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腈纶的用途和生产方法及工艺

腈纶的综述

07高分子一班卢玉亮07206020144

摘要:

腈纶工业始于20世纪50年代,先后经历了快速发展期,缓慢期,进入21世纪发展速度呈现螺旋上升的趋势,在发达国家产量逐渐降低,而发展中国家产量不断走高。

腈纶的用途多种多样,它产量大,价格便宜,质量堪比羊毛、棉花。

在纺织行业中有着举足轻重的地位。

腈纶的生产工艺也多种多样,而氯化锌一步法又是其中比较成熟的工艺。

关键字:

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1.绪论

腈纶(PANfiber),学名又称聚丙烯腈纤维,在我国还称为“人造羊毛”,在国外则称为“奥纶”、“开司米纶”。

腈纶通常是指用85%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。

聚丙烯腈纤维可以用来制作套衫、毛毯、地毯、童装以及诸如旗布、遮阳篷等户外产品,在纺织上有很大的用处。

腈纶在化学纤维中需求量一直身居显赫,并能保持此位置而抵住涤纶、尼龙汲取烯烃类纤维的强烈竞争,原因在于腈纶具有诸多非常有用而重要的优势。

腈纶的优良性能使其在服装、服饰、产业三大领域有广泛的应用。

所以了解一下腈纶的用途和它的发展简史以及生产方法和生产工艺,对于化工从业人员来说是非常必要的。

2.腈纶的用途

聚丙烯腈纤维是一种高分子长链合成聚合物形成的人造纤维,其丙烯腈含量至少占85%。

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,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,湿态时强度约降低20%,但是干燥后即行恢复。

这是一种疏水性纤维(回潮率为1%),常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。

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、其他合成纤维混纺,织成各种衣料和室内用品。

3.腈纶的发展历史

早在100多年前人们就已制得聚丙烯腈,但因没有合适的溶剂,未能制成纤维。

1942年,德国人H.莱因与美国人G.H.莱瑟姆几乎同时发现了二甲基甲酰胺溶剂,并成功地得到了聚丙烯腈纤维。

1950年,美国杜邦公司首先进行工业生产。

以后,又发现了多种溶剂,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,改进了纤维性能,提高了实用性,促进了聚丙烯腈纤维的发展。

 

腈纶工业从2O世纪5O年代在美国、德国和日本实现了工业化生产,6O年代和7O年代世界腈纶工业快速发展,到8O年代由于服用纤维转向棉和天然纤维,而且原料价格上涨,成本增加,导致腈纶增长减缓。

欧洲、美国、日本等发达国家和地区因腈纶生产中物耗、能耗和环境影响等因素逐渐处于停滞或萎缩状况,并向发展中国家转移。

1984年,聚丙烯腈纤维的世界产量为2.4Mt。

2000-2006年,我国平均每年要进口411kt腈纶,已经成为世界最大腈纶输入国。

近年来世界腈纶产量不断减少。

美国目前唯一腈纶生产厂Solutia公司在2005年已退出腈纶产业,墨西哥生产厂也宣布自2006年从腈纶退出,欧洲和日本、韩国也在减小腈纶产量。

1990-2005年,世界腈纶生产的平均增长率仅有0.8%,其总体变化不大,基本保持平衡。

2004年全球腈纶产量为2750kt,占化纤总量的比例为7.96%;2005年全球腈纶产量为2619kt,占化纤总量的比例为7.78%。

2006年全球腈纶产量继续下降约4%。

在世界经济一体化大趋势中,睛纶产业链形成了国际供需分工新格局。

发达国家产品侧重于个性化、功能化、环保化和高技术化;发展中国家则主要生产中低档常规产品。

我国腈纶工业要想在激烈的竞争中生存发展下去,就要突破科技创新的贫乏区,努力提高产品的科技含量,研制开发高性能、高技术的腈纶纤维,进一步向精、深、细加工方向发展,确保产品质量的稳定,逐步提高产品的附加值。

 

