聚丙烯腈纤维
聚丙烯腈纤维介绍
二、丙烯腈的聚合
完成聚合后的浆液由釜顶出料,通往脱单体塔。 脱单体后的浆液被送入后续的脱泡工段。
均相溶液聚合的优点是省去分离聚合物的沉淀、 过滤和烘干等过程,但对原料的纯度要求较高,对 原液的质量控制和检测难度较大。
二、丙烯腈的聚合
(三)丙烯腈的水相沉淀聚合(图5-2)
丙烯腈等单体可溶于水,PAN则不溶于水而沉淀。
部发生歪扭和曲折。
三、聚丙烯腈的结构和性质
2 PAN的三种不同聚集状态
x射线图发现,这种不规则螺旋状大分子在整个 纤维中的堆砌,就有序区来说,它的序态还是有缺 陷的,还未达到结晶高聚物晶区的规整程度。这是 由于这种螺旋体的歪曲和曲折,并且没有一定螺距, 所以不能整齐堆砌成较完整的晶体,通常称为“准 晶”。但就无序区来说,它的序态又高于一般高分 子物的无定形区的规整程度。因此,聚丙烯腈具有 三种不同的聚集状态,即非晶相的低序态,非晶相 中序态和准晶相高序态。
事实上, PAN纤维
中的大分子并不完全如
图所示那样是有规则的 螺旋状分子,而是具有 不规则曲折和扭转的分 子,是由于氰基的存在。 氰基中的碳原子带正电 荷,氮原子带负电荷,
所以把氰基称为偶极子。
三、聚丙烯腈的结构和性质
在同一大分子上氰基间
因极性方向相同而互相排
斥,而相邻大分子间的氰 基则因极性方向相反而互 相吸引(偶极子力),由于这 种很大的斥力和引力的相 互作用,使大分子活动受 到极大的阻碍,而在它局
非均相溶液聚合—所用介质(水或溶剂)只能溶 解或部分溶解单体,而不能溶解所得到的聚合物, 在聚合过程中聚合物不断地呈絮状沉淀析出,经 分离后需用合适的溶剂再溶解,方可制成纺丝原 液,此法称为腈纶生产的两步法。因非均相聚合 的介质通常采用水,所以又称为水相聚合法。 由此可见,溶液聚合主要有三大部分:单体、 引发剂和溶剂。
建筑用工程纤维之聚丙烯腈纤维说明
建筑用工程纤维之聚丙烯腈纤维介绍博特(BOT)系列产品1.什么是聚丙烯腈纤维?聚丙烯腈纤维是一种专门用于沥青混凝土或水泥混凝土中起到增强防裂作用的新型加筋纤维,它又称腈纶纤维,是由100%聚丙烯腈树脂经特殊工艺加工而成的合成纤维。
作为混凝土的次要加筋材料,聚丙烯腈纤维可明显地提高混凝土的韧性及抗冲击性能,并有效地阻止裂缝的产生和发展,提高混凝土的抗渗性、抗冻性等耐久性能,另外,作为加强沥青混凝土的专用纤维产品,它不仅可以大大改善沥青路面的粘结性、高温稳定性、疲劳耐久性,并且具有低温防裂和防止反射裂缝的性能,有效提高抗拉、抗剪、抗压及抗冲击强度。
它在混凝土中的巨大作用和使用前景已经越来越被工程界所认识和接受。
2.聚丙烯腈纤维常见类型聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚丙烯网状纤维、聚酯纤维、纤维素纤维、建筑用木质纤维、路用木质纤维、颗粒状木质纤维、高性能塑钢纤维、钢纤维、抗车辙剂、矿物质纤维、微硅粉等3.聚丙烯腈纤维作为混凝土的次要加筋材料,聚丙烯腈纤维可明显地提高混凝土的韧性及抗冲压性能,并有效地阻止裂缝的产生和发展,提高混凝土的抗渗性、抗冻性等耐久性能。
另外作为加强沥青混凝土的产业用纤维产品,它不仅可以大大改善沥青路面的粘结性、高温稳定性,疲劳耐久性,并且具有低温防裂和防止反射裂缝的性能。
有效提高抗拉、抗剪、抗压及抗冲击强度。
它在混凝土中的巨大作用和使用前景已经越来越被工程界所认识和接受。
4.聚丙烯腈纤维的物理参数:化学成分:聚丙烯腈类型:集束状单丝颜色:淡黄色自然色比重:1.18g/m³长度:6-19mm(可调)直径:12±3um熔点:220℃燃点:580℃拉伸强度:≥450MPa弹性模量:≥7.0GPa断裂伸长率:15-26%耐酸碱性:强自分散性:好安全性:安全无毒5.产品用途:新建沥青路面、桥面、旧水泥路面罩面、旧沥青路面罩面、局部损坏路面修补。
添加量:用于高等级公路路面,1.5-2.5kg/吨沥青混合料,适用于昼夜交通量3000-80000用于桥面磨耗层,2.0-3.5kg/吨沥青混合料。
聚丙烯腈纶纤维是什么成分
聚丙烯腈纶纤维是什么成分
聚丙烯腈纶纤维是一种合成纤维材料,通常简称为PAN纤维。
它的主要成分
是聚丙烯腈。
聚丙烯腈是一种聚合物,是由丙烯腈单体经过聚合反应制得的高分子化合物。
聚丙烯腈的化学结构
聚丙烯腈的化学结构如下所示:
[-CH2-CH(CN)-]n
其中,n代表重复单元的个数,它们通过共价键连接在一起形成了聚合物链。
聚丙烯腈具有线性结构,聚合反应中每个丙烯腈单体的腈基(-CN)与相邻单体的
丙烯基(-CH2-CH-)发生共价键连接,形成了聚丙烯腈的链状结构。
物理性质
聚丙烯腈纤维具有优良的物理性质,如高强度、高耐磨性、柔软光滑等,适用
于纺织品、工程材料等领域。
由于聚丙烯腈分子中含有大量的氰基(-CN),在纤
维结构中具有较强的极性,使聚丙烯腈纤维易于与染料或其他物质相互作用,具有良好的着色性。
