高分子材料成形工艺聚丙烯腈及粘胶纤维溶液纺成形.ppt

《高分子材料成形工艺聚丙烯腈及粘胶纤维溶液纺成形.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第十二章聚丙烯腈及粘胶纤维溶液纺成形12.1聚丙烯腈纤维溶液纺成形12.2粘胶纤维湿纺成形溶液纺丝成形品种：腈纶、粘胶纤维、维尼纶和氯纶腈纶、维尼纶和氯纶：纺丝过程主要是物理过程，不存在明显化学反应，都可采用湿法纺丝和干法纺丝维尼纶的独特之处是需要增加特殊的缩醛化处理工艺粘胶纤维：纺丝过程存在明显化学反应，特殊溶液纺过程，不能干法纺丝312.1聚丙烯腈纤维溶液纺成形12.1.1聚丙烯腈原料及纤维12.1.2聚丙烯腈纤维纺丝12.1.3聚丙烯腈纤维后加工聚丙烯腈纤维：聚丙烯腈或丙烯腈含量占85%以上的聚合物所纺制的纤维丙烯腈35

2、%~85%、共聚单体15%~65%的共聚物纤维称为改性聚丙烯腈纤维聚丙烯腈纤维特性：具有羊毛特性，蓬松性和保暖性好，手感柔软、防霉、防蛀，耐光性和耐辐射性非常优越，通过聚丙烯腈改性可制成抗静电腈纶、导电腈纶、高吸湿腈纶、吸水腈纶、阻燃腈纶、高收缩腈纶和腈氯纶等512.1.1聚丙烯腈原料及纤维一、聚丙烯腈原料1．聚丙烯腈生产聚丙烯腈多采用溶液聚合，可分为均相溶液聚合和非均相溶液聚合均相溶液聚合采用硝酸、DMSO、DMF、NaSCN水溶液等为溶剂，均相溶液聚合所得的聚合液可直接用于纺丝（称为腈纶生产一步法）非均相聚合通常采用水为介

3、质（亦称水相聚合法），非均相溶液聚合所得聚合物需再溶解方可制成纺丝原液（称为腈纶生产两步法）62．聚丙烯腈的结构和性质（1）聚丙烯腈的结构聚丙烯腈中丙烯腈单元的连接方式主要是首尾连接，主链是螺旋状的空间立体构象并具有不规则曲折和扭转，因此不能整齐堆砌成较完整的晶体，通常称为准晶聚丙烯腈纤维生产都采用丙烯腈三元共聚物为原料，共聚提高无序化，降低大分子敛集密度，以改善纤维手感、弹性和染色性7（2）聚丙烯腈的性质性状：白色粉末状物质，表观密度200~250g/L，密度1.14~1.15g/cm1，220~230℃时软化并同时发生分解

4、耐光性：非常优良（因为氰基可吸收紫外光从而保护主键）分子量及其分布：低于10000时往往不可能形成纤维，多分散性越大或低分子组分含量越多，纤维性能越差8聚集状态：非晶相低序态、非晶相中序态和准晶相高序态三种，低序区玻璃化温度80~100℃，非晶相中序区玻璃化温度约140~150℃间，三元共聚的玻璃化转变温度约75~100℃化学稳定性：较低，碱或酸作用下能发生系列化学反应，在很宽温度范围内对各种醇类、有机酸（甲酸除外）、碳氢化合物、油、酮、酯及其他物质的作用都较稳定热稳定性：较高，170~180℃时颜色不会有变化，存在杂质时则加

5、速9二、聚丙烯腈纤维1．聚丙烯腈纤维的性质腈纶很像羊毛（以人造羊毛著称），主要特点是质轻保暖、染色鲜艳而牢固、防蛀、防霉和耐日晒力学性能：长丝干湿态强度分别2.8~5.3cN/dtex和2.6~5.3cN/dtex，干湿态断裂伸长率均12%~20%，初始模量35~75cN/dtex，打结强度和钩接强度分别2.6~7.1cN/dtex和1.7~3.5cN/dtex，3%伸长时的回弹率70%~95%，公定回潮率2%10最突出优点：具有热弹性和极好的日晒牢度热弹性本质是高弹形变：经拉伸、水洗和热定形后的纤维在玻璃化温度以上再次进行拉

6、伸1.1~1.6倍或更高，其时伸长以高弹形变为主，将此纤维进行骤冷，伸长暂时不能回复，但是当提高玻璃化温度以上（或者水分子增塑）时，纤维长度相应地发生大幅度回缩（17%~18%或更高）腈纶结构中的准晶区仅是侧向高度有序，不能阻止链段大幅度热运动而使纤维发生热弹性回缩，利用此特性可以生产腈纶膨体纱所有合成纤维以腈纶对日光及大气作用的稳定性最好112．聚丙烯腈纤维的用途腈纶广泛用于混纺或纯纺，制成哔叽、华达呢、大衣呢、运动衫、针织衫、毛毯、长绒织物以及缩绒拉毛织物等腈纶的吸湿性较低，因此常与吸湿性较好的棉、毛或粘胶纤维混纺腈纶既可

7、制成粗硬的刚毛，也可制成柔细的绒毛，并可仿制兽皮腈纶因蓬松、柔软、织物尺寸稳定性较好等特点，适用于制作编结毛线腈纶压缩弹性恢复好，手感舒适，很适合制作装饰植绒腈纶因耐气候性和耐光性优良，可作为室外织物、窗帘等腈纶经特殊处理后可仿真丝，预氧化－碳化可制得碳纤维1212.1.2聚丙烯腈纤维纺丝聚丙烯腈溶液纺有干法纺丝和湿法纺丝两种基本方法一、聚丙烯腈纺丝原液的制备一步法纺丝原液：含有未反应的单体、气泡和少量的机械杂质必须加以去除，同时各批次纺丝原液进行混合以避免波动，因此纺丝原液的制备包括脱单体、混合、脱泡、调温和过滤等环节二步法

8、纺丝原液：水相沉淀聚合所得的聚丙烯腈是细小固体颗粒，必须将其溶解、混合、脱泡和过滤等工序制成纺丝原液，采用溶剂可以是DMSO、DMF、HNO3、碳酸乙酯（EC）、NaSCN水溶液、ZnCl2水溶液等13图12.1NaSCN一步法纺丝原液的准备工艺流程图1、7－管道混合器　2－