锦纶生产简介

3、吸湿和染色性
第五章
吸湿性：较差，回潮率1.2%~2.0%
染色性能
➢ 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
➢ 共聚物： ➢ 第二单体：减小密度；降低玻璃化温度（Tg约80℃）
；提高染色性能 ➢ 第三单体：酸性单体：阳离子染料染色（常用） ➢ 碱性单体：酸性染料染色
3、吸湿和染色性
第五章
1、热性能
第五章
热转变点
转变点
锦纶6
玻璃化温度（℃） 47～50
锦纶66 47～50
软 化 点 （℃） 160～180
235
熔 点（℃） 215～220 250～265
锦纶66熔点比锦纶6高40℃
➢ 原因如下
涤纶 67～81 238～240 255～270
1、热性能
原因： 锦纶6晶体中氢键密度较锦纶
保形性不好，不如涤纶挺括，易于变形 燃烧性能与涤纶相似
第四节 腈纶
一、腈纶的组成 二、腈纶生产简介 三、腈纶的结构 四、腈纶的性能
一、腈纶的组成
第五章
单体名称 常用化合物 第一单体 丙烯腈
丙烯酸甲酯 第二单体 、甲基丙烯 结构单体 酸甲酯醋酸
乙烯酯
第三单体
丙烯磺酸钠 、衣康酸…
染色单体 2-乙烯吡啶
2、聚集态结构：
•模型理论：折叠链-樱状原纤模型
•结晶度50%~60%，甚至高达70%
•锦纶66纺丝过程中结晶
•锦纶6纺丝后放置过程中结晶
•皮层结晶度低、取向度高
•芯层结晶度高、取向度低 原因：成形时内外温度不一致
三、锦纶的性能
1、热性能 2、机械性能 3、化学性能 4、吸湿染色性能 5、其它性能
机械性能
➢ 强度比较低，有效强度52.8cN/tex ➢ 弹性伸长大于400%，形变回复率比锦纶弹力丝
高。
三、氨纶的性能
第五章
化学性能
➢ 对一般化学药品具有一定的抵抗性 ➢ 对氯 较为敏感 ➢ 聚醚型耐水解性好。聚酯型耐碱、水解性稍差
吸湿和染色性能
➢ 吸湿度0.3~1.3% ➢ 染色性能较好，分散、酸性和少量活性染料
➢ 相对密度为0.91 ➢ 保暖性好
第六节 氨 纶
一、氨纶的组成及结构 二、氨纶生产简介 三、氨纶的性能
一、氨纶的组成及结构
第五章
氨纶，嵌段共聚物 软链段：酯或醚，提供较大变形 硬链段：芳香族二异氰酸酯，防止长链相对
滑移，并回弹 截面：大部分长丝为狗骨形
部分表面光滑或呈锯齿状
二、氨纶生产简介
第五章
原料
➢ 聚酯 ➢ 芳香族二异氰酸酯
工艺过程 二元醇和已二酸→聚酯+芳香族二异氰酸酯→预聚 物→扩链→嵌段共聚物
纺丝方法
➢ 干纺 ➢ 湿纺 ➢ 熔融纺
用途
➢ 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
第五章
耐热性
➢ 熔点250℃ ➢ 软化温度175℃ ➢ 耐热性较好，但不同品种差异较大
➢ 对锦纶无作用的溶剂： 烃、醇、醚、酮… ➢ 溶解锦纶的溶剂： 甲酸、甲酚、苯酚… ➢ 对锦纶严重损伤的溶剂： 三氯乙烷
4、吸湿染色性能
第五章
吸湿性：具有中等的吸湿性。
➢ 在合纤中较好，回潮率约4%，酰胺基有一定的极性 ，结构较疏松
➢ 锦纶纤维的溶胀异向性小，锦纶的皮层结构限制了溶 胀
染色性
三、丙纶的性能
第五章
耐热性
➢ 热塑性纤维 ➢ Tg=-15℃ ➢ 熔点186 ℃ ➢ 软化点比熔点低10~15 ℃ ➢ 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
第五章
机械性能
➢ 强度、断裂延伸度、弹性都比较好 ➢ 耐用磨性也好 ➢ 热塑性纤维 ➢ 高温强度下降，染整加工应予以重视。
➢ 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
碱：对碱稳定性好
3、化学性能
第五章
氧化剂：对氧化剂稳定性差
