第五章、聚酰胺纤维
聚酰胺纤维
聚合工艺: 己内酰胺的聚合工艺也分间歇式和连续式 两种。 间歇聚合:一次投料、混合、聚合、排料、 水冷、经铸带、切粒、洗涤、干燥。 连续聚合:混合、熔融、过滤、单体贮罐、 聚合、排料、冷却、切粒、洗涤、干燥。
3、mp型聚酰胺的加工技术
原料: 己二酸和己二胺缩聚制得。 生产工艺: 通常采用熔融缩聚的方法,以尼龙66盐作为中间 体进行缩聚制取聚己二酰己二胺。 目前工业生产聚己酰己二胺有间歇缩聚和连续缩聚两 种方法。 间歇缩聚;聚酰胺66间歇缩聚包括溶解、调配、缩聚、 铸带、切粒等工序。
2、mp型聚酰胺的缩聚
是由二元胺和二元酸缩聚而得 -[HN(CH2)xNHCO(CH2)yCO]- 命名-尼龙x(y+2) m是二元胺中的碳原子数;p是二元酸中的碳原子数。这类聚 酰胺被称为“酰胺mp”:例如聚酰胺66(尼龙66)
3、p型聚酰胺的加工技术
原料: 己内酰胺 反应机理 (1)己内酰胺的引发和加成:当己内酰胺被水 解生成氨基己酸后,己内酰胺分子就逐个连接到氨 基己酸的链上,相对分子质量为8000~14000的齐 聚物。 (2)链的增长:主要是齐聚物之间的缩聚,也 伴随少量引发和加成反应。 (3)平衡阶段:此阶段同时进行链交换、缩聚 和水解等反应,使分子量重新分布,最后根据反应 条件(如温度、水分及分子量稳定剂的用量等)达到 一定的动态平衡,聚合物的平均分子量也达到一定 值。
新型合成纤维 之 聚酰胺纤维(锦纶)
班级:高材131 姓名:梁小春 学号:20130401111002
目录
一、聚酰胺纤维简介 二、聚酰胺纤维原料及其加工技术 三、聚酰胺纤维结构与性质 四、聚酰胺纤维应用领域 五、聚酰胺纤维发展前景 六、参考文献
一、聚酰胺纤维简介
到目前为止,世界上所研究出的新型合成纤维主要有聚 乳酸纤维、PTT纤维、氨纶纤维、水溶性纤维、聚酰胺纤维、 聚酯纤维、聚丙烯氰纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维等。在我国, 主要以后四种为主,接下来我们就一起来了解下聚酰胺纤维。 1、定义 聚酰胺(俗称尼龙、锦纶)是指分子主链上含有酰胺基 团(-NHCO-)的高分子化合物。英文为polyamide,缩写为PA。 2、发展历程 聚酰胺的前30年是作为合成纤维材料,尼龙(Nylon) 的俗称就是来自与此。尼龙的最早发明商——美国杜邦公司 曾宣传:尼龙比蜘蛛丝还细、比钢铁还强。 1960年左右,聚酰胺开始被用做一种“工程塑料”。
聚酰胺纤维简介
聚酰胺纤维(PA)1.结构聚酰胺纤维(PA)是指其分子主链由酰胺键(—CO—NH—)连接的一类合成纤维。
各国的商品名称不同,我国称聚酰胺纤维为锦纶。
聚酰胺纤维是世界上最早实现工业化生产的合成纤维,也是化学纤维的主要品种之一。
聚酰胺纤维主链结构类似于蛋白质纤维,但相比于蛋白质纤维,聚酰胺纤维的不同之处。
组成和结构简单,在分子链的中间存在大量碳链和酰胺基,无侧链,仅在分子链的末端才具有羧基和氨基。
聚酰胺纤维的氨基含量低,锦纶66和锦纶6的氨基含量分别为0.4mol/kg纤维和0.098mol/kg纤维,为羊毛的1/10和1/20左右。
聚酰胺纤维的羧基含量高于氨基,在等电点时氨基全部以—NH3+离子的形式存在,而羧基只是部分以—COO-离子的形式存在。
锦纶66的等电点pH值为6~7。
2.主要性能1、强度:聚酰胺纤维是高强力合成纤维,其强度是棉纤维的2~3倍,是粘胶纤维的3~4倍;2、耐磨性:聚酰胺纤维的耐磨性是棉的10倍,是羊毛的20倍,它是制造一些经常受到摩擦的物品的理想材料如袜子,绳子等;3、耐酸性:聚酰纤维对酸比较敏感,冷的浓无机酸能分解锦纶6,就是冷的稀无机酸也会对其有影响;4、耐碱性:聚酰胺钎维有良好的耐碱性,在90℃,110℃烧碱溶液中处理16小时,对纤维强力没有什么影响;5、耐热性:聚酰胺纤维耐热性较差,受热后收缩较大,锦纶66纤维在80~140℃时其强力基本保持不变,180℃时才有下降趋势。
而锦纶6纤维在160℃时强力有下降趋势,170℃时大幅度下降;6、溶解性:聚酰胺纤维不溶于醇、醚、丙酮等一般溶剂。
但在常温下,能溶于蚁酸、甲酚、苯酚、氯化钙—甲醇混合溶液。
在高温时,溶于苯甲醇,并醋酸,乙二醇等溶液中;7、氧化剂作用:强氧化剂对聚酰胺纤维的强度有损害。
若需漂白,可用3%双氧水进行,但不宜使用含氯漂白剂;8、耐光性:长时间日光和紫外光的照射,会引起其大分子链断裂,使强度下降,纤维颜色泛黄。
聚酰胺纤维PPT课件
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聚酰胺的结构与性质
✓ 分子结构:含有酰胺基,在完全伸直的情况下为平面锯齿形结构 ✓ 适合于纤维分子量
✓ 尼龙6:14000~20000 ✓ 尼龙66:20000~30000 ✓ 分子量分布 ✓ 尼龙6:~2 ✓ 尼龙66:~1.85
离。 ❖由于己内酰胺的沸点较高(262.5oC),在工业上采用中等温
度,减压蒸发的方法脱单体。
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聚酰胺纤维的纺丝
(2)切片纺丝-切片萃取 • 由于单体在水中的溶解度较大,可用热水洗涤尼龙6切片。 • 用热水萃取后切片的低分子物含量下降到1.5~2.0%,满足纺丝
要求。 • 切片的干燥:切片经脱水,仍含有相当量的水分,需要干燥除
(2) 链 的 增 长 : 主 要 是 齐 聚 物 之 间 的 缩 聚 , 也 伴随少量引发和加成反应。
(3) 平 衡 阶 段 : 此 阶 段 同 时 进 行 链 交 换 、 缩 聚 和水解等反应,使分子量重新分布,最后根 据反应条件(如温度、水分及分子量稳定剂的 用量等)达到一定的动态平衡,聚合物的平均 分子量也达到一定值。
❖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。
❖喷 嘴 的 另 一 作 用 是 热 定 型 , 以 消 除 聚 酰 胺 纤 维 经 冷 拉 伸 后 的 后 收缩现象。
6000m/min,拉伸倍数1.2~1.5。 • 聚酰胺玻璃化温度及模量相对较低,可采用冷拉,第一辊不加
热和微热,第二辊加热定性
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聚酰胺纤维简介(借鉴材料)
聚酰胺纤维(PA)1.结构聚酰胺纤维(PA)是指其分子主链由酰胺键(—CO—NH—)连接的一类合成纤维。
各国的商品名称不同,我国称聚酰胺纤维为锦纶。
聚酰胺纤维是世界上最早实现工业化生产的合成纤维,也是化学纤维的主要品种之一。
聚酰胺纤维主链结构类似于蛋白质纤维,但相比于蛋白质纤维,聚酰胺纤维的不同之处。
组成和结构简单,在分子链的中间存在大量碳链和酰胺基,无侧链,仅在分子链的末端才具有羧基和氨基。
聚酰胺纤维的氨基含量低,锦纶66和锦纶6的氨基含量分别为0.4mol/kg纤维和0.098mol/kg纤维,为羊毛的1/10和1/20左右。
聚酰胺纤维的羧基含量高于氨基,在等电点时氨基全部以—NH3+离子的形式存在,而羧基只是部分以—COO-离子的形式存在。
锦纶66的等电点pH值为6~7。
2.主要性能1、强度:聚酰胺纤维是高强力合成纤维,其强度是棉纤维的2~3倍,是粘胶纤维的3~4倍;2、耐磨性:聚酰胺纤维的耐磨性是棉的10倍,是羊毛的20倍,它是制造一些经常受到摩擦的物品的理想材料如袜子,绳子等;3、耐酸性:聚酰纤维对酸比较敏感,冷的浓无机酸能分解锦纶6,就是冷的稀无机酸也会对其有影响;4、耐碱性:聚酰胺钎维有良好的耐碱性,在90℃,110℃烧碱溶液中处理16小时,对纤维强力没有什么影响;5、耐热性:聚酰胺纤维耐热性较差,受热后收缩较大,锦纶66纤维在80~140℃时其强力基本保持不变,180℃时才有下降趋势。
而锦纶6纤维在160℃时强力有下降趋势,170℃时大幅度下降;6、溶解性:聚酰胺纤维不溶于醇、醚、丙酮等一般溶剂。
但在常温下,能溶于蚁酸、甲酚、苯酚、氯化钙—甲醇混合溶液。
