淺談聚丙烯腈纖維詳解演示文稿

淺談聚丙烯腈纖維詳解演示文稿目前一頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)優(yōu)選淺談聚丙烯腈纖維目前二頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)概述

腈綸（PANfiber），學(xué)名又稱聚丙烯腈纖維，腈綸通常是指用85%以上的丙烯腈與第二和第三單體的共聚物，經(jīng)濕法紡絲或干法紡絲制得的合成纖維。聚丙烯腈纖維可以用來制作套衫、地毯、童裝以及諸如遮陽篷等戶外產(chǎn)品，在紡織上有很大的用處。腈綸在化學(xué)纖維中需求量一直身居顯赫，并能保持此位置而抵住滌綸、尼龍汲取烯烴類纖維的強(qiáng)烈競(jìng)爭(zhēng)，原因在于腈綸具有諸多非常有用而重要的優(yōu)勢(shì)。腈綸的優(yōu)良性能使其在服裝、服飾、產(chǎn)業(yè)三大領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。腈綸通過化學(xué)和物理改性，制成不少新的變性纖維，擴(kuò)大了腈綸在民用和工業(yè)的用途，所以腈綸是一種有發(fā)展前途的纖維。目前三頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)PAN-碳纖維聚丙烯腈纖維原絲目前四頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)目前五頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)目前六頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)聚丙烯腈纖維結(jié)構(gòu)（1）聚丙烯腈大分子結(jié)構(gòu)

目前七頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)聚丙烯腈纖維結(jié)構(gòu)（2）聚丙烯腈纖維的超分子結(jié)構(gòu)

聚丙烯腈是半結(jié)晶高聚物，具有最合適的綜合成纖性能和使用性能，通常其結(jié)晶度在40％。

目前八頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)聚丙烯腈纖維的性質(zhì)

1．聚丙烯腈纖維的吸濕性與染色性

吸濕性較差，標(biāo)準(zhǔn)回潮率為1.2％～2％。由于腈綸中加入了第二、第三單體，改善了染色性，可采用陽離子染料或酸性染料染色。目前九頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)聚丙烯腈纖維性質(zhì)

2.熱性質(zhì)聚丙烯腈有較高的熱穩(wěn)定性，通常在170~180℃下不會(huì)產(chǎn)生色澤的變化當(dāng)聚丙烯腈中混有雜質(zhì)時(shí)會(huì)降低它的熱穩(wěn)定性或在空氣中長(zhǎng)時(shí)間受熱會(huì)使顏色變黃甚至變黑。當(dāng)把聚丙烯腈加熱到250~300℃時(shí)，會(huì)發(fā)生熱裂解，分解出氰化氫及氨。目前十頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)聚丙烯腈纖維性質(zhì)

3．聚丙烯腈纖維的光學(xué)性質(zhì)

腈綸大分子中含有氰基，能吸收日光中的紫外線而保護(hù)分子主鏈，因而腈綸的耐光性是最好的。目前十一頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)

4.物理性能聚丙烯腈為白色粉末狀物質(zhì)，密度為1.14~1.15g/cm2在220~230℃軟化的同時(shí)發(fā)生分解，聚丙烯腈中－CN的存在，使它具有優(yōu)良的耐光性。成纖聚丙烯腈的分子量通常在10000以上，而且要求分子量分散性較小。聚丙烯腈纖維性質(zhì)目前十二頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)聚丙烯腈纖維性質(zhì)5.聚丙烯腈纖維的力學(xué)性能聚丙烯腈纖維總?cè)∠蛞蛩嘏c纖維力學(xué)性能的關(guān)系取向因素(FcN)0.190.280.300.340.37干態(tài)強(qiáng)度（cN/dtex）0.972.033.263.443.07斷裂延伸度（％）5030302725目前十三頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)聚丙烯腈纖維性質(zhì)6.聚丙烯腈纖維的化學(xué)性質(zhì)

腈綸對(duì)化學(xué)藥品的穩(wěn)定性良好，但在濃硫酸、濃硝酸、濃磷酸的作用下會(huì)溶解。耐堿性比錦綸差，在熱稀堿、冷濃堿溶液中會(huì)變黃，在熱濃堿溶液中會(huì)立即被破壞。目前十四頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)聚丙烯腈纖維性質(zhì)例如，水解：目前十五頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)聚丙烯腈纖維原料制備腈綸纖維的原料通常是共聚物。主單體-丙烯腈（含量85%以上）。

