氨纶干法纺丝实验
氨纶生产方法
氨纶纤维克服了如应力、应变性能、支数范围和橡胶纱之模朔性的质量缺陷，当年DUPONT 最先采用干法纺丝生产，时至今日，生产方法亦大致有四种：干法纺丝(DRY SPINNING)：溶液在热气流下，因溶剂挥发而固化成丝的方法。
生产流程：溶液(经过)----纺丝泵(过滤)----干燥箱(100℃热风吹过，使溶液挥发)----纺丝----卷绕成型纺丝速度：由200～800M/分钟纺丝温度：为200～230℃纤维纤度：22.2～1244dtex采用：DUPONT、拜耳、东洋纺特性：过程污染大，工艺复杂，成本高。
熔融纺丝(MELT-SPINNING)：高聚物加热到熔点以上成为熔体而成丝的方法。
生产流程：高聚物在无溶剂下聚合----造粒----在定温下切片----清洗除杂----干燥----脱水----进入螺杆压机制成溶体----喷丝板挤出----通过冷箱冷却----卷绕成型。
纺丝速度：由600～1600M/分钟纺丝温度：为160～220℃纤维纤度：9～1100dtex采用：钟纺、拜耳、日清纺特性：流程短、成本低、污染小湿法纺丝(WET-SPINNING)：原液在凝固浴中经双扩散作用而固化成丝的方法。
生产流程：原液----纺丝泵(过滤)----从喷丝板进入温水(90℃以下)----再生槽凝固浴----脱去溶剂----丝条洗涤----干燥----卷绕成型。
纺丝速度：由50～150M/分钟纺丝温度：为90℃以下温水纤维纤度：44～440dtex采用：日本富士纺特性：此法生产过程污染大、纺速慢、成本高。
化学反应法高聚物制成溶液经扩链剂使其发生化学反应，而固化成丝的方法。
生产流程：溶液----经喷丝板至凝固液----添加扩链剂(化学反应)----卷绕成形----硬化---处理成网状纤维。
纺丝速度：由50～150M/分钟纤维纤度：44～80dtex采用：美国环球特性：此法生产过程污染大、成本高。
氨纶纤维短纤维的熔融纺丝工艺研究
氨纶纤维短纤维的熔融纺丝工艺研究氨纶纤维短纤维是一种具有优异弹性和耐磨性能的合成纤维，广泛应用于服装、医疗、体育用品等领域。
其熔融纺丝工艺是将氨纶原料加热熔化后通过纺丝装置形成连续丝束，然后经过拉伸、冷却等工序，最终获得所需的纤维。
在氨纶纤维短纤维的生产过程中，熔融纺丝工艺起着至关重要的作用。
本文将对氨纶纤维短纤维的熔融纺丝工艺进行研究和探讨。
首先，熔融纺丝工艺的关键是熔融纺丝装置的设计和使用。
熔融纺丝装置包括熔融槽、过滤装置和纺丝喷孔等组成部分。
熔融槽是将氨纶原料加热熔化的关键设备，其温度控制、加热方式和温度分布均影响纤维品质。
过滤装置的作用是去除纺丝过程中的杂质，确保纤维的纯净度。
纺丝喷孔的设计参数包括喷孔直径、布孔密度和气流等，这些参数对纤维的粗细和强度有较大影响。
因此，需要对熔融纺丝装置进行合理的设计和调整，以获得满足要求的氨纶纤维短纤维。
其次，熔融纺丝过程中的拉伸和冷却工序也是影响纤维性能的重要环节。
拉伸的作用是为了使纤维拉伸成所需的线性结构，提高其强度和弹性。
冷却工序则是通过控制冷却速度来调控纤维结晶度和尺寸稳定性。
这两个工序的操作要求较为严格，需要根据纤维的要求进行合理的参数设置和温度控制，以确保纤维的质量。
另外，熔融纺丝工艺中的加工条件也对氨纶纤维短纤维的品质和性能有重要影响。
加工条件包括温度、拉伸速度、喷孔压力等。
温度是影响纤维熔融状态和流动性的关键因素，需要根据氨纶材料的特性和所需纤维性能进行选择和调节。
拉伸速度和喷孔压力是控制纤维宽度和长度分布的重要参数，需要进行实际操作和实验验证，以达到最佳效果。
此外，熔融纺丝过程中的纤维形态和结构也是研究的重点。
纤维形态主要包括纤维直径和长度分布、表面形态等。
纤维的直径分布对纤维的强度、柔软度和手感等性能有显著影响。
纤维的表面形态则与纤维的开口、耐久性等密切相关。
此外，纤维的结构也影响纤维的性能，如结晶度影响纤维的强度，结晶形态影响纤维的柔软度等。
纺丝条件对干纺氨纶性能的影响
６ ２ ０ １型 电子万 能试 验 机 、 Ｅ—Ｃ Ｔ Ｔ（ 电子 恒 定 张
力传 送 系统 ） 、 Ａ Ｃ Ｓ一 ３ Ａ电子计 价秤 。
１ ． ３ 性 能 测 试
１ ． ３ ． １ 断裂 强力 、 断裂伸 长率 测试 剪取 长约 ８ ０ ｍ ｍ 的若 干段 氨 纶纤 维 ， 在 标 准状
中 甬道 热风 的风 量 、 温度 、 纺 丝速 度 等条 件都会 对 氨 纶性 能 产生 影 响 ， 笔 者对 此进 行材料
中挥发 的结果 ， 并且 溶 剂 的挥 发 、 干燥 与丝条 的细 化
收 稿 日期 ：２ Ｏ １ ３— ０ ６—１ ９ 作 者 简 介 ：樊华 （ １ ９ ７ ４ 一） ， 男， 汉族 ， 黑龙 江哈尔滨人 ， 研究 生， 研 究 方 向 为 高分 子材 料 学 。
第２ ８卷 第 ３期
２ ０１ ３年 ９月
合
成
技
术
及
应
用
Ｖｏ １ ． ２ ８ ＮＯ ． ３ Ｓ ｅ ｐ． ２ ０１ ３
