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合成纤维第六章锦纶.ppt

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    • 锦纶POY.FDY系列产品短纤 第六章第六章 锦纶锦纶 v1.概述概述v2.锦纶的生产锦纶的生产v3.锦纶的结构锦纶的结构v4.锦纶的性能锦纶的性能v5.锦纶的用途和发展前景锦纶的用途和发展前景 第六章第六章 锦纶锦纶 聚酰胺纤维:聚酰胺纤维:polyamide fibrepolyamide fibre,, PAPA中国名称:锦纶;中国名称:锦纶;翻译名称:翻译名称:“耐纶耐纶”、、“尼龙尼龙”,, “阿米纶阿米纶”,,“贝贝纶纶” 锦纶纤维锦纶纤维大分子链中各链节通过大分子链中各链节通过大分子链中各链节通过大分子链中各链节通过酰胺键相连的成纤高聚酰胺键相连的成纤高聚酰胺键相连的成纤高聚酰胺键相连的成纤高聚物纺制的纤维物纺制的纤维物纺制的纤维物纺制的纤维1.概述概述1.1定义定义第二位第二位第二位第二位 1938年德国的年德国的Schlack合成出了聚酰胺合成出了聚酰胺6,,1941年年实现工业化生产实现工业化生产1935,,Carthers等在实验室制备出了线性聚酰胺等在实验室制备出了线性聚酰胺661936—1937年由杜邦公司通过熔体纺丝法制造出年由杜邦公司通过熔体纺丝法制造出聚酰胺聚酰胺66纤维纤维——尼龙。

      尼龙1939年实现工业化生产年实现工业化生产世界上最早投入工世界上最早投入工业化生产的合成纤业化生产的合成纤维维在我国最早是在我国最早是锦州化纤厂锦州化纤厂开始生产尼龙的,所以称开始生产尼龙的,所以称为锦纶1.2 发展历史发展历史 1 1、由饱和的二元酸与二元、由饱和的二元酸与二元、由饱和的二元酸与二元、由饱和的二元酸与二元胺通过缩聚反应制得的线胺通过缩聚反应制得的线胺通过缩聚反应制得的线胺通过缩聚反应制得的线性高分子缩聚物,再经过性高分子缩聚物,再经过性高分子缩聚物,再经过性高分子缩聚物,再经过熔融纺丝及后加工而制得熔融纺丝及后加工而制得熔融纺丝及后加工而制得熔融纺丝及后加工而制得的纤维1.3 分类分类2 2、由、由、由、由ω-ω-氨基酸缩聚或由氨基酸缩聚或由氨基酸缩聚或由氨基酸缩聚或由己内酰胺开环聚合制得的己内酰胺开环聚合制得的己内酰胺开环聚合制得的己内酰胺开环聚合制得的线性高分子缩聚物,再经线性高分子缩聚物,再经线性高分子缩聚物,再经线性高分子缩聚物,再经过熔融纺丝及后加工而制过熔融纺丝及后加工而制过熔融纺丝及后加工而制过熔融纺丝及后加工而制得的纤维得的纤维得的纤维得的纤维锦锦锦锦纶纶纶纶纤纤纤纤维维维维 聚酰胺聚酰胺-1010-1010聚酰胺聚酰胺-6-6聚酰胺聚酰胺-66-66聚酰胺聚酰胺-11-11种类种类聚酰胺聚酰胺-12-12聚酰胺聚酰胺-610-610产量最大产量最大产量最大产量最大69%69%69%69%其次其次其次其次29%29%29%29%1.4 品种品种 1聚酰胺聚酰胺-6(锦纶(锦纶-6)的生产)的生产聚酰胺聚酰胺-6-6 由己内酰胺开环或由己内酰胺开环或ω-ω-氨基己氨基己酸经缩聚反应而制得的合成纤维酸经缩聚反应而制得的合成纤维锦纶锦纶-6-6尼龙尼龙尼龙尼龙-6-6卡普隆卡普隆卡普隆卡普隆2、锦纶的生产简介、锦纶的生产简介 1聚酰胺聚酰胺-6(锦纶(锦纶-6)的生产)的生产主要原料主要原料: :己内酰胺己内酰胺己内酰胺己内酰胺生产原理生产原理生产原理生产原理: : : :高温;惰性气体保护;高温;惰性气体保护;高温;惰性气体保护;高温;惰性气体保护;水作引发剂;水作引发剂;水作引发剂;水作引发剂;Mn=15000Mn=15000Mn=15000Mn=15000~~~~23000230002300023000 生产工艺生产工艺:有常压法、高压法、有常压法、高压法、常减压并用、固相缩聚等常减压并用、固相缩聚等聚酰胺聚酰胺-6 ((1)聚合原理  已内酰胺在高温下,微量水存在时的聚合反应如下:已内酰胺在高温下,微量水存在时的聚合反应如下:nNH(CH2)5C=O-NH(CH2)5C-n微量H2O反应的温度反应的温度::250~260℃℃引发剂的用量引发剂的用量:已内酰胺的:已内酰胺的0.5%~~5%;;分子质量调节剂分子质量调节剂:乙酸(:乙酸(0.07%~~0.14%)或己二酸)或己二酸((0.2%~~0.3%););反应的转化率反应的转化率:一般为:一般为85%~~90% 1聚酰胺聚酰胺-6(锦纶(锦纶-6)的生产)的生产常压常压常压常压高压高压高压高压常减压常减压常减压常减压固相缩聚固相缩聚固相缩聚固相缩聚 常压法常压法 主要用于生产相对粘度较低(主要用于生产相对粘度较低(ηr==2.2~~2.7,相对分子质量为,相对分子质量为13000~~14000)的聚酰)的聚酰-6树脂,所用的反应器为树脂,所用的反应器为直形直形VK管管和和U形形VK管管。

