聚酰胺纤维演示文稿

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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4.4~5.7cN/dtex,强力丝 高达6.2~8.4cN/dtex 。 2.回弹性好:锦纶的回弹性极好,例如在纤维伸长3-6%时, 弹性恢复率接近100%,当伸长10%时为92-99%,而在此状态下, 涤纶的弹性恢复率为67%,腈纶为56%,维纶为45%,粘胶仅为
液中水解成单体和低聚物)。
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二、聚酰胺纤维的制备---切片制备
5.吸湿性:聚酰胺6和聚酰胺66相对于 其他合成纤维,有较好的吸湿性,水 分子可进入聚酰胺的非结晶区与酰胺
键结合。
6.熔体黏度 :聚己内酰胺的熔体黏度随着数均分
子量的增大而增加 。
7.动态黏弹谱 :典型的聚己 内酰胺动态黏弹谱如图3-11
聚酰胺纤维演示文稿
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(优选)聚酰胺纤维
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●典型的代表: 也是现在工业化生产纤 维的二大品种,前者是PA66,后 者是PA6。
PA6切片
锦纶DTY系列产品
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锦纶POY、FDY系列产品
锦纶长丝
2.对纺丝设备的要求
因聚酰胺纤维生产的卷绕速度较高,要 求熔体产生量大,当选定了螺杆直径D及 其长径比L/D后,可通过增加螺纹深度、 适当减少计量段螺杆与套筒的间隙或提高
螺杆转速等手段增加螺杆的挤出量。 混炼头可使熔体更为均匀,且对破除熔体内气泡有效果。
3.丝条冷却和上油方式
高速纺可适当增加风速加强冷却效果, 油嘴上油有利于上油均匀,油嘴的材质可使用 耐磨性好的二氧化钛陶瓷或三氧化二 铝陶瓷,在油嘴与丝接触部分,要求十分
入聚合釜中,在一定的温度和压力下进行聚合。
特点:只适应于小批量、多品种的生产,而大规模生产则采 用连 续聚合法为宜。 ➢ 常压连续聚合:是在己内酰胺连续聚合工艺中用得最多的。近 年来,我国从国外引进了一批聚酰胺6生产技术和设备。 特点:产量大,生产连续化、自动化程度高,产品质量
稳定。
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是,拉伸盘和小转子握持丝的一端,另一端由锭子和钢丝
钩带动加以回转,使丝条得到加捻。
(3)后加捻: ◆目的:捻度↑→抱合力↑→强力↑
(有个最大值)↑→捻度↑→强力↓ 提高纤维抱合力
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二、高弹丝的后加工
1.假捻法高弹丝生产工艺流程
拉伸丝→加捻、热定型和解捻
→合股并捻→
33000)。 (3)平衡阶段:进行着链交换、缩聚、水解等反应。
最终反应物是混合物,产品质量取决于工艺的控制。
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二、聚酰胺纤维的制备---切片制备
6.聚已内酰氨的生产流程 :
聚己内酰胺的聚合工艺分间歇聚合和常压连续聚合两种。 ➢ 间歇聚合:是将引发剂、分子量调节剂和熔融的己内酰胺一起加
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二、聚酰胺纤维的制备---切片制备
5.聚合反应原理:
在上述条件下,发生以下聚合反应:
该反应为可逆逐步缩聚反应,并可形象地分为: (1)已内酰胺的引发和加成:
水解后生成氨基已酸后,已内酰胺 逐个连接上去。 (2)链的增长:满足纺丝要求的分子量为止(18000--
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二、聚酰胺纤维的制备---切片制备
连续聚合生产流程图
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二、聚酰胺纤维的制备---切片制备
经以上制得的切片还需经萃取、干燥等纺前处理, 以除去切片中的单体和低聚物,并通过干燥降低切片 的含水率。制得成品切片如下:
送纺丝厂进行纺丝
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种则主要采用切片纺丝法。 纺丝原理与聚酯纤维相同,只是由于聚合物性能的不同
而工艺控制有所不同。工艺流程图如下:
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二、聚酰胺纤维的制备---纺丝
纺丝窗及冷却装置
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二、聚酰胺纤维的制备---纺丝 纺丝过程的主要工艺参数