ＳＹＮＴＨ ＥＴＩ Ｃ ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ ＡＮＤ ＡＰＰＬＩ ＣＡＴＩ ＯＮ
纺 丝 条 件 对 干 纺 氨 纶 性 能 的 影 响
樊 华
（ 中 国纺 织 科 学研 究 院 ， 北 京 中 丽 制 机 工 程 技术 有 限公 司 ， 北京 １ ０ １ １ １ １ ）
ａ ） 在其 它条 件 不 变 的情 况 下 ， 只 改 变纺 丝 甬道
能并 产生 横 向交 联 的 二 异氰 酸酯 链 组 成 ， 在应 力 作
用下 ， 基本 不 发生 形变 ， 防止 了分 子 间的滑 移并 赋予 纤 维 足够 的 回弹性 ¨ 。 氨纶 的纺 丝方 法 包括 干纺 、 湿纺、 化学 反应 纺丝 和熔 融纺 丝 法 。 干法 纺 丝 技 术 是 当前 氨 纶 工 业 生 产 中应 用 最 广 泛 的 方 法 ， 占 世 界 氨 纶 总 产 量 的 ８ ０ ％， 典型代表是英威达公 司的 Ｌ ｙ ｃ ｒ ａ纤 维 和 拜 耳 公司Ｄ ｏ ｒ ｌ ａ ｓ ｔ ａ ｎ纤维 。湿纺 法约 占 １ ０ ％， 其 代 表是 日 本 富 土纺公 司的 Ｆ ｕ ｊ ｉ ｂ ｏ 纤 维 。美 国环球 公 司 的 Ｇ ｌ ｏ —
氨纶纺丝生产流程的探讨
广东轻工职业技术学院毕业设计（论文）题目：氨纶纺丝生产流程的探讨系（院）：轻化工程系专业：高分子材料加工技术班级：高分子072班*名：***指导教师：***完成时间： 2010年4月16号2007级毕业设计（论文）成绩评定表广东轻工职业技术学院毕业设计（论文）任务书轻化工程系高分子材料加工技术专业兹发给高分子072 班学生张英涛毕业设计（论文）任务书，内容如下：1.毕业设计（论文）题目：氨纶纺丝生产流程的探讨2.应完成的项目(如页面不够可另附纸张)：论文正文内容如下: 1．绪论1．1选题的背景及研究意义1．2本文的研究思路、创新点及不足之处2．氨纶纺丝生产流程2．1 Solution溶液系统的特点及其作用2．2 Aspiration热氮系统的特点及其作用2 .3 Header Water 冷冻水系统的特点及其作用2．4 Finish油剂系统的特点及其作用2．5 卷绕系统的特点及其作用3. 氨纶纺丝反应工艺参数的选择3．1 氨纶干法纺丝的工艺参数的选择3．2 干法纺丝对甬道的要求4．影响氨纶纺丝反应的主要工艺参数4．1循环风差压4．2循环风温度4．3循环风风量5．总结注意：在毕业论文中，要有相关生产流程、工艺参数、产品性能数据分析图表。
3. 论文完成进度计划(如页面不够可另附纸张)：1月15日至3月6日选题及确定论文大纲3月8日至4月8日完成论文初稿4月9日至4月20日修改论文并定稿4. 参考资料以及说明：请参阅有关专业的教材、杂志、手册及企业生产数据等相关资料，也可上有关专业网站搜集资料。
5. 本毕业设计（论文）任务书于2010 年1 月15 日发出，应于2010年年4 月20 日完成，然后提交各系进行答辩。
系主任批准年月日教研室主任审核年月日指导教师审核年月日目录1．绪论 (1)1．1选题的背景及研究意义 (1)1．2本文的研究思路、创新点及不足之处 (2)2．氨纶纺丝生产流程 (2)2．1 Solution溶液系统的特点及其作用 (2)2．2 Aspiration热氮系统的特点及其作用 (2)2 .3 Header Water 冷冻水系统的特点及其作用 (3)2．4 Finish油剂系统的特点及其作用 (3)2．5 卷绕系统的特点及其作用 (3)3. 氨纶纺丝反应工艺参数的选择 (4)3．1 氨纶干法纺丝的工艺参数的选择 (4)3．2干法纺丝对甬道的要求 (4)4．影响氨纶纺丝反应主要工艺参数 (5)4．1循环风差压 (5)4．2循环风温度 (5)4．3循环风风量 (6)4．4泵供量的变化对纺丝过程的影响 (6)5．总结 (7)氨纶纺丝生产流程的探讨学生：张英涛指导教师：吴丽璇教学单位：广东轻工职业技术学院轻化工程系摘要：本文先从纺丝的四大系统入手，深入浅出地描述了它们各自的作用及工作的原理，最后侧重AG系统对产品性能的作用进行研讨。
利用弹性纤维氨纶制备泳衣的技术
《利用弹性纤维氨纶制备泳衣的技术及其进展与应用》06纺织一班夏凡甜 A06110126一、摘要：在现今社会，泳衣的进展也愈来愈从有效性转为审美性。
越简单越好，布料越少越好，而暴露的躯体部位愈来愈可观，面积愈来愈广漠，对人的诱惑愈来愈强烈，市场的阻碍也愈来愈大。
这即是泳衣的不断的进展趋势①。
但是由于高科技的快速进展，愈来愈多的高科技产品将出此刻人们的日常生活和工作中，尤其是在体育竞技竞赛中，奥运会上独揽八枚游泳项目金牌的美国“水怪”菲尔普斯，其秘密武器正是其身上特制泳衣（名为speedo Fastskin LZR Racer）。
泳衣的科技含量直接的阻碍了游泳运动员的竞赛成绩，因此泳衣的制备技术是一项很重要的纺织高科技技术，同时，也是提升国际竞技水平，进展国家体育事业的重要项目。