在高温时,溶于苯甲醇,并醋酸,乙二醇等溶液中;7、氧化剂作用:强氧化剂对聚酰胺纤维的强度有损害。
若需漂白,可用3%双氧水进行,但不宜使用含氯漂白剂;8、耐光性:长时间日光和紫外光的照射,会引起其大分子链断裂,使强度下降,纤维颜色泛黄。
中药化学 第五章 色谱分离技术-吸附色谱、聚酰胺
(二)吸附柱色谱操作技术
操作步骤
色谱柱的选择 内径与柱长比:1:10~1:20
装柱 上样 洗脱检查
1、装柱
干法装柱:直接用小漏斗将吸附剂均匀装入柱内的方法。 湿法装柱:将吸附剂装入盛有洗脱液的柱内,或将吸附剂 与洗脱液混合成混悬液再装入柱中,吸附剂慢慢沉降。
二、吸附色谱基本构成要素
吸附剂(固定相) 展开剂(流动相、移动相) 被分离的成分
(一)吸附剂
1、基本要求 一般来说,吸附剂要有较大的表面积和适宜
的活性,与移动相溶剂及被分离各成分不起化学 反应、颗粒均匀,并且在所用各种溶剂中不溶解。
2、种类 极性吸附剂:氧化铝、硅胶、聚酰胺、氧化镁、 硅酸镁、碳酸钙和硅藻土等。 非极性吸附剂:活性炭
2、种类 亲脂性有机溶剂:石油醚、环己烷、四氯化碳、苯、 甲苯、乙醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇等。 亲水性有机溶剂:丙酮、乙醇、甲醇等。 极性吸附能力的大小与选择展开剂的极性 和被分离成分的极性大小有关。
一般来说,当选用常用的硅胶或氧化铝这类极性 吸附剂时,展开剂的极性越大,解吸附能力越强, 否则越弱。
色谱分离技术按色谱原理分吸附色谱分配色谱离子交换色谱凝胶色谱色谱分离技术按操作形式分平面色谱tlcpc柱色谱毛细管电泳色谱色谱分离技术按流动相分液相色谱hplc气相色谱gc超临界流体色谱sfc二分类由于色谱法具有强大的分离能力众多的分离模式和灵活的检测手段因而被广泛用于化工医药生化和环境保护等领域尤其对中药化学成分的分离精制定性和定量检测等方面行之有效
影响聚酰胺吸附能力的主要因素如下:
1. 形成氢键的能力与溶剂有关。一般聚酰胺在水中 与化合物形成氢键的能力最强,在有机溶剂中较弱, 在碱性溶剂中最弱。因此溶剂对聚酰胺的洗脱能力 的次序为: 水〈甲醇或乙醇〈丙酮〈稀氢氧化钠溶液或稀氨水 〈甲酰胺或二甲基甲酰胺。
第五章化学纤维
• 二 聚乳酸纤维(PLA)
• 从玉米中提取的淀粉分解后得到葡萄糖,经乳酸菌发酵生 成乳酸,聚合形成聚乳酸。经熔融法或溶剂挥发法纺丝。
• 纤维结构:洁净度和取向度较高,横截面呈圆形,纵向平 直光滑。
• 性质:力学性能同聚酯纤维接近,强度高,伸长大,形态 稳定性好;吸湿性差W=0.3%,染色性差,抗紫外性好, 由于本身具有弱酸性,能抵抗细菌生长。具有生物降解性。
•
短纤维:包括集束、拉伸、上油、卷曲、干燥、定型、
切断、打包。
•
长丝:包括拉伸、加捻、定型、上油、络筒。
集束:将几个喷丝头喷出的丝束以均匀的张力集合成规定粗细的大股丝 束。
拉伸:一定倍数的拉伸———改善纤维中大分子的排列———取向度提 高———改善纤维的力学性质。 拉伸倍数越大,纤维强度高,伸长 小。根据拉伸倍数不同,可得到高强低伸型、低强高伸型、中强中 伸型化学纤维。
• 二 化学纤维的制造
• 一般经历三个过程:
•
纺丝液的制备——纺丝——后加工
• (1)纺丝液的制备
• 熔体法:将高聚物加热到熔点以上,使其熔融成较稳定 的粘性流动 的纺丝熔体。如:涤纶、锦纶、丙纶、乙纶。
•
因:熔融温度<分解温度
• 溶液法:用适当的溶剂将高聚物溶解成具有一定粘度的 纺丝液。 如:粘胶纤维、醋酯纤维、腈纶、氯纶、维纶。
• 3按形态结构分
• ① 长丝:化学纤维加工的到的连续丝条,不经过切断工 序的称之。
•
又分为单丝、复丝与变形丝。
• ② 短纤维:化纤在后加工中切断成为各种长度规格的短 纤维。分为等长、不等长,棉型、中长型、毛型等
• 4 按纤维性能差别分
《聚酰胺纤维》课件
聚酰胺纤维将向智能化发展,具备感知、响应和控制能力,满足未来的需求。
2
环保可持续
聚酰胺纤维的制备将朝向环保可持续方向发展,降低对环境的影响。
3
多功能化
聚酰胺纤维将具备更多的功能,满足不同领域的需求。
总结和展望
通过本课件,我们了解了聚酰胺纤维的定义、特点、制备工艺、性能与应用、 优点和缺点,以及市场前景和发展趋势。聚酰胺纤维作为一种高性能合成纤 维,将在未来得到更广泛的应用和发展。
聚酰胺纤维的制备工艺
1
溶剂法
通过将聚合物溶解在溶剂中,再进行纺丝和固化,得到聚酰胺纤维。
2
熔融法
将聚合物加热至熔点,通过挤出或喷丝等方法,使其冷却固化为聚酰胺纤维。
3
干法纺丝法
通过在低温干燥条件下将聚合物纺丝,再进行固化,制备聚酰胺纤维。
聚酰胺纤维的性能与应用
高强度与高模量
聚酰胺纤维具有优异的强度和刚度,广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。
《聚酰胺纤维》PPT课件
本课件将介绍聚酰胺纤维的定义、特点以及制备工艺。我们将深入探讨聚酰 胺纤维的性能与应用,以及其在市场中的前景和发展趋势。
聚酰胺纤维的定义和特点
聚酰胺纤维是一种高性能合成纤维,具有优异的物理化学性能和机械性能。 其具备高强度、高模量、耐热、耐磨、耐化学腐蚀等特点,广泛应用于纺织、 电子、医疗等领域。
聚酰胺纤维的市场前景
纺织行业
聚酰胺纤维在纺织行业中有广 泛的应用,特别是在高性能功 能纺织品和智能纺织品领域。
电子行业
聚酰胺纤维的光学和电学特性 使其成为光纤通信和电子产品 的理想材料。
汽车行业
聚酰胺纤维的高强度和耐热性 能,使其在汽车结构件和内饰 材料中得到广泛应用。
聚酰胺纤维简介
聚酰胺纤维(PA)1.结构聚酰胺纤维(PA)是指其分子主链由酰胺键(—CO—NH—)连接的一类合成纤维。
各国的商品名称不同,我国称聚酰胺纤维为锦纶。
聚酰胺纤维是世界上最早实现工业化生产的合成纤维,也是化学纤维的主要品种之一。
聚酰胺纤维主链结构类似于蛋白质纤维,但相比于蛋白质纤维,聚酰胺纤维的不同之处。
组成和结构简单,在分子链的中间存在大量碳链和酰胺基,无侧链,仅在分子链的末端才具有羧基和氨基。
聚酰胺纤维的氨基含量低,锦纶66和锦纶6的氨基含量分别为0.4mol/kg纤维和0.098mol/kg纤维,为羊毛的1/10和1/20左右。
+离子的形式聚酰胺纤维的羧基含量高于氨基,在等电点时氨基全部以—NH3存在,而羧基只是部分以—COO-离子的形式存在。
锦纶66的等电点pH值为6~7。
2.主要性能1、强度:聚酰胺纤维是高强力合成纤维,其强度是棉纤维的2~3倍,是粘胶纤维的3~4倍;2、耐磨性:聚酰胺纤维的耐磨性是棉的10倍,是羊毛的20倍,它是制造一些经常受到摩擦的物品的理想材料如袜子,绳子等;3、耐酸性:聚酰纤维对酸比较敏感,冷的浓无机酸能分解锦纶6,就是冷的稀无机酸也会对其有影响;4、耐碱性:聚酰胺钎维有良好的耐碱性,在90℃,110℃烧碱溶液中处理16小时,对纤维强力没有什么影响;5、耐热性:聚酰胺纤维耐热性较差,受热后收缩较大,锦纶66纤维在80~140℃时其强力基本保持不变,180℃时才有下降趋势。
而锦纶6纤维在160℃时强力有下降趋势,170℃时大幅度下降;6、溶解性:聚酰胺纤维不溶于醇、醚、丙酮等一般溶剂。
但在常温下,能溶于蚁酸、甲酚、苯酚、氯化钙—甲醇混合溶液。
在高温时,溶于苯甲醇,并醋酸,乙二醇等溶液中;7、氧化剂作用:强氧化剂对聚酰胺纤维的强度有损害。
若需漂白,可用3%双氧水进行,但不宜使用含氯漂白剂;8、耐光性:长时间日光和紫外光的照射,会引起其大分子链断裂,使强度下降,纤维颜色泛黄。
聚酰胺纤维在高分子材料中的性能研究
