一种新型聚丙烯腈预氧化纤维／羊毛混纺产品的开发
一种新型聚丙烯腈预氧化纤维／羊毛混纺产品的开发
实践得出 ， 捻系数在 ４０～ ５ ４ ６０之间成纱顺利。捻系数小于此范围， 很难成纱 ， 主要是 因为纤维卷 曲少 ，
纤维 间摩擦 力 小 ， 抱合 力 差 ， 成纱 困难 。而捻 系数 过高 ， 过 临界 捻 系数后 ， 超 加捻 作 用 主 要表 现 为增 加 纱 中 纤维 的预应 力 ， 减小 纤维 强 度 的轴 向分力 ， 线强 度 随捻度 增加 逐 渐下 降 。 纱 在转杯 速度 ２５０ｒｍｎ 分 梳辊 转速 ５０ ｒｍｉ ００ ／ ｉ、 ３０／ ｎ的情况 下 ， 改变 捻 系数 ， 测试 纱 线 性 能 的变化 ， 系数 捻
故本 文采 用转 杯 纺纱技 术纺制 聚 丙烯 腈预 氧化 纤 维（ Ａ Ｏ ） 羊毛 混 纺 纱线 ， ＰＮ Ｆ／ 以提 高可纺 性 能和 改善 纱线性 能。 文章通 过 对 比各 试 纺方 案 ， 究 了转杯 纺主 要 工 艺参 数 与 成 纱 质 量 的 关 系。合 研 理选择 工 艺参 数 ， 以提 高混 纺纱 的成 纱质 量 。
羊毛 的 主要指标 为 ： 度 ４ ６ ｔ ， 维平 均 长度 ６ ｉｎ 细 ． ｄｅ 纤 ｘ ０ｎ 。 ｉ
在 Ｂ ２ Ｏ Ｎ型 转杯 纺 机上 纺 ９ｔｘ 线 ， Ｄ０ Ｓ ０ｅ 纱 条子 定量 ２ ．ｇ５ｍ， 氧纤 维 和 羊 毛 的混 纺 比为 ８／０ 温 １３／ 预 ０２ ，
度 ２ ￣ 相 对湿 度 ８ ％ ， 用 ＋ ６Ｉ１大 直径转 杯 、 Ｋ ７型分 梳辊 。 ４Ｃ， ０ 选 ６ １ Ｉ１ １ Ｏ３
关键 词 ： 转杯 纺 ； 丙烯腈 预 氧化 纤 维 ； 聚 羊毛 ； 工艺参数 ； 纱质 量 成
聚丙烯腈预氧化纤维（ Ａ Ｏ ） Ｐ Ｎ Ｆ 具有优 良的阻燃耐热性能 ， 其极 限氧指数 ＞ ０ ， ５ ％ 在燃烧 中纤维不融、 不软化收缩 ， 无熔滴（ 不会烫伤身体） 属于准不燃产品 ， ， 在防火 、 阻燃等领域具有广泛 的应用 。但纤维强力 低、 卷曲少 、 纤维呈脆性 ， 纤维 问抱合力差 ， 可纺性较差 ， 纺纱 时断头率高。因此 ， 我们利用转杯纺纱技术，
聚丙烯腈纤维的预氧化及性能研究
聚丙烯腈纤维的预氧化及性能研究王永【摘要】According to long pre-oxidation time and high cost of pre-oxidation equipment at home and abroad,a new type of pre-oxidation equipment was designed,and its construction and pre-oxidation principle was introduced.The pre-oxidation process of PAN fiber was described systematically and the relevant process parameters were obtained.The fineness,strength,elongation