二、关键词：泳衣、氨纶原料、制备技术、后处置、进展应用三、正文如下1.泳衣原料（氨纶）选择一、1氨纶性能氨纶作为一种高弹原料，具有必然的伸缩性，弹性答复率好，断裂伸长率高，疏水性能优良。
氨纶是由硬嵌段和软嵌段组成的嵌段共聚物。
软链段的分了链末受到外力作用的部份呈松弛状态(弯曲或卷曲)，在常温下是高弹态，在应力作用下极易发生变形而被拉长，但当外力排除后，由于分子链间作使劲弱，这种被拉伸的分子链又会自由滑动变成松弛状态，回缩到应力最小状态，表现出高弹性和答复性，如伸长率可达400％，回弹性可达95％—98％。
分子链中的硬链段在化学结构上含有多种极性基团，分子间彼此交链，彼此整齐排列，应力作用下不变形不滑移，形成晶区，起结点作用，对软链段高伸长与高回弹性有一适当限制，从而使氨纶具有必然的强度与耐磨性和其它经常使用合成纤维相较，氨纶的耐热性要差一些，高温对其机械性能阻碍较大。
氨纶容易受有效氯的解决，必然条件下使之降解，因此氨纶不能用氯漂，但对双氧水有较好的稳固性。
氨纶有必然的耐碱性，但在高温浓碱条件下，对氨纶的损伤较大，因此在处置进程中应严格操纵②。
连续聚合氨纶干法纺丝稳定性探讨
率， 对滤 的 清洗流 程进行 优化 ， 如 ４所 示。
拆下滤芯卜 ＿ ＿ Ｊ Ｄ Ｍ Ａ Ｃ 动态清洗卜 ＿ ＿ ｆ Ｄ Ｍ Ａ Ｃ 静态清洗卜 ｌ Ｄ Ｍ Ａ Ｃ超声波清洗
拆 下 的滤 芯经过 热 Ｄ ＭＡ Ｃ 浸泡 清洗 后重新 组 装应 用 。 烧 结
毡 滤芯 的清洗 流程 如 图 ２所示 。
Ｊ 』 Ｊ ｌ ｌ 入研磨 女 『 的辅 料 许允分混 合均 匀后制成 聚合原 液 。 聚 合原液在 人 罐 内经过 ・ 段时 间的后 续 反应 ， 通过 增 压 泵输 送 纺丝原液 人罐 ， 最后经过 增压 泵进 入纺 甬道。 在 甬道
良好的化学 相容性 ， 可抖 ｊ Ｆ 调 配后辅料 的过滤 。 采 用精度 为 １ ０¨ ｍ的聚 烯滤 芯 ， 辅 料 过滤 器压 力增 长较 ＿ ＝ 勺 缓慢， 对长
高压水洗 ＿ Ｉ 叫 超声波清洗 （ 纯水） 一１烘干、检测
图 ４ 改 进 后 的 烧 结 毡 滤 芯 清 洗 流 程
，。 。。 。。 。 。。 。‘ 。。 。 。。 。。 。。 。。 。 。。 。。 。。 。。 。 。。 。。 。。 。 。。 。。 。’ ’ 。 。 。。 。‘ 。 。。 。。 。。 。 。。 。。 。。 。。 。 。。 。。 。。 。。 。 。。 。’ 。。 。 。。 。。 。。 。。 。 。一
时 间放 置产牛 的 大颗粒 过 滤 效果 较 差 ， 纺 丝 原液 易产 絮
聚， 从而对纺 的稳 定性 产生影响 。
｝ ， 热空 气挥 发带 走溶 ｌ 齐 ｌ Ｊ ， 丝条浓度提 高 Ｉ 衔 凝 ， 经过假 捻抱
、
ｌ 二 和卷绕 ｆ Ｊ 乙 卷绕 成成 品。 工艺 流程 如 １所示 。
作 者 简介 ：王京玉 男、 １ ９ ７ ５ 年生 高级工程 师， 长朝 从事氨纶生产
干纺氨纶纺丝原液的流变性能
一Ｌ５ 一１．Ｕ ＿０＿５ Ｕ．Ｕ
Ｏ－５
１．Ｕ
１９甲
１．５ ２．Ｏ
图５不同质量分数的干纺聚氨酯原液的ｌｇＴｌ，ｌｇ事的关系曲线
（温度为ｌＯ℃）
结合图２、图５的结果可知，干纺氨纶纺丝原 液的零切黏度与温度、溶质的质量分数有关，其函
数关系可用式３表示阎： 叼ｏ＝Ａ（１一ｃ曲８ ｅｘｐ［Ｃｙ（Ｔ｝２７３）】 （３）
其中：ｃｏｓ为溶剂的质量分数；Ｔ为摄氏温度；Ａ、 Ｂ、Ｃ为待定系数。
将等式两边取对数得：
ｌｎｍ＝ｌｎＡ＋Ｂｌｎ（１一凶＋Ｃ／（ｎ２７３）
（４）
由图６可得零切黏度与温度关系式为：
ｌｎ研。＝一５．３３＋３４１ ｌ／（ｎ２７３），此时测试样品的溶剂浓 度鸭均为０．７０，可得Ｇ－３４１１。
６·８
６４
。
互６（＇
纺丝流体的流变行为对纤维的成形过程具有 重要的影响。本文利用Ｒｓｌ５０Ｌ型流变仪，对在不 同温度和不同溶剂浓度下干纺氨纶纺丝原液的流变 性能进行了系统研究。
１ 实验部分
１．１原料 聚四氢呋喃：ＤＰ＝２０００，日本三菱化成产品。
４，４一二苯基甲烷二异氰酸酯（ＭＤＩ），烟台万华公司 产品。丙二胺、二甲基甲酰胺（ＤＭＦ）等均为化学 纯试剂。 １．２溶液的制备
佛山市禅城区华大纺织机械厂的每一步 发展都离不开新老用户的支持与指点。我们 将一如既往地为您的企业所需做到更好ｆ
图２不同温厦Ｆ干纺氯纶纺丝原液（质置分数为３０％）
的ｌｇ％一ｌｇ予的关系曲线
可以看出，不同质量分数的纺丝原液在不同 的温度下都表现出切力变稀现象。这可以用缠结点 理论来解释。在纺丝原液中，聚氨酯分子链之间会 发生缠结和因范德华力相互作用而形成分子间的物 理交联点。此外，聚氨酯大分子之间、聚氨酯大分 子和溶剂分子之间还可以形成分子间的氢键而形成 交联点。这些交联点在分子热运动的作用下，处于
干纺氨纶生产中配料比对产品性能的影响