聚酰胺纤维在高分子材料中的性能研究1. 背景聚酰胺纤维,又称尼龙纤维,是一种具有优异性能的高分子材料它是由酰胺单元通过酰胺键连接而成,具有良好的耐磨性、耐化学性、柔韧性和热稳定性聚酰胺纤维在高分子材料中的应用非常广泛,包括纺织、塑料、橡胶、涂料、粘合剂等领域本文将详细介绍聚酰胺纤维在高分子材料中的性能研究2. 聚酰胺纤维的结构与性能聚酰胺纤维的结构对其性能有着重要影响聚酰胺纤维的结构主要包括分子链结构、分子间作用力和结晶度等方面2.1 分子链结构聚酰胺纤维的分子链由酰胺单元组成,通过酰胺键连接酰胺键具有较强的化学稳定性,使得聚酰胺纤维具有良好的耐化学性此外,聚酰胺纤维的分子链上还含有大量的极性官能团,如酰胺羰基和酰胺羟基,这些官能团的存在使得聚酰胺纤维具有良好的溶解性和加工性2.2 分子间作用力聚酰胺纤维的分子间作用力主要包括范德华力和氢键作用力范德华力是分子之间的瞬时偶极相互作用,它使得聚酰胺纤维具有良好的柔韧性和耐磨性氢键作用力是分子之间的较强相互作用,它使得聚酰胺纤维具有良好的热稳定性和耐热性2.3 结晶度聚酰胺纤维的结晶度对其性能也有重要影响结晶度较高时,聚酰胺纤维具有良好的强度和模量,但韧性较差结晶度较低时,聚酰胺纤维具有良好的韧性和可塑性,但强度和模量较低因此,通过控制聚酰胺纤维的结晶度,可以调节其性能,以满足不同应用领域的需求3. 聚酰胺纤维在高分子材料中的应用聚酰胺纤维在高分子材料中的应用非常广泛,主要包括纺织、塑料、橡胶、涂料和粘合剂等领域3.1 纺织聚酰胺纤维在纺织领域中的应用非常广泛,可以制作各种织物、袜子、内衣、运动服等聚酰胺纤维具有良好的弹性和柔软性,以及较好的耐磨性和耐化学性,因此深受消费者喜爱3.2 塑料聚酰胺纤维在塑料领域中的应用也非常广泛,可以制作各种塑料制品,如管材、棒材、片材等聚酰胺纤维具有良好的热稳定性和耐化学性,以及较好的韧性和可塑性,因此被广泛应用于塑料制品的制造中3.3 橡胶聚酰胺纤维在橡胶领域中的应用也日益广泛,可以制作各种橡胶制品,如轮胎、胶管、密封圈等聚酰胺纤维具有良好的弹性和耐磨性,以及较好的耐化学性和热稳定性,因此被广泛应用于橡胶制品的制造中3.4 涂料聚酰胺纤维在涂料领域中的应用也较为广泛,可以用于制作各种涂料聚酰胺纤维具有良好的附着力和耐磨性,以及较好的耐化学性和热稳定性,因此被广泛应用于涂料的制造中3.5 粘合剂聚酰胺纤维在粘合剂领域中的应用也较为广泛,可以用于制作各种粘合剂聚酰胺纤维具有良好的粘合强度和耐化学性,以及较好的耐热性和耐久性,因此被广泛应用于粘合剂的制造中4. 结论聚酰胺纤维作为一种具有优异性能的高分子材料,在高分子材料中的应用非常广泛通过控制聚酰胺纤维的结构和结晶度,可以调节其性能,以满足不同应用领域的需求未来,随着科学技术的不断发展,聚酰胺纤维在高分子材料中的应用将会更加广泛,对高分子材料的发展起到重要的推动作用参考文献[1] 陈敏,张红霞. 聚酰胺纤维的性能及应用[J]. 化工进展, 2010,29(9): 146-152.[2] 李玉萍,张军. 聚酰胺纤维的研究进展[J]. 化工科技, 2015, 27(2): 1-7.[3] 王晶,张伟. 聚酰胺纤维的性能及在高分子材料中的应用[J]. 化工新材料, 2017, 36(4): 1-6.聚酰胺纤维在高分子材料中的应用与展望1. 背景聚酰胺纤维,通常称作尼龙纤维,由于其独特的分子结构和性质,已经成为高分子材料领域中不可或缺的一员它是由多个酰胺单元通过酰胺键结合而成,具有出色的耐磨性、耐化学性、柔韧性和热稳定性聚酰胺纤维广泛应用于各种高分子材料制品中,如纺织、塑料、橡胶、涂料和粘合剂等本文主要目的是探讨聚酰胺纤维在高分子材料中的应用及其未来的发展前景2. 聚酰胺纤维的分子结构与性能聚酰胺纤维的分子结构对其性能有着决定性的影响其分子链由酰胺单元构成,通过酰胺键连接,这种化学键具有较高的化学稳定性,使得聚酰胺纤维在许多化学环境中都能保持良好的性能此外,聚酰胺纤维分子链上含有大量的极性官能团,如酰胺羰基和酰胺羟基,这些官能团赋予了聚酰胺纤维良好的溶解性和加工性2.1 分子链结构聚酰胺纤维的分子链结构是决定其性能的关键因素分子链的刚性和柔性会影响聚酰胺纤维的机械性能,如强度、模量和韧性等此外,分子链上的官能团还会影响聚酰胺纤维的化学性质,如耐腐蚀性和亲水性等2.2 分子间作用力聚酰胺纤维的分子间作用力主要包括范德华力和氢键作用力范德华力是分子间的瞬时偶极相互作用,它使得聚酰胺纤维具有良好的柔韧性和耐磨性氢键作用力是分子间的较强相互作用,它使得聚酰胺纤维具有良好的热稳定性和耐热性2.3 结晶度聚酰胺纤维的结晶度对其性能也有重要影响结晶度较高时,聚酰胺纤维具有良好的强度和模量,但韧性较差结晶度较低时,聚酰胺纤维具有良好的韧性和可塑性,但强度和模量较低因此,通过控制聚酰胺纤维的结晶度,可以调节其性能,以满足不同应用领域的需求3. 聚酰胺纤维在高分子材料中的应用聚酰胺纤维在高分子材料中的应用非常广泛,主要体现在以下几个领域3.1 纺织聚酰胺纤维在纺织领域中的应用非常广泛,可以制作各种织物、袜子、内衣、运动服等聚酰胺纤维具有良好的弹性和柔软性,以及较好的耐磨性和耐化学性,因此深受消费者喜爱3.2 塑料聚酰胺纤维在塑料领域中的应用也非常广泛,可以制作各种塑料制品,如管材、棒材、片材等聚酰胺纤维具有良好的热稳定性和耐化学性,以及较好的韧性和可塑性,因此被广泛应用于塑料制品的制造中3.3 橡胶聚酰胺纤维在橡胶领域中的应用也日益广泛,可以制作各种橡胶制品,如轮胎、胶管、密封圈等聚酰胺纤维具有良好的弹性和耐磨性,以及较好的耐化学性和热稳定性,因此被广泛应用于橡胶制品的制造中3.4 涂料聚酰胺纤维在涂料领域中的应用也较为广泛,可以用于制作各种涂料聚酰胺纤维具有良好的附着力和耐磨性,以及较好的耐化学性和热稳定性,因此被广泛应用于涂料的制造中3.5 粘合剂聚酰胺纤维在粘合剂领域中的应用也较为广泛,可以用于制作各种粘合剂聚酰胺纤维具有良好的粘合强度和耐化学性,以及较好的耐热性和耐久性,因此被广泛应用于粘合剂的制造中4. 聚酰胺纤维在高分子材料中的未来发展展望随着科学技术的不断进步,聚酰胺纤维在高分子材料中的应用将会更加广泛未来的发展趋势主要集中在以下几个方面4.1 功能性聚酰胺纤维的开发通过在聚酰胺纤维的分子链中引入特定的功能团,可以开发出具有特殊性能的聚酰胺纤维,如导电性、导热性、光敏性等这些功能性聚酰胺纤维将在高分子材料领域中发挥重要作用4.2 聚酰胺纤维的纳米复合材料将聚酰胺纤维与纳米材料进行复合,可以制备出具有优异性能的纳米复合材料例如,聚酰胺纤维与碳纳米管的应用场合1. 纺织行业在纺织行业中,聚酰胺纤维被广泛应用于制作各种织物、袜子、内衣、运动服等其良好的弹性和柔软性使得聚酰胺纤维制品穿着舒适,同时耐磨性和耐化学性使其具有较长的使用寿命2. 塑料行业聚酰胺纤维在塑料行业中的应用也非常广泛,可以制作各种塑料制品,如管材、棒材、片材等其热稳定性和耐化学性使得聚酰胺纤维塑料制品在高温或化学腐蚀环境中保持性能稳定3. 橡胶行业在橡胶行业,聚酰胺纤维被用于制作轮胎、胶管、密封圈等橡胶制品其弹性和耐磨性使得橡胶制品具有较好的力学性能,同时耐化学性和热稳定性保证了橡胶制品在恶劣环境下的使用寿命4. 涂料行业聚酰胺纤维在涂料行业中的应用也较为广泛,可以用于制作各种涂料其良好的附着力和耐磨性使得涂料在各种基材上具有良好的附着性和耐久性5. 粘合剂行业聚酰胺纤维在粘合剂行业中的应用也较为广泛,可以用于制作各种粘合剂其良好的粘合强度和耐化学性使得粘合剂能够在各种材料之间实现强力的粘合注意事项1. 化学稳定性虽然聚酰胺纤维具有较好的化学稳定性,但在特定环境下仍需注意其与某些化学物质的相容性如在某些强酸、强碱或有机溶剂中,聚酰胺纤维的性能可能会发生变化2. 温度敏感性聚酰胺纤维的性能对温度较为敏感,因此在高温环境下使用时,需注意其性能可能发生变化如在高温下,聚酰胺纤维的强度和模量可能会降低,导致性能下降3. 结晶度控制聚酰胺纤维的结晶度对其性能有重要影响在实际应用中,需要根据具体需求调整结晶度,以实现所需性能如在要求高强度和模量的场合,应选择高结晶度的聚酰胺纤维;而在要求高韧性和可塑性的场合,应选择低结晶度的聚酰胺纤维4. 加工条件聚酰胺纤维在加工过程中,需要注意加工条件对其性能的影响如在熔融加工过程中,温度和压力条件会影响聚酰胺纤维的结晶度和分子量,从而影响其性能5. 添加剂选择在制备聚酰胺纤维的过程中,可能会添加各种添加剂以改善其性能如填料、润滑剂、抗氧剂等在选择添加剂时,需考虑其与聚酰胺纤维的相容性以及最终制品的性能要求聚酰胺纤维在高分子材料中的应用广泛,但在实际应用过程中,需要注意其化学稳定性、温度敏感性、结晶度控制、加工条件和添加剂选择等方面的问题,以确保制品的性能和质量。
