20世纪50年代起始的腈纶工业,经历了快速发展阶段,又历经缓慢阶段,进入21世纪后其发展速度呈螺旋上升态势,在发达国家其产量渐渐降低,然而在发展中国家产量却持续升高。腈纶用途繁多,它产量大,价格低廉,质量能与羊毛、棉花相媲美,在纺织行业占据着极为重要的位置。腈纶的生产工艺丰富多样,其中氯化锌一步法还是比较成熟的工艺。关键字有腈纶,腈纶存在着用场,腈纶有着生产 ,腈纶另有生产技法 ,其一绪论那儿腈纶也就是我们说的聚丙烯腈纤维,我国境内还作为“人造羊毛”所称 ,在国家之外便叫做“奥纶” 。也称作那个“开司米纶” ,腈纶一般情况下是讲将85%以上含量的丙烯腈进行第二和接着以及第三单体的共聚合产物生成纤维物质 ,通过湿法来纺丝予以制作或者干法类型纺丝从而制得的合成纤维 ,聚丙烯腈纤维能够用于制作套穿的衣衫 以及毛毯 ,还有地毯 ,童装 ,以及像旗布 ,遮阳篷这般的户外用品 ,在纺织领域有着很大的使用价值 。腈纶于化学纤维里的需求量始终都身列显著高位,且还能够维持这般格局,挺住涤纶、尼龙以及汲取烯烃类纤维的激烈角逐竞争,缘何故?乃因腈纶具备许多特别管用还很关键的出彩长处,而腈纶的那些质量很棒性能很优的表现,又使得它用于 attire、饰品乃至产业这三大范畴,具备宽广多面的效用运用呀,如此这般 那么 这般便有缘故能够知晓理解一下腈纶的用途 用向,并获悉明白它向前不断延展延续变化历程简史又以及其生成制造方法方案或者技术工艺,对做化工业的从业工作的人员来讲那便是十分迫切极其有需要必不可少的哪呀。再有 另外 腈纶的用途 用向方面,聚丙烯腈制成的纤长丝状物体是一种由高分子构成的长度很长、链状模样、通过合成而形成聚合物塑造成的人造纤维,其丙烯腈含量起码占据85%。它的表面是平滑的,具备良好的悬垂性能,能够生产出保暖却又很轻的织物,它的弹性以及回弹性俱佳,还具有优异的耐阳光与耐气候性能,这种纤维能够水洗或者干洗,然而聚丙烯腈纤维的强度一般,在湿态时强度大约降低20%,不过干燥后就会恢复,这是一种疏水性纤维,回潮率为1%,常常会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 。在我国的化纤工业里头,聚酯纤维主要是用来制作仿棉或者仿丝型织物的,而仿毛类型的织物呢,是以腈纶作为主要原料的。腈纶的外观呈现出蓬松的状态,手感十分柔软,具备良好的耐光性、耐气候特点,其弹性以及保暖性能够和羊毛相媲美,也是深受消费者的欢迎。在我国毛纺以及人造毛皮所使用的原料当中,腈纶占据着最为主要的地位。腈纶所拥有的优良性能,让它在服装、服饰、产业这三大领域有着广泛的应用。依据不同用途需求,聚丙烯腈纤维能够纯纺,也能够跟天然纤维混纺,它可与羊毛混纺成毛线,进而织成毛毯、地毯等,它还能够跟棉、人造纤维、其他合成纤维混纺,用来织成各种衣料以及室内用品。腈纶的发展历史方面,早在100多年前人们就已经制得了聚丙烯腈,只是由于没有合适的溶剂,所以没能制成纤维。1942年,德国人H.莱因与美国人G.H.莱瑟姆几乎在同一时间发现了二甲基甲酰胺溶剂,并且成功获得了聚丙烯腈纤维。1950年,美国杜邦公司率先开展工业生产。之后,又有多种溶剂被发现,进而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,纤维性能得以改进,实用性得到提高,聚丙烯腈纤维的发展也因此受到促进。腈纶工业在2O世纪5O年代于美国、德国以及日本实现了工业化生产,到6O年代和7O年代,世界腈纶工业迅速发展,而到8O年代,因服用纤维转向棉和天然纤维,且原料价格上涨、成本增加,致使腈纶增长放缓。