➢ 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、高锰酸
钾… ➢ 损伤小的氧化剂：亚氯酸钠、过醋酸…
注意：可采用亚氯酸钠、过醋酸进行漂白 有机溶剂：锦纶耐溶剂性较差
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）
纺丝方法 湿法纺丝 干法纺丝
截面
纵向
圆形 粗糙似树皮状
花生果形 粗糙似树皮状
备注 有气孔
三、腈纶的结构
分子结构
➢ 大分子以聚丙烯腈表示 ➢ 碳链结构，化学稳定性好 ➢ 规整性好，结构紧密 ➢ 氰基形成氢键
大分子链呈不规则的螺旋构象
第五章
耐热性
➢ 较差。 ➢ 安全使用温度
锦纶66：130℃ 锦纶6：93℃
➢ 高温发生各种氧化和裂解反应，-C-N-断裂， 形成双键和氰基
2、机械性能
第五章
锦纶强度高 断裂伸长大 初始模量比涤纶低得多，手感柔软，易变
形。66>6 回弹性最好 耐疲劳性能：耐多次变形性好 耐磨性最好
2、机械性能
其它性能
➢ 耐疲劳性好 ➢ 良好的耐气候性
作业
P168
➢6 ➢7
第五章
第五章
优势
➢ 耐穿耐用 ➢ 宜做紧身服装 ➢ 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
弱点
➢ 易变形、保型性差 ➢ 织物易起毛起球，外观差 ➢ --单独做外衣效果差
3、化学性能
第五章
酰胺键易发生水解反应：100℃以上显著， 酸是催化剂
酸：锦纶对酸不稳定，对浓强无机酸特敏 感。
第三节 锦纶
一、锦纶生产简介 二、锦纶的结构 三、锦纶的性质
一、锦纶生产简介
锦纶6
锦纶66
第五章
1、纺前准备： 连续法：聚合体熔体 → 纺丝 间歇法：聚合体熔体 → 铸带 → 切片 →
干燥 → 纺丝
一、锦纶纤维的生产
2、纺丝：熔融法纺丝
第五七章
二、锦纶的结构
第五章
1、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，纵 向均匀而无条痕。
第五章
3、吸湿和染色性
第五章
4、化学性能
第五章
主链对酸碱稳定，但氰基水解反应→酰胺基→羧 基→失重→溶解
化学变性：控制水解反应程度 对氧化剂、还原剂稳定 有机溶剂：溶于二甲其甲酰胺、二甲其亚砜 不溶于醇、醚、酯、酮及油类
5、其他性能
第五章
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，晴纶纤维的 强度损失仅5%，羊毛损失50%，棉损失60～80%。
其他单体 变性腈纶
单体特性 主要单体 占85%以 上
中性单体 … 常为酯 类
酸性单体 （常用） 碱性单体
变性腈纶
作用
纤维主体决定纤维的主要性 质
减弱分子间作用力，改善手 感和弹性 提高纤维的弹性和热塑性 有利于染料进入纤维内部 使纺丝液易于制备 可用阳离子染料 染色颜色鲜艳牢度好 可用酸性染料染色 改善纤维的其他性能：防火 、抗静电、防污…
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。
第五节 丙纶
一、丙纶的生产简介 二、丙纶的结构 三、丙纶的性能
一、丙纶的生产简介
生产原理
➢ 等规聚丙烯经熔融纺丝法制成
原料
➢ 丙烯，定向聚合
聚合度
➢ 短纤1000~2000；长丝5000左右 ➢ 等规度：85~97%
熔点
66要低得多 锦纶6晶体中（由偶数碳原子
的基本链节组成），
➢ 当大分子链反向平行时，所有的 酰胺基均能形成氢键
➢ 当大分子链顺向平行时，只有一 半酰胺基能形成氢键,因而熔点 低，熔解热也小
锦纶66晶体中酰胺基都能形成 氢键，酰胺基不受顺向或反向 平行的影响，因而熔点较高， 熔解热也较大
第五章
1、热性能
第五章
四、腈纶的性能
1、热性能 2、机械性能 3、吸湿和染色性能 4、化学性能 5、其它性能