      直形直形VK管高为管高为9m左右,以联苯左右,以联苯-联苯醚为载热体,采用分段加热的方式进行加联苯醚为载热体,采用分段加热的方式进行加热变 一段温度为热变 一段温度为230~~240℃℃;第二段温度为(;第二段温度为(265±2))℃℃;第三段温度为;第三段温度为((240±2))℃℃投料前用氮气置换反应器中的空气后,再将熔融的(投料前用氮气置换反应器中的空气后,再将熔融的(90~~100℃℃)的己内酰胺经过滤后,用齿轮泵送入熔体贮罐,并将引发剂和相对分)的己内酰胺经过滤后,用齿轮泵送入熔体贮罐,并将引发剂和相对分子质量调节剂送入助剂计量槽,然后按比例将物料从子质量调节剂送入助剂计量槽,然后按比例将物料从VK管顶部加入,使其慢管顶部加入,使其慢慢从管内多孔挡板间曲折流下单体在第一段被引发剂开环并初步聚合;经过慢从管内多孔挡板间曲折流下单体在第一段被引发剂开环并初步聚合;经过第二段和第三段完成平衡聚合反应反应过程中产生的水份不断从反应器顶部第二段和第三段完成平衡聚合反应反应过程中产生的水份不断从反应器顶部排出单体物料在管内的平均停留时间约排出单体物料在管内的平均停留时间约20h聚合后熔融的产物用齿轮泵从。

      聚合后熔融的产物用齿轮泵从直形直形VK管底部送出,可以直接纺丝、也可以铸带切片管底部送出,可以直接纺丝、也可以铸带切片 U形形VK管是两根并列的双层夹套直管,下端连通,并通过旋塞控制两管之间物管是两根并列的双层夹套直管,下端连通,并通过旋塞控制两管之间物料的通过速度,熔融的已内酰胺和助剂通过助剂计量槽进入第一管,经过第一料的通过速度,熔融的已内酰胺和助剂通过助剂计量槽进入第一管,经过第一段(段(220±1))℃℃和第二段(和第二段(260±1))℃℃聚合反应,经旋塞进入第二管,保持保持聚合反应,经旋塞进入第二管,保持保持((260±1))℃℃下反应第二管内有内管,熔融的聚合物溢流通过内管形成膜层下反应第二管内有内管,熔融的聚合物溢流通过内管形成膜层以保证充分混合,质量均匀和较好地排除水汽和气泡聚合时间根据树脂的用以保证充分混合,质量均匀和较好地排除水汽和气泡聚合时间根据树脂的用途来确定,单丝用树脂为途来确定,单丝用树脂为35h左右,帘子线用树脂为左右,帘子线用树脂为40~~70h聚合好的熔体聚合好的熔体用齿轮泵送出,可直接纺丝,也可以铸带切片用齿轮泵送出,可直接纺丝,也可以铸带切片 高压法高压法 高压法是在 高压法是在250~~260℃℃,,0.98MPa条件下,采用直管形条件下,采用直管形反应器,助剂用反应器,助剂用0.13%的水和的水和0.05%的己二酸,制备较高粘度的己二酸,制备较高粘度((ηηr==3.5左右,相对分子质量为左右,相对分子质量为18000~~22000)的树脂,聚)的树脂,聚合时间合时间70h左右。