发达国家和地区,像欧洲、美国、日本等,因为腈纶生产里存在物耗、能耗以及环境影响等这些因素,渐渐处于停滞或者萎缩的状况,并且还往发展中国家转移。1984年的时候,聚丙烯腈纤维的世界产量是2.4Mt。在2000年到2006年期间,我国平均每年都要进口411kt腈纶,已然成为世界最大的腈纶输入国。近些年来,世界腈纶产量持续减少。美国现今仅有的腈纶生产厂Solutia公司,于2005年已然退出腈纶产业,墨西哥的生产厂也宣告自2006年起从腈纶领域退出,欧洲以及日本、韩国同样在降低腈纶产量。在1990年到2005年期间,世界腈纶生产的平均增长速度仅仅只有0.8% ,其整体变化不大,基本上维持平衡。在2004年,全球腈纶产量是2 750kt,占化纤总量的比例为7.96% ;在2005年,全球腈纶产量为2 619 kt,占化纤总量的比例为7.78% 。2006年,全球腈纶产量持续下降,下降幅度约为4% 。在世界经济一体化大趋势之下,睛纶产业链构建起国际供需分工新的格局。发达国家所生产的产品着重于个性化、功能化、环保化以及高技术化;发展中国家主要进行的是中低档常规产品的生产。我国腈纶工业若想于激烈竞争之中求得生存并持续发展,那就得突破科技创新的匮乏区域,尽力提升产品的科技含量,去研制开发具备高性能、高技术的腈纶纤维,进一步朝着精、深、细加工的方向迈进,保障产品质量的稳定,逐步提升产品的附加值。世界各国所生产的聚丙烯腈纤维大多是由三元共聚物制得的,其中丙烯腈占比90%至94%,第二单体的加入量为5%至8%,第三单体为0.3%至2.0%。加入第二单体的的意图旨在去提升纤维的机械强度、弹性以及手感,在某种程度上它也能够去改良染色性能,常用的第二单体包含丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯以及丙烯酰胺等,加入第三单体的目的在于引入一定数量的亲染料基团,以此增加纤维对染料的亲和力,进而能够制得色谱全覆盖、颜色极为鲜艳、染色牢度良好的纤维。第三单体分为两大类,一类,是有着对阳离子染料的亲和力,且含有羧基或者磺酸基团的单体,像丙烯磺酸钠,甲基丙烯磺酸钠,甲基丁二酸(也就是衣康酸啦),对 - 乙烯基苯磺酸钠等这样的;另一个类别,是对酸性染料有亲和力,含有胺基,酰胺基,啶等等这些成分的单体,比如乙烯吡啶,还有含有碱性染色基团的α2 甲基乙烯吡啶等。腈纶的原料丙烯腈是由石油裂解的副产品丙烯制得的,这是通过丙烯、液氨以及氧气在 400℃~500℃的情况下发生气、固相催化反应来制取的(丙烯 - 氨氧化法)。因为聚丙烯腈共聚物在加热到230℃以上时,仅仅会发生分解,而不会出现熔融的情况,所以,它没办法像涤纶、锦纶纤维那样去进行熔融纺丝,而是要采用溶液纺丝的方式。依据所用溶剂的不一样,分为均相溶液聚合以及非均相溶液聚合。均相溶液聚合采用的溶剂,既能够溶解单体,又能够溶解反应所生成的聚合体,反应结束后,聚合液能够直接用于纺丝,所以又被称作腈纶生产一步法。若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)以及二甲基乙酰胺(DMAC)作为溶剂进行聚合,那么就能够采用均相溶液聚合。非均相聚合所采用的介质仅仅能够溶解或者部分溶解单体,然而却无法溶解聚合体,在聚合的进程当中聚合体持续地呈现出絮状沉淀向外析出,经过分离之后再溶解于溶剂之中从而制成纺丝溶液,这被称作腈纶生产二步法。由于非均相聚合介质在绝大多数情形下都选用水,所以又被称为水相聚合法。聚合之际,依据溶剂的差异选用不一样的引发剂,于水相聚合之时采用氧化还原引发体系。