干纺氨纶生产中配料比对产品性能的影响王卫庆;许钦一;魏会芳【摘要】简述氨纶在纺织行业尤其是毛纺行业中的应用,并根据氨纶的生产过程,介绍当前氨纶的技术改性进展情况.针对干法纺丝氨纶生产中,主要原料PTMEG、MDI和胺的添加配比对氨纶的断裂强力、定伸强力和断裂伸长等性能的影响进行了对比分析,并通过聚氨酯的组成和结构对其进行深入探讨.结果表明:CR值(MDI与PTMEG的物质的量比)越高,即原料配比中硬链段越多,氨纶丝应力越高,强度越高,断裂伸长越大;氨纶生产中配料比对产品其他性能(如耐热性、染色性等)的影响还需进一步探讨.【期刊名称】《毛纺科技》【年(卷),期】2014(042)009【总页数】3页(P5-7)【关键词】氨纶;聚氨基甲酸酯;配料比;嵌段共聚物【作者】王卫庆;许钦一;魏会芳【作者单位】烟台泰和新材料股份有限公司,山东烟台264006;烟台泰和新材料股份有限公司,山东烟台264006;烟台泰和新材料股份有限公司,山东烟台264006【正文语种】中文【中图分类】TS102.525氨纶的学名是聚氨基甲酸酯纤维，又称聚氨酯弹性纤维，是一种含有85%以上氨基甲酸酯的具有线性链段结构的高弹性纤维。
氨纶是迄今为止最富弹性的合成纤维，具有高伸长、高回弹的特点，广泛应用于游泳衣、运动服、内衣、袜子、外衣等纺织服装领域。
氨纶在纺织行业应用方式很多，可以以裸丝、包芯纱或者包覆纱的形式使用。
在毛纺行业中，氨纶丝可以以裸丝的形式与毛纱织成弹性织物；毛纱可以与氨纶加工成包芯纱使用，也可以与氨纶、锦纶包覆纱织成弹性织物。
以上3种方式，都可以改善毛纺织品的服用性能，大大提高产品档次。
目前，由于纺织品功能不断提高，氨纶在纺织品行业的应用领域和应用方式也在不断增加。
随着应用领域的拓展，对氨纶性能的要求也在不断提高，氨纶从业人员对其生产技术及产品深加工技术进行了大量探索。
本文对干法纺丝氨纶生产中主原料的配料比对氨纶性能的影响进行实验和探讨。
氨纶的加工方法
2 氨纶的加工2.1.1 干法纺丝1959年，美国Dupont公司首先开始采用溶剂法（干法）生产氨纶。
至今，干纺法一直是世界上采用最广的一种方法，其生产量约占世界总产量的80 % 以上。
干纺法是以扩链后的线性聚氨酯为原料，用二甲基甲酰胺（DMF）或二甲基乙酰胺（DMAC）为溶剂，加热搅拌成25 %～35 %、10 Pa·s～80 Pa·s 粘度的溶液，经过滤、消泡、除气得到粘度均匀的纺丝原液，用计量泵压入纺丝头，从喷丝板的小孔中挤出细流送入纺丝甬道，利用甬道中的高温气体将溶剂从原液中蒸发出来，使丝条浓度提高最终凝固成丝并卷绕成丝锭。
干法纺丝的卷绕速度一般为200 m/min～600 m/min，最高可达1 000 m/min。
2.1.2 湿法纺丝1937 年Bayer 等人首先用六次甲基二异氰酸和1 , 4 - 丁二醇合成了世界上第一个聚氨酯材料—Durefhane U，同年德国Bayer 公司申请了溶液法（湿纺法）氨纶生产技术专利。
目前，湿纺法生产的氨纶产量占世界总产量的10 %。
湿纺法完全是一个物理过程，通过分子的扩散作用，使从喷丝头中出来的液态细流进入凝固浴（90 ℃以下），溶剂在凝固浴中脱去，进而原液凝固成丝束，经洗涤干燥卷绕成丝锭。
该法纺丝速度较低，一般为50m/min～150 m/min。
湿纺法由于技术复杂，厂房建设和设备投资费用大，成本高，所以未来发展速度不会很快。
2.1.3 熔融纺丝法1966 年日本日清纺首先开发聚氨酯熔纺技术，纤维的商标名称定为Mobilon。
1998 年B.F.Goodrich 化学公司开始与中国大连合成纤维研究所合资合作开发熔融纺丝技术，为我国熔融法的发展提供了有利的技术条件。
熔融纺丝是将干燥后的聚氨基甲酸酯嵌段共聚物切片送入螺杆挤压机，加热熔融，用计量泵将熔体定量均匀地压至喷丝板，从喷丝板小孔中挤入甬道，冷却凝固成纤维并卷绕成纱锭。
该方法只适用于易熔和熔融温度下稳定性良好的聚合物，所以一般用1,4- 丁二醇扩链生成的聚氨酯聚合物为原料。
氨纶干法纺丝生产工艺流程
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氨纶干法纺丝工艺
氨纶干法纺丝工艺是一种应用广泛的氨纶纺丝方法。
其工艺流程如下：
1.准备原料：以聚醚二醇PTMG与二异氰酸酯MDI为主要原料，熔融加聚形成预聚体。
2.预聚物溶解：预聚物经溶剂DMAC混合溶解后，再加人二胺进行扩链增长反应，形成嵌段共聚物溶液。
3.混合、过滤、脱泡：经混合、过滤、脱泡等工序，制成性能均匀一致的纺丝原液。
4.计量泵定量、均匀压入纺丝头：用计量泵定量、均匀地压人纺丝头。
5.纺丝液挤出形成丝条细流：在压力的作用下，纺丝液从喷丝板毛细孔中被挤出形成丝条细流。
6.进入甬道：并进入甬道。
在纺丝过程中，甬道内的气流温度场分布的均一性对纺丝速度提高和纺丝质量稳定至关重要。
同时，纺丝甬道不仅影响纤维的成形过程，而且对纤维的物理性能、溶剂的挥发和回收都有重要影响。
溶液干法纺丝中制备条件对氨纶力学性能的影响研究
