聚丙烯腈系纤维
聚丙烯腈纤维分子式
探秘聚丙烯腈纤维的神奇世界
聚丙烯腈纤维(PPAN)是一种合成纤维,其特点是强度高、耐磨损、抗紫外线辐射、不易变形、耐高温、不易老化等。
这种纤维的分
子式是(C3H3N)n,由于它是由丙烯腈单体经过聚合反应制得,所以又
称为丙烯腈纤维。
它主要应用于特种纺织品、产业过滤、环保材料等
领域。
作为一种功能性纤维,PPAN的应用领域非常广泛。
在特种纺织品
方面,PPAN纤维通常被用于防弹面料、防切割手套、防火罩、防静电
服装和军用防护服等。
在产业过滤领域,PPAN的无机纤维后处理能力
很强,可以用于各种过滤器、净化器和分离器中。
在环保材料领域,PPAN的烟气净化性能得到了广泛应用,被广泛用于工业烟气处理中。
PPAN的优越性能除了来自于其分子式,更是取决于它的纤维结构。
PPAN纤维具有“颗粒聚合-拉伸-固化”三个主要阶段的特殊制备工艺,因此能形成更为紧密、均匀、不规则的纤维结构,以达到更高的强度、延伸和热稳定性。
总之,PPAN纤维在现代工业生产中具有不可替代的地位。
我们相信,随着技术的不断发展,这种神奇纤维将在更多的领域发挥更大的
作用。
聚丙烯腈纤维
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。
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。
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。
聚丙烯腈纤维的文献综述
1.绪论聚丙烯腈是由单体丙烯腈经自由基聚合反应而得到。
大分子链中的丙烯腈单元是接头尾方式相连的。
主要用于制聚丙烯腈纤维,聚丙烯腈纤维(俗称晴纶)的强度并不高,耐磨性和抗疲劳性也较差。
聚丙烯腈纤维的优点是耐候性和耐日晒性好,在室外放置18个月后还能保持原有强度的77%。
它还耐化学试剂,特别是无机酸、漂白粉、过氧化氢及一般有机试剂。
2.聚丙烯腈的性能及用途聚丙烯腈纤维是一种高分子长链合成的聚合物形成的人造纤维,其丙烯腈含量至少占85%。
它表面平滑,具有良好的悬垂性能,可以生产保暖且很轻的织物。
它的弹性和回弹性具佳,并具有优异的耐阳光和耐气候性能。
这种纤维可以水洗或干洗。
但是聚丙烯腈纤维的强度一般,湿态时强度约降低20%,但是干燥后即恢复。
是一种疏水性纤维(回潮率为1%),常发生静电和起球现象,其耐磨性能一般。
有着人造羊毛美称的腈纶,又有着便宜的价格,所以成为了羊毛和棉花的最佳替代品。
在我国化纤工业中,聚酯纤维主要用于仿棉或仿丝型织物、而仿毛型织物以腈纶为主要原料。
腈纶外观蓬松,手感柔软,具有良好的耐光、耐气候、其弹性和保暖性可以和羊毛媲美,深受消费者欢迎。
在我国毛纺及人造毛皮所用原料中腈纶占最主要地位。
腈纶的优良性能使其在服装、服饰、产业领域有广泛的应用。
聚丙烯腈纤维根据不同的用途可纯纺或与天然纤维混纺,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。
3.腈纶的发展历史早在100多年前人们就已制得聚丙烯腈,但因没有合适的溶剂,未能制成纤维。
1942年,德国人莱因与美国人莱瑟姆几乎同时发现了二甲基甲酰胺溶剂,并成功地得到了聚丙烯腈纤维。
1950年,美国杜邦公司首先进行工业生产。
以后,又发现了多种溶剂,形成了多种生产工艺。
1954年,联邦德国法本拜耳公司用丙烯酸甲酯与丙烯腈的共聚物制得纤维,改进了纤维性能,提高了实用性,促进了聚丙烯腈纤维的发展。