聚酰胺纤维
第一节概述聚酰胺纤维是指分子主链由酰胺键( )连接起来的一类合成纤维.已工业化的聚酰胺品种有:聚已二酰已二胺纤维(单体已二酸,已二胺)聚酰胺66 P A-66;聚已内酰胺纤维(已内酰胺) 聚酰胺-6 P A-6;聚癸二酰癸二胺纤维(癸二酸,癸二胺)聚酰胺-1010 P A-1010;聚癸二酰已二胺纤维(癸二酸,已二胺)聚酰胺-610 P A-610.聚酰胺的品种有十多种(书表4-1)但主要的产品是P A-66和P A-6,两者的产量占聚酰胺的90%以上(两者比例各半).我国聚酰胺6的产量约占60%,聚酰胺66的产量约占40%左右.由于历史原因和各国具体条件不同,美国英法等西欧国家以生产P A-66为主.而日本,意大利,原苏联及东欧各国以生产聚酰胺6为主,一些发展中国家也大多发展聚酰胺6纤维.聚酰胺纤维生产中长丝占绝大部分,但短纤维的生产比例逐步有所上升.各国生产的聚酰胺的商品的名称有所不同我国美国前苏联德国日本锦纶尼龙Nylon 卡普隆Kapron 贝纶perlon 阿米纶Aminlon1935年美国Carothers合成出P A-66,36-37年用熔体法制出纤维,38年中试, 39-40年工业化.1938年德国Schack 用已内酰胺聚合出P A-6,并发明生产纤维术,1941年工业化.本章主要介绍聚酰胺66和聚酰胺6两大纤维品种的生产过程及其成型加工工艺.第二节聚酰胺的生产聚酰胺树脂的制造方法很多,但工业上最重要的方法不外乎熔融缩聚法,开环聚合法和低温聚合法三种.低温聚合法又包括界面聚合和溶液聚合.根据原料单体以及聚合体的特性而采用不同的制备方法.一,聚己二酰己二胺的制备聚己二酰己二胺(聚酰胺66,P A-66)由己二酸和己二胺缩聚制得.为了保证获得相对分子质量足够高的聚合体,要求在缩聚反应时己二胺和己二酸有相等的摩尔比,因为任何一种组分过量都会使由酸或氨端基构成的链增长终止.为此,在工业生产聚己二酰己二胺时,先使己二酸和己二胺生成聚酰胺66盐(P A-66盐),然后用这种盐作为中间体进行缩聚制取聚己二酰己二胺.1.P A-66盐的制备P A-66盐通常用己二酸的20%甲醇溶液和己二胺的50%甲醇溶液中和制得,因为此反应是放热反应,所以温度要严格控制,采用甲醇回流除去中和热;一般温度控制在60—70℃,不断搅拌,使之中和成盐;控制pH值为6.7~7.0,进行冷却,结晶,离心分离.析出的66盐用甲醇洗净,滤去洗涤液,干燥后即得精制66盐.另一种生产P A-66盐的方法是以水为溶剂(水溶液法).使己二酸和己二胺在水介质中发生反应,制成60%的P A-66盐水溶液,用泵送到贮槽,直接供缩聚工序使用.此法省去了固体P A-66盐的再溶解过程和溶剂的回收蒸馏过程,成本低,生产安全,但产品稳定性稍差,并要求己二酸和己二胺的纯度高.固体P A-66盐为白色结晶粉末,熔点为192.5℃,含水量60%),在贮存或输送时容易结晶.在配制P A-66盐的同时,加入己二酸或醋酸作为相对分子质量调节剂,其用量根据聚合物的相对分子质量而定,如要求相对分子质量在13000左右,则己二酸用量为(0.9±0.05)%或醋酸0.5%(按P A-66盐重量计).在工业生产中,还加入2%的己内酰胺,使聚合物熔点稍有降低,并能改进纤维的拉伸性能和增加纤维的柔韧性.间歇缩聚设备简单,工艺比较成熟,容易变换品种,可以进行小批量生产.但是聚合纺丝不能连续化,要经过铸带,切粒,干燥和再熔融才能纺丝,因此能耗高,生产效率低,而且产品质量不稳定.(2)连续缩聚:P A-66盐的连续缩聚,根据设备的形式和能力的不同可分为横管式连续缩聚,立管式连续缩聚以及"五大器"式连续缩聚等.①横管式连续缩聚:横管式连续缩聚工艺流程如图4-2所示.图4-2横管式连续缩聚工艺流程示意图1-溶解锅2-过滤器3-贮存桶4-柱塞泵5-加热器6-高一管7,8-横管9-高二管10-减压泵11-闪蒸器12-脱泡器13-后缩聚釜14-立式螺杆横管式连续缩聚工艺参数:P A-66盐水溶液浓度/% 50--60己二酸/% 0.5(按P A-66盐重量计)己内酰胺/% 2(按P A-66盐重量计)溶解锅溶解温度/℃80~90贮存桶保温温度/℃85~95高一管温度/℃210~215;横管温度/ ℃215 ~225;高二管温度/℃225;前缩聚时间2~3h闪蒸器温度/℃285;时间3—5s后缩聚釜温度/℃315; 时间30~40min②立管式连续缩聚:图4-3是工艺流程示意图.图4-3 立管式连续缩聚工艺流程示意图1—溶解锅2—齿形过滤器3—贮存桶4—烛形过滤器5—柱塞泵6—高一管7—高二管8—高三管9—高四管10—减压泵11—脱泡器12—后缩聚釜13—惰性气体入口14—出料螺杆立管式连续缩聚工艺参数举例:P A-66盐水溶液浓度/% 57.8~59.2己二酸/% 0.2 (按P A-66盐重量计)己内酰胺/% 3 (按P A-66盐重量计)溶解锅溶解温度/℃80~90贮存桶保温温度/℃85~95高一管壁温/℃275~285; 出料温度/℃>210高二管壁温/℃295~305; 料温/℃239高三管壁温/℃314高四管壁温/℃315; 料温/℃280高一管至高四管均为高压,压力为1.764MP a,停留时间约3h,聚合物平均相对分子质量可达5000~6000.减压泵保温温度/℃290; 出口压力常压输料管保温温度/℃307后缩聚釜内温/℃280; 压力常压后缩聚时间/h 3; 聚合度达到要求出料螺杆保温温度/℃285二,聚己内酰胺的制备聚己内酰胺(P A-6)可以由ω-氨基己酸缩聚制得,也可由己内酰胺开环聚合制得.但由于己内酰胺的制造方法和精制提纯均比ω-氨基己酸简单,因此在大规模工业生产上,都采用以己内酰胺作为原料.己内酰胺开环聚合制备聚己内酰胺的生产工艺可以采用三种不同的聚合方法:水解聚合,阴离子聚合(由于采用碱性催化剂,也称碱聚合)和固相聚合.目前生产纤维用的聚己内酰胺主要采用水解聚合工艺.1.己内酰胺的开环聚合己内酰胺水解(开环)聚合的主要化学反应如下:反应式中的n,m,k1,k2,k3均为任意正整数.根据以上水解聚合反应式,可将其过程划分为三个阶段.(1)己内酰胺的引发和加成:当己内酰胺被水解生成氨基己酸后,己内酰胺分子就逐个连接到氨基己酸的链上,相对分子质量为8000~14000.(2)链的增长:由于在第一阶段中绝大部分己内酰胺单体都参加了反应,因此在这一阶段主要是进行上阶段形成的短链之间的连接,聚合物的相对分子质量得到进一步提高.这一阶段以缩聚反应为主,也伴随发生少量引发和加成反应.(3)平衡阶段:此阶段同时进行链交换,缩聚和水解等反应,使相对分子质量重新分布,最后根据反应条件(如温度,水分及相对分子质量稳定剂的用量等)达到一定的动态平衡,聚合物的平均相对分子质量也达到一定值.此阶段包含着链的终止,可采用胺或酸作为链的终止剂,使反应到达一个平衡点.由于反应是可逆的,平衡时水分含量也影响相对分子质量大小,因此在第二和第三阶段质量传递和水的去除是控制反应速度的主要因素.己内酰胺开环聚合生成聚己内酰胺时,仅仅是分子内的酰胺键变成了分子间的酰胺键,这就像其它没有新键产生的基团重排反应一样,反应进行的自由能△F变化很小,所以己内酰胺开环聚合具有可逆平衡的性质,它不可能全部转变成高聚物,而总残留部分单体和低聚体.例如250℃时,在聚己内酰胺的平衡体系中,单体,二聚体,三聚体多达10%~11%.采用连续聚合时,聚合物中低分子物质有10.3%(其中,己内酰胺占75%,低聚物占25%);采用间歇聚合时,聚合物中低分子物质有11.6%(其中,己内酰胺占42%;低聚物占58%).因此清除聚合体或纤维中的低分子物是聚己内酰胺纤维生产中不可缺少的工序.2.己内酰胺的聚合工艺己内酰胺的聚合工艺也分间歇式和连续式两种.间歇聚合:将引发剂,分子量调节剂和熔融的己内酰胺的混合物一起加入聚合釜中,在一定温度和压力下进行聚合.