收稿日期：２０１９－０２－２４基金项目：青年科学基金项目《柔性共价有机框架的构建及其动态响应行为研究》（２０１７０２０８９）；甘肃省应用化学省级重点学科建设项目（ＧＳＡＣＫＳ２０１３０１１３）；ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｈｅＫｅｙＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｖｅＤｉｓｃｉｐｌｉｎｅｓｏｆＬｏｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＬＤＸＹＫＣＤ２０１７０４）；陇东学院博士科研启动资金资助项目《天然高分子材料的研究与应用》（ＸＹＢＹ１４０９）作者简介：李小菊（１９８８—），女，甘肃天水人，讲师，硕士，研究方向为天然产物提取分离。
溶液干法纺丝中制备条件对氨纶力学性能的影响研究李小菊，李惠成，李治军，鲁 斌，刘维涛（陇东学院化学化工学院，甘肃庆阳 ７４５４００）摘要：目的：研究溶液干法纺丝中制备条件对氨纶力学性能的影响。
方法：通过改变甬道风量、甬道温度制得１２组氨纶样品。
采用傅里叶红外光谱仪表征其微观结构。
结论：当甬道风量从６３０ｍ３／ｈ增加到７５０ｍ３／ｈ时，氨纶３００％弹性回复率和断裂伸长率都在逐渐增大，断裂强力逐渐减小。
综合考虑，甬道风量为６９０ｍ３／ｈ是为最佳。
当甬道温度从２４２℃增加到２５０℃时，氨纶的３００％弹性回复率，断裂伸长率和断裂强力都存在一个最佳值，考虑到对产品性能的影响和能耗，将温度定为２４８℃为最适宜。
关键词：氨纶；制备条件；力学性能中图分类号：ＴＱ３４０；ＴＳ１０２．５２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１９）０８－００２０－０４ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｎＴｈｅＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＰｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅＦｉｂｅｒｓｉｎＳｏｌｕｔｉｏｎＤｒｙＳｐｉｎｎｉｎｇＬｉＸｉａｏｊｕ，ＬｉＨｕｉｃｈｅｎｇ，ＬｉＺｈｉｊｕｎ，ＬｕＢｉｎ，ＬｉｕＷｅｉｔａｏ（Ｓｃｈｏｏｌｏｆｃｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＬｏｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｇｙａｎｇ ７４５４００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ：Ｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｆｉｂｅｒｓｉｎｓｏｌｕｔｉｏｎｄｒｙｓｐｉｎｎｉｎｇ．Ｍｅｔｈｏｄｓ：Ｔｗｅｌｖｅｓｅｔｓｏｆｓｐａｎｄｅｘｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｃｈａｎｇｉｎｇｔｈｅａｉｒｖｏｌｕｍｅａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｔｕｂｅｓ．ＴｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗａｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙＦｏｕｒｉｅｒｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ：Ｔｈｅｅｌａｓｔｉｃｒｅｃｏｖｅｒｙａｎｄｅｌｏｎｇａｔｉｏｎａｔｂｒｅａｋｏｆ３００％ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｆｉｂｅｒｓｉｎｃｒｅａｓｅｇｒａｄｕａｌｌｙａｎｄｔｈｅｂｒｅａｋｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈｄｅｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆａｉｒｆｌｏｗｒａｔｅｆｒｏｍ６３０ｍ３／ｈｔｏ７５０ｍ３／ｈ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙ，ｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍａｉｒｆｌｏｗｒａｔｅｉｓ６９０ｍ３／ｈ．