腈纶工业从2O世纪5O年代在美国、德国和日本实现了工业化生产,6O年代和7O年代世界腈纶工业快速发展,到8O年代由于服用纤维转向棉和天然纤维,而且原料价格上涨,成本增加,导致腈纶增长减缓。
聚丙烯腈纤维
第六章 聚丙烯腈纤维
聚丙烯腈纤维原丝
PANPAN-碳纤维 pitch沥青基碳纤维 pitch-based carbon fiber
第六章 聚丙烯腈纤维
第一节 聚丙烯腈纤维原料
一、丙烯腈的合成与性质 丙烯腈是合成聚丙烯腈的单体。目前,丙烯氨氧化法是丙 丙烯腈是合成聚丙烯腈的单体。目前,丙烯氨氧化法是丙 是合成聚丙烯腈的单体 烯腈合成中最主要的生产方法。在所有的丙烯氨氧化法中, 烯腈合成中最主要的生产方法。在所有的丙烯氨氧化法中,以 Sochio法最为重要 此法使丙烯在氨、空气与水的存在下, 法最为重要, Sochio法最为重要,此法使丙烯在氨、空气与水的存在下,用 钼酸铋作为催化剂 在沸腾床上于450℃ 150kPa下反应 作为催化剂, 450℃、 下反应, 钼酸铋作为催化剂,在沸腾床上于450℃、150kPa下反应,反应 式如下: 式如下:
第六章 聚丙烯腈纤维
二、丙烯腈的聚合
实际生产中丙烯腈多采用溶液聚合。根据所用溶剂的不同, 实际生产中丙烯腈多采用溶液聚合。根据所用溶剂的不同, 多采用溶液聚合 可分为均相溶液聚合和非均相溶液聚合 均相溶液聚合和非均相溶液聚合。 可分为均相溶液聚合和非均相溶液聚合。 均相溶液聚合所得的聚合溶液可直接用于纺丝, 均相溶液聚合所得的聚合溶液可直接用于纺丝,故称为腈 纶生产一步法。溶剂典型为NaSCN 引发剂为偶氮类。 NaSCN, 纶生产一步法。溶剂典型为NaSCN,引发剂为偶氮类。 通常转化率降低为50%~75% 通常转化率降低为50%~75%。 50%~75 非均相溶液聚合所得聚合物不断呈絮状沉淀析出, 非均相溶液聚合所得聚合物不断呈絮状沉淀析出,经分离 后需要合适的溶剂再溶解,才可以溶液纺丝。溶剂典型为水, 后需要合适的溶剂再溶解,才可以溶液纺丝。溶剂典型为水, 采用氧化还原体系作为引发剂。 采用氧化还原体系作为引发剂。 转化率可达70~80% 转化率可达70~80%。 70
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。
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,是一种化学纤维的一种。
腈纶是一种由丙烯腈单体聚合而成的合成纤维,它具有很高的拉伸强度、耐磨损性和耐化学腐蚀性。
腈纶纤维具有良好的弹性和柔软性,同时也具有优异的耐热性和耐候性。
腈纶纤维可以用于制造各种纺织品,如服装、织物、绳索、工业用品等。
腈纶是一种重要的合成纤维材料,它具有许多优良的性能,使得它在各种领域得到了广泛的应用。
首先,腈纶具有很高的拉伸强度和耐磨损性,因此可以用于制造高强度的纺织品,如运动服、户外装备等。
其次,腈纶具有较好的耐化学腐蚀性,可以用于制造化工防护服、防护面料等。
此外,腈纶纤维还具有优异的耐热性和耐候性,可以用于制造耐高温、耐候的工业用品,如过滤材料、输送带等。
腈纶纤维的应用领域非常广泛,不仅可以用于纺织品制造,还可以用于工业制品的生产。
在纺织品方面,腈纶纤维可以制成各种类型的面料,如针织面料、梭织面料等,用于制作服装、家居用品、运动用品等。