预取向丝→内拉伸加捻、热定型和解捻
络筒
上油
→整理包装→成品
倒框成绞→放置平衡
经热定型再解捻的丝,会发生与解捻方向 相反的转矩,其转矩在针织加工时,由于丝松
弛而缠结,会影响针织加工的正常进行。对针织用变形丝,需
将捻向不同的两束丝合捻,以抵消其转矩,而用于机织加工的
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●原料与聚合反应式:
1.PA6原料:己内酰胺
聚合反应式:
2. PA66原料:己二胺和己二酸
聚合反应式:
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二、聚酰胺纤维的制备 以PA6为例详细阐述聚酰胺纤维的制备过程。
工艺流程图:
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5
二、聚酰胺纤维的制备---切片制备
32%。
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,比羊毛高20倍。
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4.耐疲劳性好(轮胎):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。
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,即使把它放在
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◆聚酰胺纤维的改性和新品种
聚酰胺纤维的改性方法一般分为化学改性法和物理改性法两种。
3.纺丝速度对卷绕丝结构和性能的影响:聚酰胺纤维的取 向度随纺丝速度的增加而增加,当纺速在1400m/min以下时, 其取向度随纺速的提高而急剧增大,当纺速达1400m/min以上
时,取向度的增大缓慢。
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二、聚酰胺纤维的制备---纺丝
聚酰胺纤维高速纺丝的工艺及特点:
以PA6为例详细阐述聚酰胺纤维的制备过程:
1.原料:己内酰胺
2.活化剂(催化剂或开环剂):微量
,用量为已内酰胺的
0.5% ~ 5%
3.适当的温度:一般控制在 250 ~ 260℃
4.分子量调节剂(链的终止剂):单体量 的 0.07% ~
0.14% 的乙酸或 0.2% ~ 0.3% 的已二 酸
5.其他助剂:如二氧化钛等
PA-6 工业丝生产设备
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PA-6 短纤生产线
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一、聚酰胺长丝的后加工
1.长丝后加工工艺流程 POY(UDY)-DT工艺流程如下: POY(UDY)丝筒→导丝器→ 喂入罗拉→热盘→热板→拉伸盘→
钢丝圈→环锭加捻→卷绕筒管→DT丝
2.长丝后加工工艺特点
(1)拉伸:在聚酰胺长丝加工过程中,拉伸是一个关键
100℃的10%的苛性钠溶液中浸渍100小时,纤维强 力也降低甚少,对细菌和微生物的作用具有较好的抵
抗力,它耐腐蚀、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,但在合成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。
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◆锦纶6的缺点:
1.初始模量低:初始模量比其他大多数纤维低,因
此纤维易变形,制得的织物挺括性较差,制得的轮胎
容易产生平点现象,而使汽车行驶之初会产生颠簸现
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,强力和伸长下降而收缩率增 加。它的熔点为215℃左右,软化点为170℃左右,比 锦纶66低,锦纶6和锦纶66的安全使用温度分别是 93℃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。
聚酰胺高速纺丝工艺:
1.纺丝温度、速度和冷却成型条件:聚酰胺6纺丝温度为 265~270℃;纺丝速度至少在4000m/min以上,冷却成型一般 风温20℃,风速0.3~0.5m/s,相对湿度65%~75%。
2.预取向丝取向度与卷绕张力:聚酰胺6预取向丝的取向 度与纺丝速度和卷绕张力有关。在卷绕张力的作用下,丝条受 到拉伸而发生分子取向和结晶,这主要发生在纺丝头与上油装 置之间。
工序。
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◆拉伸目的:使纤维根据用途不同而具有适当的物理
一力学性能和纺织性能,如强度、延伸度、弹性、沸
