锦纶生产简介课件.ppt

1、第三节第三节 锦纶锦纶一、锦纶生产简介一、锦纶生产简介二、锦纶的结构二、锦纶的结构三、锦纶的性质三、锦纶的性质一、锦纶生产简介一、锦纶生产简介l锦纶锦纶6l锦纶锦纶661、纺前准备：、纺前准备：连续法：聚合体熔体连续法：聚合体熔体纺丝纺丝间歇法：聚合体熔体间歇法：聚合体熔体铸带铸带切片切片干燥干燥纺丝纺丝一、锦纶纤维的生产一、锦纶纤维的生产2 2、纺丝：熔融法纺丝、纺丝：熔融法纺丝 1 1、形态结构：、形态结构：采用熔融纺丝法制成的锦纶纤维，其横截面是圆形的，采用熔融纺丝法制成的锦纶纤维，其横截面是圆形的，纵向均匀而无条痕。纵向均匀而无条痕。2 2、聚集态结构：、聚集态结构：模型理论：折叠链模

2、型理论：折叠链-樱状原纤模型樱状原纤模型结晶度结晶度50%60%，甚至高达，甚至高达70%锦纶锦纶6666纺丝过程中结晶纺丝过程中结晶锦纶锦纶6 6纺丝后放置过程中结晶纺丝后放置过程中结晶皮层结晶度低、取向度高皮层结晶度低、取向度高芯层结晶度高、取向度低芯层结晶度高、取向度低 原因：成形时内外温度不一致原因：成形时内外温度不一致二、锦纶的结构二、锦纶的结构三、锦纶的性能三、锦纶的性能1、热性能、热性能2、机械性能、机械性能3、化学性能、化学性能4、吸湿染色性能、吸湿染色性能5、其它性能、其它性能1、热性能、热性能热转变点热转变点转变点转变点锦纶锦纶6锦纶锦纶66涤纶涤纶玻璃化温度玻璃化温度（）

3、475047506781软软化化点点（）160180235238240熔熔点（点（）215220250265255270l锦纶锦纶66熔点比锦纶熔点比锦纶6高高40原因如下原因如下1、热性能、热性能原因：原因：l锦纶锦纶6晶体中氢键密度较锦纶晶体中氢键密度较锦纶66要低得多要低得多l锦纶锦纶6晶体中（由偶数碳原子晶体中（由偶数碳原子的基本链节组成），的基本链节组成），当大分子链反向平行时，所有的当大分子链反向平行时，所有的酰胺基均能形成氢键酰胺基均能形成氢键当大分子链顺向平行时，只有一当大分子链顺向平行时，只有一半酰胺基能形成氢键半酰胺基能形成氢键,因而熔点因而熔点低，熔解热也小低，熔解热也小

4、l锦纶锦纶66晶体中酰胺基都能形成晶体中酰胺基都能形成氢键，酰胺基不受顺向或反向氢键，酰胺基不受顺向或反向平行的影响，因而熔点较高，平行的影响，因而熔点较高，熔解热也较大熔解热也较大1、热性能、热性能l耐热性耐热性较差。较差。安全使用温度安全使用温度u锦纶锦纶66：130u锦纶锦纶6：93高温发生各种氧化和裂解反应，高温发生各种氧化和裂解反应，-C-N-断裂，断裂，形成双键和氰基形成双键和氰基2、机械性能、机械性能l锦纶强度高锦纶强度高l断裂伸长大断裂伸长大l初始模量比涤纶低得多，手感柔软，易变初始模量比涤纶低得多，手感柔软，易变形。形。666l回弹性最好回弹性最好l耐疲劳性能：耐多次变形性好

5、耐疲劳性能：耐多次变形性好l耐磨性最好耐磨性最好2、机械性能、机械性能l优势优势耐穿耐用耐穿耐用宜做紧身服装宜做紧身服装与其他纤维混纺以提高织物耐磨性和弹性与其他纤维混纺以提高织物耐磨性和弹性轮胎帘子线重要原料轮胎帘子线重要原料l弱点弱点易变形、保型性差易变形、保型性差织物易起毛起球，外观差织物易起毛起球，外观差-单独做外衣效果差单独做外衣效果差3、化学性能、化学性能l酰胺键易发生水解反应：酰胺键易发生水解反应：100以上显著以上显著，酸是催化剂，酸是催化剂l酸：锦纶对酸不稳定，对浓强无机酸特敏酸：锦纶对酸不稳定，对浓强无机酸特敏感。感。酸可催化酰胺键水解，但不严重酸可催化酰胺键水解，但不严重