and fire-re-tardant performance of the fiber were tested.The feasibility of new pre-oxidation equipment was proven.Suggestions on the optimiza-tion of the equipment were presented through data analysis.According to the results of the relevant performance testing and the relat-ed literature analysis,the reasons and influencing factors of the performance change of pre-oxidized fiber were obtained.These studies played a positive role in the research and application of new pre-oxidation equipment.%针对国内外预氧化设备的预氧化时间过长、成本过高等缺点,设计了一种新型预氧化设备,并介绍了其构造及预氧化原理.对聚丙烯腈(PNA)纤维的预氧化过程进行了系统的描述,得到了相关工艺参数,并且对预氧化后的纤维进行细度、强力、伸长及阻燃等性能的测试,确定了新型预氧化设备的可行性.通过数据分析对此设备的一些优化提出了修改意见,并且根据性能测试的结果和相关文献对预氧丝进行分析,得出变化的原因和影响因素等,对新型的预氧化设备的研究和应用起到积极的作用.【期刊名称】《纺织科技进展》【年(卷),期】2018(000)004【总页数】3页(P19-21)【关键词】聚丙烯腈纤维;预氧化;性能测试【作者】王永【作者单位】宿迁市纤维检验所,江苏宿迁223800【正文语种】中文【中图分类】TS102.52关于PAN纤维预氧化的研究,起始于20世纪50、60年代。
聚丙烯腈预氧化纤维纺织加工性能研究
从 两 批 短 纤 维 的纺 纱 过 程 看 ， 维 成 条 质 量 是 纤 能 否顺 利 进行 纺纱 和获得 较 高 质量 纱线 的关键 。
预 氧 化纤 维 经梳 棉机 梳 理后 ， 维 损伤 较 大 ， 纤 纤
维 长度 大 大 降低 。经 测试 ， 案 １ 维 制成 梳条 后 ， 方 纤 纤 维 的重 量 平 均 长 度 为 ２ ．ｍｍ； 案 ２纤 维 制 成 ４２ 方 梳条 后 的纤 维 重 量 平 均 长 度 为 ２ ．ｍｍ ， 条 中纤 ０９ 梳 维长 度 只有 原来 纤 维 长度 的 ５ ％左 右 ， 为 Ａ１６ ０ 因 ８Ｃ 梳棉 机 在梳 理 过程 中对 纤 维 的作 用 力要 比小 型梳棉
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【０ ．９ ・ ７ 】４８
２０ 年 １ ０２ ２月
聚丙 烯 腈 预 氧 化 纤 维 纺 织 加 工 性 能 研 究
华 涛
（ 江南大学 ， 无锡 ，１０ ３ ２４６ ）
