合成纤维第六章锦纶
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短纤
锦纶POY.FDY系列产品
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1
第六章 锦纶
❖ 1.概述 ❖ 2.锦纶的生产 ❖ 3.锦纶的结构 ❖ 4.锦纶的性能 ❖ 5.锦纶的用途和发展前景
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2
第六章 锦纶
1.1定义
1.概述
聚酰胺纤维：polyamide fibre， PA
中国名称：锦纶；
翻译名称：“耐纶”、“尼龙”， “阿米纶”，“贝
H
HO
O
N(C H 2)x NC(C H 2)y Cn
H
O
N (CH2)x C n
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5
1.4 品种
聚酰胺-1010
聚酰胺610
种类
聚酰胺-6
其次 29%
聚酰胺-12 聚酰胺-11
聚酰胺66
产量最大 69%
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6
2、锦纶的生产简介
1 聚酰胺-6（锦纶-6）的生产
聚酰胺-6
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9
1 聚酰胺-6（锦纶-6）的生产
常压
高压
常减压
固相缩聚
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10
常压法 主要用于生产相对粘度较低（ηr＝2.2～2.7，相对分子质量为 13000～14000）的聚酰-6树脂，所用的反应器为直形VK管和U形VK管。
直形VK管高为9m左右，以联苯-联苯醚为载热体，采用分段加热的方式进行加 热变。 一段温度为230～240℃；第二段温度为（265±2）℃；第三段温度 为（240±2）℃。投料前用氮气置换反应器中的空气后，再将熔融的（90～ 100℃）的己内酰胺经过滤后，用齿轮泵送入熔体贮罐，并将引发剂和相对分 子质量调节剂送入助剂计量槽，然后按比例将物料从VK管顶部加入，使其慢 慢从管内多孔挡板间曲折流下。单体在第一段被引发剂开环并初步聚合；经过 第二段和第三段完成平衡聚合反应。反应过程中产生的水份不断从反应器顶部 排出。单体物料在管内的平均停留时间约20h。聚合后熔融的产物用齿轮泵从 直形VK管底部送出，可以直接纺丝、也可以铸带切片。
U形VK管是两根并列的双层夹套直管，下端连通，并通过旋塞控制两管之间物
料的通过速度，熔融的已内酰胺和助剂通过助剂计量槽进入第一管，经过第一
段（220±1）℃和第二段（260±1）℃聚合反应，经旋塞进入第二管，保持
保持（260±1）℃下反应。第二管内有内管，熔融的聚合物溢流通过内管形
成膜层以保证充分混合，质量均匀和较好地排除水汽和气泡。聚合时间根据树
1938年德国的Schlack合成出了聚酰胺6，1941年 实现工业化生产。
在我国最早是锦州化纤厂开始生产尼龙的，所以称
为锦纶。
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4
1.3 分类
锦
纶
纤
维
1、由饱和的二元酸与二元 胺通过缩聚反应制得的线 性高分子缩聚物，再经过 熔融纺丝及后加工而制得 的纤维。
2、由ω-氨基酸缩聚或由 己内酰胺开环聚合制得的 线性高分子缩聚物，再经 过熔融纺丝及后加工而制 得的纤维。
脂的用途来确定，单丝用树脂为35h左右，帘子线用树脂为40～70h。聚合好
的熔体用齿轮泵送出，可直接纺丝，也可以铸带切片。
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11
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12
高压法 高压法是在250～260℃，0.98MPa条件下，采用直管 形反应器，助剂用0.13%的水和0.05%的己二酸，制备较高粘 度聚合（η时r间＝730.5h左左右右，。相聚对合分后子的质熔量体为用1齿8轮00泵0～送2出20，00可）直的接树纺脂丝，， 也可以铸带切片。
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14
固相缩聚法 该法是将常压法制备的相对粘度为 2.6～2.9的聚酰胺-6树脂，经过苯萃取除去单体和 低分子物，然后送到回转式真空干燥机，在190～ 200℃下，用高纯度氮气保护下进行聚合。再在 532.8Pa真空度下进一步抽出单体和低分子物。树 脂粘度ηr＝3.4～3.7，聚合时间约为18～34h。
（1）聚合原理 已内酰胺在高温下，微量水存在时的聚合反应如下：
nNH（CH2）5C＝O
微量H2O
－NH（CH2）5C－n
反应的温度：250~260℃ 引发剂的用量：已内酰胺的0.5%～5%； 分子质量调节剂：乙酸（0.07%～0.14%）或己二酸 （0.2%～0.3%）； 反应的转化率：一般为85%～90%
