氨纶PPT课件

湿态为0. 35～ 0. 88 cN / tex。 是橡胶丝的3~5 倍。
当纤维受到拉伸, 伸 长到最大长度时, 纤
维变细,在这个细度下
测出的强度为有效强
度
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第三节 氨纶的结构和性能
3 弹性： 氨纶的弹性模量较小，丝的柔软性较好。随着软链
段部分分子量的增大, 其伸长率可达400 %～ 800 % , 伸长500 % 的回弹率为95 %～ 99 %。
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第三节 氨纶的结构和性能
结构和弹性
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
氨纶弹性很高，伸长率大于400%
聚合物是由脲基结构的硬链段通过氨基甲酸 酯(-NHCO-O-)与软链段交替相接的大分子
硬链段短，软链段长。 硬链段起结点作用，阻止受力时分子链产生滑移； 软链段间分子作用力小，易运动，链段往往弯曲不 规则，是产生弹性的必要条件之一。
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第一节 氨纶的概述
品种 氨纶纤维共有两个品种：
1、由芳香二异氰酸酯和含有羟基的聚酯链段的 嵌段共聚物（简称聚酯型氨纶）；
2、由芳香二异氰酸酯与含有羟基的聚醚链段的 嵌段共聚物（简称聚醚型氨纶）。
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第二节 氨纶的生产
聚合原理
聚酯型氨纶
先取过量的二元醇与己二酸反应，生成相对分子量1000~5000， 端基为羟基的聚酯
20世纪60年代初发展较快，出现高潮； 70年代由于生产技术、成本核算及聚酰胺弹
力丝的影响，发展较慢； 80年代，由于加工技术的进步，进入第二个
高速发展期；
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第一节 氨纶的概述
在我国的发展
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。
4 耐热性： 氨纶的软化点为205～ 210 ℃, 在95~150℃时纤维
不会被损，超过150℃ 时纤维变黄，190 ℃发粘，强 度下降。
氨纶织物一般的定形温度以不超过 175～180℃为宜
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第三节 氨纶的结构和性能
5 化学稳定性： 氨纶的化学稳定性一般较好，对氧稳定，也较耐酸，
加有改性剂多胺化合物的氨纶，不论是聚醚类或聚 酯类均有吸酸的能力。 聚酯型的不耐强碱，在热碱溶液中快速水解降解， 这在染整加工时要特别注意。 氨纶耐氧化剂性因氧化剂不同而异，一般来说，它 们只能在稀的过氧化物溶液中漂白，或进行还原漂 白，而不耐氯漂白剂，在次氯酸盐溶液中会形成氮 一氯结合而使纤维损伤，聚醚型的损伤更严重。
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第二节 氨纶的生产
二异氰酸酯 聚酯/聚醚
预聚合
嵌段共聚物 共聚物溶液 纺丝原液
产品
卷绕丝
在热空气中成型/上油
原液细流
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第二节 氨纶的生产
聚氧乙烯、 聚氧丙烯、 四氢呋喃
4.4’一甲撑 二苯双异氰 酸酯
干法纺丝以聚醚二醇PTMG与二异氰酸酯MDI 以1：
2的摩尔比在一定的反应温度及时间条件下形成预
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第三节 氨纶的结构和性能
作用力主要为范德 华力，不能形成氢 键，作用很弱
分子链间的亚氨基 和碳基可形成较强 的氢键结合
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第三节 氨纶的结构和性能
分子链中的硬链段相互整齐排列， 形成晶区; 软链段的分子链未受到外力作用的 部分呈松弛状态(弯曲或卷曲)，在 受到外力作用后，纤维伸长200% 的状态下，部分软链段分子链段被 拉伸，也整齐排列，甚至发生结晶， 不过这种状态，当外力消除后，由 于分子链间作用力弱，这种被拉伸 的分子链又会自由滑动变成松弛状， 回缩到应力最小状态，表现出高弹 性。
第一节 氨纶的概述
氨纶纤维
是以聚氨基甲酸酯为主要成分的 一种嵌段共聚物制成的纤维。— 简称氨纶
“莱卡（Lycra ）” “尼奥纶（Neolon、日本） ” “多拉斯坦（Dorlastan、德国） ”
弹性纤维
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第一节 氨纶的概述
发展历史
1937年由德国拜尔（Bayer）公司首先开发 成功；
1958年美国杜邦公司也研制出氨纶纤维，并 实现了工业化生产；
聚物，预聚物经溶剂混合溶解后，再加入二胺进行
链增长反应，形成嵌段共聚物溶液，再经混合、过
滤、脱泡等工序，制成性能均匀一致的纺丝原液。
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第二节 氨纶的生产
然后用计量泵定量均匀地压入纺丝头。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，并进入甬道。甬道中充有热空气，使丝条细流 中的溶剂迅速挥发，并被空气带走，丝条浓度不断 提高直至凝固，与此同时丝条细流被拉伸变细，最 后被卷绕成一定的卷装。可纺氨纶丝的纤度范围为 1.1-246.4tex，纺丝速度200-600 m/min，有的可 高达1000 m/min。
芳香二异氰酸酯
含－N=C=O的预聚物
扩链剂
常用的是乙二胺、 丙二胺和 环己二胺
嵌段共聚物
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第二节 氨纶的生产
纺丝
氨纶的纺丝方法
干
湿
法
法
纺 丝
纺 丝
熔
体
反
纺
应
丝
纺
丝
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第二节 氨纶的生产
纺丝
熔体纺丝由于一般聚氨酯在高温停留时间稍长就会 发生过量交联生成凝胶，还会发生异氰酸酯逆反应， 使产品物理机械性能变差，因此很少被采用。
反应纺丝也称化学纺丝，在纺丝液转化成固态纤维 时，必须经过化学反应，由单体或预聚物形成高聚 物的过程与成纤过程同时进行，目前世界采用该法 生产氨纶占总产量的10% 左右。
湿法纺丝和腈纶湿法纺丝类似，生产氨纶较少使用
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第二节 氨纶的生产
一、 干法纺丝
是目前被广泛采用的方法，产量占世界 总产量的80%。经过干法制得氨纶的线密度 在1.1~246.4分特，纺丝速度在200~600米/ 分，所生产的氨纶质量优良，位居首位。其 生产流程示意图如下：
氨 纶 的 弹 性 结 构 模型(伸长200%)
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第三节 氨纶的结构和性能
性能
1 吸湿性：
在20℃和65%的相对湿度下，聚氨酯的弹性纤维的 回潮率为1.1%，比棉、羊毛和锦纶（4%）小，但 优于涤纶（0.4%）、丙纶（0.03%）
2 强度：
断裂强度干态为0. 44～ 0. 88 cN /tex,
+ x HOOC (CH2)4COOH
(x+1) HOCH2CH2OH
+ HOCH2CH2 O
OC (CH2)4COOCH2CH2O
H x
2xH2O
芳香二异氰酸酯
含－N=C=O的预聚物
扩链剂
MDI or TDI
嵌段共聚物
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第二节 氨纶的生产
聚醚型氨纶
聚氧乙烯、聚氧丙烯、四氢呋喃
开环聚合
相对分子量1500~3500的聚醚