当分子量达到预定要求后,将聚合物从釜底排出,并用水急冷,经铸带,切粒即得到聚己内酰胺树脂.设备简单,更换品种及开停比较方便.质量均一性差,操作比较繁多,只适于小批量生产.连续聚合:如书图4-4为连续聚合工艺流程图.图4-3 KF型连续聚合工艺流程示意图1—己内酰胺投料器2—熔解锅3,6,10,14,17,20,21,22,28,31,34,36—输送4,7,15—过滤器5—己内酰胺熔体贮槽8—己内酰胺熔体罐9—Ti02添加剂调配器11,23,26,32,35—热交换器12—中间罐13—调制计量罐16—高压槽18,19—无离子水加水槽24—VK聚合管25—分馏柱27—冷凝水受槽29—铸带切粒机30—联苯贮槽37—水循环槽聚合管温度分三段控制:第一段:开环聚合,熔体温度240℃左右第二段:聚合为主,熔体温度260℃左右第三段:平衡阶段,熔体温度250℃左右聚合时间25~35h3,影响聚合的工艺参数.(1)开环剂水的用量:水解开环如在诱导期,随水量↑ 诱导期↓反应速率↑,达到平衡的时间↓分子量↓反应后期除去水.(2)聚合温度:温度升高,聚合速度升高,t降低,平衡时单体含量增加,易产生热裂解,DP降低.(3)聚合时间:t↑,单体转化率DP↑,至平衡.后期随t↑,分子量分布→平均.工艺控制的聚合时间与开环剂用量,T及平均分子量有关.(4)分子量稳定剂:平均分子量根据纤维品种的不同而有不同的要求.聚合时必须加入适当的分子量稳定剂,以封闭端基,控制分子链的增长,保证其熔体具有一定的粘度,常用的分子量稳定剂是己二酸,醋酸等有机酸.分子量稳定剂↑平均分子量↓.三,聚酰胺的结构与性能(一) 聚酰胺的结构(1)分子结构:聚酰胺的分子是由许多重复结构单元(即链节),通过酰胺键( )连接起来的线型长链分子,在晶体中为完全伸展的平面锯齿形构型.聚己内酰胺的链节结构为一NH(CH2)5CO一,聚己二酰己二胺的链节结构为一OC(CH2)4CONH(CH2)6NH一,大分子中含有的链节数目(聚合度)决定了大分子链的长度和相对分子质量.成纤聚己内酰胺的数均相对分子质量为14000~20000左右,成纤聚己二酰己二胺的相对分子质量为20000~30000左右.聚己二酰己二胺的=1.85, 聚己内酰胺的 .(2)晶态结构:聚己二酰己二胺的晶态结构有两种形式:α型和β型.其分子链在晶体中具有完全伸展的平面锯齿形构象,如图4-4所示.氢键将这些分子固定形成片,这些片的简单堆砌就形成了α结构的三斜晶胞.在聚己二酰己二胺的结构单元中有偶数的碳原子,因此大分子中的羰基上的氧和氨基上的氢都能形成氢键,比较容易形成结晶,其动力学结晶能力G=133.图4-4 晶体中聚己二酰己二胺分子链排列示意图聚己内酰胺大分子在晶体中的排列方式有平行排列和反平行排列两种可能,当反平行排列时,羰基上的氧和氨基上的氢才能全部形成氢键;而平行排列时,只能部分地形成氢键,见下页图.由于氢键作用的不同,聚己内酰胺的晶态结构比较复杂,有γ型(假六方晶系); β型(六方晶系);α型(单斜晶系).α晶体是最稳定的形式,大分子呈完全伸展的平面锯齿形构象,相邻分子链以反平行方式排列,形成无应变的氢键.(二) 聚酰胺的性质(1)密度:聚己内酰胺的密度随着内部结构和制造条件不同而有差异.不同晶型的晶态密度的数值不同;测试方法不同,结果也不一致.据洛尔丹(Roldan)报道,根据X射线的数据计算得到下列数值:α型晶体密度计算值为1.230g/cm3,β型晶体为1.150g/cm3 ,γ型晶体为1.159g/cm3,无定形区的密度为1.084g/cm3,.通常,聚己内酰胺是部分结晶的,因此测得的密度在1.12~1.14g/cm3之间.而聚己二酰己二胺也是部分结晶的,其密度在1.13~1.16g/cm3左右.(2)熔点:聚酰胺是一种部分结晶高聚物,具有较窄的熔融范围,通常测得的聚己内酰胺的熔点为220℃,聚己二酰己二胺的熔点为260℃.同其它高聚物一样,聚酰胺也容易受过冷作用的影响,实际上其凝固点常常比熔点低约30℃,如聚己二酰己二胺的凝固温度为215~240℃.(3)玻璃化温度:聚己内酰胺的玻璃化温度为50~75℃,聚己二酰己二胺的玻璃化温度为40—60℃.(三)纺丝中P A6晶态结构的变化1,P A6结晶变体的生成条件和结晶特征在甬道末端的纤维非晶大分子排列基本无序ρ 1.084给湿上油以后γ晶二轴有序 c轴无序1.155拉伸纤维γ晶→α晶(部分)1.136~1.194定型后纤维α晶高度取向大分子键1.2332,纺丝中的给湿与结晶刚从甬道出来的纤维是无定型的,它吸收水分后很容易发生诱导结晶,同时纤维发生自发的伸长.如果将无定型的P A6纤维绕在筒子上,它吸收空气中的水分后同样也会发生诱导结晶和纤维伸长,这样会出现绕在筒子上的丝松圈和塌边现象,因此在纺丝中要采取给湿的措施-卷绕前增加一个给湿盘.纤维可以先给湿后上油,或将给湿上油并在一起,但应该使水分在纤维内容易扩散渗透.3.高速纺的结晶与纺速当V>1500m/min时V升高,纤维中晶核迅速增加,停留时间在缩短,使水分来不及渗透到微晶的空隙中去,出现卷绕丝继续吸收水分,使晶核长大成晶粒,丝条伸长导致松筒塌边.当进一步提纺速至4000m/min以上时,大分子取向明显增加,取向诱导结晶,卷绕度增加,其后的结晶效应明显减弱,为实现卷绕工艺的最大稳定性,高速纺的纺速以4200~4500为宜,相应的后拉伸倍数为1.2~1.3倍.第三节聚酰胺的纺丝P A纤维以切片法为主,直接纺丝主要限于生产短纤维.切片要求:分子量分子量分布切片含水Tm TgP A66 2~3万1.85 <0.08% 265 40~60P A6 1.4~2万2 <0.08% 215~220 35~50一,工艺流程1,P A66纤维生产工艺流程示意图尼龙66盐→聚合→切片→干燥→熔融纺丝→拉伸→热处理加捻→卷取→长丝卷曲→切断→短纤维2,P A6纤维生产工艺流程示意图己内酰胺→聚合→P A6熔体纺丝铸带纺丝集束→拉伸→洗涤→上油→卷曲→切断→干燥定型→打包→短纤维拉伸加捻→补充加捻→压洗定型→平衡倒筒→检验包装→长丝铸带→切粒→萃取→干燥→熔融纺丝→拉伸加捻→补充加捻→定型→平衡倒筒→检验包装→长丝变形加工→弹力丝由流程图可见:P A6生产中不同于其它熔纺纤维的一个重要特点是要清除聚合物或纤维中的单体及低聚物.二,P A6纤维生产中的除单体方法成品纤维中存在单体低聚物会带来以下后果:(1) 影响纤维染色的均匀性(2) 长期存放会使纤维出现黄斑发脆1,纺前处理.(1)连续聚合直接纺丝的纺前脱单体原理:根据聚己内酰胺和单体的挥发性不同,使聚己内酰胺熔体中的单体蒸出来.为了提高蒸发效率,减少蒸发皿中的停留时间,一般在真空状态下进行.在真空闪蒸皿中熔体以薄膜状,细流状,雾状等形式进入闪蒸室以尽可能大的蒸发面积除去单体及低聚物.(2)切片法纺丝的切片萃取切片的萃取采用热软水洗涤的办法,萃取过程中一方面是水渗透到切片内部,一方面是切片内的可萃取物不断向外扩散到切片表面,然后再溶解到热水中.2,纺后处理(1)短纤维水洗切断前的长丝束洗涤:长丝束在洗涤槽内的热水中进行,通过一定的时间洗去单体.切断后的短纤维洗涤:短纤维在淋洗机上进行的同时,洗涤水自淋撒装置喷洒下来洗去单体.(2)长丝的压洗长丝卷绕在带孔的筒管上,这些筒管装在一个带孔的压洗柱上,压洗用的软水,从压洗柱的小孔流出经筒管的孔穿过丝层溶解可溶性单体.使单体含量<1.5%.三,长丝生产的有关工艺过程1,________1.拉伸加捻:在同一设备上完成以拉伸为主,并给予520捻/m的捻度以增加纤维的捻合.2. 补充加捻:进一步加捻至100~400捻/m,对P A6纤维还有倒筒的作用,将其绕在带孔的铝合金筒管上压洗定型.3.定型:一般在蒸汽锅中加热定型.为防止氧化先抽真空,然后通入直接蒸汽至0.08~0.1Mpa定型1小时4.平衡:压洗定型后的丝束水含量较高,需恒温一定时间除去水分,并使含湿量均匀.平衡条件:相对湿度60~65%温度25±1℃时间24h含湿量3.5~4%1,_________ 5.倒筒:把丝束从压洗筒子(P A6)或拉伸筒子(P A66)上退下来,绕到锥形筒管上.