锦纶纤维

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锦纶6的缺点 锦纶 的缺点
• 1、初始模量低 、 锦纶6的初始模量比涤纶低得多，因此纤维容易变形， 锦纶 的初始模量比涤纶低得多，因此纤维容易变形，制得 的初始模量比涤纶低得多 的织物挺括性较差，制得的轮胎容易产生平点现象， 的织物挺括性较差，制得的轮胎容易产生平点现象，而使汽 车在行驶的最初几公里路内会产生颠簸现象。 车在行驶的最初几公里路内会产生颠簸现象。 • 2、耐热和耐光性差 、 它的物理机械性能随温度而发生变化，当温度升高时，强力 它的物理机械性能随温度而发生变化，当温度升高时， 和伸长下降而收缩率增加。它的熔点为215℃左右，软化点 和伸长下降而收缩率增加。它的熔点为 ℃左右， 为170℃左右，比锦纶66低，锦纶66的熔点为 ℃左右，比锦纶 低 锦纶 的熔点为255℃左右， ℃左右， 的熔点为 软化点为210℃左右。当熨烫和热定型时应考虑这些情况。 软化点为 ℃左右。当熨烫和热定型时应考虑这些情况。 锦纶6和锦纶 的安全使用温度分别是93℃ 和锦纶66的安全使用温度分别是 锦纶 和锦纶 的安全使用温度分别是 ℃和130℃，汽车 ℃ 轮胎帘子线在使用中温度较高，故需加入防老化剂。 轮胎帘子线在使用中温度较高，故需加入防老化剂。
第四章
聚酰胺纤维
锦纶长丝
锦纶DTY系列产品 系列产品 锦纶
锦纶POY.FDY系列产品 系列产品 锦纶
PA6切片
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第一节 概述
一、定义： 定义： 大分子链中各链节通过酰胺键 相连的成纤高聚物纺制的纤维:尼龙 耐纶、 尼龙、 相连的成纤高聚物纺制的纤维 尼龙、耐纶、卡普 贝纶、 隆、贝纶、阿米伦 分类： 二、分类： 1、由二元胺和二元酸缩聚而得： 、由二元胺和二元酸缩聚而得： [ HN(CH2)xNHCO(CH2)yCO ]n 2、由ω-氨基酸缩聚或由己内酰胺开环聚合而得： 氨基酸缩聚或由己内酰胺开环聚合而得： 、 氨基酸缩聚或由己内酰胺开环聚合而得 [NH(CH2)xCO ]n
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• 3、锦纶6大分子由于 亚甲基数少，形成氢键多，大分子 、锦纶 大分子由于 亚甲基数少，形成氢键多， 之间的作用力强，故熔点比较高（ 之间的作用力强，故熔点比较高（215℃），但链节中的 ℃），但链节中的 亚甲基数为奇数，故与聚酰胺66（ 亚甲基数为奇数，故与聚酰胺 （250-260℃）相比熔点 ℃ 则低得多。 则低得多。 • 这是因为聚酰胺纤维的熔点与大分子链中亚甲基数目的多 少及基本链节中亚甲基为偶数或奇数有关。 少及基本链节中亚甲基为偶数或奇数有关。如果亚甲基数 大分子之间的作用力小，则纤维的熔点低， 多，大分子之间的作用力小，则纤维的熔点低，反之则熔 点高。如果基本链节中亚甲基为奇数量， 点高。如果基本链节中亚甲基为奇数量，纤维熔点要比亚 甲基为偶数时低，这是因为亚甲基为偶数时全部-NH-正好 甲基为偶数时低，这是因为亚甲基为偶数时全部 正好 对着-CO-，所以形成的氢键较多。而亚甲基为奇数时只 对着 ，所以形成的氢键较多。 有一半的-NH-对着 对着-CO-，形成的氢键少。 有一半的 对着 ，形成的氢键少。
