湿法腈纶平面设计

1、湿法腈纶平面设计组员： 一、腈纶 腈纶（腈纶（PAN fiberPAN fiber），学名又称聚丙烯腈纤维，在我国还称为），学名又称聚丙烯腈纤维，在我国还称为“ “人造羊人造羊毛毛” ”，在国外则称为，在国外则称为“ “奥纶奥纶” ”、“ “开司米纶开司米纶” ”。 腈纶通常是指用腈纶通常是指用85%85%以上的丙烯腈与第二和第三单体的共聚物，经湿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。法纺丝或干法纺丝制得的合成纤维。 它表面平滑，具有良好的悬垂性能，可以生产保暖但是很轻的织物。它表面平滑，具有良好的悬垂性能，可以生产保暖但是很轻的织物。它的弹性和回弹性具佳，

2、并具有优异的耐阳光和耐气候性能。这种纤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，湿态时强度约降低低20%20%，但是干燥后即行恢复。这是一种疏水性纤维（回潮率为，但是干燥后即行恢复。这是一种疏水性纤维（回潮率为1%1%），），常发生静电和起球现象，其耐磨性能一般。常发生静电和起球现象，其耐磨性能一般。 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

3、有良好的耐光、耐气以腈纶为主要原料。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。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其在服装、服饰、产业服装、服饰、产业三大领域有广泛的应用。聚丙烯腈纤维根据不同三大领域有广泛的应用。聚丙烯腈纤维根据不同的用途的要求可纯纺或与天然纤维混纺，可与羊毛混纺成毛线，或织成的用途的要求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

4、纤维混纺，织成各种衣毛毯、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。料和室内用品。 二、腈纶纺丝方法 腈纶纺丝分为干法与湿法。在腈纶纤维的纺丝工序中,把腈纶原液从有很多微细孔眼的喷嘴中挤出,使之成为纤维状。湿式是在凝固浴中、干式是在惰性气体中凝固后变成纤维,这就是湿式和干式的不同。湿法纺丝速度慢,适于纺制仿真丝织物。 干法纺丝速度高,适合生产短纤维。短纤维蓬松柔软,适用生产仿毛织物。干法纺丝时,原液从喷丝孔中挤出形成的原液细流,不是进入凝固浴而是进入纺丝甬道中。在甬道内热气流的作用下,使原液细流迅速蒸发,在逐渐脱去溶剂的同时,原液细流凝固并伸长变细形成初生纤维,再经

5、水洗、牵伸、上油、卷曲等后加工工序形成成品纤维。现我国DMF 溶剂干纺工艺装置由于工艺流程长,工程设备造价高,差别化进程慢及能耗环保问题,其发展空间已经有限。 湿法纺丝原理：将成纤高聚物溶解在适当的溶剂中，得到一定组成、一定粘度并具有良好可纺性的溶液，称纺丝原液。也可由均相溶液聚合直接得到纺丝原液。高聚物在溶解前先发生溶胀，即溶剂先向高聚物内部渗入，使大分子之间的距离不断增大，然后溶解形成均匀的溶液。整个过程所需时间很长，溶胀过程的速度对溶解速度有重要影响。高聚物溶液在纺丝之前，须经混和、过滤和脱泡等纺前准备工序，以使纺丝原液的性质均匀一致，除去其中所夹带的凝胶块和杂质并脱除液中的气泡。在粘胶

6、纤维生产中，纺前准备还包括熟成工序，使粘胶具有必要的可纺性。三、主要原料 世界各国生产的聚丙烯腈纤维大多由三元共聚物制得,第一单体丙烯腈占90 %94 % ,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。常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、甲基丁二酸(又名衣康酸) 、对- 乙烯基苯磺酸钠等;另一类对酸性染料有亲

7、和力,含有胺基、酰胺基、啶等的单体,如乙烯吡啶,含有碱性染色基团的2甲基乙烯吡啶等。 腈纶的原料丙烯腈由石油裂解的副产品丙烯制得,由丙烯。由于聚 丙烯腈共聚物加热到230 以上时只发生分解而不熔融。因此,它不能像涤纶、锦纶纤维那样进行熔融纺丝,而采用溶液纺丝的方法。 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