四,聚酰胺的高速纺丝聚酰胺的高速纺丝设备与聚酯基本相同,但纺丝工艺有一定的差别.1.纺丝温度根据聚合物的熔点及其熔体的流变性能P A6 纺丝温度265~270℃P A66 纺丝温度280~290℃2.冷却条件风温20℃风速0.3~0.5m/s 相对湿度65~75%P A6的冷却成形条件与P E T基本相同,这是因为虽然P A6的纺丝温度较低,但其Tg也较低,从熔体细流冷却至Tg 丝条的温度降与PE T相近,因此散热量也大致相近.3,纺丝速度聚酰胺的纺速为4200~4500m/min,高于涤纶P OY,这是由纺丝速度与卷绕丝的超分子结构所决定的.(1)纺丝速度与卷绕丝预取向度的关系纺速3500m/min时VL升高预取向度显著增大高速纺的目的是在于获取大而稳定的预取向度,以减少后拉伸倍数,因此聚酰胺在3500m/min以下纺丝无实际意义.(2)纺丝速度与卷绕丝的结晶关系当超过1500m/min时随Vc升高由于纤维中晶核的迅速增加和丝条到达卷绕的时间的缩短,水分未及渗透到微晶胞的缝隙中去,因此丝条绕筒子上以后,将继续吸收水分,使晶核长大成晶粒,使丝条伸长而()松筒,塌边,不能后加工.随后Vc 再升高,(至3500以上)由于取向度显著增加,取向诱导结晶,丝条卷绕后结晶度也随之增加,其后结晶度亦明显减弱,因而卷绕后丝条伸长也就大大减小.五,聚酰胺全拉伸丝的生产FDY是在P OY基础上发展起来的,它是在同一台设备上完成.1.全拉伸丝生产流程纺丝→上油→拉伸→蒸汽喷嘴交络定型→卷绕图4-6为聚己内酰胺全拉伸丝(FDY)生产流程图.图4-6 聚己内酰胺FDY生产流程图1—螺杆挤出机2—熔体分配管3—纺丝箱4—纺丝甬道5,6,7—第一,二,三导丝辊8—高速卷绕头2.全拉伸丝生产工艺生产聚酰胺FDY的设备类似于聚酯纤维的生产设备,但纺丝过程中各主要工艺参数对成品丝质量的影响,聚酰胺FDY却与聚酯纤维不同.(1)纺丝温度:聚酰胺熔体的纺丝温度主要取决于聚合体的熔体粘度和熔点.纺丝温度必须高于熔点而低于分解温度,聚酰胺6和66的熔点分别为215℃和255℃,而两者的分解温度基本相近,约300℃左右,为此聚酰胺6的纺丝温度可控制在270℃,聚酰胺66则控制在280~290℃左右.由于聚酰胺66的熔点与分解温度之间的范围较窄,因此纺丝时允许的温度波动范围更小,对纺丝温度的控制要求更为严格.(2)冷却条件:通常冷却吹风使用20℃左右的露点风,送风速度一般为0.4~0.5m/s,相对湿度为75%~85%.(3)纺丝速度和喷丝头拉伸比:目前高速纺丝的纺速已达到4000~6000m/min,甚至更高,当纺速高于3000m/min之后,剩余拉伸倍数变化较为缓慢.这一规律可作为高速纺丝与常规纺丝的分界点,当纺速超过此界限时,就能有效地减小后(剩余)拉伸倍数.FDY机通过第一导丝辊的高速纺丝和第二导丝辊的补充拉伸,便可获得全拉伸丝.(4)上油:高速纺丝上油比常规纺丝上油更为重要,因此FDY工艺采用上油量比较均匀的齿轮泵计量,喷嘴上油法.且由于FDY已具有相当高的取向度和结晶度,所以在卷绕机上上油效果欠佳,故采用设在吹风窗下端的喷嘴上油.高速纺丝对丝条的含油量也有一定的要求.油量少时,表面不能均匀地形成油膜,摩擦阻力增大,集束性差,易产生毛丝;油量过多,则会使丝条在后加工过程中油剂下滴及污染加剧.一般用于机织物的丝条含油量为0.4%~0.6%,用于针织物的则高达2%~3%.(5)拉伸倍数:纺制聚酰胺FDY一般第一导辊的速度可达P OY的生产水平(4000~5000m/min),而拉伸的卷绕辊筒则速度高达5500~6000m/min.聚酰胺因为玻璃化温度比较低,模量也稍低,所需拉伸应力相应较小,故可采用冷拉伸形式,采用第一辊不加热或微热而第二辊进行加热的形式,以实现对纤维的热定型.拉伸倍数要考虑成形丝条的性质.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:FDY工艺过程设计,是以一步法生产直接用于纺织加工的全拉伸丝为目的,考虑到高速卷绕过程中无法加捻的实际情况,故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.喷嘴的另一作用是热定型,为此在喷嘴中通入蒸汽和热空气,以消除聚酰胺纤维经冷拉伸后存在的后收缩现象.丝束经交络后,便进入高速卷绕头,卷绕成为FDY成品丝.原则上卷绕头的速度必须低于第二拉伸辊的转速,这样可以保证拉伸后的丝条得到一定程度的低张力收缩,获得满意的成品质量和卷装.聚酰胺FDY的卷绕速度一般为5000m/min.第四节聚酰胺纤维的后加工一,聚酰胺短纤维的后加工聚酰胺短纤维后加工过程与聚酯纤维类似,除加工工艺条件有一定差别外,聚己内酰胺纤维的后加工还需要去除纤维中残存的单体及低聚物.相应地还需要上油,压干,开松,干燥等辅助过程.通过水洗使单体含量降低到1.5%以下.二,聚酰胺长丝的后加工聚酰胺长丝的后加工与聚酯长丝的类似,只是工艺条件不大相同.另外,聚酰胺6纤维与其它合成纤维不同的是聚合物中含有低分子化合物,低分子物的存在降低了大分子间的相互作用力,起着增塑剂的作用,使纤维易于拉伸,但强度却不能同时改善.而且低分子物含量过高,易于游离在丝的表面,沾污拉伸机械,给拉伸带来困难.这里不再详述.三,聚酰胺弹力丝的后加工现代的聚酰胺弹力丝生产多采用假捻变形法.由于聚酰胺纤维的模量较低,织物不够挺括,因此产品一般以高弹丝为主.与低弹丝不同,高弹丝的生产仅使用一个加热器,这是与低弹丝生产工艺的最大区别.聚酰胺高弹丝的生产多采用摩擦式拉伸变形工艺,而聚酰胺膨体长丝(BCF)则以SDTY法即纺丝,拉伸和喷气变形加工—步法为主.四,聚酰胺帘子线的生产特点及后加工帘子线是橡胶制品的骨架材料,广泛用于轮胎,胶管,运输带,传动带等领域.其第一代产品是棉帘子线,第二代产品为粘胶帘子线.聚酰胺帘子线具有断裂强度高,抗冲击负荷性能优异,耐疲劳强度高以及橡胶的附着力好等优良性能,而取代粘胶帘子线成为第三代产品.涤纶及钢丝的子午轮胎帘子布已成为第四代产品,但对于路面质量较差的国家和地区,特别是第三世界国家,强力高,韧性和回弹性好的聚酰胺帘子线仍是第一选择.但聚酰胺帘子线也存在缺点,如初始模量及动态弹性模量较低等,易产生"平点"效应.(一)聚酰胺帘子线生产(聚合和纺丝)的特点聚酰胺帘子线丝一般采用切片法生产.在生产中,聚合至拉伸过程的工艺与普通长丝基本相同.但某些工序存在一些不同之处.1.由于要求帘线丝的强度高于一般的长丝,因此必须用高粘度(相对粘度3.2~3.5,相对分子质量大于20000)的聚合体来制备.2.在帘子线纺丝技术上最突出的特点是采用高压纺丝法,高粘度的聚合物可在较低温度下纺丝,有利于产品质量的提高.最近高压纺丝的压力已达196MP a.3.由于聚合物熔体粘度较高,通常在喷丝板下加装徐冷装置,以延缓丝条冷却,使丝条的结构均匀,从而获得具有良好拉伸性能的卷绕丝,最终使产品强度提高.4.为了提高帘子丝的耐热性,常在纺丝前,在干燥好的切片中加入防老化剂等添加剂(有时也可在聚合时加入),同时加入润滑剂(如硬脂酸镁)以减少螺杆的磨损.并使切片在螺杆中输送通畅,防止环结.对于聚酰胺6帘子线,由于纺丝后不再进行洗涤单体的工序,因此要求纺丝前聚合物的单体含量在0.5%~1.0%的范围内.5.卷绕设备目前多数采用纺丝一拉伸联合机,其卷绕速度在1500m/min以上,少数厂家采用高速纺丝法.6.拉伸有向多区拉伸和大卷装发展的趋势.重旦拉伸机一般为双区热拉伸机,国产重旦拉伸加捻机有VC431型和SFZN—1型.目前国外已有三段拉伸的重旦拉伸加捻机出现.。
聚酰胺纤维的制备及其应用研究
聚酰胺纤维的制备及其应用研究聚酰胺纤维是一种具有优异性能的聚合物,广泛应用于工业、医药、纺织等领域。
本文将介绍聚酰胺纤维的制备方法和应用研究。
一、聚酰胺纤维的制备聚酰胺纤维可以通过干法和湿法制备,其中湿法制备是目前工业上较为广泛使用的生产方法。
下面将以湿法制备为例,介绍聚酰胺纤维的制备流程。
1. 合成聚酰胺首先制备聚酰胺。
聚酰胺是由二元有机酸和二元胺反应而成的长链聚合物。