Ｗｈｅｎｔｈｅｒｕｎｎｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｆｒｏｍ２４２℃ｔｏ２５０℃，ｔｈｅｒｅｅｘｉｓｔｓａｎｏｐｔｉｍｕｍｖａｌｕｅｏｆ３００％ｅｌａｓｔｉｃｒｅｃｏｖｅｒｙｒａｔｅ，ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎａｔｂｒｅａｋａｎｄｂｒｅａｋｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｆｉｂｅｒｓ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｐｒｏｄｕｃｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓ２４８℃．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｓｐａｎｄｅｘ；Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ；Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ１ 引言氨纶是高弹性纤维里力学性能比较优异的一种［１］，它在弹性回复率，耐疲劳性能方面有很不错的优点［２］，它所具有的这些优点使得其在纺织领域的应用非常普遍［３］。
氨纶干法纺丝工艺优化分析
氨纶干法纺丝工艺优化分析
付志刚
【期刊名称】《化纤与纺织技术》
【年(卷),期】2024(53)4
【摘要】文章简述了国内氨纶干法纺丝的工艺流程,分析指出干法纺丝工艺程序中所存在的问题及解决方法,主要包括大容量聚合反应器中聚合原液黏度、纺丝装置体系中甬道温度及风量、卷绕成型工艺等方面,阐述了上述问题以及技术解决方案,为氨纶行业的持续稳定发展指明了方向。
【总页数】3页(P37-39)
【作者】付志刚
【作者单位】郑州工业应用技术学院艺术设计学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ342
【相关文献】
1.连续聚合氨纶干法纺丝稳定性探讨
2.氨纶干法纺丝介质循环系统的设备和工艺介绍
3.氨纶干法纺丝动力学的计算机模拟
4.溶液干法纺丝中制备条件对氨纶力学性能的影响研究
5.氨纶干法纺丝去除脱泡流程可行性研究
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氨纶干法纺丝实验
氨纶干法纺丝中的纺丝实验专业：材料科学与工程班级：材料071班姓名：万香宏学号：0710230114指导教师：尹翠玉天津大学材料科学与工程学院2010年12月20日氨纶干法纺丝中的纺丝实验材料071 万香宏 0710230114天津工业大学材料科学与工程学院1.前言1.1氨纶简介聚氨酯弹性纤维是由聚氨基甲酸酯制成的纤维。
国际商品名称为SPANDEX，我国商品名则为氨纶。
聚氨基甲酸酯是一种以二醇和二异氰酸盐类进行聚台加成反应制成的含有85%以上氨基甲酸酯的、具有线性链段结构的嵌段聚合物,具有天然橡胶丝的弹性。
主要商标名称有Lycra（英威达）、Dorlastan（德国拜耳公司）、ESPA（日本东洋公司）、Opelon（日本东丽- 杜邦公司）等。
聚氨酯弹性纤维是一种性能优异的化学纤维，具有伸长率大(400-800%) 弹性回复率高．聚酯型氨纶伸长600%时，回弹率为95％．弹性模量低(0．1icN／dt~x)：耐疲劳性好(伸长50—300%)，密度小(1—1．39％／cm3)；耐腐蚀、耐晒、耐热、耐光、抗老染料有良好的亲和力，无论采用分散性酸性或复舍性还是金属性染料均可染色均匀。
聚氨酯嵌段共聚物可以纺出极细旦的丝．且品质优良。
氨纶织物质地柔软．穿着舒适。
主要用于制造各种运动衣，游泳衣溜冰衣，高尔夫球农等体育运动服；还有宇航服．飞行服，工作服等各种专用服装的柬带紧身部分；妇女的紧身衣，健美服，内衣，高弹棘，手套等女性用品，弹力灯芯皱，劳动布，弹力毛华达呢和毛花呢服装用料；医药方面用的弹性绷带，器官材料各种辅助器材设备物品等。
氨纶的研究最早始于德国，1959年杜邦首先实现了干法纺氨纶的工业化生产，60年代日本旭化成、东洋纺等公司也先后开发出了氨纶生产技术。
20 世纪80 年代后，由于氨纶包覆纱和包芯纱技术的开发，氨纶的应用领域不断扩大，市场需求不断增加。
1989 年，我国在山东烟台建成第一个氨纶生产装置，90年代一批氨纶企业也先后投产，2001年后中国企业全面进入，产能迅猛增加，截至04年11月，我国氨纶产量已占世界产量的40%多。
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氨纶干法纺丝中的纺丝实验专业：材料科学与工程班级：材料071班姓名：万香宏学号：0710230114指导教师：尹翠玉天津大学材料科学与工程学院2010年12月20日氨纶干法纺丝中的纺丝实验材料071 万香宏 0710230114天津工业大学材料科学与工程学院1.前言1.1氨纶简介聚氨酯弹性纤维是由聚氨基甲酸酯制成的纤维。
国际商品名称为SPANDEX，我国商品名则为氨纶。
聚氨基甲酸酯是一种以二醇和二异氰酸盐类进行聚台加成反应制成的含有85%以上氨基甲酸酯的、具有线性链段结构的嵌段聚合物,具有天然橡胶丝的弹性。