6、在浓的强酸中，锦纶可溶解，强度迅速下降在浓的强酸中，锦纶可溶解，强度迅速下降l碱：对碱稳定性好碱：对碱稳定性好3、化学性能、化学性能l氧化剂：对氧化剂稳定性差氧化剂：对氧化剂稳定性差氧化作用主要发生在亚甲基上氧化作用主要发生在亚甲基上损伤大的氧化剂：双氧水、次氯酸钠、高锰损伤大的氧化剂：双氧水、次氯酸钠、高锰酸钾酸钾损伤小的氧化剂：亚氯酸钠、过醋酸损伤小的氧化剂：亚氯酸钠、过醋酸l注意：可采用亚氯酸钠、过醋酸进行漂白注意：可采用亚氯酸钠、过醋酸进行漂白l有机溶剂：锦纶耐溶剂性较差有机溶剂：锦纶耐溶剂性较差对锦纶无作用的溶剂：对锦纶无作用的溶剂：烃、醇、醚、酮烃、醇、醚、酮溶解锦纶的溶剂：溶解锦

7、纶的溶剂：甲酸、甲酚、苯酚甲酸、甲酚、苯酚对锦纶严重损伤的溶剂：对锦纶严重损伤的溶剂：三氯乙烷三氯乙烷4、吸湿染色性能、吸湿染色性能l吸湿性：具有中等的吸湿性。吸湿性：具有中等的吸湿性。在合纤中较好，回潮率约在合纤中较好，回潮率约4%，酰胺基有一定的极性，酰胺基有一定的极性，结构较疏松，结构较疏松锦纶纤维的溶胀异向性小，锦纶的皮层结构限制了溶锦纶纤维的溶胀异向性小，锦纶的皮层结构限制了溶胀胀l染色性染色性含胺基和羧基含胺基和羧基在酸性介质中带阳电荷，用在酸性介质中带阳电荷，用酸性染料酸性染料，在碱性介质中带阴电荷，用可用在碱性介质中带阴电荷，用可用阳离子染料阳离子染料。一般以醋酸作为分子量稳定

8、剂，同样条件，锦纶一般以醋酸作为分子量稳定剂，同样条件，锦纶6色色浓（端基数量较多）。浓（端基数量较多）。5、其它性能、其它性能l耐光性差，长时间光照引起大分子链断耐光性差，长时间光照引起大分子链断裂，强度下降、纤维泛黄裂，强度下降、纤维泛黄l锦纶相对密度为锦纶相对密度为1.041.14g/cm3。仅比乙。仅比乙纶和丙纶重。纶和丙纶重。l保形性不好，不如涤纶挺括，易于变形保形性不好，不如涤纶挺括，易于变形l燃烧性能与涤纶相似燃烧性能与涤纶相似第四节第四节 腈纶腈纶一、腈纶的组成一、腈纶的组成二、腈纶生产简介二、腈纶生产简介三、腈纶的结构三、腈纶的结构四、腈纶的性能四、腈纶的性能一、腈纶的组成一

9、、腈纶的组成单体名称单体名称 常用化合物常用化合物单体特性单体特性作用作用第一单体第一单体 丙烯腈丙烯腈主要单体主要单体占占85%85%以上以上纤维主体决定纤维的主要性纤维主体决定纤维的主要性质质第二单体第二单体结构单体结构单体丙烯酸甲酯丙烯酸甲酯、甲基丙烯、甲基丙烯酸甲酯醋酸酸甲酯醋酸乙烯酯乙烯酯中性单体中性单体 常为酯常为酯类类减弱分子间作用力，改善手减弱分子间作用力，改善手感和弹性感和弹性提高纤维的弹性和热塑性提高纤维的弹性和热塑性有利于染料进入纤维内部有利于染料进入纤维内部使纺丝液易于制备使纺丝液易于制备第三单体第三单体染色单体染色单体丙烯磺酸钠丙烯磺酸钠、衣康酸、衣康酸酸性单体酸性单