制备方法
聚丙烯腈纤维的制备方法主要包括丙烯腈的聚合反应、拉丝和纺纱成纤等工艺。
首先,将丙烯腈单体在适当的催化剂作用下进行聚合反应,生成聚丙烯腈高分子化合物。
然后,通过将聚丙烯腈熔融或溶解后进行拉丝,形成纤维。
最后,对纤维进行纺纱成薄、细的纱线,用于织造或其他用途。
聚丙烯腈纤维因其化学稳定性、耐热性、抗腐蚀性等优良性质,被广泛应用于
纺织、医疗、电子、建筑等领域。
其成分简单明确,在工业生产和应用中具有重要的地位和价值。
聚丙烯腈系纤维
聚丙烯腈系纤维性质和用途:聚丙烯腈纤维的密度一般为 1.16~1.18克/厘米3,标准回潮率为1.0~2.5%。
纤维的特点是蓬松性好,保暖性好,手感柔软,并具有良好的耐气候性和防霉、防蛀性能。
普通聚丙烯腈短纤维的断裂强度为2.4~3.7克/旦,断裂伸长为26~44%。
主要用作毛线、针织物(纯纺或与羊毛混纺)和机织物,特别适用于作室内装饰布,如窗帘。
丙烯腈系纤维的新品种有具有永久立体卷曲的复合纤维和具有多孔结构的高吸水性纤维,联邦德国商品名叫杜诺瓦,日本称阿奎纶,穿着舒适,适于做运动衣;还有抗燃、阻燃纤维、高收缩纤维等。
聚丙烯腈中空纤维可用作人工肾脏透析器的材料。
聚丙烯腈纤维是生产碳纤维的主要原料,它的共聚组分与一般聚丙烯腈纤维不同,多为二元共聚,且第二组分含量小,经预氧化、炭化、石墨化处理可分别制成耐1000℃的碳纤维和耐3000℃的石墨纤维。
制备:聚丙烯腈的原料可从石油、天然气、煤和电石中制取。
由丙烯、液氨以及氧气在400~500℃下发生气、固相催化反应的方法称丙烯氨氧化法。
丙烯腈的聚合大多采用溶液法,根据所用溶剂的不同分为均相溶液聚合和非均相溶液聚合。
均相溶液聚合所用的溶剂既能溶解单体,又能溶解反应所生成的聚合体,反应完毕后,聚合液可直接用于纺丝,故又称腈纶生产一步法。
如以浓硫氰酸钠水溶液、浓氯化锌水溶液、硝酸、二甲基亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺 (DMF)和二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂聚合,则可采用均相溶液聚合。
非均相聚合所用的介质只能溶解或部分溶解单体,而不能溶解聚合体,在聚合过程中聚合体不断地呈絮状沉淀析出,经分离再溶解于溶剂中制成纺丝溶液,称为腈纶生产二步法。
因非均相聚合介质在大多数情况下都使用水,又称为水相聚合法。
聚合时根据溶剂不同选用不同的引发剂,例如使用硫氰酸钠和二甲基亚砜溶剂时常用偶氮二异丁腈作为引发剂;在水相聚合时则用氧化还原引发体系。
为防止聚合体产生颜色,在聚合过程中加入少量的还原剂或其他添加剂,如二氧化碳脲、氯化亚锡等,以提高纤维的白度。
聚丙烯腈纤维(共62张PPT)
湿法纺丝及后处理工艺流程图
先拉伸后水洗、先水洗后拉伸。 如初生纤维不经预热处理直接蒸汽或沸水拉伸,纤维物理机械性能较差;
在高倍拉伸前,应对冻胶体的初生纤维进行预热浴处理以降低其溶胀度,加强纤维结构单 元之间的作用力,为进一步的高倍拉伸创造条件。
拉伸
喷丝头拉伸率 -58%~-65%。 刚凝固的纤维是高度
溶胀的冻胶体,一般采取喷丝头负拉伸。
喷丝头拉伸率
VLV010% 0 a V0
V0,VL分别为纺丝原液挤出速度和初生纤
维在第一导辊上的卷取速度 。
熔体纺丝喷丝头拉伸率 PET〔POY〕130~
140; PP:60。
先预拉伸,后高倍拉伸。预拉伸2倍左右,总拉伸8~ 11倍。
反响热容易控制,聚合产物的相对分子质量分布 较窄。
工艺流程
AN MA
NaOH 无离子水
水溶液→聚合→终止反响→真空过滤→烘干和粉碎→聚合物粉末
HNO3
引发剂 水相沉淀聚合采用的是水溶性氧化-复原引
发剂。 在碱性条件下十分稳定,不会引
发聚合反响,其水溶液的PH值在8~9之间,不会 发生分解。只有在pH<4.5时才能分解为自由基, 引发聚合反响最正确pH值是1.9~2.2。聚合时一般 参加HNO3或H2SO4使体系成为强酸性。
⑵纺丝成形
湿法纺丝成形机理 凝固介质:PAN可以采用不同溶剂制备纺
丝原液。湿法纺丝时,一般都用溶剂的水溶液 作为凝固浴。
双扩散
纺丝液由喷丝头喷出进入凝固浴后,原液细
流的外表首先与凝固浴接触,很快凝固成一层膜,凝固
浴中的凝固剂〔水〕不断通过这一皮层扩散到细流内部
年产聚丙烯腈纤维
年产聚丙烯腈纤维1. 简介聚丙烯腈纤维是一种合成纤维,具有优良的物理和化学性能,被广泛应用于纺织、医疗、汽车、建筑等领域。
本文档将介绍年产聚丙烯腈纤维的相关信息,包括生产工艺、产品特性和市场前景等。
2. 生产工艺2.1 原料准备聚丙烯腈纤维的生产主要原料为丙烯腈单体。
原料的准备包括丙烯腈的采购和质量检测。
2.2 聚合反应原料丙烯腈通过聚合反应生成聚丙烯腈。
聚合反应需要控制反应温度、反应时间和添加聚合催化剂等参数。