为避免聚合体生成颜色,在聚合进程里加入少量的还原剂或其他添加剂,以提升纤维的白度。腈纶纺丝存有干法与湿法之分。在腈纶纤维的纺丝工序当中,将腈纶原液从具备诸多微细孔眼的喷嘴挤出,使其变成纤维状。湿式是于凝固浴中、干式是在惰性气体内凝固后转变成纤维,这便是湿式与干式的不同之处。湿法纺丝速度较为缓慢,适宜纺制仿真丝织物。干法纺丝速度颇高,适合用于生产短纤维。短纤维具备蓬松且柔软的特性,适用于仿毛织物的生产制造。在干法纺丝的特定过程里,从喷丝孔挤出而形成的原液细流,并非流入凝固浴,而是进入到纺丝甬道之中。于甬道内,在热气流发挥的作用之下,原液细流得以迅速蒸发,在逐步脱去溶剂的这个阶段,原液细流凝固同时伸长变细进而形成初生纤维,之后再历经水洗、牵伸、上油、卷曲等一系列后加工工序最终形成成品纤维。当前我国的DMF溶剂干纺工艺装置,鉴于工艺流程较长,工程设备造价高昂,差别化进程缓慢以及存在能耗环保方面的问题,其发展的空间已然变得有限。制备聚丙烯腈原丝的主要原料有几类,其中包括单体、溶剂、引发剂以及其它辅助化工原料等,此为 4.1.1 所涉及内容。因聚丙烯腈原丝存在多种制备工艺,针对不同制备工艺,或者基于对聚丙烯腈原丝的不同要求,需采用与之适配的化工原料。用于制备聚丙烯腈原丝的常用单体包含丙烯腈、丙烯酸甲酯、衣康酸、丙烯磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、苯乙烯磺酸钠、醋酸乙烯、丙烯酰胺等等,新开发的单体有2 - 丙烯酰胺 - 2 - 甲基丙磺酸(AMPS)、苯乙烯磺酸氨等。丙烯腈常被称作合成聚丙烯腈纤维的第一单体,而其他单体则被叫做共聚单体,或者第二、第三单体等级别。丙烯腈是制备聚丙烯腈原丝最为主要的单体。丙烯腈的制备存有主要的三种方法,第一种是利用环氧乙烷跟氢氰酸进行反应的合成办法,先制得氰乙醇,而后经过脱水制成丙烯腈,第二种是于CuCl和NH4Cl的催化之下,借助乙炔和氢氰酸经过加成反应进而获得丙烯腈,这种方法又被称作直接法,第三种是现行工业生产里最为常用的方法,其主要所需原料是丙烯和合成氨,因而被叫做丙烯氨氧化法(sohio法)。纵使丙烯氨氧化法技术成熟并且可靠,可人们依旧持续不断地找寻更具备经济性、更合乎情理的合成技术。国外好些大公司着手开展了以丙烷当作原料的开发研究相关工作。丙烯腈是一种处于无色状态且容易流动的液体,有着特殊的呈现辛辣之感的杏仁气味。它较易于聚合,在运输以及贮存其的过程当中需要添加阻聚剂;其蒸气是有毒的!相对密度是0.8060,处于20/4℃的状态下;沸点范围是77.3℃至77.9℃;凝固点处于-83℃至-84℃之间;在20℃的时候,密度为0.81g/cm 3;折光指数N D25为1.3888;聚合热是72.3kJ/mol 。一般有机溶剂中,易易溶于其中,硫氰酸钠、氯化锌等无机盐水溶液,它也较易于溶解,水中,其溶解度为7.3wt. % ( 20℃ );自动点火温度481℃ ,燃烧时,产生出的危害气体,主要是一氧化碳和氰化氢;易挥发、易燃易爆,空气中爆炸极限为2.6 ~ 17.5v% 。有毒性,丙烯腈类别为高毒性类物质。参照国外相关安全手册,已发现丙烯腈若通过动物的吸收、摄取或者与皮肤接触而发生暴露导致中毒,会对骨髓、肾、中枢神经系统、肝以及上下呼吸道系统产生影响。丙烯腈已展现出对诸多动物具有致癌作用。还已然表明其对细菌繁殖以及哺乳动物的细胞繁殖具备畸变作用,对胚胎存在毒性作用,对动物有再生毒性作用。