此外,腈纶纤维还可以与其他纤维混纺,以提高纺织品的性能,如与棉纤维混纺可以提高柔软性,与聚酯纤维混纺可以提高弹性等。
在工业制品方面,腈纶纤维可以用于制造各种工业用品,如过滤材料、输送带、绳索、工业线等。
由于腈纶具有很高的拉伸强度和耐磨损性,因此在工业领域得到了广泛的应用。
腈纶纤维制成的过滤材料可以用于工业废气处理、水处理等领域,具有很好的过滤效果和耐化学腐蚀性。
腈纶纤维制成的输送带具有很高的耐磨损性和耐热性,可以用于各种工业输送系统中,如矿山输送系统、物流输送系统等。
总的来说,腈纶是一种非常重要的合成纤维材料,具有很高的拉伸强度、耐磨损性、耐化学腐蚀性、耐热性和耐候性。
它在纺织品制造和工业制品制造领域有着广泛的应用,为人们的生活和工作提供了方便和保障。
随着科学技术的不断发展,相信腈纶在未来会有更广阔的应用前景。
聚丙烯腈纤维执行标准
聚丙烯腈纤维执行标准是FZ/T54065-2012《聚丙烯腈基碳纤维原丝》。
FZ/T54065-2012中规定的聚丙烯腈基碳纤维原丝理化性能检测项目主要有线密度偏差率、线密度变异系数、断裂强度、断裂强度变异系数、断裂伸长率、断裂伸长率变异系数、溶剂残留率、含油率、筒重一共10个指标。
而需要注意的是,采用单丝法聚丙烯腈基碳纤维原丝在断裂强度、断裂强度变异系数、断裂伸长率、断裂伸长率变异系数这四个指标上要求更为严格。
详细指标要求可参考以下标准检测:•GB/T23442-2009《聚丙烯腈基碳纤维原丝结构和形态的测定》。
•FZ/T50032-2015《聚丙烯腈基碳纤维原丝残留溶剂测试方法》。
•FZ/T50043-2018《聚丙烯腈基碳纤维原丝含油率试验方法》。
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。
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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。
世界各国生产的聚丙烯腈纤维大多由三元共聚物制得,丙烯腈占90~94%,第二单体加入量为5~8%,第三单体为0.3~2.0%。
加入第二单体的目的是为了提高纤维的机械强度、弹性和手感,在一定程度上也可以改善染色性能。
使用的第二单体有丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯和丙烯酰胺等。
加入第三单体的目的是引入一定数量的亲染料基团,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。
第三单体分两大类: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、甲义丁二酸(又名衣康酸)、对-乙烯基苯磺酸钠等;另一类是对酸性染料有亲和力,含有胺基、酰胺基、吡啶等的单体,如乙烯吡啶、甲基乙烯吡啶等。
硫氰酸钠法均相溶液聚合的工艺流程是:
将原料丙烯腈(AN)、第二单体丙烯酸甲酯(MA)、异丙醇 (IPA)和48.8%硫氰酸钠溶液分别用计量桶计量后放入调配桶。
引发剂偶氮二异丁腈 (AIBN)和浅色剂二氧化硫脲(TUD)经称重后也加入调配桶。
第三单体衣康酸 (ITA)则被调成一
定浓度的水溶液经计量桶加入调配桶,经充分混合和调温后,用计量泵连续地送入聚合釜进行聚合反应。
全部物料逐渐形成粘稠浆液。
聚合完成后的浆液由釜顶出料,输往脱单体塔脱去单体,然后输入贮液槽,经混合后用齿轮泵送往真空脱泡塔脱除留在浆液中的空气泡。
