腈纶

腈纶
腈纶是聚丙烯腈纤维商品名称，通常由85%以上的丙烯腈和其他单体共聚物组成。

腈纶是合成纤维品种之一，蝉联仅次于锦纶和涤纶，腈纶质轻保暖，弹性好，许多性能类似羊毛，故称“合成羊毛”，腈纶应用十分广泛。

一、腈纶的组成
腈纶是丙烯腈为主要组分的共聚物，纯聚丙烯腈纺丝难、机械性能差、染色性不佳、故不利于染整加工及服装服用的要求。

为改善腈纶的性能，常在聚合时以丙烯腈为主，加入其他单体与之共聚，使上述缺点得到改善。

第一单体为丙烯腈，它是组成聚丙烯腈纤维的主体，第二单体通常为含酯基的乙烯基，它可以破坏聚丙烯腈大分子的规整性，降低分之间作用力，改善纤维手感和弹性，第三单体为染色单体，用于提供染色基团，改善纤维的染色性和亲水性。

二、腈纶生产简介
1、纺丝原液的制备
制备丙烯腈共聚物的纺丝原液，采用溶液聚合法，即在硫氰酸钠水溶液中，以偶氮二异丁腈为引发剂，是三种单体双键。

打开，发生聚合反应，聚合后所得溶液可直接用于纺丝。

2、纺丝方法
聚丙烯腈纤维一般采用湿法纺丝或干法纺丝法。

优缺点讲述（以了解为主）
三、腈纶的结构
1、腈纶的形态结构
在光学显微镜下观察，腈纶的纵向表面有沟槽，呈树皮状。

湿法纺丝生产的腈纶，其横截面基本上是圆的，而干法纺丝生产的腈纶，起横截面呈哑铃状。

湿法纺丝生产的腈纶，其结构中存在微孔。

共聚体的组成、放肆成型条件等会受到影响纤维内部微孔的形成与状态，而微孔的大小和多少又会影响到纤维的机械及染色性能。

为使在形态结构上与羊毛纤维类似，可生产具有双边结构的腈纶复合纤维，他是将两种不同的丙烯腈共聚物同时从喷丝头，凝固成丝。

由于复合纤维中两种共聚物的内应力不同，受热时收缩行不一样而卷曲，这与羊毛的正偏皮质结构相似，故可使腈纶具有类似羊毛的卷曲性质。

2、腈纶的分子结构腈纶
腈纶的主要组成物质丙烯腈
（CH2—CH2）n
CN
（1）腈纶大分子为碳链结构化学稳定性较好
(2)腈纶大分子规整性好，分子结构紧密
(3)腈纶大分子间依靠范德华力，氢键、偶极键结合，形成很强的分子间力，同一大分子上的氰基因极性相同而互相排斥，相邻大分子间因氰基因极性相反而相互吸引，这样使大分子链呈螺旋状构象，第二三单体加入后使这种构象更不规整这使腈纶分子结构上类似羊毛。

四、腈纶的性能
1、热性能
腈纶与涤纶、锦纶同属热塑性纤维，但准晶态结构使其具有以下特性。

（1）玻璃化温度，腈纶具有两个玻璃化温度，低侧区为Tg180-90℃，高测区Tg2140-150℃，加入第二三单体后，降低纤维的侧区度，是两个玻璃化温度接
近约为75-100℃，但在染整加工过程中有较多水分和膨化剂的存在，Tg约为
75℃左右。

（2）耐热性好。

聚丙烯腈大分子没有明显的结晶区和无定形区，所以没有明显的熔点，他的软化温度较宽，在190-240℃之间，故腈纶耐热性好。

（3）热稳定性差，利用这点可制作膨体纱
2、机械性能
(1)腈纶强度约高出羊毛的1-2.5倍
(2)毛型腈纶的干态断裂强度为17.6-30.87cN/tex,棉性腈纶干态断裂强度为
29.1-31.75 cN/tex,湿态断裂强度为干态断裂强度的80%-90%。

(3)干态伸长率25%-46%
(4)腈纶回潮率92%-99%
3、吸湿和染色性能
腈纶的吸湿性很小，在温度20℃、相对湿度65%的标准状态下，腈纶的吸湿率为1.0%-2.5%。

加入第二三单体后，降低纤维的规整性，是纤维带有亲水基团—COONa —SO3Na,吸湿性有很大改变。

均聚的聚丙烯腈纤维很难染色，引入含有亲染料基团的第三单体与丙烯腈共聚，可为染料提供“染座”，改善纤维对染料的亲和力，大大提高染料与纤维的结合力。

4、化学性能
聚丙烯腈纤维属于碳链高分子化合物，其分子主链对酸碱化学试剂的稳定性都比较好，一般浓度的酸碱对腈纶分子的降解影响不大，但是能使其侧氰基发生水解。

在50g/l的氢氧化钠溶液煮沸5小时，纤维会全部溶解。

腈纶在碱中的稳定性要比酸中差的多，这是因为聚丙烯腈碱性水解是释放出的氨气与未被水解的氰基反应生成脒基，该基团为发色基团，产生黄色，故腈纶在强碱性条件下处理容易发黄，颜色变暗。

腈纶纤维对常用的氧化性漂白剂稳定性好，在适当的条件下，可使用亚氯酸钠，过氧化氢对其漂白
5、其他性能
（1）耐光性、耐气候性好
（2）耐霉，耐菌，耐虫蛀
（3）燃烧时产生一氧化氮。

二氧化氮及其他氰化物等有毒物质。