摘 要 ：以聚丙烯腈预氧化短纤维 和预氧化长丝束为原料 ， 聚丙烯腈 预氧 化纤维 的纺织 加 工性 能 和加工 工艺进 行 了实践 和探 对 讨 关键 词 ：聚丙烯腈 预氧化纤维 纺织加 工性 能 加工工艺 研究
细度 长度 断裂强度 断 强 断 裂 断裂伸长 卷曲数 摩擦系数 不匀率 伸长率 不匀率 （ ｅ）（ｌ）（Ｎ／ｔｘ （ （ （ （ ／５￣） 静 动 ＆ ｘ Ｉｆ Ｃ ｄｅ） ％） Ｔ１ ｒ ％） ％） ＋ ２ｃ
２ ４ ．２ ９ ５ 】８ ７ 】 ８ ２ ．５ 】 ６ 】 ８ ８ ９ ５． ８ ７ ０ ２ ３ ．９ ．３０】８
（ ％）
１ ．８ ８ ６
（ 静 动 ％）
聚丙烯腈纤维预氧化机理与工艺_解释说明以及概述
聚丙烯腈纤维预氧化机理与工艺解释说明以及概述1. 引言1.1 概述聚丙烯腈纤维是一种重要的合成纤维，在纺织、医疗和工业领域具有广泛的应用。
而聚丙烯腈纤维的预氧化过程对其后续的高温干燥、碳化等加工步骤至关重要。
因此，了解聚丙烯腈纤维预氧化机理与工艺对于提高纤维性能以及优化生产工艺具有重要意义。
1.2 文章结构本文将首先概述聚丙烯腈纤维预氧化机理与工艺的研究背景和意义。
接着，我们将详细介绍聚丙烯腈纤维的预氧化过程，并解释其中的机理。
最后，我们将概述当前使用的聚丙烯腈纤维预氧化工艺，并探讨其发展方向。
1.3 目的本文旨在系统地总结聚丙烯腈纤维预氧化机理与工艺方面的最新研究成果，以期为相关行业提供参考，促进相关技术与工艺的发展与创新。
同时，本文也旨在加深对聚丙烯腈纤维预氧化过程的理解，为进一步的研究提供基础。
2. 聚丙烯腈纤维预氧化机理与工艺聚丙烯腈纤维的预氧化过程是为了提高其耐热性能和炭化后的机械性能。
在这个过程中，聚丙烯腈纤维会经历高温和氧气的作用，引发一系列的物理和化学变化。
2.1 聚丙烯腈纤维的预氧化过程聚丙烯腈纤维的预氧化过程包括三个主要阶段：加温阶段、恒温阶段和冷却阶段。
加温阶段：在这个阶段，聚丙烯腈纤维会被暴露在高温条件下，通常在200°C 到300°C之间。
此时，纤维开始发生一些物理变化，如内部应力释放和链结构重排。
恒温阶段：在加温阶段结束后，将保持恒定的高温处理时间以促进进一步的反应。
这个过程中，聚丙烯腈分子中的一些功能基团会被氧原子攻击，并形成含有C-O 键和-C=O键的结构。
冷却阶段：在恒温阶段之后，将纤维冷却到室温以下。
这个过程是为了确保纤维结构的稳定性，并将其转化为预氧化纤维。
2.2 预氧化机理解释聚丙烯腈纤维的预氧化机理涉及到一系列复杂的化学反应。
在高温和氧气存在的条件下，部分聚丙烯腈分子中的亚甲基（CH2）基团会发生氧原子的攻击，形成含有C-O键和-C=O键的羰基结构。
一种表征聚丙烯腈纤维预氧化程度的新方法
一种表征聚丙烯腈纤维预氧化程度的新方法随着科技的发展，聚丙烯腈纤维(PPAN)在高分子复合材料、光电子、环保等领域得到了广泛应用。
而PPAN的预氧化程度是制作典型功能纤维的重要指标。
本文提出了一种新方法，可以表征PPAN纤维的预氧化程度。
1. 聚丙烯腈纤维预氧化程度的影响因素聚丙烯腈纤维为一种高强度、高模量、低密度的纤维，由于其化学稳定性好，适用范围广，常常用于制作高性能纤维及其复合材料。