2.3 纺丝和拉伸聚合得到的聚丙烯腈通过纺丝和拉伸工艺,形成连续的聚丙烯腈纤维。
纺丝过程中需要控制纺丝温度和纺丝速度,拉伸过程中需要控制拉伸速度和温度。
2.4 染色和后处理获得的聚丙烯腈纤维可以进行染色和后处理。
染色可以改变纤维的颜色和外观,后处理可以改善纤维的强度和柔软性。
3. 产品特性聚丙烯腈纤维具有以下特性:•高强度:聚丙烯腈纤维的强度比其他合成纤维高,可以用于制备强度要求高的纺织品。
•耐磨性:聚丙烯腈纤维具有良好的耐磨性,适用于制作耐久性要求高的衣物和织物。
•耐候性:聚丙烯腈纤维对紫外线和氧化性环境具有较好的耐受性,能够在户外环境中长时间使用。
•舒适性:聚丙烯腈纤维具有柔软和吸湿排汗的特性,能够增加纺织品的舒适感。
•抗菌性:聚丙烯腈纤维具有抗菌性能,可以防止细菌滋生。
4. 市场前景聚丙烯腈纤维作为一种功能性纤维,具有广阔的市场前景。
随着人们对生活品质的要求提高,对纺织品的功能性需求也越来越多样化。
聚丙烯腈纤维具备多种功能特性,可以满足不同领域的需求。
在纺织行业中,聚丙烯腈纤维可以用于制作高强度的织物和服装,如军用服装、工作服等。
在医疗行业中,聚丙烯腈纤维可以应用于医疗纺织品,如手术衣、口罩等。
在汽车行业中,聚丙烯腈纤维可以用于汽车座椅材料,提供舒适性和耐久性。
在建筑行业中,聚丙烯腈纤维可以用于制作防水材料和隔热材料,提高建筑的性能和耐久性。
综上所述,年产聚丙烯腈纤维具有广阔的市场前景,可以满足不同领域对纺织品功能性的需求。
聚丙烯腈纤维的性能及特点
本文摘自再生资源回收-变宝网()聚丙烯腈纤维的性能及特点聚丙烯腈或丙烯腈含量大于85%(质量百分比)的丙烯腈共聚物制成的合成纤维。
常用的第二单体为非离子型单体,如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯等,第三单体为离子型单体如丙烯磺酸钠和2-亚甲基-1,4-丁二酸等。
一、聚丙烯腈纤维的性能聚丙烯腈纤维的性能极似羊毛,弹性较好,伸长20%时回弹率仍可保持65%,蓬松卷曲而柔软,保暖性比羊毛高15%,有合成羊毛之称。
强度22.1~48.5cN/tex,比羊毛高1~2.5倍。
耐晒性能优良,露天曝晒一年,强度仅下降20%,可做成窗帘、幕布、篷布、炮衣等。
能耐酸、耐氧化剂和一般有机溶剂,但耐碱性较差。
纤维软化温度190~230℃。
二、聚丙烯腈纤维的作用腈纶纤维有人造羊毛之称。
具有柔软、膨松、易染、色泽鲜艳、耐光、抗菌、不怕虫蛀等优点,根据不同用途的要求可纯纺或与天然纤维混纺,其纺织品被广泛地用于服装、装饰、产业等领域。
聚丙烯腈纤维可与羊毛混纺成毛线,或织成毛毯、地毯等,还可与棉、人造纤维、其他合成纤维混纺,织成各种衣料和室内用品。
聚丙烯腈纤维加工的膨体可以纯纺,或与粘胶纤维混纺。
三、聚丙烯腈纤维的特点对比粘胶纤维(吸湿易染)是人造纤维素纤维,由溶液法纺丝制得,由于纤维芯层与外层的凝固速率不一致,形成皮芯结构(从横截面切片可明显看出)。
粘胶是普通化纤中吸湿最强的,染色性很好,穿着舒适感好,粘胶弹性差,湿态下的强度,耐磨性很差,所以粘胶不耐水洗,尺寸稳定性差。
比重大,织物重,耐碱不耐酸。
用途广泛而且环保,几乎所有类型的纺织品都会用到它,如长丝作衬里、美丽绸、旗帜、飘带、轮胎帘子线等;短纤维作仿棉、仿毛、混纺。
涤纶(挺括不皱)特点:强度高、耐冲击性好,耐热,耐腐,耐蛀,耐酸不耐碱,耐光性很好(仅次于腈纶),曝晒1000小时,强力保持60-70%,吸湿性很差,染色困难,织物易洗快干,保形性好。
具有“洗可穿”的特点。
长丝:常作为低弹丝,制作各种纺织品;短纤:棉、毛、麻等均可混纺,工业上:轮胎帘子线,渔网、绳索,滤布,缘绝材料等。
腈纶是什么材料
腈纶是什么材料
腈纶是一种合成纤维,也被称为聚丙烯腈纤维。
它是一种具有优异性能的人造
纤维,被广泛应用于纺织品、工业材料等领域。
腈纶具有许多优点,比如耐磨、耐腐蚀、抗拉伸等特性,因此备受青睐。
本文将介绍腈纶的性质、用途和制备方法,让读者对这种材料有更深入的了解。
腈纶是一种具有优异性能的合成纤维,它的主要成分是聚丙烯腈。
腈纶纤维具
有高强度、耐磨、耐腐蚀、抗拉伸等特点,因此被广泛应用于纺织品、工业材料等领域。
腈纶纤维的强度比普通的纤维要高很多,而且具有优异的耐磨性,因此在服装、绳索、工业布料等方面有着广泛的应用。
腈纶纤维还具有较好的耐腐蚀性能,能够抵抗酸、碱等化学物质的侵蚀。
这使
得腈纶纤维在化工、环保等领域有着重要的应用,比如化工管道、防腐蚀材料等。
此外,腈纶纤维还具有良好的抗拉伸性能,不易变形,因此在制作绳索、索具等产品时,腈纶纤维也是首选材料之一。
腈纶纤维的制备方法主要有湿法法和干法法两种。
湿法法是将聚丙烯腈溶解于
溶剂中,然后通过旋转、拉伸等方法形成纤维;而干法法则是将聚丙烯腈直接通过干喷丝、熔融纺丝等工艺形成纤维。
这两种方法各有优劣,但都能够制备出高强度、耐磨的腈纶纤维。