10、体（常用）（常用）可用阳离子染料可用阳离子染料染色颜色鲜艳牢度好染色颜色鲜艳牢度好2-2-乙烯吡啶乙烯吡啶碱性单体碱性单体可用酸性染料染色可用酸性染料染色其他单体其他单体 变性腈纶变性腈纶变性腈纶变性腈纶改善纤维的其他性能：防火改善纤维的其他性能：防火、抗静电、防污、抗静电、防污一、腈纶的组成一、腈纶的组成二、腈纶生产简介二、腈纶生产简介l聚丙烯晴纤维的工业生产大多采用湿法纺聚丙烯晴纤维的工业生产大多采用湿法纺丝或干法纺丝丝或干法纺丝l纺丝液组成：纺丝液组成：共聚物浓度共聚物浓度12-13%硫氢酸钠浓度硫氢酸钠浓度44%l凝固浴：凝固浴：硫氢酸钠浓度硫氢酸钠浓度10-12%l温度温度1012三

11、、腈纶的结构三、腈纶的结构l没有真正的结晶，只有蕴晶（准晶）：横向有序没有真正的结晶，只有蕴晶（准晶）：横向有序，纵向无序，纵向无序l常用侧序度理论来描述腈纶的超分子结构（氰基常用侧序度理论来描述腈纶的超分子结构（氰基同向相斥，异向相吸）同向相斥，异向相吸）纺丝方法纺丝方法截面截面纵向纵向备注备注湿法纺丝湿法纺丝圆形圆形粗糙似树皮状粗糙似树皮状有气孔有气孔干法纺丝干法纺丝花生果形花生果形粗糙似树皮状粗糙似树皮状三、腈纶的结构三、腈纶的结构l分子结构分子结构大分子以聚丙烯腈表示大分子以聚丙烯腈表示碳链结构，化学稳定性好碳链结构，化学稳定性好规整性好，结构紧密规整性好，结构紧密氰基形成氢键氰基形成

12、氢键l大分子链呈不规则的螺旋构象大分子链呈不规则的螺旋构象四、腈纶的性能四、腈纶的性能1、热性能、热性能2、机械性能、机械性能3、吸湿和染色性能、吸湿和染色性能4、化学性能、化学性能5、其它性能、其它性能1、热性能、热性能l热转变点热转变点均聚物（二个热转变点）没有明显熔点，软化温均聚物（二个热转变点）没有明显熔点，软化温190240三元共聚物的热转变点三元共聚物的热转变点Tg：80100，有时，有时7580，故染色、印花固色应，故染色、印花固色应在在7580以上。以上。l热弹性热弹性蕴晶高分子物不如一般结晶高分子物稳定，在玻璃化蕴晶高分子物不如一般结晶高分子物稳定，在玻璃化温度以上腈纶很易变

13、形，可再次拉伸温度以上腈纶很易变形，可再次拉伸1.11.6倍，使倍，使螺旋棒状结构变成伸直状结构；螺旋棒状结构变成伸直状结构；四、聚丙烯腈纤维的性能四、聚丙烯腈纤维的性能l被再次拉伸的纤维结构很不稳定，受热后会发生被再次拉伸的纤维结构很不稳定，受热后会发生较大收缩较大收缩-高收缩纤维高收缩纤维l膨体纱：膨体纱：l腈纶的无定型区的序态比其他高分子物的无定型腈纶的无定型区的序态比其他高分子物的无定型区的序态高，但由于蕴晶结构不是很稳定，腈纶区的序态高，但由于蕴晶结构不是很稳定，腈纶纤维在受热时表现出很高的热弹性，热延伸性和纤维在受热时表现出很高的热弹性，热延伸性和松弛收缩率都很高。工业上便利用腈纶

14、纤维的这松弛收缩率都很高。工业上便利用腈纶纤维的这种热弹性制造的膨体纱。种热弹性制造的膨体纱。l高收缩丝与低收缩丝进行混纺，进行热处理。高收缩丝与低收缩丝进行混纺，进行热处理。四、聚丙烯腈纤维的性能四、聚丙烯腈纤维的性能2、机械性能、机械性能l干态强度干态强度2.03.6g/Dn，湿态强度是干态的，湿态强度是干态的80%100%（第三单体含亲水基团，发生溶胀）第三单体含亲水基团，发生溶胀）l干态延伸度干态延伸度25%46%l初始模量比涤纶小，比锦纶大，硬挺性介于二者之间初始模量比涤纶小，比锦纶大，硬挺性介于二者之间l回弹性：伸长小时与羊毛相差不大，伸长大时，不如羊回弹性：伸长小时与羊毛相差不大