主要商标名称有Lycra（英威达）、Dorlastan（德国拜耳公司）、ESPA（日本东洋公司）、Opelon（日本东丽- 杜邦公司）等。
聚氨酯弹性纤维是一种性能优异的化学纤维，具有伸长率大(400-800%) 弹性回复率高．聚酯型氨纶伸长600%时，回弹率为95％．弹性模量低(0．1icN／dt~x)：耐疲劳性好(伸长50—300%)，密度小(1—1．39％／cm3)；耐腐蚀、耐晒、耐热、耐光、抗老染料有良好的亲和力，无论采用分散性酸性或复舍性还是金属性染料均可染色均匀。
聚氨酯嵌段共聚物可以纺出极细旦的丝．且品质优良。
氨纶织物质地柔软．穿着舒适。
主要用于制造各种运动衣，游泳衣溜冰衣，高尔夫球农等体育运动服；还有宇航服．飞行服，工作服等各种专用服装的柬带紧身部分；妇女的紧身衣，健美服，内衣，高弹棘，手套等女性用品，弹力灯芯皱，劳动布，弹力毛华达呢和毛花呢服装用料；医药方面用的弹性绷带，器官材料各种辅助器材设备物品等。
氨纶的研究最早始于德国，1959年杜邦首先实现了干法纺氨纶的工业化生产，60年代日本旭化成、东洋纺等公司也先后开发出了氨纶生产技术。
20 世纪80 年代后，由于氨纶包覆纱和包芯纱技术的开发，氨纶的应用领域不断扩大，市场需求不断增加。
1989 年，我国在山东烟台建成第一个氨纶生产装置，90年代一批氨纶企业也先后投产，2001年后中国企业全面进入，产能迅猛增加，截至04年11月，我国氨纶产量已占世界产量的40%多。
随着国内氨纶市场的开发和发展，氨纶的应用领域不断扩大，已从过去的针织用扩大到机织用，从过去单一的服装内用，扩大到服装外用、包装用、医药用等领域，且随着人们生活水平的不断提高，氨纶产品的舒适性越来越受到人们的喜爱，氨纶的需求量迅速增加。
随着我国经济的发展，出口纺织品和服装的档次不断提高，氨纶必将有广阔的发展空间。
1.2氨纶生产技术发展概况1.2.1氨纶的主要生产方法根据纺丝方法的不同，氨纶生产的工艺路线可分为溶液纺丝法、熔融纺丝法、化学反应纺丝法，其中溶液纺丝又根据凝固介质不同分为干法溶液纺丝和湿法溶液纺丝。
目前，世界范围内干法纺丝占全球氨纶生产的80%以上、湿法纺丝约占10%左右、其它两种约占10%。
而在我国至今没有化学反应法。
化学反应纺丝法因工艺复杂，纺丝速度低，生产成本高，设备投资大且存在二胺环境污染等问题，今后发展的可能性也不大。
1、干法溶液纺丝干法纺丝是目前世界上采用最广的一种生产聚氨酯弹性纤维的方法，美国的DuPont、德国的Dorlas—tan及日本东洋纺等大厂商均采用干法纺丝的方法生产氨纶。
干法纺丝生产的氨纶产量占氨纶总产量80％以上干法纺丝以热塑性聚氨酯为原料。
其工艺过程是，以二甲基甲酰胺(DMF)或二甲基乙酰胺(DMA)为溶剂，加热将聚氨酯溶解，制成聚氨酯质量分数为25％～35％、粘度为10—80P丑·s的溶液，加入添加剂后，经过滤、脱泡、除气，得到粘度均匀的纺丝原液。
再将纺丝原液用精确齿轮泵定量均匀地压人纺丝头，通过喷丝板的小孔挤出，形成细流，进入直径为30—50 crn、长3—6 m、温度为200—250℃的纺丝甬道，甬道中的高温气体迅速将溶剂从原液细流中蒸发出来，直至丝条凝固成0．6 41 7 tex单丝，然后集束并进行上油等后处理，最后卷绕成丝锭。
根据纤度的不同，每个纺丝甬道可允许有1～8个弹性纤维丝柬同时通过。
用这种方法生产时，还需注意溶剂的回收提纯干法纺丝工艺中的纤维卷绕速度一般在200～600 m／min，最高可达1000 m／min；所得纤维的纤度为2．2～2．9 tex。
其生产设备占地面积小。
2、湿法溶液纺丝湿法纺丝是一个物理过程，通过分子的扩散作用，使从喷丝头中出来的液态细流中的溶剂扩散到凝固浴中，进而喷出的细液流固化为丝束。
聚氨酯的二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺或四氢呋喃溶液，被挤入水(或醇)和溶剂的凝固浴中。
用水为纺丝凝固浴液时，纤维表面凝固快，有皱折现象；用醇时，纤维结构均匀，强度高。
凝固浴中DMF或DMA的质量分以15％～30％为宜，并应保持凝固浴液的循环流动。
由于DMA或DMF等分子的扩散较慢，纺丝液凝固时间长，所以浴槽一般需要20 m左右的长度，它的前几段浴槽起凝固丝束的作用，后几段起水洗作用出浴后的丝条在干燥定型前上油，以防丝束的并粘。
干燥定型的丝束，再经一次上油后卷到简管上。
和干法纺丝相似，单丝的纤度为0．6～1．7，一条湿法生产线可同时生产100～300条丝束。
湿法纺丝工艺复杂，厂房建筑和设备投资费用大。
因凝固浴流体的阻力，纺丝速度一般为50～150 m／min。
且干燥定型温度为250～270℃，干燥后的丝条需要经3倍左右的拉仲该法所制纤维的纤度范围为5～4O0tex。
目前湿法纺丝的聚氨酯弹性纤维产量约占总量的10％。
日本富士纺公司的v~jibo氨纶就是采用湿法纺丝技术生产。
这种纺丝方法工艺复杂，纺丝速度低，生产成本高，所以发展较慢。