      聚合后的熔体用齿轮泵送出,可直接纺丝,左右聚合后的熔体用齿轮泵送出,可直接纺丝,也可以铸带切片也可以铸带切片常减压并用法常减压并用法 该法中所用的反应器是两直形管,第一管分三 该法中所用的反应器是两直形管,第一管分三段加热使单体聚合,聚合后的熔体用齿轮泵送入第二管的顶部段加热使单体聚合,聚合后的熔体用齿轮泵送入第二管的顶部以薄膜的形式通过真空度为以薄膜的形式通过真空度为26.7~~40kPa区域,蒸出单体和水区域,蒸出单体和水份,其中所含的份,其中所含的5%的单体回收使用,然后进入第二管下部的细的单体回收使用,然后进入第二管下部的细径管中进一步聚合成高粘度树脂,径管中进一步聚合成高粘度树脂,ηr==3.5或或4.4,前者供纺丝,前者供纺丝用,后者供注塑成型用,其中含低分子物用,后者供注塑成型用,其中含低分子物7%~~10% 固相缩聚法固相缩聚法 该法是将常压法制备的相对粘度为 该法是将常压法制备的相对粘度为2.62.6~~2.92.9的聚酰胺的聚酰胺-6-6树脂,经过苯萃取除去单体和低分子树脂,经过苯萃取除去单体和低分子物,然后送到物,然后送到回转式真空干燥机回转式真空干燥机,在,在190190~~200℃200℃下,下,用高纯度氮气保护下进行聚合。

      再在用高纯度氮气保护下进行聚合再在532.8Pa532.8Pa真空度真空度下进一步抽出单体和低分子物树脂粘度下进一步抽出单体和低分子物树脂粘度ηηr r==3.43.4~~3.73.7,聚合时间约为,聚合时间约为1818~~34h34h 1聚酰胺聚酰胺-66(锦纶(锦纶-66)的生产)的生产聚酰胺聚酰胺聚酰胺聚酰胺-66-66-66-66 是己二酸与己二胺的缩聚物,是己二酸与己二胺的缩聚物,是最早实现工业生产的聚酰胺品是最早实现工业生产的聚酰胺品种,也是产量最大种,也是产量最大 主要原料主要原料: :己二酸、己二胺己二酸、己二胺生产原理生产原理生产原理生产原理: : : :需要严格控制两种单体需要严格控制两种单体需要严格控制两种单体需要严格控制两种单体配料比,才能得到高相对分子质量配料比,才能得到高相对分子质量配料比,才能得到高相对分子质量配料比,才能得到高相对分子质量的高聚物的高聚物的高聚物的高聚物生产上采用:生产上采用:缩聚反应前,缩聚反应前,先制成盐,再缩聚先制成盐,再缩聚聚酰胺聚酰胺-661聚酰胺聚酰胺-66(锦纶(锦纶-66)的生产)的生产 v聚酰胺聚酰胺-66的生产过程主要有:的生产过程主要有:66盐制备、盐制备、66盐的缩聚。