假设选用苯二甲酸和二乙二胺为原料,反应条件为氮气保护下,加热到200℃,反应4小时。
反应完后,用N,N-二甲基乙酰胺溶解聚酰胺。
2. 总溶液制备将合成的聚酰胺和介质(自来水、电离水、去离子水)一起混合制备总溶液。
溶液中聚酰胺的质量分数通常为10%至30%。
3. 聚合反应蚕豆酸盐通常作为聚合剂。
将总溶液注入制备槽,通过注入85%至90%的草酸,降低pH值至5.5-6.0,使聚合剂与聚酰胺发生反应。
由于聚合剂极易结晶析出,因此需要加热反应槽,并搅拌,来避免聚合剂沉积在底部。
4. 纤维拉伸通过拉伸或者纺丝技术将聚酰胺溶液变成纤维,使其具有一定的强度和稳定性。
拉伸过程中,需要控制温度和湿度,以防止纤维无法形成或者断裂。
5. 成品处理将纤维经过清洗、干燥等处理后,最终得到聚酰胺纤维。
成品需要经过检测,以验证其质量符合要求。
二、聚酰胺纤维的应用研究聚酰胺纤维具有许多优异性能,比如高强度、高模量、高温稳定性等,因此在许多领域都被广泛应用。
1. 医疗卫生领域聚酰胺纤维有出色的生物相容性和稳定性,因此可用于医疗器械制造。
例如,在人造骨髓移植中,聚酰胺纤维用于搭建支架,可以促进骨骼再生。
凝血纤维也是一种广泛应用聚酰胺纤维的医疗用品。
凝血纤维在医疗领域有很多用途,如止血、促进组织生长等。
聚酰胺纤维的高度生物相容性可以避免异物反应,减少凝血纤维对人体的刺激。
2. 工业领域聚酰胺纤维可以制成高强度的工业用途纤维。
例如,航空航天、汽车工业、电子工业等领域都广泛使用聚酰胺纤维材料。
高中化学选修三第五章《合成高分子》知识点
一、选择题1.高分子P是一种聚酰胺纤维,广泛用于各种刹车片,合成路线如图所示,下列说法正确的是A.化合物A的核磁共振氢谱有三组峰B.化合物B与乙二酸互为同系物C H N D.高分子P含有三种官能团C.化合物C的分子式为6102答案:D解析:A.由高分子P倒推,B为对苯二甲酸,A氧化生成B,则A为对二甲苯,结构对称,只有2种等效氢,所以核磁共振氢谱有二组峰,故A错误;B.化合物B为对苯二甲酸,分子中含有苯环,乙二酸分子中不含苯环,二者结构不相似,且二者分子组成不相差整数个CH2原子团,不互为同系物,故B错误;C H N,故C错误;C.对硝基苯胺被还原为对苯二胺,则C为对苯二胺,分子式为862D.由高分子P结构简式可知,分子中含有肽键、羧基、氨基三种官能团,故D正确;答案选D。
2.中国科学家率先合成出可降解塑料:聚二氧化碳,对其判断合理的是CO不同B.属于纯净物A.含碳量与2C.会产生白色污染D.结构可表示为答案:D解析:A.聚二氧化碳是通过二氧化碳加聚反应得到的,其含碳量与二氧化碳相同,A项错误;B.聚二氧化碳属于高聚物,是混合物,B项错误;C.聚二氧化碳是降解塑料,可以降解不会产生白色污染,C项错误;D.聚二氧化碳是通过二氧化碳加聚反应得到的,结构可表示为,D项正确;答案选D。
3.顺-1,4-聚异戊二烯,又称“天然橡胶”。
合成顺式聚异戊二烯的部分流程如图。
下列说法正确的是23Al O ①Δ−−−→N 催化剂Δ−−−−−→顺式聚异戊二烯 A .N 是顺式异戊二烯B .M 存在顺反异构体C .N 分子中最多有10个原子共平面D .顺式聚异戊二烯的结构简式为答案:D解析:A .N 发生缩聚反应生成顺式聚异戊二烯,则N 为异戊二烯,不存在顺反异构,故A 错误;B .双键上存在同一碳原子连接2个氢原子,则M 不存在顺反异构体,故B 错误;C .N 为异戊二烯,碳碳双键为平面结构,旋转碳碳单键可以使碳碳双键形成的2个平面重合,甲基是四面体结构,可以使甲基中1个氢原子处于平面内,因此分子中最多有11个原子共面,故C 错误;D .两个相同原子或基团在双键同一侧的为顺式异构体,故顺式聚异戊二烯的结构简式为,故D 正确;故选D 。
聚酰胺纤维
聚酰胺纤维
聚酰胺纤维是一种具有优异性能的合成纤维,广泛应用于纺织、工程材料等领域。
它具有较高的强度和耐磨性,同时具有良好的柔软度和耐褶特性。
聚酰胺纤维的制备方法多种多样,其中以溶液共聚法和干湿法为主要制备方法。
聚酰胺纤维的特点
1.高强度:聚酰胺纤维具有较高的拉伸强度,能够承受较大的拉伸力。
2.耐磨性:聚酰胺纤维的耐磨性能优秀,具有较长的使用寿命。
3.柔软度:聚酰胺纤维具有较好的柔软度,适合用于纺织品的制备。
4.耐褶性:聚酰胺纤维具有良好的耐褶性,不易产生皱纹。
聚酰胺纤维的应用领域
纺织行业
聚酰胺纤维在纺织行业中广泛应用,包括制作衣物、家居纺织品等。
由于其优
异的性能特点,聚酰胺纤维制成的纺织品具有较高的质量和耐用性。
工程材料
聚酰胺纤维在工程材料领域也有重要应用,例如制备高强度的复合材料、防弹
材料等。
其高强度和耐磨性使其成为理想的工程材料之一。
聚酰胺纤维的制备方法
溶液共聚法
溶液共聚法是一种常用的聚酰胺纤维制备方法,通过将单体在溶剂中共聚形成
高分子链,再经过拉伸和固化等步骤制备成纤维。
干湿法
干湿法是另一种常用的聚酰胺纤维制备方法,通过将聚酰胺前驱体在湿态下经
过聚合、拉伸等步骤制备成纤维。
结语
聚酰胺纤维作为一种重要的合成纤维,在纺织和工程材料领域具有广泛的应用
前景。
其优异的性能特点使其成为众多领域的理想材料之一,未来随着技术的不断发展,聚酰胺纤维的应用领域将会进一步扩大。
聚酰胺纤维
聚酰胺-6(锦纶-6)的生产
常压
高压
常减压
固相缩聚
主要用于生产 相对粘度较低 的聚酰-6树脂, 所用的反应器 为直形VK管和 U形VK管。
采用直管形反 应器,助剂为 水和已二酸, 制备较高粘度 的树脂。聚合 后的熔体可直 接纺丝,也可 铸带切片。
所用的反应 器是两直形 管,前者供 纺丝用,后 者供注塑成 型用。
(二)聚酰胺的性质
PA-6测的密度在1.12~1.14g/cm3之间; PA-66的密度在1.13~1.16g/cm3。 PA-6 的熔点220 ℃左右,PA-66的熔 点260 ℃左右。 玻璃化转变温度:50 ℃左右。
第二节 聚酰胺的纺丝成型
1
一 概述
熔融纺丝
将聚酰胺切成片状颗粒,再进行纺丝;主要包括 纺丝和纤维的后加工两在基本操作过程。 纺丝过程包括熔体制备、熔体从喷丝孔挤出、丝 条拉伸、冷却固化及丝条上油和卷绕等。
二、聚酰胺纤维高速纺丝的工艺和设备特点
1 对切片和熔体的要求
切片含水小于0.08%;熔体中不允许有6μm以上的杂 质。
2 对纺丝设备的要求
增加螺杆的挤出量和提高纺丝熔体的均匀性
3 丝条冷却和上油方式
增大纺丝窗的高度和风速 上油机构不在卷绕机的板面上,而在纺丝窗下放的 甬道入口处,采用油嘴上油。
1
固体66盐
聚酰胺-66(锦纶-66)的生产
4 5
1
8 6 2 3 N2 7
ห้องสมุดไป่ตู้
9
10
12
13 15
11
空气
14
聚酰胺-66
间歇溶液缩聚法
1
聚酰胺-66(锦纶-66)的生产
10 10 10
第5章第2节 聚酰胺
+
H2N
( CH2 )5 CONH H2O
( CH2 )5
n-1
COOH
( CH2 )5 CONH
( CH2 )5
m+n-1
COOH
+
④ 链交换反应 包括(A)聚合物链之间交换反应, (B)聚合物分子链与另一聚合物氨端基之间的交换反应 (C)聚合物分子链与另一聚合物羧端基间的交换反应。
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⑸ 包装工业 包装工业(保鲜、贮存)使用PA是近年开发的一个热 门领域。消费品市场中需求最大的是PA6薄膜。PA薄 膜的 气体阻隔性好,氧气透过率低,透明性好,且耐油、耐 高温、耐蒸煮、抗刺穿性能强,非常适合各种肉制品、海 产品和乳制品的冷冻包装。 PA6的成膜性能优于PA66,所以薄膜市场中PA6占有 优势。双向拉伸PA6膜由于其 耐破裂性良好 ,而且具有 抗冲击、耐刺穿以及柔顺性、耐温性和对气体的阻透型等 优 势,它作为高档、耐蒸煮食品包装材料得到越来广泛 的应用。
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尼龙厨具
尼龙放线滑车 尼龙起动拉绳
