类基本工艺，在不同环节上进行进一步的改进，这方面的技术和在研技术有：

　　1.难熔聚合物的熔融加工技术，例聚乙烯醇、纤维素等，因分子间H键过强，聚合物未熔则先分解。研究这类聚合物高分子间H键的技术，有望实现这类聚合物的熔融。从而实现这类聚合物的熔纺技术。

　　2.制备共混物的相分离熔体，纺丝成纤后，纤维结构横面成海－岛结构，进一步剥离这些“岛”纤维，而纺出更细的纤维，由此原理形成了超细纤维纺制技术。

　　3.超高速纺丝技术，熔纺工艺提高纺丝速度，不仅可以提高生产率，而且兼具可以省去拉伸工序，得到全取向丝，以及减少不匀率等优点。目前聚脂的纺丝速度已达3000～4000米/分。

　　4.难溶聚合物的溶解技术，例，由于找到了超高分子量聚乙烯的适当溶剂，从而可将超高分子量聚乙烯制成半稀溶液，并根据这类溶液的特定，发展出了凝胶纺丝技术；由于找到了可以溶解纤维素的新溶剂（N－甲荃玛啉氮氧化合物），而且这种溶剂无毒，易于回收，而发展了新的粘胶丝技术（Lyocell）。另外，如何提高纺丝液（高分子溶液）中高分子的浓度，也是进一步提高湿法纺丝工艺中纤维性能的课题之一。

　　5.喷丝板，喷丝组件制造技术，例，为纺制中空（管状）纤维，而出现环状喷丝孔的喷丝板组件；为提高民用纤维的闪光度，增加纺丝过程中的纤维抱合力等需求，而研制出喷丝孔为三角形棱形等形状的异型孔喷丝组件等。

　　6.静电纺丝技术，在喷丝组件中下设置一个高压静电场，当丝条自喷丝板喷出，进入空气中后，聚合物本身在纺丝过程中会产生静电，而在外加静电场的作用下，聚合物本身产生静电，会使丝条本身因静电斥力而变成更小更细的丝条，最细可达100纳米左右，将这种丝条收集起来，即可纺得直径100纳米纤维。

　　7.高强度高模量纤维的制造技术。将聚丙烯腈原丝（或纤维原丝）在隋性气氛中，施加张力下，进行高温度处理，可得高强度高模量碳纤维，同样，将芳纶原丝在隋性气氛中，施加张力下，高温热处理，也可以明显提高高芳纶纤维的模量。
                                     
                                     　　　　　　　　　（撰稿：胡汉杰）

　　主要文献：
　　1．《高分子科学今天与明天》 施良和  胡汉杰 主编 1994年出版 化工出版社
　　2．《聚合物原理及成型技术》瞿金平 胡汉杰　编著 2001年出版 化工出版社