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• 4、酰胺基-CO-NH-中的 、酰胺基 中的C-N键和大分子主链中的 键和大分子主链中的C-O键受 中的 键和大分子主链中的 键受 热后均易断裂，使大分子聚合度下降而引起强力下降。 热后均易断裂，使大分子聚合度下降而引起强力下降。大 分子两端的氨基和羧基对光和热、氧较敏感，特别是氨基， 分子两端的氨基和羧基对光和热、氧较敏感，特别是氨基， 在氧化热裂解过程中，数目下降。 在氧化热裂解过程中，数目下降。 • 上述因素使锦纶 和其他聚酰胺纤维的热稳定性较差。 上述因素使锦纶6和其他聚酰胺纤维的热稳定性较差。 和其他聚酰胺纤维的热稳定性较差 • 5、大分子的端基（氨基和羧基）亲水性比较好，所以锦 、大分子的端基（氨基和羧基）亲水性比较好， 纶的吸湿性较好，回潮率为3.5%-4.5%。大分子中的亚氨 纶的吸湿性较好，回潮率为 。 基存在，使锦纶较容易染色，可用酸性染料、 基存在，使锦纶较容易染色，可用酸性染料、分散性染料 及其它染料。 及其它染料。 • 6、因大分子链上的酰胺基易发生酸解，而导致键的断裂， 、因大分子链上的酰胺基易发生酸解，而导致键的断裂， 使聚合度下降，因此锦纶不耐酸，特别是无机酸。 使聚合度下降，因此锦纶不耐酸，特别是无机酸。
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• 尼龙（PA）的品种很多，脂肪族就有 尼龙（ ）的品种很多，脂肪族就有PA4、 、 PA6、PA11、PA12、PA66、PA610、 、 、 、 、 、 PA612、PA1010等，还有芳香族聚酰胺。 、 等 还有芳香族聚酰胺。 • 但按其原料或还应本质来分，主要有两类， 但按其原料或还应本质来分，主要有两类， 一类是二元胺和二元酸经缩聚而成， 一类是二元胺和二元酸经缩聚而成，另一 类是内酰胺开环加聚而成， 类是内酰胺开环加聚而成，两类最典型的 代表，也是现在工业化生产的大品种， 代表，也是现在工业化生产的大品种，前 者是PA66，后者是 者是 ，后者是PA6。 。
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• 7、锦纶6大分子链上除酰胺基外，都是由烷烃链（-CH2-） 、锦纶 大分子链上除酰胺基外 都是由烷烃链（ 大分子链上除酰胺基外， ） 组成， 单键的内旋转阻力小， 组成，C-C单键的内旋转阻力小，因此大分子的柔性较好， 单键的内旋转阻力小 因此大分子的柔性较好， 这就提供了局部的流动性。由于酰胺基的存在，大分子形 这就提供了局部的流动性。由于酰胺基的存在， 成氢键，这对大分子的滑移起到一定的牵制作用。 成氢键，这对大分子的滑移起到一定的牵制作用。这种大 分子链间氢键中夹有较多的非极性的亚甲基的分子结构是 使锦纶6的回弹性在合成纤维中为最好的主要原因 的回弹性在合成纤维中为最好的主要原因。 使锦纶 的回弹性在合成纤维中为最好的主要原因。 • 锦纶6大分子的柔顺性好，所以它的初始模量低，使织物的 锦纶 大分子的柔顺性好，所以它的初始模量低， 大分子的柔顺性好 抗皱性差，不挺括。 抗皱性差，不挺括。 • 回弹性好、初始模量低是纤维耐磨性好的必备条件，锦纶6 回弹性好、初始模量低是纤维耐磨性好的必备条件，锦纶 正好符合此条件，所以它的耐磨性是合成纤维中最好的。 正好符合此条件，所以它的耐磨性是合成纤维中最好的。
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三、聚酰胺纤维生产工艺流程 1、聚酰胺 纤维 、聚酰胺6纤维
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2 、聚酰胺 纤维生产 聚酰胺66纤维生产
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聚酰胺的物理性质和化学性质