而在制作过程中，聚丙烯腈纤维需要进行预氧化处理，以提高其热稳定性、防火性能等。
聚丙烯腈纤维的预氧化程度直接影响其后续功能材料的表现。
聚丙烯腈纤维预氧化程度的影响因素主要包括预氧化温度、预氧化时间、氧气浓度等参数。
其中预氧化温度和时间是最主要的影响因素。
在保证预氧化充分的情况下，随着预氧化温度和时间的增加，PPAN纤维的预氧化程度也会不断提高。
2. 现有的聚丙烯腈纤维预氧化程度表征方法存在的问题目前常用的聚丙烯腈纤维预氧化程度表征方法主要包括红外光谱分析、压缩试验、热重分析等。
这些方法都有其局限性。
首先，红外光谱分析需要对纤维进行处理，得到样品后才能进行分析。
而且，红外光谱分析只能分析分子级别的预氧化信息，对于宏观上的形态信息无法提供有效的量化指标。
其次，压缩试验可以测量PPAN纤维的力学性能，在一定程度上可以反映预氧化的程度，但并不能定量刻画纤维的预氧化状态。
最后，热重分析是一种常用的材料物理性能测试方法，但它往往需要在高温下进行测试，对于PPAN纤维等高分子材料来说，很容易存在热分解失重现象，直接影响测试结果的精度。
3. 一种新的表征聚丙烯腈纤维预氧化程度的方法为了解决现有表征方法存在的问题，本文提出了一种新的PPAN纤维预氧化程度表征方法，该方法基于PPAN纤维形态的改变特征，使用扫描电镜(SEM)对PPAN纤维进行表征。
本方法主要包括以下步骤：1）将经过不同预氧化程度的PPAN纤维进行扫描电镜观察。
2）在SEM照片上，以聚丙烯腈纤维的切面为基础，分析纤维表面的情况。
聚丙烯腈预氧化纤维阻燃产品加工技术
第２ ７卷 第 ５期 ２０ ０ ６年 ５ 月
纺
பைடு நூலகம்
织
学 报
Ｖ０ ．７ Ｎｏ． １２ ５ Ｍａ ２ Ｏ ｙ Ｏ６
Ｊｕｎ ｌ ｆ ｅｔｅＲ ｓａｃ ｏ ｒａ ｏ ｘｉ ｅｅｒｈ Ｔ ｌ
文章编 号 ：２３ ７１２０ ）５０５ ． ０５ ． ２ （０６ ０．０９０ ９ ４
聚 丙 烯腈 预 氧化 纤维 阻燃产 品加 工技 术
朱 军
（ 南通大学 纺织服装学院 ， 江苏 南 通 ２６０ ） ２０７
摘 要 为提高聚丙烯腈预氧化纤维的可纺性 ， 改善其纱线性能 ， 采用转杯纺纱 技术纺制纱线 ， 通过 各方案试 纺对 比， 研究 了转杯纺主要工艺参数与成纱质量 的关 系 。 合理选择 工艺 参数 ， 提高 了聚丙烯腈 预氧化纤 维 的成纱质量 。 采用 Ｐ Ｎ Ｆ转杯纱开发的织物在阻燃性 、 Ａ Ｏ 耐磨性方 面明显优于环锭纱织物 。
明显 优 于环锭纱 织物 。
２ 纺 纱 加工 和 工 艺分 析 ２１ 转杯纺纱条件 ．
在 Ｂ ２ ０ Ｎ转 杯 纺纱 机上纺 制７ ｘ Ｄ ０Ｓ ０ｔ 纱线 ， ｅ 选用
１ Ｐ Ｎ Ａ ｏＦ性 能测 试
日本 产 Ｐ Ｎ Ｆ 的 主 要 性 能 指 标 ： 密 度 ＡＯ 线
直径 为６ ｍ的大直 径转 杯 ，Ｋ ７型锯 齿分 梳辊 ， ６ｍ ０３ 直
ｏ ｏ ｙ ｃ ｙｏ ｉｒｌ ｘｄ ｚ ｄ ｆｂ ｒ ｆｐ ｌａ ｒ ｌｎｔｉ ｏ ｉ ｉｅ ｅ ｓ ｅ ｉ
Ｚ ＨＵ ｕ Ｊｎ