总的来说,腈纶是一种优异的合成纤维,具有高强度、耐磨、耐腐蚀、抗拉伸
等特点,被广泛应用于纺织品、工业材料等领域。
它的制备方法多样,可以通过湿法法和干法法来制备。
腈纶纤维的出现,为人类的生活和工业生产带来了许多便利,相信在未来会有更广阔的应用前景。
聚丙烯腈纤维
• 聚丙烯腈纤维是指由聚丙烯腈或丙烯腈含量 占85%以上的线性聚合物所纺织的纤维。 • 腈纶是聚丙烯腈在我国的商品名,国外则称 为“奥纶”、“开司米纶”。
第一节 聚丙烯腈纤维的原料
• 一 丙烯腈的合成及性质 • 丙烯氨氧化法是丙烯腈合成中主要的生产方法。 • Sochio法:丙烯在氨、空气与水的存在下,以钼 酸铋与锑酸双铀为催化剂,在沸腾床上于450℃、 150kPa下反应。 • 丙烯腈性质:常温常压下,具有特殊杏仁气味、 无色易流动液体,沸点77.5~77.9 ℃;溶解性 (在水中的溶解度,0 ℃为7%,40 ℃为8%;能 与大部分有机溶剂互相溶解)
• 聚丙烯腈纤维大多是以丙烯腈为主的三元共 聚物制得,其中丙烯腈占88~95%,第二单体 用量为4~10%,第三单体为0.3~2.0%。 • 第二单体:降低结晶性,增加柔软性,提高机械强度、
弹性和手感,提高染料扩散性。如:丙烯酸甲酯,甲基丙 烯酸甲酯、醋酸乙烯和丙烯酰胺等。
• 第三单体:引入一定数量的亲染料基团,增加纤维对染
第四节 聚丙烯腈纤维的干法纺丝及其它纺丝方法
一、干法纺丝的工艺流程
• 短纤流程:纺丝原液经计量泵→原液加热器( 130~ 140℃)
→喷丝板→纺丝甬道( 400 ℃ N2 与原液细流并流下行)→冷 水喷淋降温→导辊集束→皮带夹送器→摆丝装置→盛丝桶。
• 长丝流程:纺丝原液经计量泵→原液加热器→喷丝板→纺
(二)水相沉淀聚合
聚合工艺条件 • • • • • • • 单体:同上 引发剂:硫酸亚铁铵-过硫酸钾 活化剂:亚硫酸氢钠 溶剂:水 聚合温度:30~50℃ 反应时间:1~2hr 转化率:70~80%
三 聚丙烯腈的结构和性质
• 白色粉末状,表观密度为200~250g/L,密度 1.14~1.15g/cm3。220~230 ℃时软化并分解。 • 聚丙烯腈低序区的Tg为80~100 ℃,非晶相 中序区的Tg为140~150 ℃。三元共聚聚丙烯 腈的Tg为75~100 ℃。由于水的增塑作用次 级溶胀PAN的Tg进一步下降到65~ 80 ℃;初 级溶胀PAN的Tg则在40~ 60 ℃范围内。 • 热性质:成纤用用PAN的颜色在加热到 170~180 ℃时无变化。 250~300 ℃就发生热 分解。
第六章 聚丙烯腈纤维(Polyacrylonitrile fiber, PAN)(72)
第五章 聚丙烯晴纤维
第六章 聚丙烯腈纤维
(Polyacrylonitrile fiber, PAN)
化纤工艺学
第五章 聚丙烯晴纤维
第一节 概述
最早的聚丙烯腈(PAN)纤维由纯PAN制得,因染色 困难且弹性较差,仅作为工业用纤维。 聚丙烯腈(PAN)纤维通常指含丙烯腈在85%以上 的丙稀腈共聚物或均聚纤维,国内简称腈纶。丙烯腈 含量占35%—85%的共聚物制成的纤维称为改性聚丙烯 腈纤维。 1950年美国杜邦公司首先实现了工业化生产,商 品名为ORLON,目前产量居合成纤维第三位。
化纤工艺学
第五章 聚丙烯晴纤维
腈纶纤维有许多优点,蓬松性、保暖性好、手感柔软、 近似羊毛,而且具有优良的耐光性和耐辐射性。但其 强度不高,耐磨性和抗起球性较差。
化纤工艺学
第五章 聚丙烯晴纤维
第二节 聚丙烯腈的制备及性质
主要原料及用途
聚丙烯腈的制备
丙烯腈的聚合
聚丙烯腈的性质
化纤工艺学
第五章 聚丙烯晴纤维
化纤工艺学
第五章 聚丙烯晴纤维
冷凝液,经冷凝器把未反应的单体冷凝下来,带回试 剂混合槽。第一次可以除去未反应单体的90~95%, 残存单体仍高于工艺要求需进行第二次再脱,单体含 量<0.3%。
化纤工艺学
第五章 聚丙烯晴纤维
硫氰酸钠一步法丙烯腈聚合流程图
化纤工艺学
第五章 聚丙烯晴纤维
兰州化纤厂混合液中原料的组成:
化纤工艺学
第五章 聚丙烯晴纤维
非均相溶液聚合(二步法):可用介质只能溶解或部 分溶解单体,而不能溶解反应生成的聚合物,纺丝前需要 用溶剂重新溶解聚合物制成纺丝溶液。因非均相的聚合介 质通常采用水,所以又称为水相沉淀聚合。
聚丙烯腈纤维介绍
二、丙烯腈的聚合
(二)丙烯腈的均相溶液聚合(图5-1流程简图)
丙烯腈等单体及PAN均溶于同种溶剂- NaSCN;
单体:原料丙烯腈(AN)、第二单体丙烯酸甲酯 (MA)、第三单体衣康酸(ITA);
引发剂:偶氮二异丁腈(AIBN);
溶剂:48.8%硫氰酸钠(NaSCN);
浅色剂:二氧化硫脲(TUD);
20世纪30年代初期,就已着手聚丙烯腈纤维的生产 试验,直至1 950年,聚丙烯腈纤维才正式投入大生 产。