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尼龙毛刷辊 尼龙挂绳
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尼龙制动管
尼龙绝缘块
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四 聚酰胺-6的生产
(一)主要原料
已内酰胺在室温下为白色结晶体,熔点为68-70℃,沸点为 292.5℃,手触有润滑感,易溶于水、乙醇、乙醚、氯仿和苯等。
N ( CH2 )n-1 C H O
p
如ε-己内酰胺开环聚合得到的聚合物,称为PA6,ω氨基十一酸合成的聚合物为PA11。
芳香族聚酰胺纤维
芳 纶 的 纤 维 结 构
性能
拉伸强度,Gpa
拉伸弹性模量,GPa
伸长(%) 密度,g/cm3 热膨胀系数10-6K-1
轴向/横向 比热J(kg.K) 体积电阻μΩ.m 热传导系数,轴向/横向 (298K)W/(m.K)
回潮率
分解温度,K 空气中长期使用温度,K
Kevlar29 Kevlar 49
即PPTA的辐射状打摺结构
PPTA纤维还有微纤结构、皮芯结构、空 洞结构等不同形态结构的超分子结构。 纤维的这种更高层次的有序微纤形态的 形成,以及微纤聚集成束和相互间条状 微纤的相连也有利于纤维承担更大载荷, 这些结构特点是形成各类PPTA纤维不同 强度、不同模量性能的基础。
PPTA纤维的各种微结构模型
1956年开始间位芳纶(MPIA纤维)的研究, 并于1967年实现工业化生产
1968年由美国杜邦公司研制成功,当时登记 的商品名为ARAMID,1973年定名为Kevlar, Kevlar纤维在我国称为芳纶。
杜 邦 公 司 开 发 的 第 一 代 产 品 有 Kevlar29 , Kevlar49,后来又开发出Kevlar149纤维。
这种聚合物具有良好的规整性,从而具有高度的结晶 性和耐热性。在纺丝过程中,PPTA溶液浓度达临界 浓度后形成向列型液晶态,在外力作用下,很容易沿 作用力方向呈一维取向有序排列。采取干喷湿纺法液 晶纺丝很容易保留这种高度取向结构,形成高强高模 纤维。
PPTA的晶体结构为单斜晶系,在每个单胞中含有两 个大分子链。C轴平行于分子链方向,链间由氢键交 联形成bc片晶,层间是严格对齐的,并且结构中bc片 层堆集占优势,只有很少量的非晶区。纤维中分子在 纵向具有近乎平行于纤维轴的取向,而在横向是平行 于氢键片层的辐射状取向。在液晶纺丝时常见少量正 常分子杂乱取向,称为轴向条纹或氢键片层的打摺,
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3.流变性: 熔点: 纯PET:267℃ 工业PET:255~264℃(EG不纯;副产物DEG) 工业PET熔点下降的原因:
EG分子内脱水 EG分子间脱水
熔体粘度:表征熔体流变性,与纺丝密切相关 T↑→熔体粘度↓ (纺丝用熔体温度调节熔体粘度)
表 熔体粘度(Pa·s)与其分子量和温度的关系
第二节、聚酯切片的干燥
铸带头: (1)长条形缝隙式铸带头:薄片
(2)多孔型铸带头:圆形长条
三、聚对苯二甲酸乙二酯的结构和性质:
1、分子结构 线型:大分子易于沿纤维拉伸方向平行排列 基团:刚性大→纯PET熔点较高(267℃) 分子链高度立体规整:结晶倾向大:无定形PET无色透明固体
(1.333g/cm3);完全结晶PET乳白色固体 (1.455g/cm3);PET纤维部分结晶(1.38~ 1.40g/cm3); 酯基(易水解):聚合度↓ 副产物:羰基、环状低聚物、二甘醇→大分子规整性↓→大分子间的 敛集↓→PET熔点↓→纺丝困难、成品纤维物理机械性↓ 2、分子量及其分布: 分子量:纤维级PET树脂分子量15000~22000; 特性粘度0.62~ 0.68dL/g 分子量↑→熔体粘度↑→分子间作用力↑→拉伸能力↑ →成 品强度↑ 分子量分布:分子量分布↓→聚合度均匀↑→可纺性↑ (高速纺分子 量分布<2.02)
短纤维:国产:
VD403、VD404、VD405、 VD406、VD408、HV451-481;
进口:日本帝人SSM-70、 日本东洋纺TK48、 瑞士伊文达
常规长丝:国产:VC401(炉栅)、 VC402(炉栅)、
VC403、VC404、VC405、 VC杆套筒:单头短区渐变或突变螺杆;38CrMoAlA(螺杆和螺杆套筒) 传动部分:电动机+减速器+轴承 加热和冷却装置:加热(电阻加热、电感应加热);冷却(夹套或盘管通冷却水)
短纤维常规纺丝工艺流程图
1—切片料斗;2—螺杆挤出机; 3、3’—螺杆挤出机和计量泵传动装置; 4—纺丝箱体;5—吹风窗;6—甬道; 7—上油轮;8—导丝器;9—绕丝辊; 10—总上油轮;11—牵引辊;12—喂入轮; 13—盛丝桶;14—总绕丝辊
普通长丝纺丝工艺流程图
1—切片料仓;2—切片干燥机;3—螺杆挤出机; 4—箱体;5—上油轮;6—上导丝盘;7—下导丝盘; 8—卷绕筒子;9—摩擦辊;10—卷绕机; 11—纺丝甬道;12—冷却吹风
法(间歇法、连续法)、环氧乙烷法。
工艺流程示意图
聚合车间
聚合车间
聚合车间
切片图:
二、铸带和切粒(切片纺丝):
工艺流程: 惰性气体压送高聚物熔体→铸带头→金属冷却滚筒表面(滚
筒旋转、下半部浸在冷水中)→PET熔体薄片(或圆形长条)冷却→ 冷却槽→切粒机→振动筛→上层:连刀块(废品);下层:粉末(废 品);中层:正品进入湿切片储斗
旋涡式预结晶和气缝式充填干燥机工艺流程图(BM) 1—氯化锂脱湿机;2—干燥风机;3—热管式省热器; 4—高效过滤器;5—电加热器;6—气缝式充填干燥机; 7—旋涡式预结晶器;8—旋风分离器;9—粉尘箱; 10一顶结晶风机;11一电加热器;12—计量涌
图 卧式沸腾床BM连续预结晶装置示意图 l—进气口;2—空气柜;3—孔板;4—上干燥; 5—进料口;6—排气口7—视镜;8—可调挡板; 9—出料口;10—振动弹簧;11—振动电机
一、切片干燥目的 除去水分 使含水率批与批均匀,保证纤维质量均匀 提高结晶度、软化点 二、切片干燥原理: 水分脱出:含水量=自由含水量+平衡含水量 结晶
VC353真空转鼓干燥机 1—冷却桶 2—除尘桶 3—加热夹套
回转一充填组合干燥工艺流程图 1—混合料仓;2—上部切片料斗;3—回转式干燥机;4—下部切片料斗 5—旋风分离器;6—第三料斗;7—充填式干燥机
第五章 聚酯纤维
聚酯纤维(广义):大分子链中各链节通过
酯
基相连的成纤高聚物纺制的纤维
聚酯纤维PET(狭义):含聚对苯二甲酸乙二酯大于85%
的合成纤维 。
聚酯切片
涤纶全牵伸丝(P-FDY)
涤纶低弹丝(P-DTY)
涤纶短纤维
涤纶预取向丝(P-POY
涤纶废丝
第一节、聚酯纤维原料
一、聚对苯二甲酸乙二酯的制备:PET 对苯二甲酸+乙二醇→→→→→→→→→→→→→→→→PET 对苯二甲酸+甲醇→对苯二甲酸二甲酯DMT+(乙二醇)
第三节、聚酯纤维的纺丝(常规纺丝)
一、概述 1、熔体纺丝过程:熔体制备→熔体自喷丝孔挤出→熔体细流拉长变细并冷却固
化→上油→卷绕 2、方法: 切片纺→→ 直接纺→→→常规纺丝(1000~1500m/min)→UDY(未拉伸丝)、短纤维 中速纺丝(1500~3000m/min)→MOY(中取向丝) 高速纺丝(3000~6000m/min)→POY(预取向丝)、FDY(全拉伸丝) 超高速纺丝(6000~8000m/min)→FOY(全取向丝) 3、纺丝新技术: 高速纺丝普及化 直接纺丝法 纺丝后加工联合工艺 纺丝拉伸整经工艺 差别化纤维
二、纺丝机:
高聚物熔融装置:螺杆挤出机 熔体输送、分配、纺丝及保温装置:弯管、纺丝箱体
(熔体分配管、计量泵、纺丝头组件)
丝条冷却装置:纺丝窗及冷却套筒 丝条收集装置:给湿上油机构、导丝结构、卷绕机或受丝装置 1、熔融装置:螺杆挤出机 作用:固体物料的供给、聚合物熔融、熔体定量挤出 螺杆三段:进料段、压缩段、计量段 螺杆挤出机结构与技术要求