（ｎｔｕ ｘｌ ａｄＧ ｒ ｅｔ Ｎ ｎｏｇＵ ｉｒｔ。Ｎ ｎ ｎ Ｊ ｎｓ ２６０ 。 ｈ ａ） Ｉｓｔｅｏ Ｔ ｔ ｎ ａｍ ｎ ， ａｔ ｎ ｅｉ ｉｔ ｆ ｅｉ ｅ ｎ ｖ ｓｙ ａｔ ｇ。 ｉ ｇｕ ２０７ Ｃ ｉ ｏ ａ ｎ
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在分 梳辊转 速 ５ ０ｒｍｉ、 系数 ５０ ３０／ ｎ 捻 ８ 的情况下 ， 改变转杯速度 ， 观察其纱线性能的
变化 。转杯转速与纱线性能的关系见表 １ 。
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１ ４
纱线 生产
表 １ 转杯速度与成纱质量 的关 系
山 西纺织化 纤 ２ ７ ０． ０３
能的变 化 ， 捻系数与纱线性 能 的关系见表 ２ 。
纱线张力大 ， 紧密度增加 ， 纱线直径变 细， 所 以断裂伸长率降低。随着转杯速度的提高 ，
断头 逐步增 多。通 过 反复 实践 ， Ｂ ０ Ｎ 在 Ｄ ０Ｓ
型转杯纺纱机上加工｝ 纺纱时 ， 昆 转杯速度在 ２０ ０ ２０ ０ｒ ｎ ００ － ５０ ／ 之间时 ， ｍｉ 成纱顺利， 断头
较少 ， 成纱质 量好 。
表 ２ 捻系数与成纱强力的关 系 捻 系数 ４０ ４ ４０ ８ ５０ ０ ５０ ３ ５０ ５ ５０ ８ ６） （ ０ ６０ ５ ７０ ０
加 。但是 转杯 速 度超 过一 定 的临 界 值后 ， 由
难， 羊毛纤维绕分梳辊 ， 纱线粗细不匀 ， 条干
较差 ， 毛羽太 多 。捻 系数 从 ３０加 大 到 ４０ ８ ４，
于条子喂入速度加快 ， 而分梳辊速度不变 ， 每 根纤维受到分梳辊梳理的平均次数减 少 ， 分 梳作用减弱 ， 纤维率 降低 ， 单 束纤维数 量增 多。另外 ， 输送管道 中单位时间 内流过 的纤 维数量增加 ， 使纤维的定向程度变差 、 纤维伸 直度降低 ， 使成纱断裂强力下降。纱线断裂 伸长随着转杯转速 的提高而降低 ， 这主要是
因为纱线 的张 力 与转 杯速 度 的平方 成 正 比 ，
条子的喂入速度降低后 ， 绕分梳辊现象有所 好转。进一步加大捻系数到 ５０时 ， ８ 纺出的 纱线条干和强力均有相 当程 度的改善和提 高。 经实践得出， 捻系数在 ４０ ６０ ４ － ５ 之间成 纱顺利。捻系数小于此范围， 很难成纱 ， 主要 是因为纤维卷曲少 ， 纤维间摩擦力小 ， 抱合力 差， 成纱困难。而捻系数过高， 超过临界捻系 数后 ， 加捻作用主要表现为增加纱中纤维的 预应力 ， 减小纤维强度的轴向分力 ， 纱线强度 随捻度增加逐渐下降。 在转杯 速 度 ２５０ｒｍｎ 分 梳 辊转速 ００ ／ ｉ、 ５０ｒ ｉ 的情况下 ， ３０／ ｎ ｍ 改变捻系数， 测试纱线性
１ ９ ０ ． ３Ｘ １ 加Ｑ ・ ｍ２ ｃ
，
曲少、 纤维呈脆性 ， 纤维间抱合力差 ， 可纺性 较差 ， 纺纱时断头率高。因此利用转杯 纺纱
技 术 ， 用 Ｐ ＮＯＦ与羊 毛混 纺 ， 高纱 线 强 采 Ａ 提
质 量 比 电阻 ２ ６ ０ ・ ．３Ｘ１ｔ ２
ｓｃ 。羊 毛 的主要指标 为 ： ／ｍ２ 细度 ４ ６ ｔｘ 纤 ．ｄｅ ，