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最早的聚丙烯腈纤维由纯聚丙烯腈(PAN)制成,故染 色困难,且弹性较差,仅作为工业用纤维。后来开 发出丙烯腈与烯基化合物组成的二元或三元共聚物, 改善了聚合体的可纺性和纤维的染色性。其后又研 制成功丙烯氨氧化法制丙烯腈新方法,才使聚丙烯 腈纤维工业得以迅速发展。
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二、丙烯腈的聚合
第三单体的目的是引入一定数量的亲染料基团,以 增加纤维对染料的亲和力,可制得色谱齐全,颜色鲜 艳,染色牢度好的纤维,并使纤维不会因热处理等高 温过程而发黄。
第三单体为离子型,分两大类:一类是对阳离子染 料有亲和力,含有羧基或磺酸基团的单体,如丙烯磺 酸钠、甲基丙烯磺酸钠等;另一类是对酸性染料有亲 和力,含有氨基,酰胺基,吡啶基等的单体。此外, 为使聚合产物具有合适的分子量,在丙烯腈聚合过程 中还需加入分子量调节剂(如异丙醇)、终止剂(如乙 二胺四乙酸四钠盐)和浅色剂(如二ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ化硫脲)等。
由于共聚组分的加入两个Tg逐渐相互靠近,以至完全
相同,三元共聚的PAN的Tg约为75~100℃。由于水的
增塑作用,次级溶胀PAN的Tg进一步下降到65~80℃;
而初级溶胀PAN的Tg则在40~60℃范围内。
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聚丙烯腈纤维国家标准
聚丙烯腈纤维国家标准
聚丙烯腈纤维,又称为腈纶,是一种合成纤维,具有优异的性能和广泛的应用
领域。
为了规范聚丙烯腈纤维的生产和使用,国家颁布了一系列的标准,以确保产品质量和安全性。
本文将介绍聚丙烯腈纤维国家标准的相关内容。
首先,聚丙烯腈纤维国家标准主要包括产品分类、技术要求、检验方法、标志、包装、运输和贮存等方面的内容。
其中,产品分类根据用途和性能特点进行划分,以便消费者选择合适的产品。
技术要求包括纤维的物理性能、化学性能、外观质量等方面的指标,确保产品符合国家标准的要求。
检验方法则是对产品进行检测和评定的具体方法和步骤,以保证产品质量可控可测。
标志、包装、运输和贮存等方面的要求则是为了保障产品在生产、销售和使用过程中的质量和安全。
其次,聚丙烯腈纤维国家标准的制定和实施对行业发展和产品质量具有重要意义。
一方面,国家标准的制定可以统一产品质量要求,提高产品质量水平,促进行业健康发展。
另一方面,国家标准的实施可以保障消费者的权益,防止不合格产品流入市场,确保产品质量和安全性。
因此,聚丙烯腈纤维国家标准的制定和实施对行业和消费者都具有积极的意义。
最后,作为聚丙烯腈纤维生产和使用的相关企业和个人,应当严格遵守国家标
准的要求,加强产品质量管理,提高产品质量和安全性。
同时,应当加强对国家标准的宣传和推广,增强行业从业人员和消费者的标准意识,共同维护行业的良好秩序和消费者的权益。
综上所述,聚丙烯腈纤维国家标准是保障产品质量和安全的重要依据,对行业
发展和消费者权益都具有重要意义。
各相关方应当共同遵守和执行国家标准的要求,共同维护行业的良好秩序和消费者的权益。
聚丙烯腈纤维(晴仑)
聚丙烯腈纤维(晴仑)腈纶腈纶是聚丙烯腈纤维在我国的商品名,国外则称为“奥纶”、“开司米纶”。
通常是指用85%以上的丙烯腈与第二和第三单体的共聚物,经湿法纺丝或干法纺丝制得的合成纤维。
丙烯腈含量在35%~85%之间的共聚物纺丝制得的纤维称为改性聚丙烯腈纤维。
腈纶针织纱腈纶筒纱编辑本段聚丙烯腈纤维简介即平时所说的“腈纶(jīnglún)”,也叫“人造羊毛”读音:jù bǐng xī jīng xiān wéi英文名:polyacrylonitrile fiber腈纶的主要生产工艺:聚合→ 纺丝→ 预热→ 蒸汽牵伸→ 水洗→ 烘干→热定形→ 卷曲→ 切断→ 打包。
聚丙烯腈纤维的性能极似羊毛,弹性较好,伸长20%时回弹率仍可保持65%,蓬松卷曲而柔软,保暖性比羊毛高15%,有合成羊毛之称。
强度 22.1~48.5cN/dtex,比羊毛高1~2.5倍。
耐晒性能优良,露天曝晒一年,强度仅下降20%,可做成窗帘、幕布、篷布、炮衣等。
能耐酸、耐氧化剂和一般有机溶剂,但耐碱性较差。
纤维软化温度190~230℃。
腈纶纤维有人造羊毛之称。
具有柔软、膨松、易染、色泽鲜艳、耐光、抗菌、不怕虫蛀等优点,根据不同的用途的要求可纯纺或与天然纤维混纺,其纺织品被广泛地用于服装、装饰、产业等领域。
聚丙烯腈纤维可与羊毛混纺成毛线,或织成毛毯、地毯等,还可与棉、人造纤维、其他合成纤维混纺,织成各种衣料和室内用品。
聚丙烯腈纤维加工的膨体毛条可以纯纺,或与粘胶纤维、羊毛混纺,得到各种规格的中粗绒线和细绒线“开司米”聚丙烯睛纤维主要生产工艺。