水收缩率、染色性等。
◆主要工艺参数:拉伸倍数、拉伸温度、拉伸速度。
(2)环锭加捻:环锭加捻机构由导丝钩、隔丝板、钢领、钢
丝钩、锭子和筒管等几个重要部分组成。常用的加捻方法
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服装用纤维
工业用纤维
地毯用纤维
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◆锦纶地毯纱
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◆锦纶应用领域
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1.熔融条件:螺杆各区温度的选择与控制、熔体
输送过程中温度的选择与控制 、熔
体温度与熔体黏度的选定;
2.喷丝条件:泵供量 、喷丝头组件结构;
3.固化条件:风温与风湿、风速及其分布;
4.卷绕条件:纺丝(卷绕)速度,上油、给湿,
卷绕车间温湿度。
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二、聚酰胺纤维的制备---纺丝
露点风,送风速度一般为0.4~0.5m/s, 相对湿度为75%~80%,冷却吹风位置上 部应靠近喷丝板。
(3)纺丝速度和喷丝头拉伸倍数:目前高速纺丝已达到4000~ 6000m/min,甚至更高。卷绕速度和喷丝头拉伸倍数的变化期五
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二、聚酰胺纤维的制备---切片制备
◆切片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1.13~1.16g/cm3。
2.熔点:聚己内酰胺206~230℃;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50℃。
4.耐化学药品性:耐碱性好;耐酸性差(稀酸溶
1.对切片含水和熔体纯度的要求 高的含水率和含杂会使丝条出现气泡丝或内部、表面出
现孔洞,在较高纺丝张力下,丝束容易断裂或毛丝,不利于 纺丝。
一般要求高速纺丝时聚酰胺切片含水率必须小于0.08%; 熔体中不允许有6μm以上的杂质存在。
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二、聚酰胺纤维的制备---纺丝
(4)上油:高速纺丝上油比常规纺丝上油更为重要,它直接影响
纺丝拉伸卷绕成型工艺的正常进行和丝条的质量。喷嘴上油
的位置设在吹风窗下端。
(5)拉伸倍数:聚酰胺FDY工艺的拉伸倍数一般只有1.2~1.3倍。 (6)交络作用:在第二拉伸辊下部对应于每根丝束设置交络喷
嘴,以保证每根丝束中具有每米约20个交络点。丝束经交络 后,便进入高速卷绕头,卷绕成为FDY成品丝。
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3.耐光性差:聚酰胺纤维的耐光性较差,在长时
间的日光和紫外光照射下,强度下降,颜色发黄。 例如,锦纶在日光照射下16周后,有光纤维强力降 低23%,无光纤维强力降低50%,在同样条件下棉 纤维仅下降18%。
对于上述主要缺点,近年来已研究出各种办法如
添加耐光剂以改善耐光性;纺制异形纤维以改善外 观和手感;采用共混或共聚改进其织物的挺括性等。
所示。
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二、聚酰胺纤维的制备---纺丝
聚酰胺纤维主要以切片熔融纺丝法为主,虽然在生产上
也采用缩聚后熔体直接纺丝,但由于其技术要求高,质量
较难控制,特别是聚酰胺6,其聚合体内含10%左右的单
体和低聚物,造成纺丝困难,纤维结构不均匀,因此聚酰
胺6直接纺丝法目前大多限于生产短纤维,而对于长丝品
光滑。
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三、聚酰胺高速纺丝拉伸一步法工艺
1.生产流程 (见图3-18) 2.生产工艺(纺丝设备与涤纶高速纺基
本相同) (1)纺丝温度:聚酰胺6的纺丝温度控制在260
~270℃,聚酰胺66控制在280~290℃。 (2)冷却条件:通常冷却吹风使用20℃左右的
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高弹丝,则不需合股并捻。
三、短纤维的后加工
聚酰胺短纤维的生产过程在原料熔融和聚合等方面和长
丝生产工艺基本相同,但在纺丝方法上一般是采用熔体直 接纺丝法。其工艺流程:
集束 →拉伸 →洗涤→上→油 →卷曲 →切断 →开毛→ 干燥
定型→打包
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◆锦纶6具有下列优良性能:
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