试验显示,经由吸入摄取,或者通过皮肤、眼的接触,丙烯腈的暴露对人的健康影响初步涵盖,特别的难受感觉,像是恶心、头痛、或者虚弱,肝、肾功能出现失常,对精神系统造成暂时麻醉抑制,例如眩晕、头疼、模糊、不协调或者失去知觉,不正常的造血功能,也就是贫血症、减少白血球的产生,对上呼吸道产生刺激,因对肺的暂时性刺激引发咳嗽、不舒服、呼吸困难、呼吸短促,对皮肤的刺激致使不舒服或皮疹,对眼睛刺激导致不舒服、流泪或视觉模糊等。在丙烯腈里出现过度暴露的情况,会致使如下影响,肝功能展现出不正常状态,伴有恶心呕吐现象,食欲呈现降低状况,肚子产生痛觉且呈现不正常状态,不正常的肾功能会致使小便量减少,进而导致尿液化验出现异常或者引发水肿。其对精神系统造成如痉挛般的影响以及失去知觉,针对暂时的感觉神经系统有着类似发烧般的影响,对肺有严重的刺激性作用。会发绀或者因极度暴露而导致死亡。传染病学研究同实验室研究的结果还表明,丙烯腈给人带来致癌的危险。有证据明,经皮肤来摄取的丙烯腈量,能够产出系统毒性,原本患有精神系统、肺、肝、肾或者骨髓等病症的,更加容易因过度暴露而中毒。所以,于生产运输、使用处理丙烯腈之际,要严格去遵守国家的有关规定,还有所在单位的规则。比如说我国按照工业企业设计卫生标准规定,车间空气内允许的极限浓度为2mg/m 3 。凡是生产跟使用丙烯腈的场所,都需要特别有效的泄漏处置以及应急机制。需个人去佩戴必要之所的防毒面具或者防护服,戴上有着化学安全所防护作用的眼镜以及手套之类的呀其。二甲基亚砜,有个称呼是叫 DMSO ,此物乃现阶段国内最常被用来制剂之中聚丙烯腈原丝的作为溶剂者。此种物品它呈现成为是那种无色透明但又稍微存有一点臭味散发态势表现情况下而来的液体。相对密度为1.1014 ,处于20/4℃的状态,沸点是189℃ ,凝固点为18.5℃ ,闪点为95℃ ,燃点是304℃ ,折射率是1.47833 ,处于20℃的状态。DMSO是一种有机溶剂,具有极性高、吸湿力强的特点,能溶于水、醇、醚、丙酮,其水溶液呈碱性。它对碱稳定,在酸性条件下会产生少量的甲基硫醇、甲醛、二甲基硫、甲磺酸等化合物。不含水的二甲基亚砜,对于金属而言腐蚀性极其微小,嗯,可是含有水分的那家伙,就厉害了,与铁、加上锌、再到铜、附带是铝合金、还有那普通不锈钢哩,可都有着相当程度的腐蚀性,啧啧啧,这家伙,那蒸气压相对来说比较低,爆炸的可能性也特小,不过,它又极为容易烧起来,二甲基亚砜,毒性虽说小那么一丢丢,但是,对皮肤有着超强的渗透性哇哒哒哒,要是经常去接触它,就很有可能引发那个人造的皮炎哇哇哦嗯嗯,有时候,还会造成肌体出现变态性反应。因为它针对诸多物质有着溶解性,向来都被称作“万能溶媒”,并且具备消炎、止疼、利尿、镇静以及促进伤口愈合的疗效,其对肌体有渗透作用,对药物有携带、增效功用,但在海外被叫做“万能药”。在聚丙烯腈原丝的聚合以及纺丝生产这两项环节里,还能够采用二甲基乙酰胺(DMAc)、丙酮、碳酸乙烯酯、氯化锌的水溶液以及硝酸水溶液等。比如说,国内曾经运用硝酸水溶液来出产碳纤维原丝,收获了值得欣喜的成果。4.1.2配料计算,制备PAN原丝最传统的聚合方式是溶液聚合,其中溶剂二甲基亚砜(DMSO )尤为常用。在实验室究丙烯腈的均聚,或者丙烯腈同其它单体的溶液共聚合之际,能够依据量的需求,挑选于大小各异的烧瓶里展开,要是试剂量不过于繁多,甚至能直接在锥形瓶中聚合。鉴于空气中的氧是聚合反应的阻聚剂,所以聚合反应通常在氮气的保护下开展。要是一次聚合的量比300g少,那就把瓶塞拧紧,别通氮气,此时由于没采用机械搅拌,得时常摇晃反应瓶,以此来维持聚合的均匀性。