      盐的缩聚v  ①①66盐的制备和缩聚盐的制备和缩聚 制备 制备66盐时,分别将己二胺和己二酸盐时,分别将己二胺和己二酸配制成配制成溶液溶液,然后再混合成,然后再混合成66盐溶液,再在适当的条件下缩聚盐溶液,再在适当的条件下缩聚配制成水溶液配制成水溶液,控制反应温度为,控制反应温度为98℃℃,可以生产含,可以生产含63%66盐的盐的水溶液,直接用于生产聚酰胺水溶液,直接用于生产聚酰胺-66,收率,收率99.9%,这是最理想的,这是最理想的工艺以甲醇为溶剂以甲醇为溶剂,将两种单体分别配制溶液,在,将两种单体分别配制溶液,在60~~70℃℃下搅拌下搅拌混合,中和成盐,再冷却析出混合,中和成盐,再冷却析出66盐,过滤,在盐,过滤,在70℃℃下真空干燥,下真空干燥,得白色结晶粉末状得白色结晶粉末状66盐,缩聚时再配制成盐,缩聚时再配制成60%的水溶液的水溶液nHOOC(CH2)4COOH +nH2N(CH2)6NH2n-OOC (CH2)4CO HN(CH2)6NH3+HO-OC (CH2)4CO HN(CH2)6NH-H + (2n-1)H2On 性能:性能: 强韧耐磨、弹性高、质量轻,染色性好,较不易起皱,强韧耐磨、弹性高、质量轻,染色性好,较不易起皱,抗疲劳性好。

      吸湿率为抗疲劳性好吸湿率为 3. 5% ~ 5. 0%,在合成纤维中是较大的,,在合成纤维中是较大的,吸汗性适当,但容易走样吸汗性适当,但容易走样 聚己二酰己二胺纤维(锦纶-66,尼龙-66) 用途:用途: 约一半作衣料用,一半用于工业生产在工业生产应用中,约一半作衣料用,一半用于工业生产在工业生产应用中,约约1/3 是做轮胎帘子线尼龙-是做轮胎帘子线尼龙-66 的耐热性比尼龙-的耐热性比尼龙-6 高,做轮高,做轮胎帘子线很受欢迎胎帘子线很受欢迎 间歇溶液缩聚法连续溶液缩聚法1聚酰胺聚酰胺-66(锦纶(锦纶-66)的生产工艺)的生产工艺 将将66盐配制成盐配制成50%~~60%的水溶液,加入缩聚釜中;同的水溶液,加入缩聚釜中;同时,根据产物相对分子质量要求加入相对分子质量调节剂乙时,根据产物相对分子质量要求加入相对分子质量调节剂乙酸或已二酸,如产物相对分子质量为酸或已二酸,如产物相对分子质量为13000时,加入量为时,加入量为66盐的盐的0.5%(质量);(质量); 控制反应温度为控制反应温度为230℃℃左右,压力左右,压力1.7~~1.8MPa,保压,保压2h左右,进行预缩聚成低相对分子质量的聚合体(注意时间不左右,进行预缩聚成低相对分子质量的聚合体(注意时间不要太长,太长容易脱羧)。

      然后,逐步泄压,排出水蒸气,要太长,太长容易脱羧)然后,逐步泄压,排出水蒸气,随着水分的不断排出,温度逐步提高、压力逐步下降,从随着水分的不断排出,温度逐步提高、压力逐步下降,从1.8MPa下降到一定压力时,抽真空使压力达到下降到一定压力时,抽真空使压力达到0.1MPa左右,左右,保持保持45min,温度控制在,温度控制在280℃℃以下,防止热降解,排出水以下,防止热降解,排出水分进行最后缩聚分进行最后缩聚 缩聚反应完成后,将物料压出、铸带、切粒、干燥,得缩聚反应完成后,将物料压出、铸带、切粒、干燥,得聚酰胺聚酰胺-66树脂该树脂可以作为纺丝或工程塑料的原料该树脂可以作为纺丝或工程塑料的原料间歇溶液缩聚法 1聚酰胺聚酰胺-66(锦纶(锦纶-66)的生产)的生产123456789101112131415固体固体6666盐盐空气空气N2聚聚 酰酰 胺胺 - -6666间歇溶液缩聚法间歇溶液缩聚法间歇溶液缩聚法间歇溶液缩聚法 将制备好的将制备好的63%66盐水溶液和相对分子质量调盐水溶液和相对分子质量调节剂乙酸和已二酸等,一起加入节剂乙酸和已二酸等,一起加入静态混合器静态混合器中混合;中混合; 然后送入然后送入蒸发反应器蒸发反应器,在温度,在温度232℃℃、压力、压力1.8MPa下,保压下,保压3h。