由丙烯氨氧化法生產(chǎn)。丙烯在氨、空氣與水的存在下，用鉬酸鉍與銻酸雙氧鈾作催化劑，在沸騰床上于450℃，150kPa下反應(yīng)，反應(yīng)按下式進(jìn)行：

第二單體-丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯和醋酸乙烯等，作用是降低大分子間作用力，改善纖維彈性（含量5％～10％）

目前十六頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)聚丙烯腈纖維原料制備第三單體-改進(jìn)纖維的染色性及親水性。一般選用可離子化的乙烯基單體，可分為兩大類：一類是對(duì)陽離子染料有親和力，含有羧基或磺酸基團(tuán)的單體，如丙烯磺酸鈉、甲基丙烯磺酸鈉、衣康酸等；另一類是對(duì)酸性染料有親和力，含有氨基、酰胺基、吡啶基等單體，如乙烯吡啶、2—甲基—5—乙基吡啶、甲基丙烯酸二甲替氨基乙酯等。加入量約0.5％~3％。目前十七頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)聚丙烯腈纖維原料制備引發(fā)劑：偶氮類、過氧化物類、氧化還原體系溶劑：常用的溶劑有硫氰酸鈉水溶液，氯化鋅水溶液、硝酸、二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺(DMAc)等。分子量調(diào)節(jié)劑-異丙醇。目前十八頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)聚丙烯腈纖維原料制備丙烯腈的聚合均相溶液聚合：所用溶劑既能溶解單體又可溶解聚合產(chǎn)物。反應(yīng)結(jié)束后，聚合物溶液可直接用于紡絲，該法為一步法

目前十九頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)聚丙烯腈纖維原料制備目前二十頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)聚丙烯腈纖維原料制備

非均相聚合-水為聚合介質(zhì)目前二十一頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)聚丙烯腈纖維-紡絲成型一、紡絲原液的制備（以濕法紡絲為例）紡絲原液的生產(chǎn)工藝又分為一步法和二步法。一步法采用均相聚合，所得溶液可以直接紡絲。二步法采用非均相水相沉淀聚合法，聚合物從反應(yīng)體系中分離出并干燥得到粉狀固體，然后將其溶解在適當(dāng)溶劑中制成紡絲原液。目前二十二頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)聚丙烯腈纖維-紡絲成型1．一步法制備紡絲原液脫單體：聚合釜送出的料液進(jìn)入真空脫單體塔。對(duì)于高轉(zhuǎn)化率(>95％)的聚合溶液則不需脫除單體。原液混合：經(jīng)脫單體后，原液在混合器內(nèi)充分混合。由于聚合反應(yīng)是連續(xù)進(jìn)行的，需控制原野質(zhì)量的波動(dòng)。做原液“倉庫”用。原液脫泡和過濾目前二十三頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)聚丙烯腈纖維-紡絲成型濕法紡絲原液的質(zhì)量指標(biāo)控制

目前二十四頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)聚丙烯腈纖維-紡絲成型2.二步法制備紡絲原液工藝過程：溶劑選擇、溶解、混合、脫泡、過濾等。目前二十五頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)目前二十六頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)聚丙烯腈纖維-紡絲成型二、濕法紡絲1.紡絲機(jī)目前二十七頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)聚丙烯腈纖維-紡絲成型目前二十八頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)聚丙烯腈纖維-紡絲成型2．影響纖維成形的因素(1)原液中聚合物濃度-應(yīng)盡量高，以可紡性為準(zhǔn)(2)凝固浴：組成：濕法紡絲中一般采用制備紡絲原液時(shí)所用溶劑的水溶液作為凝固浴。濃度高低取決于凝固速度。目前二十九頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)聚丙烯腈纖維-紡絲成型凝固浴溫度：高低取決于成型速度。循環(huán)量：大，有利于保持浴液溫度恒定，但不利于加工控制。(3)凝固浴浸長(zhǎng)：大，紡絲速度低，絲條在凝固浴中的停留時(shí)間就長(zhǎng)，凝固就較充分，有助于改善纖維的質(zhì)量。目前三十頁\總數(shù)三十三頁\編于二十三點(diǎn)聚丙烯腈纖維-后加工初生纖維由于其內(nèi)部含有溶