1．密度：聚己内酰胺1.12～1.14g/cm3；聚己二酰己二胺 ．密度：聚己内酰胺 ～ 1.13～1.16g/cm3 ～ • 2．熔点：聚己内酰胺206～230℃；聚己二酰己二胺 ．熔点：聚己内酰胺 ～ ℃ 聚己二酰己二胺250～ ～ 269℃ ℃ • 3．玻璃化转变温度：聚己内酰胺48℃；聚己二酰己二胺 ．玻璃化转变温度：聚己内酰胺 ℃ 50℃ ℃ • 4．耐化学药品性：耐碱性好；耐酸性差（稀酸溶液中水解 ．耐化学药品性：耐碱性好；耐酸性差（ 成单体和低聚物） 成单体和低聚物）
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• 锦纶 大分子的结构和其它聚酰胺纤维一样，在主 锦纶6大分子的结构和其它聚酰胺纤维一样， 大分子的结构和其它聚酰胺纤维一样 链上有酰胺基-CONH-存在，酰胺基之间又有一 存在， 链上有酰胺基 存在 定数量的亚甲基-CH2-，大分子的端基为氨基 定数量的亚甲基 ，大分子的端基为氨基和羧基-COOH。 NH2和羧基 。 • 它的大分子链结构是平面锯齿状。此平面内各个 它的大分子链结构是平面锯齿状。 分子能够通过酰胺基产生氢键互相结合。 分子能够通过酰胺基产生氢键互相结合。这里的 氢键是由亚氨基-NH-中的正电性较强的 +与另一 中的正电性较强的H 氢键是由亚氨基 中的正电性较强的 个大分子链的羰基-CO-中负电性较强的 -构成。 个大分子链的羰基 中负电性较强的O 中负电性较强的
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4、耐疲劳性好（轮胎） 、耐疲劳性好（轮胎） 锦纶的耐疲劳性好，它可经得住数万次双曲挠， 锦纶的耐疲劳性好，它可经得住数万次双曲挠，在同样 试验条件下，比棉花高7-8倍 比粘胶高几十倍。 试验条件下，比棉花高 倍，比粘胶高几十倍。 5、耐碱性和耐微生物性好 、 锦纶对碱的作用稳定性较高，它在高温下不受碱的作用， 锦纶对碱的作用稳定性较高，它在高温下不受碱的作用， 即使把它放在100℃的10%的苛性钠溶液中浸渍 的苛性钠溶液中浸渍100小 即使把它放在 ℃ 的苛性钠溶液中浸渍 小 纤维强力也降低甚少， 时，纤维强力也降低甚少，但对无机酸作用的抵抗力很 对细菌和微生物的作用具有较好的抵抗力， 差，对细菌和微生物的作用具有较好的抵抗力，它耐腐 不发霉、不怕虫蛀。 蚀、不发霉、不怕虫蛀。 6、染色性能良好 、 锦纶的染色性能虽不及天然纤维和人造纤维， 锦纶的染色性能虽不及天然纤维和人造纤维，但在合成 纤维中是比较易染色的，它可用酸性染料、 纤维中是比较易染色的，它可用酸性染料、分散染料及 其它染料染色。 其它染料染色。
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锦纶6 锦纶 的特性与用途
• 锦纶 由于结构上的特点决定了它具有下列优良性能： 锦纶6由于结构上的特点决定了它具有下列优良性能 由于结构上的特点决定了它具有下列优良性能： • 1、强度高 、 锦纶纤维的强度是目前已工业化生产的合成纤维中强力最 高的一种。普通丝的强度为4-6元克 元克/旦 强力丝高达7-9.5 高的一种。普通丝的强度为 元克 旦，强力丝高达 克力/旦 甚至更高。 克力 旦，甚至更高。 • 2、回弹性好 、 锦纶的回弹性极好，例如在纤维伸长3-6%时，弹性恢复 锦纶的回弹性极好，例如在纤维伸长 时 率接近100%，当伸长 时为92-99%，而在此状态下， 率接近 ，当伸长10%时为 时为 ，而在此状态下， 涤纶的弹性恢复率为67%，腈纶为 涤纶的弹性恢复率为 ，腈纶为56%，维纶为 ，维纶为45-50%， ， 粘胶仅为32-40%。 粘胶仅为 。 • 3、耐磨性好 、 在纺织纤维中锦纶的耐磨性最好，它比棉纤维高10倍 在纺织纤维中锦纶的耐磨性最好，它比棉纤维高 倍，比 羊毛高20倍 羊毛高 倍。