编辑本段腈纶与其他六大纤维的区别一、粘胶(吸湿易染):是人造纤维素纤维,由溶液法纺丝制得,由于纤维芯层与外层的凝固速率不一致,形成皮芯结构(从横截面切片可明显看出)。
粘胶是普通化纤中吸湿最强的,染色性很好,穿着舒适感好,粘胶弹性差,湿态下的强度,耐磨性很差,所以粘胶不耐水洗,尺寸稳定性差。
PAN 聚丙烯腈纤维
聚丙烯腈纤维-结构与性能
(3)物理性能 聚丙烯腈为白色粉末状物质,密度为 聚丙烯腈为白色粉末状物质,
1.14~1.15g/cm2 在220~230℃软化的同时发生分解, 软化的同时发生分解, 聚丙烯腈中-CN的存在,使它具有优良 聚丙烯腈中- 的存在,
的耐光性。 的耐光性。 成纤聚丙烯腈的分子量通常在10000以上, 以上, 而且要求分子量分散性较小。
世界腈纶的生产已走出了低谷并步入一 个稳定发展阶段 产量将会继续缓慢增长。预计到2005年 产量将会继续缓慢增长。 产量将达3000kt,2010年为3260kt,2015 年为3600kt,至2050年,世界腈纶产量将 达6000kt。
聚丙烯腈纤维-概述
(2)发展重心向发展中国家和地区转移 • 世界腈纶生产中心由发达国家向发展中 国家和地区转移 • 预计中国、印度、土耳其、伊朗等国家 预计中国、印度、土耳其、 近期将有一定发展 • 西欧和美国仍将呈现负增长 • 日本、韩国、中国台湾将维持现有产能 日本、韩国、 水平。 水平。
(3)差别化品种比例增加,应用领域拓展 差别化品种比例增加,
新品种增加,其中高收缩、细旦、有色腈纶和 新品种增加,其中高收缩、细旦、 用于建筑业的高强度腈纶等已被市场普遍接受。 用于建筑业的高强度腈纶等已被市场普遍接受。 阻燃与异形截面纤维在人造毛皮、毛毯中应用 阻燃与异形截面纤维在人造毛皮、 前景诱人。 前景诱人。 凝胶着色腈纶增大,凝胶着色生产有色纤维的 凝胶着色腈纶增大, 技术可以减少对环境的污染,尤其是对水资源 技术可以减少对环境的污染, 贫泛地区的纺织染整工业有实际意义,世界总 贫泛地区的纺织染整工业有实际意义, 有色纤维比例约占10%。
不同纺丝方法纺制的腈纶的力学性能
指标 干态强度(cN/dtex) 干态强度( 干态延伸度(%) 干态延伸度(%) 湿/干态强度比(%) 干态强度比(%) 湿/干态延伸度比(%) 干态延伸度比(%) 模量(MPa) 伸长3%时弹性(%) 时弹性(%) 钩强(cN/dtex) 钩强( 钩伸(%) 钩伸(%) 卷曲数(个/25mm) 卷曲度(%) 卷曲度(%) 卷曲弹性(%) 卷曲弹性(%) 干纺短纤
聚丙烯腈纤维概述
聚丙烯腈纤维概述聚丙烯腈纤维(Polyacrylonitrile Fiber,Acrylic Fiber,Polyacrylic Fiber),商品名为腈纶或奥纶。
通常由85%以上的丙烯腈和其他单体的共聚物组成,常用的第二单体为非离子型单体,如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯等,第三单体为离子型单体如丙烯磺酸钠和2-亚甲基-1,4-丁二酸等。
共聚物中丙烯腈的含量在35%~85%,称为改性腈纶。
由于在外观、手感、弹性、保暖性等方面类似羊毛,所以有“合成羊毛”之称。
1931年,德国化学家Rein探索溶解丙烯腈的合适溶剂。
1934年,他发现了在某些无机盐(氯化锌、硫氰化钠、硫氰化钙)的浓溶液和氰胺盐中溶解聚丙烯腈的可能性。
然而从经济学观点来看这些溶剂并不能被人们所接受。
1941年,Rein与美国人Houtz各自独立地几乎同时发明了除α-吡咯烷酮和环丁砜以外最经济适用的溶剂:二甲基甲酰胺(DMF)。
1939年,德国法本公司首次进行了聚丙烯腈长丝纱的生产实验,并将这种纤维命名为“PAN”纤维。
在美国,Latham 描述了一种从聚丙烯腈纺丝溶液中制备纤维的工艺,按此工艺在杜邦公司进行了聚丙烯腈长丝纱的生产实验,纤维命名为ANP或纤维A。
第二次世界大战的爆发耽搁了聚丙烯腈纤维的研究。
1950年,DuPont公司在美国市场推出了名为Orlon 的聚丙烯腈纤维,该纤维是按干法纺丝工艺生产的。
1952年,首批工业生产的聚丙烯腈纤维进入德国市场,商品名为PAN和Redon。
另外,改性聚丙烯腈纤维的生产于1949年在美国Union Carbide公司开始。
在德国,聚丙烯腈的主要产地是多尔马根,在那里Bayer工厂生产出了Dralon,在此以前,德国法兰克福的Cassella-Werke Mainkur在1955年成功地通过了聚丙烯腈纤维的生产验收,而且从1956年开始,Wolcrylon(后改为Wolpryla)在沃尔芬投产,从1960年起,在Premnitz进行生产。
聚丙烯腈纤维有毒吗
聚丙烯腈纤维有毒吗
聚丙烯腈纤维是一种合成纤维材料,常被用于制作服装、家具和工业用品等。
然而,一些人认为聚丙烯腈纤维可能对人体造成危害,存在毒性。
那么,聚丙烯腈纤维到底有没有毒呢?