      然后,将物料送入然后,将物料送入管式反应器管式反应器,温度从,温度从230℃℃升升高到高到285℃℃,压力从,压力从1.7MPa逐步降至逐步降至0.28MPa左右,左右,反应反应3h 再将物料送入再将物料送入后反应器后反应器,进行后缩聚反应进行后缩聚反应制得的聚合物经挤压铸带、切粒、干燥,得聚酰胺制得的聚合物经挤压铸带、切粒、干燥,得聚酰胺-66树脂该树脂可以作为纺丝或工程塑料的原料该树脂可以作为纺丝或工程塑料的原料连续溶液缩聚法 1聚酰胺聚酰胺-66(锦纶(锦纶-66)的生产)的生产连续溶液缩聚法连续溶液缩聚法连续溶液缩聚法连续溶液缩聚法123456789101010111213141516171819202122236666盐盐蒸发反应器蒸发反应器管式反应器管式反应器 1聚酰胺的纺丝聚酰胺的纺丝切片纺丝切片纺丝切片纺丝切片纺丝直接纺丝直接纺丝直接纺丝直接纺丝 将聚酰胺切成片状颗粒,再进行纺丝;主要将聚酰胺切成片状颗粒,再进行纺丝;主要包括纺丝和纤维的后加工两在基本操作过程包括纺丝和纤维的后加工两在基本操作过程 纺丝过程包括熔体制备、熔体从喷丝孔挤出、纺丝过程包括熔体制备、熔体从喷丝孔挤出、丝条拉伸、冷却固化及丝条上油和卷绕等丝条拉伸、冷却固化及丝条上油和卷绕等。

      熔体直接纺丝,该法具有省去铸带、切片、熔体直接纺丝,该法具有省去铸带、切片、萃取、熔融等工序和设备,缩短生产周期,提萃取、熔融等工序和设备,缩短生产周期,提高劳动生产率,成本低等优点高劳动生产率,成本低等优点 以尼龙6为例:直接纺丝法:直接纺丝法:切片纺丝法:切片纺丝法: 纺丝:熔融法纺丝过程纺丝:熔融法纺丝过程 v后加工和涤纶相似后加工和涤纶相似 3、、聚酰胺的结构聚酰胺的结构v1、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,纵向均匀而无条痕形的,纵向均匀而无条痕v2、聚集态结构:、聚集态结构: 模型理论:折叠链模型理论: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66纺丝过程中结晶纺丝过程中结晶™锦纶锦纶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 成形时内外温成形时内外温度不一致度不一致 v3、分子结构:、分子结构: 聚酰胺中聚酰胺中酰胺基的存在酰胺基的存在,可以在大分子中间形成,可以在大分子中间形成氢键,使分子间作用力增大,赋予聚酰胺以高熔点氢键,使分子间作用力增大,赋予聚酰胺以高熔点和力学性能,同时,也使其吸水率增大。

      和力学性能,同时,也使其吸水率增大  聚酰胺基之间的  聚酰胺基之间的亚甲基赋予其柔性和冲击性亚甲基赋予其柔性和冲击性,聚,聚酰胺中的亚甲基与酰胺基的比例越大,分子间作用酰胺中的亚甲基与酰胺基的比例越大,分子间作用力小,柔性越大,吸水率越低力小,柔性越大,吸水率越低  另外聚酰胺的性能还受  另外聚酰胺的性能还受亚甲基的奇偶数影响亚甲基的奇偶数影响,,聚聚二酰二胺二酰二胺偶数聚酰胺的熔点比奇数的熔点高,偶数聚酰胺的熔点比奇数的熔点高,聚聚ω-氨基酸则相反氨基酸则相反     4、锦纶的性能、锦纶的性能v1、热性能、热性能v2、机械性能、机械性能v3、化学性能、化学性能v4、吸湿染色性能、吸湿染色性能v5、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(℃℃))47~~5047~~5067~~81软软 化化 点点 ((℃℃))160~~180235238~~240熔熔 点(点(℃℃))215~~220250~~265255~~270v锦纶锦纶66熔点比锦纶熔点比锦纶6高高40℃℃Why?? 原因原因::v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v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,当大分子链反向平行时,所有的酰胺基均能形成氢所有的酰胺基均能形成氢键键™当大分子链顺向平行时,当大分子链顺向平行时,只有一半酰胺基能形成氢只有一半酰胺基能形成氢键键,因而熔点低,熔解热也因而熔点低,熔解热也小小v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 v耐热性耐热性™较差。