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15
1 聚酰胺-66（锦纶-66）的生产
聚酰胺-66
是己二酸与己二胺的缩聚物， 是最早实现工业生产的聚酰胺品 种，也是产量最大。。
H
HO
O
N (CH2)6 N C (CH2)4 C n
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16
1 聚酰胺-66（锦纶-66）的生产
主要原料:己二酸、己二胺
生产原理:需要严格控制两种单体
nHOOC（CH2）4COOH ＋ nH2N（CH2）6NH2
n－OOC （CH2）4CO HN（CH2）6NH3+
纶”。
锦纶纤维
大分子链中各链节通过 酰胺键相连的成纤高聚 物纺制的纤维。
第二位
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3
1.2 发展历史
1935，Carthers等在实验室制备出了线性聚酰胺66
1936—1937年由杜邦公司通过熔体纺丝法制造出
聚酰胺66纤维——尼龙。
世界上最早投入工
1939年实现工业化生产
业化生产的合成纤 维
常减压并用法 该法中所用的反应器是两直形管，第一管分三 段加热使单体聚合，聚合后的熔体用齿轮泵送入第二管的顶部 以薄膜的形式通过真空度为26.7～40kPa区域，蒸出单体和水 份，其中所含的5%的单体回收使用，然后进入第二管下部的细 径管中进一步聚合成高粘度树脂，ηr＝3.5或4.4，前者供纺丝 用，后者供注塑成型用，其中含低分子物7%～10%。
配料比，才能得到高相对分子质量 的高聚物。
生产上采用：缩聚反应前， 先制成盐，再缩聚。
聚酰胺-66
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17
❖ 聚酰胺-66的生产过程主要有：66盐制备、66盐的缩聚。
❖ ①66盐的制备和缩聚 制备66盐时，分别将己二胺和己二 酸配制成溶液，然后再混合成66盐溶液，再在适当的条件下缩 聚。
由己内酰胺开环或ω-氨基己酸 经缩聚反应而制得的合成纤维
锦纶-6
尼龙-6
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卡普隆
7
1 聚酰胺-6（锦纶-6）的生产
主要原料:己内酰胺
生产原理:高温；惰性气体保护； 水作引发剂；Mn=15000～23000
生产工艺:有常压法、高压法、 常减压并用、固相缩聚等
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聚酰胺-6
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1
第六章 锦纶
❖ 1.概述 ❖ 2.锦纶的生产 ❖ 3.锦纶的结构 ❖ 4.锦纶的性能 ❖ 5.锦纶的用途和发展前景
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2
第六章 锦纶
1.1定义
1.概述
聚酰胺纤维：polyamide fibre， PA
中国名称：锦纶；
翻译名称：“耐纶”、“尼龙”， “阿米纶”，“贝
H
HO
O
N(C H 2)x NC(C H 2)y Cn
H
O
N (CH2)x C n
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1.4 品种
聚酰胺-1010
聚酰胺610
种类
聚酰胺-6
其次 29%
聚酰胺-12 聚酰胺-11
聚酰胺66
产量最大 69%
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6
2、锦纶的生产简介
1 聚酰胺-6（锦纶-6）的生产
聚酰胺-6
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9
1 聚酰胺-6（锦纶-6）的生产
常压
高压
常减压
固相缩聚
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10
常压法 主要用于生产相对粘度较低（ηr＝2.2～2.7，相对分子质量为 13000～14000）的聚酰-6树脂，所用的反应器为直形VK管和U形VK管。
直形VK管高为9m左右，以联苯-联苯醚为载热体，采用分段加热的方式进行加 热变。 一段温度为230～240℃；第二段温度为（265±2）℃；第三段温度 为（240±2）℃。投料前用氮气置换反应器中的空气后，再将熔融的（90～ 100℃）的己内酰胺经过滤后，用齿轮泵送入熔体贮罐，并将引发剂和相对分 子质量调节剂送入助剂计量槽，然后按比例将物料从VK管顶部加入，使其慢 慢从管内多孔挡板间曲折流下。单体在第一段被引发剂开环并初步聚合；经过 第二段和第三段完成平衡聚合反应。反应过程中产生的水份不断从反应器顶部 排出。单体物料在管内的平均停留时间约20h。聚合后熔融的产物用齿轮泵从 直形VK管底部送出，可以直接纺丝、也可以铸带切片。