首先,聚丙烯腈纤维本身并不具有毒性。
它是由丙烯腈单体经过聚合制备而成,主要成分为碳、氢和氮等元素,符合有关纤维的环保标准。
在正常使用过程中,聚丙烯腈纤维通常不会释放有毒物质。
然而,在制备聚丙烯腈纤维的过程中,某些添加剂或助剂可能会对环境和人体
健康造成一定影响。
这些可能存在的有毒物质主要来自纤维生产过程中的化学物质残留,例如生产过程中使用的溶剂或催化剂。
而这些化学物质在一定条件下可能会对人体健康产生潜在的危害。
因此,在选择服装或其他制品时,建议选择正规厂家生产的产品,尽量减少化
学添加剂的使用。
另外,在使用过程中,应注意保持通风良好,避免长时间接触高温和阳光等情况。
总的来说,聚丙烯腈纤维本身并不具有毒性,但在生产过程中存在某些有毒物
质可能对健康造成一定影响。
因此,在选择和使用聚丙烯腈纤维制品时,应保持谨慎,选择质量可靠的产品,从而减少潜在的健康风险。
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聚丙烯腈纤维之物理化学性质及其应用与发展一、前言聚丙烯腈纤维,学名Polyacrylonitril,商品名为Acrylic,大陆称为腈纶。
聚丙烯腈纤维为今日已工业化之合成纤维中,最多采多姿的纤维。
聚丙烯腈纤维的定义为“属一种人造纤维形成这种纤维的物质是任何长练的聚合体所组成的,此聚合体至少含有85%以上之聚丙烯腈成分”。
而经改质过的聚丙烯腈纤维称为改质聚丙烯腈纤维(modacrylic fiber),其中聚丙烯腈成分占85%以下但至少须含有35%以上(Textile Fiber Product Identification Act 1960)。
聚丙烯腈纤维之分类聚丙烯腈纤维为高熔点之聚合物,例如奥隆(Orlon)之熔点为238℃~249℃,聚丙烯腈纤维之熔点约在240℃左右,故加热至融点时容易变质,不能融熔纺丝,一班均采用融液纺丝法。
早期因为无适当的溶剂,对于溶剂的选择上,为最大的问题点。
直到1948年,美国杜邦公司(Du pont)发现DMF(dimethyl formamide二甲基甲酰胺)为聚丙烯腈纤维之最佳的溶剂,而在1950年大量生产,命名为奥隆(Orlon)。
因为聚丙烯腈单独聚合时染色较不易,故除了奥隆及极少数商品之外,现在市场上出售的聚丙烯腈纤维皆为其共聚合物(copolymer)。
例如维尼龙N为丙烯腈与醋酸乙烯酯,压克力隆为丙烯腈与苯乙烯之共聚合物。
而共聚合之意义在于强化物理性质与改善染色性(导入染色座席使盐基性染料可染或酸性染料可染),但各个制造厂商对于所使用之共聚合原料均极端的保守秘密,不做任何明确的说明。
纯粹聚丙烯腈纤维具有甚高的强度,而改质的聚丙烯腈纤维则强度较低,与黏液嫘萦差不多。
各种聚丙烯腈纤维的纵侧面都很类似,唯有截面的形状有异。
Orlon截面之形态 Orlon纵侧面之形态Acrilan截面之形态 Acrilan纵侧面之形态特有特有性质(1)短纤维柔软、蓬松,有像羊毛般给人温暖的感觉。
(2)抗候性特强,一般棉纤维经一年之风吹日晒,强度降低95%,nylon和蚕丝损失约99%,而聚丙烯腈织品的强度仅损失约20%。
(3) 耐热性优良:于150℃温度下,经过两日,强度仍不改变,200℃变黄,温度继续升高,色由黄而黑,但强度损失并不是很严重。
(4) 耐旋光性特优良:于室外暴露一年半,强度仍然保有77%。
(5) 水分率:1.5%。
(6) 比重:1.17。
(7) 具有防霉、抗虫和抗霉菌性。
一般用途:帐棚、遮日棚、雨棚、防水布、阳伞、窗帘、沙袋、衬衣、领带、运动服、工作服等等。
二、聚丙烯腈之化学构造及化性1、聚丙烯腈(PAN)的加成聚合反应由氰化氢分别与环氧乙烷、乙炔、乙醛作用,皆可生成丙烯腈单体。
氰化氢与环氧乙烷可经由两阶段反应生成丙烯腈。
聚丙烯腈(Polyacrylonitrile→P.A.N.)由原料丙烯腈(A.N.)加成聚合而成。
丙烯腈为具不饱和键的单体,可藉游离基引发剂的作用,促使它发生游离基聚合反应,其加成聚合反应(Addition Polymerization)步骤为:(1)初始反应(initiation)首先若干单元体被起始剂(initiator)活化而开始聚合反应,活化单体的方式有:热效应;游离基效应(常用);光效应;离子催化效应(常用)。
以游离基效应与离子催化效应为例。
Ⅰ、游离基效应:反应系统内添加初始剂,(R-R)吸收能量而分解成游离基R*(free radical),再以游离基R*为活化中心,诱导单元体进行成长反应。
Ⅱ、离子催化效应:利用金属卤化物(BF3、TiCl4、SnCl4、AlCl3等)的催化作用,将单元体在极低的温度下进行聚合反应。
反应期间催化剂吸收电子,单元体含双键的碳原子释放电子成为C+离子(carbonium iron)。
(2)成长反应(propagation)依成长反应单元体结合的方式,分为头-尾结合;头-头或尾-尾结合。
头-尾结合(head to tail)→较为安定a、同位立体结构(isotactic structure)b、对位立体结构(syndiotactic structure)c、错位立体结构(atactic structure)头-头(head to head)或尾-尾结合(tail to tail)→较不安定(3)终止反应(termination)交互终止反应溶剂转移终止反应质子转移终止反应不均齐化反应、终止反应,∵质子转移,∴分枝多,所需能量高;终止反应,分枝少,所需能量低,∴温度低即可。
反应过程中,分枝最多的地方在终止反应,不是初始或成长反应,因此要减少聚合反应的分枝的方法,就是降低并控制聚合反应温度。
2、聚丙烯腈纤维的分类根据美国联邦贸易委员会资料表示:(1) 丙烯腈(acrylonitrile)含量占聚合体的85%以上,称为聚丙烯腈纤维(Acrylic Fibers)。