第五章
1、热性能
第五章
热转变点
➢ 均聚物（二个热转变点）没有明显熔点，软化温 190~240
➢ 三元共聚物的热转变点 ➢ Tg：80~100℃，有时75~80℃，故染色、印花固色应
在75~80℃以上。
热弹性
➢ 164~170℃
第五章
二、丙纶的结构
第五章
形态结构
➢ 截面圆形 ➢ 纵向光滑无条纹
分子结构
➢ 立体螺旋构型，全同立构
晶体结构
➢ 5种 ➢ 折叠链缨状微原纤模型 ➢ 结晶度65~75%
3、性能
➢ 吸湿性：最差 ➢ 热性能：热塑性纤维，Tg-15,熔点186，软化点比熔点低10~15。
在有空气存在下受热，易发生氧化裂解，发生在叔碳原子处。
第五章
四、聚丙烯腈纤维的性能
2、机械性能
第五章
干态强度2.0~3.6g/Dn，湿态强度是干态的80%~100%（ 第三单体含亲水基团，发生溶胀）
干态延伸度25%~46%
初始模量比涤纶小，比锦纶大，硬挺性介于二者之间
回弹性：伸长小时与羊毛相差不大，伸长大时，不如羊 毛
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
一、腈纶的组成
第五章
二、腈纶生产简介
第五章
聚丙烯晴纤维的工业生产大多采用湿法纺 丝或干法纺丝
纺丝液组成：
➢ 共聚物浓度 12-13% ➢ 硫氢酸钠浓度 44%
凝固浴：
➢ 硫氢酸钠浓度 10-12%
温度 10~12℃
ห้องสมุดไป่ตู้
三、腈纶的结构
第五章
没有真正的结晶，只有蕴晶（准晶）：横向有序 ，纵向无序
吸湿性和染色性
➢ 吸湿性最差 ➢ 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、母粒染色 等
三、丙纶的性能
第五章
化学性能
➢ 碳链高分子，不含极性键，对酸、碱、氧化剂 稳定性都高。
➢ 对有机溶剂的稳定性稍差
其它性能
➢ 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。
➢ 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形，可再次拉伸1.1～1.6倍，使 螺旋棒状结构变成伸直状结构；
第五章
四、聚丙烯腈纤维的性能
被再次拉伸的纤维结构很不稳定，受热后会发生 较大收缩--高收缩纤维
膨体纱： 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 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。工业上便利用腈纶纤维的这 种热弹性制造的膨体纱。 高收缩丝与低收缩丝进行混纺，进行热处理。
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，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 聚丙烯腈纤维的燃烧性能：较易燃（先分解，后熔融）；腈纶纤 维没有明显的熔点，软化温度220-270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，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。
➢ 含胺基和羧基 ➢ 在酸性介质中带阳电荷，用酸性染料， ➢ 在碱性介质中带阴电荷，用可用阳离子染料。 ➢ 一般以醋酸作为分子量稳定剂，同样条件，锦纶6色
浓（端基数量较多）。
5、其它性能
第五章
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
锦纶相对密度为1.04~1.14g/cm3。仅比乙 纶和丙纶重。