3、熔法纺丝熔融纺丝的过程是，将干燥后的热塑性聚氨酯切片进入螺杆挤压机，切片由于受热而熔融，熔体以一定压力被挤出并输送至纺丝部位．然后用纺丝泵将熔体定量均匀地压至喷丝板，熔体细流从喷丝板小孔挤出，在甬道中冷却而凝固成纤维。
一般以易熔的和在熔融温度下稳定性良好的聚合物，如由芳香族二异氰酸酯和线性聚酯或聚醚多元醇反应所制得的聚氨酯为熔融纺丝原料。
该热塑性聚氨酯一般用l，4一丁二醇为扩链剂。
热塑性聚氨酯在160～220℃熔融，熔融后从喷丝装置中挤出，进入热水浴中进行拉伸。
该法的纺丝速度一般在200—8130 m／min。
熔融纺丝工艺流程简单，原材料及设备费用都较低，生产效率高特别是不使用可燃和有毒的有机溶剂，因此不需象干纺、湿纺那样需用昂贵的回收设备。
其产品耐热性、耐氯性、生物相容性均较好。
但是由于聚氨酯在高温下熔融加工不稳定，停留时间稍长时，纺成的丝物理机械性能较差。
熔纺聚氨酯弹性纤维的生产公司主要有日本的曰清纺、钟纺、可乐丽、油墨化工及大塞璐公司等。
其生产方法主要有一步法、二步法与封端法。
熔纺法已受到重视，具有较好的发展前途。
4、化学反应纺丝该法是将端异氰酸酯基聚酯型或聚醚型聚氨酯预聚体经计量泵喷丝头压出而进入纺丝浴，与纺丝浴液中的扩链剂(如乙二胺)组分发生化学反应，预聚物链增长的同时生成不溶于纺丝浴的初生纤维。
从纺丝浴中出来的丝条经喷淋水洗去丝条上夹带的乙二胺后，送人干燥定型机上干燥定型。
初生纤维经卷绕后，在加压的水中进一步硬化，以使其内部尚未反应的部分交联。
化学反应纺丝法的纺丝速度一般为50～150 m／rain，单丝的纤度为1．1～3．7 Iex，根据需要撮后纤维丝束的纤度一般为4．4～340 tex，化学纺丝法的缺点是其效率较低，且存在二胺化合物污染环境的问题，目前世界上用这种方法纺丝的氨纶产量不到其总产量的10％。
美国Globe、西班牙的Enkaswing、英国的Spanzelle等公司都用这种方法生产。
1.2.2 氨纶干法纺丝的主要技术及特点干法纺丝工艺流程复杂，装置设备投资费用大，对环境也有一定污染，但工艺技术成熟，纺速高，制成的纤维质量和性能优良，在氨纶生产技术中占有主导地位，并将在相当长时间内仍成为投资主流。
目前我国主要氨纶企业都采用干法纺丝技术，大部分在建和待建的项目计划采用干法纺丝技术，从全球氨纶工厂产能情况来看，采用干法纺丝技术的产能也是占据主导地位。
氨纶干法纺丝技术以美国杜邦、韩国晓星、日本东洋纺等为代表，不同生产专利商的纺丝聚合物合成方法、纤维的生产技术和加工过程具有独特的技术特征。
1、英威达和晓星技术英威达(原杜邦)最早实现氨纶干法纺丝的工业化，其氨纶产品“莱卡”在产品质量和品牌推广上都独树一帜。
英威达和晓星技术采用连续聚合、高速纺丝，比常规的间歇聚合、中速纺丝有更好的产品质量。
同时产量高、公用工程消耗少，单位生产成本低。
但氨纶生产技术壁垒非常强，英威达和晓星在中国的发展战略主要以合资建厂为主，没有进行技术转让，我国的氨纶企业基本采用日本技术。
2、东洋纺技术东洋纺是日本最早生产氨纶和纤维的厂商，1963年开发出自有知识产权的干法生产技术，采用间歇聚合、连续纺丝的工艺技术路线，经过多年的探索和改进，工艺成熟，生产过程稳定。
纺速在500-600m/min，国内一些企业在此基础上通过技术改造，目前纺速可达到800m/min。
纺速高、单位生产成本低、产品性能优良、规格齐全，从20D到210D，应用领域广泛，可用于机织、纬编、经编、织袜、包芯纱、包覆纱等等。
在溶剂方面，东洋纺新技术采用环保型溶剂DMAC替代DMF，大大降低了环境污染。
我国一些主要的氨纶企业如烟台氨纶、浙江华峰、连云港杜钟、江苏双良、杭州舒尔姿等都采用东洋纺技术。
3.、日清纺技术日清纺也采用间歇聚合、连续纺丝的工艺技术，纺速可达600-800m/min，其技术在开发细旦纤维、提高产品弹性伸长等方面有一定先进性，生产单位成本低、质量稳定。
一些新建企业如浙江绍兴龙山、江苏双良四期均采用此技术。
1.2.3 我国生产氨纶技术近几年我国氨纶技术水平明显提高，在引进基础上不断改进，生产工艺更加成熟稳定，纺速不断提高，成本逐步降低，部分企业基本完成了生产技术的国产化。
在生产技术快速进步的同时，氨纶应用技术也得到很快发展，氨纶制品的新工艺、新技术不断涌现，为氨纶进一步拓展市场提供了可能。
目前在氨纶常规品种上，我国已经具备很强的市场竞争能力，但在差别化、功能化品种上与美国、日本等还存在较大差距。
随着氨纶投资大幅度下降，产能迅速增加，市场竞争进一步加剧，发展先进生产力，用技术进步促进产业升级将是氨纶产业今后的主要任务。
目前我国引进和合资的氨纶生产厂的纺丝技术工艺均为干法纺丝法。
而随着环保要求的不断提高．我国生产厂家应更多地考虑其工艺技术的多样化和发展潜力及方向。
目前正逢亚太地区氨纶纶扩产新建装置高峰时期，原料．辅助原料资源偏紧．所以应抓紧氨纶工业的配套建设，重视氨纶原料．辅助料的研制开发生产，应和氨纶生产同步进行。
我国国产氨纶产量尚不能满足国内市场需求，需求不断激增的市场几乎被进口货垄断着。