      较差™安全使用温度安全使用温度v锦纶锦纶66::130℃℃v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,形成双键和氰基断裂,形成双键和氰基 品种品种腈纶腈纶涤纶涤纶锦纶锦纶强度强度cN/tex17~3235~4433~53断裂伸长率断裂伸长率%25~4620~5025~452、机械性能、机械性能锦纶锦纶强度较高强度较高,特殊用途的高达,特殊用途的高达61.74~83.79 cN/tex断裂伸长断裂伸长和其他两种差不多和其他两种差不多 v初始模量初始模量比涤纶低得多,手感柔软,易变形比涤纶低得多,手感柔软,易变形66>6v回弹性最好回弹性最好,伸长,伸长3%时,锦纶时,锦纶6的回弹率的回弹率100%,伸,伸长长10%时,回弹率时,回弹率90%,涤纶,涤纶67%,黏胶长丝,黏胶长丝32%耐疲劳性能耐疲劳性能:耐多次变形性好,:耐多次变形性好,可经受数万次到百万次的双折可经受数万次到百万次的双折挠才断裂,比棉花高挠才断裂,比棉花高7~8倍耐磨性最好耐磨性最好::居合成纤维之首,居合成纤维之首,比棉花高比棉花高10倍,比羊毛高倍,比羊毛高20倍,倍,适于做袜子,绳索。

      适于做袜子,绳索 v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v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v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,酸以上显著,酸是催化剂是催化剂v酸:锦纶对酸不稳定,对浓强无机酸特敏感酸:锦纶对酸不稳定,对浓强无机酸特敏感™ 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™ 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v碱:对碱稳定性好碱:对碱稳定性好 v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…v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v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v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,酰胺基有一定的极性,结构较疏松一定的极性,结构较疏松™锦纶纤维的溶胀异向性小,锦纶的皮层锦纶纤维的溶胀异向性小,锦纶的皮层结构限制了溶胀结构限制了溶胀 v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,用可用阳离子阳离子染料™一般以醋酸作为分子量稳定剂,同样条一般以醋酸作为分子量稳定剂,同样条件,锦纶件,锦纶6色浓(端基数量较多)色浓(端基数量较多) 5、其它性能、其它性能v耐光性差,长时间光照引起大分子链断裂,耐光性差,长时间光照引起大分子链断裂,强度下降、纤维泛黄强度下降、纤维泛黄v锦纶相对密度为锦纶相对密度为1.04~1.14g/cm3仅比乙纶和丙纶重纶和丙纶重v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v燃烧性能与涤纶相似燃烧性能与涤纶相似 v锦纶以长丝为主,锦纶以长丝为主,另外还有少量的锦纶另外还有少量的锦纶短纤维锦纶长丝主要用于制造强力丝短纤维锦纶长丝主要用于制造强力丝,供生产袜子、内衣、运动衫等。