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1938年德国施拉克（Schlack）制成第一 年德国施拉克（ 年德国施拉克 ） 个尼龙6， 年试生产尼龙6纤维 个尼龙 ，1939年试生产尼龙 纤维，同年 年试生产尼龙 纤维， 德国法本（ 德国法本（Farben）公司工业化生产，商 ）公司工业化生产， 品名贝纶（ 品名贝纶（Perlon）。 ）。 聚酰胺纤维在三大合成纤维中实现工业化 最早， 一度是化学纤维中产量最大的品种。 最早， 一度是化学纤维中产量最大的品种。 二十世纪七十年代由于聚酯工业的迅速发 年聚酯的产量超过聚酰胺纤维， 展，1972年聚酯的产量超过聚酰胺纤维， 年聚酯的产量超过聚酰胺纤维 跃居化学纤维的第一大品种。 跃居化学纤维的第一大品种。
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锦纶地毯纱
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锦纶应用领域
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PA-6 工业丝生产设备
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PA-66 工业丝联合机
Байду номын сангаас
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PA-6 短纤生产线
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• 锦纶 是聚酰胺类纤维的一个主要品种， 锦纶6是聚酰胺类纤维的一个主要品种， 是聚酰胺类纤维的一个主要品种 它是由单体已内酰胺经开环缩聚成聚 氨基已酸，通过熔体纺丝成形而制得。 氨基已酸，通过熔体纺丝成形而制得。
锦纶6分子链节中亚甲基数为5个亚甲基数在聚酰胺纤维中是比较少的所以大分子之间所形成的氢键多故客观存在的密度在聚酰胺纤维中是比较大的为112114锦纶大分子结构特点对性能的影响183锦纶6大分子由于亚甲基数少形成氢键多大分子之间的作用力强故熔点比较高215但链节中的亚甲基数为奇数故与聚酰胺66250260相比熔点则低得多
n H2N(CH2)5COOH → [NH(CH2)5CO]n + (n-1)H2O
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锦纶大分子结构特点对性能的影响
• 1、锦纶纤维的大分子之间由于有氢键存在，所以 、锦纶纤维的大分子之间由于有氢键存在， 分子之间的作用力大， 分子之间的作用力大，这是聚酰胺纤维强力高的 原因之一。 原因之一。 • 2、在大分子长度相同的情况下，酰胺基间的亚甲 、在大分子长度相同的情况下， 基数目愈多，意味着分子间的氢键数目愈少， 基数目愈多，意味着分子间的氢键数目愈少，大 分子间的作用力愈小，结构紧密度下降， 分子间的作用力愈小，结构紧密度下降，密度就 锦纶6分子链节中亚甲基数为 分子链节中亚甲基数为5个 小。锦纶 分子链节中亚甲基数为 个，亚甲基数 在聚酰胺纤维中是比较少的， 在聚酰胺纤维中是比较少的，所以大分子之间所 形成的氢键多， 形成的氢键多，故客观存在的密度在聚酰胺纤维 中是比较大的， 中是比较大的，为1.12-1.14 。