要是配制100g的聚合溶液,假定引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)的浓度是1%(占单体总量的质量百分比),单体浓度为22%(wt.),单体配比丙烯腈/衣康酸(AN/IA)是97∶3(wt./wt.) , 。那么,依据反应配方进行如下计算:对于AN,是100乘以22%再乘97%然后除以0.805,结果为26.51mL;对于IA,是100乘以22%再乘3%,得出数值为0.66g;对于AIBN,为100乘以22%再乘1%,得到0.22g;对于DMSO,是100乘以78%然后除以1.1,等于70.91mL。在4.1.3转化率的测定方面,聚合反应开始后,运用减量法,每隔特定时间间隔,称取0.8至1g(精确到0.1mg)的聚合液,放置于10×10(cm²)方玻璃的光面上,接着盖上一块方玻璃,用力压制成很薄的一层。接着,把两块玻璃朝着相反方向拉开,而后浸到纯净水里,致使其凝固,进而析出。把凝固的薄膜用纯净水去洗涤,在真空中进行烘干,直至恒重,再对薄膜称重,要精确到 0.1mg,依据以下公式来计算这时聚合反应的转化率。公式里:M0 是反应体系中总单体的初始重量百分比浓度;M 是聚合结束时体系中总单体的残余重量百分比浓度。对于4.1.4溶液落球粘度的测定,情况如下:首先,拿已脱除残余单体的聚合液,沿着落球粘度管的管壁缓缓倒入粘度管内,让其超越上刻度线,之后盖紧塞子的操作。其次,把落球粘度管垂直放置于25 ±0.1℃的恒温槽里,静止进行恒温且脱泡30min这个举动。然后,取下塞子,于管子正中心投入一个不锈钢球,利用秒表来测量小球在两个刻度线之间降落的时间,所测得的秒数便是被测出的溶液落球粘度的数值。重复测定三次,要让每两次之间的数值之差不大于2s,并且取其平均值。溶液聚合可在聚丙烯腈原丝的工业生产中被采用,这主要依据自由基聚合原理,还能采用悬浮聚合等具体方法的其中溶液聚合是主要的,影响聚合的主要因素包含引发剂用量、反应时间以及温度、单体浓度、搅拌速度、单体配比等。 。进行聚合反应时,将引发剂用量增至更大的量,把反应温度提升至更高的程度,于一定范畴区间之内把聚合反应时间予以延长这样的操作都能够使得转化率相应上升,使聚合物的平均分子量朝着下降的方向变化。把单体浓度进行提高能够使得聚合物的平均分子量以及溶液粘度同时得以提高。增强搅拌速度会致使聚合物的平均分子量出现下降的情况。铁离子或者空气中氧对此发挥的作用均会造成聚合反应的转化率以及聚合物的平均分子量有所降低,甚至会导致聚合反应没办法正常施行。使原液中聚丙烯腈聚合物的浓度实现提高,这在经济层面是具备合理性的,更为关键的是,对于纺丝条件的改善、成形纤维结构的改善以及成品纤维性能的改善而言,有着充分的益处。要是增加纺丝原液里聚合物的浓度,将促使初生纤维密度得以增大,纤维之中空洞的数目得以减少,结构的均一性得以提升,纤维的强度得以增加,如此便能对原丝以及碳纤维的结构和性能予以改善。4.2.2溶剂对聚合反应的影响,表2-2呈现的是不同溶剂对聚合反应转化率以及产物平均分子量所产生的影响。在相同反应条件下,此反应条件为反应温度60℃,单体浓度25%,引发剂AIBN浓度1%,对于间歇聚合反应而言,欲得到高转化率的聚合物,采用DMF溶剂聚合所需时间远大于采用DMSO溶剂聚合所用时间,并且采用DMF溶剂得到的聚合物分子量低。这是由于在AIBN引发下,AN向DMF溶剂链转移常数远远大于向DMSO的链转移常数。毫无疑问,这里并非对将DMF溶剂用作PAN聚合以及纺丝的溶剂予以否定,实际上,就溶解PAN的能力而言,DMF是最为强大的。然而,若采用DMF作为溶剂,在聚合工艺方面就得开展条件参数调整。