(2) 丙烯腈含量占聚合体的35~85%,称为改质聚丙烯腈纤维(ModacrylicFibers)。
(3) 含100%丙烯腈含量者,一般称为工业级聚丙烯腈纤维(Technical grade,T-Acrylics)。
学术上分类聚丙烯腈纤维(Acrylic Fibers) 改质聚丙烯腈纤维(Modacrylic Fibers) 商业上分类Acrylic FiberⅠAcrylic FiberⅡAcrylic Fiber Ⅲ丙烯腈含量95~100%85~95%35~85%商品名称美 Orlon®日 Cashmilon®日 Exlan®日 Vonnel®日 Kanekalon®结晶性较大(H-bond较多)较小吸湿性较小较大染色性较难(结构致密)较易(结构松弛,第二成份多)强力较大较小回潮率1~2.5%0.4~4%比重较轻较重横断面近乎圆形近乎椭圆形聚丙烯腈纤维加入其它共聚合体(copolymer),其作用有二:改良物性(如强力等)增加对染料的可染性与均匀性一般丙烯腈与其它单体共聚合,其单元体有下列几种类别:使纤维带负电的酸性monomer使纤维带正电的碱性monomer使纤维不带电的中性monomer其中以第种第二成份较多,因此可利用盐基性染料染色,色相鲜艳,牢度佳。
3、聚丙烯腈纤维的化学结构PAN结晶区中有极强的氢键结合,这造成纤维强力↑,吸湿性↓,染色性↓,伸度下降。
4、聚丙烯腈纤维制造流程聚丙烯腈共聚合物可用溶液、悬浮、乳化聚合方式制得,首先制得象牙色的聚合物,再用高极性的溶剂溶解DMF二甲基甲酰胺(dimethylformamide)、DMSO二甲亚腈(dimethylsulfoxide)等使之溶解过滤之后,最后以湿式或干式纺丝法抽丝。
然后经过抽长及卷取处理,但须注意奥隆丝的处理和特多隆一样是在较高的温度下施行(称为热抽),通常抽长至三到八倍,可使分子排列成长条的并行炼而增加强度。
经过抽长及卷取处理的奥隆丝并成丝束,在经切短成奥隆棉(Orlon staple),也就是现在市面上所供应的货品。
5、聚丙烯腈纤维对热的性质聚丙烯腈纤维(含85%以上丙烯腈),比重(g/cm3):1.16~1.20,其玻璃转位点(Tg):87℃,公定回潮率1.3~2.5%。
聚丙烯腈质轻、保温,弹性回复率佳。
抗化学药品性强(除强酸、强碱,及某些溶剂外),抗微生物性优,故保存容易。
使用盐基性(阳离子性)染料染色,色泽鲜艳,坚牢度佳。
易带静电,易生毛羽。
(1) PAN受热变色的发色团甲亚胺基(azomethine group)多烯基(polyene)聚亚胺链(polyimine chain)(2) PAN受热变色机构A途径因添加亲质子试剂(极性试剂)或添加端基或Comonomer等第二成份而形成。
即Comonomer所引起的变色机构。
B途径因聚合反应期间,聚合体长链形成β-酮腈(β-Ketonitrile),β-酮腈受热生成聚亚胺链而变色。
C途径PAN受热氧化作用,使PAN内形成酮腈结构而变色。
6、聚丙烯腈纤维的应用(1) 蓬松纱(Bulky yarn)的制造聚丙烯腈纤维加热到Tg点以上呈现橡胶状态,延伸20~30%后冷却,则在常温下可保持此应变。
当聚丙烯腈纤维与其它纤维混纺后,于蒸气高温下,聚丙烯腈纤维会产生收缩,而其它纤维不收缩,因此使纱具有温暖、弹性的蓬松感。
(2) 用途聚丙烯腈纤维受日光及化学药品之抵抗力强,适于制造室外用织物,如:窗帘、帐篷、防雨布等。
在工业用途上,可作为化学工厂之滤布及电镀工业之阳极袋。
可以与羊毛、棉、嫘萦混纺,作西装衣料、地毯、针织品等。
三、各种市售PAN系纤维之特性奥隆(Orlon)的特性(1) 会燃烧而无确定的熔点,燃烧时有光亮的火焰,但易熄灭,有臭味,残渣为黑色的硬圆颗粒。
(2) 在235℃变黏,耐热性优良,超越100℃的温度下一个月,仍保有原来之强力。
(3) 可融于DMF(dimethyl formamide二甲基甲酰胺),其余之溶剂皆无影响。
(4) 比重1.14。
相对湿度65%时约为1.5%。
(5) 对于酸和碱均有良好的抵抗能力。
(6) 湿润时强力减弱很微小,干洗次数对其稳定无影响。
(7) 熨斗太热时,会使织物成油光或变黄。
(8) 会聚集静电,通常用静电防止剂加以控制。
(9) 当纯奥龙织物与其它纤维混纺时,都有柔软和暖的感觉,也都易洗快干。
Acrilin的特性是美国孟山都公司(Monsanto Company)的纺织部门出品,亦为丙烯腈的聚合物,其纺丝的方法是用湿式纺丝法在凝固液中使其凝固,故与奥隆稍异,其后又在高温下予以抽长卷取处理后切成小断。
(1) 无确定的熔点,有臭味,残渣为黑色的硬圆颗粒。
(2) 在沸水中,收缩2.5%。
(3) 对于酸和碱均有良好的抵抗能力。
(4) 对于氯酸盐及其它漂白剂,都有良好的抵抗能力。
(5) 对于一般溶剂及太阳光,性能均很良好,可融于DMF(dimethyl formamide二甲基甲酰胺)。
(6) 比重1.17。
(7) 易洗快干,不缩水。
(8) 质地蓬松,有温暖感,卷取性能良好。
(9) 强度和耐摩性中等,伸展性良好,吸水性甚低。
Creslan的特性美国氰胺公司出品(American Cyanamid Company)性质和Acrilan相似。
以上三种属于聚丙烯腈纤维,所含之主要成份均以丙烯腈为主,主要的用途为地毯、衣着、窗帘、滑雪装、短袜、婴儿衣物、运动装、工作服、帐幔、沙袋、室内饰物。
此类型之织物运用机器洗涤时,需用温水,及在最后冲洗时加入织物软化剂。
若需熨烫,宜用中温,不可用高温。
Dynel的特性(1) 与火焰接触时会燃烧,但一离开火焰即会自行熄灭,燃烧时不溶化,留下坚硬的黑色颗粒。
(2) 对酸、碱、蛀虫、霉菌、细菌、都有抵抗力。