      供生产袜子、内衣、运动衫等v锦纶短纤维锦纶短纤维主要是与粘纤、棉、毛及其主要是与粘纤、棉、毛及其他合纤混纺,用作服装布料他合纤混纺,用作服装布料v锦纶还可在锦纶还可在工业上工业上用作轮胎帘子线、降用作轮胎帘子线、降落伞、渔网、绳索、传送带等落伞、渔网、绳索、传送带等 5、锦纶的用途、锦纶的用途 锦纶的发展前景v世界锦纶总量居合成纤维第二位,发达国家在世界锦纶总量居合成纤维第二位,发达国家在消费结构上的顺序为:工程塑料、装饰用簇绒消费结构上的顺序为:工程塑料、装饰用簇绒地毯、工业用丝、帘子线,最后是服装用的细地毯、工业用丝、帘子线,最后是服装用的细旦丝目前,国内锦纶的生产规模比较小,技旦丝目前,国内锦纶的生产规模比较小,技术比较落后术比较落后v应当应当采用先进的生产技术采用先进的生产技术,加大集中缩聚生产,加大集中缩聚生产规模,成为原料生产基地,为纺丝提供充足的规模,成为原料生产基地,为纺丝提供充足的PA切片;切片; v加大高速纺丝生产比例加大高速纺丝生产比例;在扩大连续缩聚规;在扩大连续缩聚规模的同时,又要有一定比例的间歇缩聚规模,模的同时,又要有一定比例的间歇缩聚规模,为锦纶生产提供更多的特殊品种材料。

      为锦纶生产提供更多的特殊品种材料v纵观锦纶发展前景,在稳定增长民用丝的前纵观锦纶发展前景,在稳定增长民用丝的前提下,提下,加大工业用丝与产品应用领域的开发加大工业用丝与产品应用领域的开发是当前锦纶发展的重点是当前锦纶发展的重点 锦纶帘子线的优点:锦纶帘子线的优点:((1)强度高,减少帘线用量,轮胎重量轻,散热性好,)强度高,减少帘线用量,轮胎重量轻,散热性好,延长使用寿命;延长使用寿命;((2)耐疲劳性能和耐冲击性能好;)耐疲劳性能和耐冲击性能好;((3)高速行驶中耐久性大与橡胶的附着力大,高速行)高速行驶中耐久性大与橡胶的附着力大,高速行驶发热时,两者剥离现象少驶发热时,两者剥离现象少锦纶帘子线锦纶帘子线 锦纶帘子线生产(聚合和纺丝)特点:锦纶帘子线生产(聚合和纺丝)特点:((1)聚合方面)聚合方面 由于帘子线的强度高于一般长丝,所由于帘子线的强度高于一般长丝,所以必须用以必须用高黏或高分子量高黏或高分子量的聚合体来制备的聚合体来制备2)纺丝成型方面)纺丝成型方面 高压纺丝法高压纺丝法,, 压力约在压力约在300-500Kg/cm2高黏度的聚合物可在较低温度下纺丝高黏度的聚合物可在较低温度下纺丝 v实现高压纺丝主要采用两种形式:实现高压纺丝主要采用两种形式:1、加大喷丝头组件内过滤层的压力、加大喷丝头组件内过滤层的压力2、选用喷丝孔长径比大的喷丝板,同时配以相应的高压、选用喷丝孔长径比大的喷丝板,同时配以相应的高压纺丝泵。

      纺丝泵 为了提高帘子线的耐热性,常在切片中加入防老剂、为了提高帘子线的耐热性,常在切片中加入防老剂、润滑剂 N,N-二(二(β-萘基)萘基)对苯二胺对苯二胺——DNPYJT-3101 适当控制纺丝冷却条件也是提高帘子线质量的关键之一适当控制纺丝冷却条件也是提高帘子线质量的关键之一方法方法:纺制帘子线时,由于聚合物熔体粘度较高,:纺制帘子线时,由于聚合物熔体粘度较高,通常在喷丝板下加装通常在喷丝板下加装徐冷装置徐冷装置;;目的目的:延缓丝条冷却,使丝条的结构均匀,从而获得具有良好拉伸性能:延缓丝条冷却,使丝条的结构均匀,从而获得具有良好拉伸性能的卷绕丝,提高产品质量徐冷装置的卷绕丝,提高产品质量徐冷装置下部多采用侧吹风下部多采用侧吹风 锦纶帘子线的锦纶帘子线的油剂一般要求耐热油剂一般要求耐热180°C左右左右,否则,在拉伸机,否则,在拉伸机上进行热拉伸时,油剂遇热容易挥发,造成空气和设备的污染,有上进行热拉伸时,油剂遇热容易挥发,造成空气和设备的污染,有时还会影响丝的加工性能时还会影响丝的加工性能 锦纶帘子线后加工锦纶帘子线后加工帘子线(布)后加工流程帘子线(布)后加工流程复捻复捻 复捻和合股v经过拉伸加捻后的粗旦丝条,捻度比较低,经过拉伸加捻后的粗旦丝条,捻度比较低,为了进一步为了进一步提高帘子线的强力提高帘子线的强力,还需要进行,还需要进行复捻和合股。