4.2.3单体浓度以及配比对聚合反应所产生的影响,表2-3呈现的是单体配比与转化率以及共聚物的平均分子量之间的关系。从该表能够明白,伴随第二单体丙烯酸(AA)配比的增多,反应的转化率以及共聚物的平均分子量均会增加。这或许是由于AN与AA的竞聚率存在差异而导致的,γAN为0.35,γAA是1.15。AA的竞聚率大于AN,这表明AA均聚以及共聚增长的趋势显著。单体浓度对反应的作用,如同表2-4所呈现的那样。可以看到,单体浓度提升,聚合时碰撞的频率上升,聚合速度加快。所以,单体的转化率提高,易于脱单,纺丝时容易获得结构致密的纤维,这对提高最终所得到纤维的力学性能是有益的。但要是单体浓度过高,那么原液粘度也会随之相应升高,这就将会加大纺丝压力,进而致使纺丝出现困难。4.2.4引发剂浓度对于聚合反应所产生的影响,图2-1呈现的是在不同引发剂浓度状况下丙烯腈 - 丙烯酸共聚物的转化率跟随反应时间的变化曲线。图2-2展示的是引发剂浓度对共聚物平均分子量的作用。从图2-1以及图2-2能够知道,伴随引发剂浓度的增加,转化率会相应提高增大,然而共聚物的平均分子量却会下降。这是由于活性中心浓度有所增加,致使反应速度得以加快,链终止反应速度同样加快。在[AIBN]为1%(wt),反应时间为24h的情况下,便能获取高转化率聚合物,使平均分子量适宜,也会让原液可纺性良好。4.2.5反应温度以及该反应持续的时间对聚合反应会产生影响,于不同反应温度条件下,混合单体转化率跟反应时间之间的关联如同图2 - 3所示。丙烯腈 - 丙烯酸共聚物的粘均分子量与反应温度的关系像图2 - 4所展示的那样。能看出来,共聚反应里,聚合速率跟着反应温度的升高就增大了,在相同时间当中,单体的转化率也增大了,然而共聚物的粘均分子量随着反应温度升高却减小了。这明显是因为AIBN的热分解受到温度的影响才这样的。温度越高,引发剂AIBN分解的速度就加快,产生自由基的速度加快,进而致使引发单体去进行反应的速度加快。5.腈纶的生产方法以及生产工艺,生产方法方面,聚丙烯腈纤维对于原料丙烯腈的纯度有着较高要求,各类杂质的总的含量应当低于0.005%。聚合的第二单体主要采用丙烯酸甲酯,也能够使用甲基丙烯酸甲酯,其目的在于改善可纺性以及纤维的手感、柔软性与弹性;第三单体主要是用来改进纤维的染色性,一般是含有弱酸性染色基团的衣康酸,含强酸性染色基团的丙烯磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、对甲基丙烯酰胺苯磺酸钠,含有碱性染色基团的甲基乙烯吡啶等。腈纶的主要生产工艺流程是这样的:先是进行聚合这一步骤,然后是纺丝,接着是预热,再而后是蒸汽牵伸,之后是水洗,随后是烘干,跟着的是热定形,再就是卷曲,接着要进行切断,最后是打包 。其中聚合工艺又分为两类,一类是以水作介质的悬浮聚合,另一类是以溶剂作介质的溶液聚合 。悬浮聚合情形下所得聚合体以絮状沉淀形式析出,之后还得再溶解于溶剂之中制成纺丝溶液 。溶液聚合所使用的溶剂既能够溶解单体,同时又能够溶解聚合体,这样所得的聚合液能够直接被用于纺丝 。溶液聚合所使用的溶剂包含二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、硫氰酸钠以及氯化锌等 。采用前面两种有机溶剂时,聚合时间通常在10小时以上,不过溶解力很强,纺丝溶液的浓度比较高据此可适当提升纺丝速度,溶剂回收也相对简便,所得到的纤维性能较为良好,并且对设备的材质要求较低;采用后面两种无机溶剂时,聚合时间仅仅需要2小时,所得到的纤维白度比较好 ②进行纺丝,纺丝液一般是聚丙烯腈聚合体,数均分子量处于53000至106000之间,这个纤维白度较好,热分解温度在200至250℃,熔点达到320℃。