15、，伸长大时，不如羊毛毛l聚丙烯腈纤维的弹性比锦纶、羊毛和涤纶都差，与蚕丝聚丙烯腈纤维的弹性比锦纶、羊毛和涤纶都差，与蚕丝相仿；聚丙烯腈纤维剩余形变大，服装易变形相仿；聚丙烯腈纤维剩余形变大，服装易变形3、吸湿和染色性、吸湿和染色性l吸湿性：较差，回潮率吸湿性：较差，回潮率1.2%2.0%l染色性能染色性能均聚物：结构紧密；无染色中心；染色困难；只能用均聚物：结构紧密；无染色中心；染色困难；只能用分散染料染淡色分散染料染淡色共聚物：共聚物：第二单体：减小密度；降低玻璃化温度（第二单体：减小密度；降低玻璃化温度（Tg约约80）；提高染色性能；提高染色性能第三单体：酸性单体：阳离子染料染色（常用）第

16、三单体：酸性单体：阳离子染料染色（常用）碱性单体：酸性染料染色碱性单体：酸性染料染色3、吸湿和染色性、吸湿和染色性3、吸湿和染色性、吸湿和染色性4、化学性能、化学性能l主链对酸碱稳定，但氰基水解反应主链对酸碱稳定，但氰基水解反应酰胺基酰胺基羧羧基基失重失重溶解溶解l化学变性：控制水解反应程度化学变性：控制水解反应程度l对氧化剂、还原剂稳定对氧化剂、还原剂稳定l有机溶剂：溶于二甲其甲酰胺、二甲其亚砜有机溶剂：溶于二甲其甲酰胺、二甲其亚砜l不溶于醇、醚、酯、酮及油类不溶于醇、醚、酯、酮及油类5、其他性能、其他性能l耐晒耐晒聚丙烯腈纤维具有优异的耐日光性能，在所有的天然及化学纤聚丙烯腈纤维具有优异的

17、耐日光性能，在所有的天然及化学纤维中居第一位维中居第一位;在直接日光及气候作用下，光照一年，晴纶纤维在直接日光及气候作用下，光照一年，晴纶纤维的强度损失仅的强度损失仅5%，羊毛损失，羊毛损失50%，棉损失，棉损失6080%。l防霉、防腐、防蛀，优于天然纤维防霉、防腐、防蛀，优于天然纤维腈纶纤维的分子结构对各种空气细菌、土壤细菌等不是食物，腈纶纤维的分子结构对各种空气细菌、土壤细菌等不是食物，而是抗体。腈纶纤维在湿热的活性土壤中埋半年，将毫无影响而是抗体。腈纶纤维在湿热的活性土壤中埋半年，将毫无影响；而；而聚丙烯腈纤维的燃烧性能：较易燃（先分解，后熔融）；腈纶聚丙烯腈纤维的燃烧性能：较易燃（先分

18、解，后熔融）；腈纶纤维没有明显的熔点，软化温度纤维没有明显的熔点，软化温度220-270度。由于腈纶纤维不熔度。由于腈纶纤维不熔融，故晴纶织物不象涤纶织物那样，如香烟灰星火落于其上，融，故晴纶织物不象涤纶织物那样，如香烟灰星火落于其上，由于迅速熔融黏附，极易造成熔洞。分解产生大量有毒化合物由于迅速熔融黏附，极易造成熔洞。分解产生大量有毒化合物。l丙烯腈纤维所以会具有这些特性，主要是由于大分子上丙烯腈纤维所以会具有这些特性，主要是由于大分子上有氰基存在的缘故。有氰基存在的缘故。第五节第五节 丙纶丙纶一、丙纶的生产简介一、丙纶的生产简介二、丙纶的结构二、丙纶的结构三、丙纶的性能三、丙纶的性能一、丙

19、纶的生产简介一、丙纶的生产简介l生产原理生产原理等规聚丙烯经熔融纺丝法制成等规聚丙烯经熔融纺丝法制成l原料原料丙烯，定向聚合丙烯，定向聚合l聚合度聚合度短纤短纤10002000；长丝；长丝5000左右左右等规度：等规度：8597%l熔点熔点164170二、丙纶的结构二、丙纶的结构l形态结构形态结构截面圆形截面圆形纵向光滑无条纹纵向光滑无条纹l分子结构分子结构立体螺旋构型，全同立构立体螺旋构型，全同立构l晶体结构晶体结构5种种折叠链缨状微原纤模型折叠链缨状微原纤模型结晶度结晶度6575%l3、性能、性能吸湿性：最差吸湿性：最差热性能：热塑性纤维，热性能：热塑性纤维，Tg-15,熔点熔点186，软