      复捻和合股v环锭加捻机是专门用来加捻和合股较粗的合环锭加捻机是专门用来加捻和合股较粗的合股线的设备股线的设备 对帘子线合股加捻的质量要求如下:对帘子线合股加捻的质量要求如下:((1)由于聚酰胺纤维很光滑,纱线断裂)由于聚酰胺纤维很光滑,纱线断裂后的接头打结必须采用丝织结,才不至后的接头打结必须采用丝织结,才不至于造成织布或布拉伸时脱结,同时合股于造成织布或布拉伸时脱结,同时合股时打结必须采用臂叉打结,其强力损失时打结必须采用臂叉打结,其强力损失不大于不大于1-1.5公斤 ((2)聚酰胺帘子布不允许有油污,因此在初、复捻)聚酰胺帘子布不允许有油污,因此在初、复捻时应采取一切措施防止油污丝的产生时应采取一切措施防止油污丝的产生3)毛丝对股线强力影响大,因此应尽量消除毛丝)毛丝对股线强力影响大,因此应尽量消除毛丝产生的因素产生的因素4)经复捻后帘子线)经复捻后帘子线不允许有麻皮线不允许有麻皮线,麻皮线是复,麻皮线是复捻过程操作不熟练或操作不当引起的严重疵点,捻过程操作不熟练或操作不当引起的严重疵点,其其现象是线条合股不匀,捻度松紧不一,捻纹不规则,现象是线条合股不匀,捻度松紧不一,捻纹不规则,有疙瘩或小球状,亦呈过捻象征。

      有疙瘩或小球状,亦呈过捻象征 帘子布的织造帘子布的织造v为了便于浸胶和轮胎加工,保证轮胎帘子线在轮胎中能得到为了便于浸胶和轮胎加工,保证轮胎帘子线在轮胎中能得到合理的排列,需要将帘子线织成帘子布帘子布用聚酰胺帘合理的排列,需要将帘子线织成帘子布帘子布用聚酰胺帘线作线作经纱经纱,纬纱可用,纬纱可用20-30支的棉纱或丙纶,纬纱仅仅起固支的棉纱或丙纶,纬纱仅仅起固定经纱位置的作用,在轮胎加工过程中,纬纱断裂而失去其定经纱位置的作用,在轮胎加工过程中,纬纱断裂而失去其作用为了适应帘子布的浸胶、热伸张与定型处理,以及轮胎工为了适应帘子布的浸胶、热伸张与定型处理,以及轮胎工业上的要求,帘子布的幅宽为业上的要求,帘子布的幅宽为1.4-1.6米,长度不一米,长度不一 根据轮胎工业的要求,需要制成三种规格的布,分根据轮胎工业的要求,需要制成三种规格的布,分别用于别用于轮胎的内层、外层和缓冲层轮胎的内层、外层和缓冲层 帘子布的浸胶热拉伸帘子布的浸胶热拉伸 帘子布浸胶热拉伸的帘子布浸胶热拉伸的目的目的是为了改是为了改善聚酰胺帘线对橡胶的黏着力及进一步改善聚酰胺帘线对橡胶的黏着力及进一步改善帘子布的质量。

      善帘子布的质量 浸胶工艺一般采用浸胶工艺一般采用 热拉伸热拉伸-热定型热定型-浸胶工艺;浸胶工艺;或或 浸胶浸胶-干燥干燥-拉伸拉伸-定型工艺定型工艺 复习思考题:复习思考题:1、锦纶的主要品种、锦纶的主要品种2、、PA6和和PA66的化学结构式的化学结构式3、锦纶的主要性能特点、锦纶的主要性能特点4、锦纶的制备方法,纺丝方法,纺丝过程、锦纶的制备方法,纺丝方法,纺丝过程5、锦纶帘子线的特点及制造过程、锦纶帘子线的特点及制造过程 。

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