所以,聚丙烯腈纤维是通过高聚物溶液的湿法纺丝以及干法纺丝而制得的。干法纺丝时,纺丝液浓度处于25%至30%这个范围,它具有纺丝速度快的特点,唯因喷丝头喷出的细流固化速度较为缓慢,在固化之前容易出现粘结情况,从而不能采用孔数较多的喷丝头,并且纺丝溶剂只有二甲基甲酰胺这一种,由此所得纤维的结构均匀且致密,适宜用于织制仿真丝织物。湿法纺丝适合用来制作短纤维,这种纤维显得蓬松又柔软,非常适宜织制仿毛织物,其所使用的纺丝溶剂,除了溶液聚合所用到的溶剂之外,还有二甲基乙酰胺、碳酸乙烯酯、硝酸等,大部分溶剂的沸点比较高,在纺丝工序里不容易蒸发出去。80年代的时候,有人研究了运用熔体纺丝法来制造聚丙烯腈纤维的做法,把水作为聚合体的增塑剂,不需要配备聚合体原液,还省去了溶剂的回收以及循环系统,纤维的物理性能和干法或者湿法纺丝制造出来的纤维基本是一样的,目前已经进入中间试验阶段。国外存在多种腈纶生产的工艺路线,按照溶剂进行分类,主要包含硫氰酸钠(NaSCN),二甲基甲酰胺(DMF),二甲基乙酰胺(DMAC),二甲基亚砜(DMSO),丙酮,碳酸乙烯酯(EC),硝酸(HNO3)以及氯化锌(ZnCl2)等 。1940年,美国氰胺公司,也就是ACC,把ZnCI2浓水溶液当作溶剂,还用过氧化苯酞,就是BPO,作为引发剂,去进行AN均相聚合湿法纺丝试验,结果取得很不错的成功。到了1950年,道化学公司,也就是Dow Chemical,改变做法,改用ZnCI2加上KCl再加上NH4CI的混合溶剂用于AN均相聚合,这样一来就会有效地降低了结丝液粘度,从而为该法扩大试验提供了基础。年,日本东邦人造丝公司,完成了,在ZnCI2 + NaCI二者其一以及CaCl2混合溶剂里,AN共聚反应直接纺丝的中间试验,并且,于1959年,首先成就了工业化。当下,该法生产能力为45 kt,商品名称是贝丝纶(Beslon) 。工艺的特征为,其一,以60%(质量)的ZnCI2,或者是ZnCI2与其它氯化物中性盐的混合水溶液当作溶剂,其二,以过硫酸铵或者双氧水作为引发剂,其三,AN与共聚单体按照自由基反应历程,在溶液态时一步制得原液。首先,由于ZnCl2对于PAN的溶解能力较为低下,所以所得到的原液之中,聚合物浓度仅仅只有l0%,而且原液稳定性欠佳,容易发生水解。其次,纤维是三元共聚体,其中第二单体是MA,第三单体是AS或者MAS。然后,ZnCl2属于强酸弱碱盐,60%的ZnCI2浓水溶液其pH值为0.5,腐蚀性强烈,与之溶剂接触的设备或者管道材质对于耐蚀要求水平较高,需要衬玻璃、橡胶、搪瓷材质或者采用含钛不锈钢、高硅铁等。另外,ZnCI2对于PAN的溶解原理是先生成络合物H。
ZnCI2(OH)2或H2
ZnCI2 (OH)2
再跟PAN氰基缔合进而溶解,为了抑制络合物解离,常常添加的氯化物中性盐有NaCl(加入量是ZnCI2的四分之一)56dtex/36f三叶有光丝经用户使用表明质量非常不错,能够替代进口三叶有光异形丝,牵经以及织造的时候毛羽数量极少,使用性能良好,与进口丝不相上下。这类丝能够用于机织比如说静月缎,织物染色均匀,光泽高雅。还能够用于针织比如针织双针床织造立绒织物这类。因为其质量出色,价格合适,所以产品深受用户喜爱,处于供不应求的状况。a. 有光涤纶细旦三叶异形丝具备在FDY一步法纺丝设备上开展大规模工业化生产的能力,并且其产品质量相较于UDY加牵伸生产出来的产品更为优良的结论。b.