U形VK管是两根并列的双层夹套直管，下端连通，并通过旋塞控制两管之间物
料的通过速度，熔融的已内酰胺和助剂通过助剂计量槽进入第一管，经过第一
段（220±1）℃和第二段（260±1）℃聚合反应，经旋塞进入第二管，保持
保持（260±1）℃下反应。第二管内有内管，熔融的聚合物溢流通过内管形
成膜层以保证充分混合，质量均匀和较好地排除水汽和气泡。聚合时间根据树
1938年德国的Schlack合成出了聚酰胺6，1941年 实现工业化生产。
在我国最早是锦州化纤厂开始生产尼龙的，所以称
为锦纶。
完整版课件ppt
4
1.3 分类
锦
纶
纤
维
1、由饱和的二元酸与二元 胺通过缩聚反应制得的线 性高分子缩聚物，再经过 熔融纺丝及后加工而制得 的纤维。
2、由ω-氨基酸缩聚或由 己内酰胺开环聚合制得的 线性高分子缩聚物，再经 过熔融纺丝及后加工而制 得的纤维。
脂的用途来确定，单丝用树脂为35h左右，帘子线用树脂为40～70h。聚合好
的熔体用齿轮泵送出，可直接纺丝，也可以铸带切片。
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高压法 高压法是在250～260℃，0.98MPa条件下，采用直管 形反应器，助剂用0.13%的水和0.05%的己二酸，制备较高粘 度聚合（η时r间＝730.5h左左右右，。相聚对合分后子的质熔量体为用1齿8轮00泵0～送2出20，00可）直的接树纺脂丝，， 也可以铸带切片。
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固相缩聚法 该法是将常压法制备的相对粘度为 2.6～2.9的聚酰胺-6树脂，经过苯萃取除去单体和 低分子物，然后送到回转式真空干燥机，在190～ 200℃下，用高纯度氮气保护下进行聚合。再在 532.8Pa真空度下进一步抽出单体和低分子物。树 脂粘度ηr＝3.4～3.7，聚合时间约为18～34h。
（1）聚合原理 已内酰胺在高温下，微量水存在时的聚合反应如下：
nNH（CH2）5C＝O
微量H2O
－NH（CH2）5C－n
反应的温度：250~260℃ 引发剂的用量：已内酰胺的0.5%～5%； 分子质量调节剂：乙酸（0.07%～0.14%）或己二酸 （0.2%～0.3%）； 反应的转化率：一般为85%～90%
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1 聚酰胺-66（锦纶-66）的生产
聚酰胺-66
是己二酸与己二胺的缩聚物， 是最早实现工业生产的聚酰胺品 种，也是产量最大。。
H
HO
O
N (CH2)6 N C (CH2)4 C n
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16
1 聚酰胺-66（锦纶-66）的生产
主要原料:己二酸、己二胺
生产原理:需要严格控制两种单体
nHOOC（CH2）4COOH ＋ nH2N（CH2）6NH2
n－OOC （CH2）4CO HN（CH2）6NH3+
纶”。
锦纶纤维
大分子链中各链节通过 酰胺键相连的成纤高聚 物纺制的纤维。
第二位
完整版课件ppt
3
1.2 发展历史
1935，Carthers等在实验室制备出了线性聚酰胺66
1936—1937年由杜邦公司通过熔体纺丝法制造出
聚酰胺66纤维——尼龙。
世界上最早投入工
1939年实现工业化生产
业化生产的合成纤 维
常减压并用法 该法中所用的反应器是两直形管，第一管分三 段加热使单体聚合，聚合后的熔体用齿轮泵送入第二管的顶部 以薄膜的形式通过真空度为26.7～40kPa区域，蒸出单体和水 份，其中所含的5%的单体回收使用，然后进入第二管下部的细 径管中进一步聚合成高粘度树脂，ηr＝3.5或4.4，前者供纺丝 用，后者供注塑成型用，其中含低分子物7%～10%。
配料比，才能得到高相对分子质量 的高聚物。
生产上采用：缩聚反应前， 先制成盐，再缩聚。
聚酰胺-66
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17
❖ 聚酰胺-66的生产过程主要有：66盐制备、66盐的缩聚。
❖ ①66盐的制备和缩聚 制备66盐时，分别将己二胺和己二 酸配制成溶液，然后再混合成66盐溶液，再在适当的条件下缩 聚。
由己内酰胺开环或ω-氨基己酸 经缩聚反应而制得的合成纤维
锦纶-6
尼龙-6
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卡普隆
7
1 聚酰胺-6（锦纶-6）的生产
主要原料:己内酰胺
生产原理:高温；惰性气体保护； 水作引发剂；Mn=15000～23000
生产工艺:有常压法、高压法、 常减压并用、固相缩聚等
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聚酰胺-6
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