8、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,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它添加剂,以提高纤维的白度。四、腈纶生产一步法工艺1、聚合工艺流程 聚合主要任务是将丙烯腈、丙烯酸甲酯和衣康酸等三种单体，在51.8%NaSCN溶剂中，采用聚合制取三元共聚物，并将没有反应的单体脱出，制成合格的原液供纺织。2、纺织工艺流程 纺前原液必须充分混合，混合

9、是在原液贮槽中进行，混合后原液送至脱泡器，脱泡后原液经计量从多级混合器底部进入并与消光浆料混合。消光后原液进入能加热后冷却的纺丝原液热交换器，控制温度在2535，随后用板式过滤机去除杂质，接着原液被送往纺织机p 丝条在凝固浴中停留71 52后被卷取辊送往热浴p 然后在蒸汽拉伸盒中拉伸p 水洗、凝胶染色、上油槽进行柔软处理、烘干p 由供干机摘出的干丝束由刮带式上机进行抗静电处理p 汽蒸定型，采用机械卷曲法在填塞箱中被挤压成具有一定卷曲度的纤维，短暂停留冷却后用丝束折亚机装入纸箱五、腈纶生产二步法硫氢酸钠二步法湿转向纺丝，先定型后卷曲常规工艺流程纺丝前准备 纺丝 凝固 牵伸 清洗 干燥 卷绕。1、

10、纺丝前准备 高聚物的溶解与过滤所谓溶解，是指溶质分子通过扩散与溶剂分子均匀混合成分散的均相体系，一般情况下，高聚物的溶解过程比小分子物质的溶解过程要缓慢的多。这是由于高聚物分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊，两者的分子运动速度存在着数量级的差别，因此溶剂分子能很快渗入高聚物，而高分子向溶剂的扩散却非常缓慢，因此高聚物的溶解过程要经历两个阶段：溶胀和溶解。对溶解后的聚合物溶液要经历一道过滤，防止未溶物、不溶物影响后序工序。2、纺丝1）纺丝原液进入纺丝箱，有搅拌器继续搅拌均匀。2）通过计量泵精确控制纺丝流量。3）经烛形过滤器过滤。4）经过鹅颈管至喷丝孔喷出。3、凝固使用酸、碱、盐、有机溶剂等做凝固浴，使

11、喷丝液凝固成型，制成初生丝。4、牵伸定型控制牵伸比对初生丝进行牵伸，并加热定型。5、清洗6、干燥7、卷绕六、湿法纺丝设备组成湿法纺丝设备组成主要包括纺丝箱、计量泵、纺丝组件、喷丝板、凝固浴槽、牵伸机构、清洗槽、干燥箱、卷绕机。聚合釜溶解釜计量泵纺织机卷绕机流水线流水线七、影响因素 聚合物分子量：聚合物的分子量越小，耐热性就越差，在预氧化和碳化过程中聚合物越易产生降解，形成缺陷，导致碳纤维的强度下降。碳纤维的力学性能随着原丝分子量增加而增加，但达到到一定的极限值后其熔融状态的流动性很差，不利于纤维内部分子链牵伸取向，难以纺丝成型。 纺丝成型：在原丝制备过程中，聚合物的纺丝成型是非常重要的步骤，如果纤维凝固速度过快或凝固浴温度过低，均可造成纤维急剧凝固，形成皮芯结构。 拉伸：牵伸的目的是使原丝中聚丙烯腈分子链沿轴取向排列，提高聚合物的取向度和结晶度，改善纤维的力学性能。牵伸倍数越大，原丝及碳纤维的强度越高，但是过度牵伸会使纤维产生裂纹及缺陷八、注意事项 丙烯腈属于高毒性类物质。根据国外有关安全手册， 已经发现丙烯腈对动物吸收、摄取或皮肤接触的暴露中毒会影响到骨髓、肾、中枢神经系统、肝和上下呼吸道系统。 丙烯腈对人有