20、化点比熔点低，软化点比熔点低1015。在有空气存在下受热，易发生氧化裂解，发生在叔碳原子处。在有空气存在下受热，易发生氧化裂解，发生在叔碳原子处。三、丙纶的性能三、丙纶的性能l耐热性耐热性热塑性纤维热塑性纤维Tg=-15熔点熔点186软化点比熔点低软化点比熔点低1015在有空气存在下受热，易发生氧化裂解，发在有空气存在下受热，易发生氧化裂解，发生在叔碳原子处。生在叔碳原子处。三、丙纶的性能三、丙纶的性能l机械性能机械性能强度、断裂延伸度、弹性都比较好强度、断裂延伸度、弹性都比较好耐用磨性也好耐用磨性也好热塑性纤维热塑性纤维高温强度下降，染整加工应予以重视。高温强度下降，染整加工应予以重视。l吸

21、湿性和染色性吸湿性和染色性吸湿性最差吸湿性最差难染（不含染色基团，吸湿性差）分散染料难染（不含染色基团，吸湿性差）分散染料（浅色），采用原液染色、纤维改性、母粒（浅色），采用原液染色、纤维改性、母粒染色等染色等三、丙纶的性能三、丙纶的性能l化学性能化学性能碳链高分子，不含极性键，对酸、碱、氧化碳链高分子，不含极性键，对酸、碱、氧化剂稳定性都高。剂稳定性都高。对有机溶剂的稳定性稍差对有机溶剂的稳定性稍差l其它性能其它性能耐光性较差，晒后强度损失，光敏退化或光耐光性较差，晒后强度损失，光敏退化或光氧化作用，叔碳原子的氢较活泼，易氧化。氧化作用，叔碳原子的氢较活泼，易氧化。相对密度为相对密度为0.9

22、1保暖性好保暖性好第六节第六节氨氨纶纶一、氨纶的组成及结构一、氨纶的组成及结构二、氨纶生产简介二、氨纶生产简介三、氨纶的性能三、氨纶的性能一、氨纶的组成及结构一、氨纶的组成及结构l氨纶，嵌段共聚物氨纶，嵌段共聚物l软链段：酯或醚，提供较大变形软链段：酯或醚，提供较大变形l硬链段：芳香族二异氰酸酯，防止长链相对硬链段：芳香族二异氰酸酯，防止长链相对滑移，并回弹滑移，并回弹l截面：大部分长丝为狗骨形截面：大部分长丝为狗骨形部分表面光滑或呈锯齿状部分表面光滑或呈锯齿状二、氨纶生产简介二、氨纶生产简介l原料原料聚酯聚酯芳香族二异氰酸酯芳香族二异氰酸酯l工艺过程工艺过程二元醇和已二酸二元醇和已二酸聚酯聚

23、酯+芳香族二异氰酸酯芳香族二异氰酸酯预聚预聚物物扩链扩链嵌段共聚物嵌段共聚物l纺丝方法纺丝方法干纺干纺湿纺湿纺熔融纺熔融纺l用途用途广泛应用于内衣、泳装、松紧带、飞行服、航天服等。广泛应用于内衣、泳装、松紧带、飞行服、航天服等。三、氨纶的性能三、氨纶的性能l耐热性耐热性熔点熔点250软化温度软化温度175175耐热性较好，但不同品种差异较大耐热性较好，但不同品种差异较大l机械性能机械性能强度比较低，有效强度强度比较低，有效强度52.8cN/tex弹性伸长大于弹性伸长大于400%，形变回复率比锦纶弹力丝，形变回复率比锦纶弹力丝高。高。三、氨纶的性能三、氨纶的性能l化学性能化学性能对一般化学药品具有一定的抵抗性对一般化学药品具有一定的抵抗性对氯对氯较为敏感较为敏感聚醚型耐水解性好。聚酯型耐碱、水解性稍差聚醚型耐水解性好。聚酯型耐碱、水解性稍差l吸湿和染色性能吸湿和染色性能吸湿度吸湿度0.31.3%染色性能较好，分散、酸性和少量活性染料染色性能较好，分散、酸性和少量活性染料l其它性能其它性能耐疲劳性好耐疲劳性好良好的耐气候性良好的耐气候性作业作业lP16867