关 系。合 理选择 工 艺参数 ， 以提 高混 纺纱 的成 纱质量 。
关键词： 转杯纺
聚丙烯腈预氧化纤维
羊毛
工艺参数
成纱质量
聚丙烯腈 预氧化纤维 （ Ａ Ｏ ） Ｐ Ｎ Ｆ 具有优 良的阻燃耐热性能， 其极限氧指数 ＞５ ％， ０ 在 燃烧中纤维不融 、 软化收缩、 不 无熔滴 （ 不会 烫伤身体）属准不燃产品 ， ， 在防火 、 阻燃等领
泡沫灰烬具有良好的绝缘性 。与 Ｐ Ｎ Ｆ混 Ａ Ｏ
混纺比ｉ０ ２ ， ８ ／０ 温度 ２ ℃， ４ 相对湿度 ８ ％， ０ 选
用 ０ ６ ｍ大直径转杯， Ｋ ７型分梳辊。 ６ｍ Ｏ ３
１１ 转 杯速 度 的确定 ．
纺， 可降低成本 ， 制成耐高温织物 ， 开发如高
温防护服、 飞机上的装饰材料及毛毯、 燃油车 辆的篷盖等产品。
转杯速度 ／ｒｍｉ ） （・ ｎ 断裂强力 ／Ｎ ｃ 断裂伸长率 （ ％）
２ ０ ０００ ５ ５４ ３ ． １ ．２ １ ０
２ ０ ０５ ０ ５４ ６ １ ．４ ２２
２ ｏ １Ｏ ０ ５ １２ ４ ． ｌ ．５ １ １
２ ０ １５ ０ ５ｏ ０ １ ．０ ００
用领域具有广泛的前景。但由于 Ｐ Ｎ Ｆ纤维本身的特性使其在环锭纺纱 系统 中的可纺性能 Ａ Ｏ 较差。故采用转杯纺纱技术编制聚丙烯腈预氧化纤维（ Ａ ０ ）ｇ 毛混纺纱线， Ｐ Ｎ Ｆ ／－ 以提 高可纺 性能和改善纱线性能。文章通过对比各试纺方案， 究了转杯纺主要 工艺参数与成纱质量的 研
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山曲纺织化 纤
２０． ０７３
纱线 生产
１ ３
一
薪 丽瓣府预氧偬 维 肇琶 晶拘 凌
赵武斌
（ 湖南省邵 阳市东信棉业集团公司技术 中心 ）
摘
要： 聚丙烯腈预氧化纤维（ Ａ Ｏ ） Ｐ Ｎ Ｆ 是一种新型耐高温的有机纤维， 在防火、 阻燃等应
力和可纺性能， 改善纱线性能。
羊 毛为天 然难 燃 纤 维 ， 限 氧指 数 约 为 极
维 平均 长度 ６ ｍ ０ ｍ。
在 Ｂ ２ ０ Ｎ型转杯 纺机上 纺 ９ ｔ 纱 Ｄ ０Ｓ ０ｅ ｘ 线， 条子定量 ２ ．ｇ ５ 预氧纤维和羊毛的 １３ ／ｍ，
２ 左右 ， ５ 燃烧时不会熔化或滴落， 所产生的
２ ０ ３０ ｏ ４０ ８ ９ ０ ．６
２ ０ ５０ ｏ ４０ ２ ７９ ．２
当转杯速度增大时， 转杯 内真空度有所
提高 ， 使纤维 从 输 送 管道 到 转杯 凝 聚 槽 过 程
１ ２ 捻 系数的选 择 ．
开 始捻 系数选 择 ３０ ８ 。加 工 发现成 纱 困
中， 纤维的伸直定 向度好 ， 成纱断裂 强力 增
域方 面具 有广 泛 的应 用 。但 纤 维 强力 低 、 卷
１ 试纺 与纱线性能分析
Ｐ Ｎ Ｆ纤 维 主 要 性 能 指 标 为： 度 Ａ Ｏ 细 １６ｔ ， 均 长 度 ５ ．２ ｍ， 体 长 度 ．ｄ ｘ 平 ｅ ４４ ｍ 主 ６ ．９ ｍ， 裂 强 力 ２４Ｎ， 裂 伸 长 １１ｍ 断 ．ｃ 断 １６ｍ 初始模量 ９５Ｎ ｄｅ ， ．７ ｍ， ．ｃ ／ｔ 体积 比电阻 ｘ