浆液再被送往热交换器进行调温,同时添加消光剂,对浆液过滤以除去杂质,再以稳定的压力送去纺丝。
聚丙烯腈纺丝方法有干法和湿法两种:
干法纺丝的溶液是以二甲基甲酰胺为溶剂,纺丝液的浓度达25~30%,卷绕速度一般为100~300米/分,可以高达600米/分。
喷丝头孔数一般为200~300孔。
经干法纺丝的聚丙烯腈纤维结构均匀致密,外观像蚕丝,适于织制仿丝织物。
湿法纺丝第一导辊速度一般为 5~10米/分,高的可达 50米/分,喷丝头孔数可达几十万孔,适于纺制短纤维,纤维柔软蓬松,适宜制做仿毛织物。
选用不同溶剂的纺丝工艺,后处理方式也不同。
以硫氰酸钠为溶剂的腈纶,在纺丝成形后的加工流程如图所示。
纺丝原液经计量泵计量后由纺丝机上的喷丝头喷出。
从喷丝孔出来的细流进入凝固浴凝固成丝。
凝固浴的丝束被引入预热浴进行预热处理和拉伸,然后进入水洗槽,再入热水槽中拉伸,两次拉伸总倍数为 8~10倍。
经上油、干燥致密化、卷曲、蒸汽热定形、再上油、再干燥和切断成短纤维,最后打包或不切断直接牵切成条子(见纺丝直接成条)。
聚丙烯腈纤维还有少量长丝产品。
改性聚丙烯腈纤维 丙烯腈含量一般为40~60%。
工业生产上有两种纤维:一种是丙烯腈与氯乙烯共聚纤维,商品名为维荣N 或可耐可龙,中国称之为腈氯纶;另一种是丙烯腈与偏二氯乙烯共聚纤维,商品名为维勒尔,中国称为偏氯腈纶。
这两种共聚物都能溶于丙酮,大多采用湿法纺丝,极少采用干法。
纤维兼有聚丙烯腈纤维和聚氯乙烯纤维(见含氯纤维)的性能,质轻,保暖,耐气候,耐化学药品性好,且有一定难燃性,可作室内装饰品、防寒衣服、工业用滤布等。
此外,聚丙烯腈与蛋白质接枝共聚纤维已有小量生产。
丙烯酸甲酯
物质的理化常数:
外观与性状: 无色透明液体,有灯似大蒜的气味
分子式: C 4H 6O 2;CH 2CHCOOCH 3 分子量: 86.09 蒸汽压: 13.38kPa/28℃
闪点:-3℃/开杯
熔 点: -75℃
沸点:80.0℃
溶解性: 微溶于水
密 度: 相对密度(水=1)0.95;相对密度(空气=1)2.97
稳定性: 稳定
危险标记: 7(中闪点易燃液体)
主要用途: 用于聚丙烯腈纤维的第二单体,胶粘剂
衣康酸
化学性质:
衣康酸学名为甲叉琥珀酸,亚甲基丁二酸。
是不饱和二元有机酸。
它含不饱和双键,具有活
CH 2 = CH – C – O – CH 3 ‖
O
泼的化学性质,可进行自身间的聚合,也能与其他单体如丙烯睛等聚合,溶于水,乙醇等其它溶剂。
能进行各种加成反应,酯化反应和聚合反应,是化学合成工业的重要原料,也是化工生产的重要原料。
衣康酸 itaconic acid CH2=C(COOH)CH2COOH,由丝状菌特别是生长在梅汁表面的分解乌头酸曲霉(Aspergill-us itaconicus)大量生成。
是通过顺乌头酸脱羧而形成。
用途:
衣康酸其分子内部含有两个活泼的羧基和一个双键,双键和羧基呈共轭关系,使得衣康酸的性质非常活泼,除可自身聚合外,也可以和不同数目的其他单体聚合,形成聚合高分子,因此广泛应用于化学合成行业。
质量指标:
外观白色晶体或粉末
含量%≥ 99.8
熔点(初熔-终熔)℃≤ 165-168℃
干燥失重%≤ 0.2
灼烧残渣%≤ 0.01
色度(APHA)≤ 5
铁离子(以Fe计)%≤ 0.00015
重金属(以pb计)%≤ 0.0005
氯化物(以Cl-计)%≤ 0.0005
硫酸盐(以SO42-)%≤ 0.0015。