4.腈纶的合成

世界各国生产的聚丙烯腈纤维大多由三元共聚物制得,丙烯腈占90%~94%,第二单体加入量为5%~8%,第三单体为013%~210%。

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α2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、液氨以及氧气在400℃~500℃下发生气、固相催化反应制取(丙烯-氨氧化法)。

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。

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。

4.1.1主要原料

生产聚丙烯腈原丝所用的原料主要有单体、溶剂、引发剂以及其它辅助化工原料等几类。

因聚丙烯腈原丝的制备工艺比较多,对于不同制备工艺,或者针对聚丙烯腈原丝的不同要求,需要采用与之相适应的化工原料。

制备聚丙烯腈原丝常用的单体有丙烯腈、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。

丙烯腈常常被称为合成聚丙烯腈纤维的第一单体,而其它单体则被称为共聚单体,或第二、第三单体等。

丙烯腈是制备聚丙烯腈原丝最主要的单体。

丙烯腈的制备主要有三种方法:

第一种是环氧乙烷与氢氰酸的反应合成法,先制得氰乙醇,再经脱水制成丙烯腈。

第二种是在CuCl和NH4Cl的催化下,采用乙炔和氢氰酸经加成反应而得到丙烯腈。

这种方法又称直接法。

第三种是现行工业生产中最常用的方法,主要原料是丙烯和合成氨,所以称为丙烯氨氧化法(sohio法)。

尽管丙烯氨氧化法技术成熟可靠,但是人们不断寻求更经济、更合理的合成技术。

国外一些大公司开始了以丙烷为原料的开发研究工作。

丙烯腈是一种无色易流动液体,具有特殊的辛辣杏仁气味。

容易聚合,运输、贮存过程要加入阻聚剂;蒸气有毒!

相对密度为0.8060(20/4℃);沸点77.3~77.9℃;凝固点-83~-84℃;密度在20℃时为0.81g/cm3;折光指数ND25=1.3888;聚合热72.3kJ/mol。

易溶于一般有机溶剂,还容易溶解于硫氰酸钠、氯化锌等无机盐水溶液,在水中的溶解度为7.3wt.%(20℃);自动点火温度481℃,在燃烧过程中产生的危害气体主要是一氧化碳和氰化氢;易挥发、易燃易爆,在空气中的爆炸极限为2.6~17.5v%。

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。

丙烯腈已经表现出对许多动物的致癌作用。

还表明对细菌繁殖和哺乳动物的细胞繁殖具有畸变作用、对胚胎的毒性作用和对动物的再生毒性作用。

试验表明通过吸入摄取或皮肤、眼的接触,对丙烯腈的暴露对人的健康影响初步包括:

特别的不舒服,如,恶心、头痛、或虚弱;肝、肾功能失常;对精神系统暂时麻醉抑制,如,眩晕、头疼、模糊、不协调或失去知觉;不正常的造血功能—贫血症、减少白血球的产生;对上呼吸道的刺激,对肺的暂时性刺激所引起的咳嗽、不舒服、呼吸困难、呼吸短促;对皮肤的刺激引起不舒服或皮疹;对眼睛刺激引起不舒服、流泪或视觉模糊等。

在丙烯腈中过度暴露,还会导致下列影响:

肝功能不正常,恶心呕吐,食欲降低,肚子痛不正常的肾功能会减少小便量,导致尿液化验不正常或水肿。

对精神系统的影响如痉挛、失去知觉;暂时的感觉神经系统的影响如发烧;对肺的严重刺激;发绀或极度暴露导致死亡。

传染病学研究和实验室研究的结果还表明:

丙烯腈对人有致癌的危险。

证据表明通过皮肤摄取的丙烯腈量可以产生系统毒性,原来患有精神系统、肺、肝、肾或骨髓等疾病的更可能由于过度暴露而中毒。

以,在生产运输、使用处理丙烯腈的时候要严格遵守国家的有关法规以及所在单位的规定,如我国按工业企业设计卫生标准规定,车间空气内允许极限浓度为2mg/m3。

凡是生产和使用丙烯腈的场所都需要特别有效的泄漏处置和应急机制。

个人要佩戴必要防毒面具或防护服,戴化学安全防护眼镜和手套等。

二甲基亚砜(DMSO)是目前国内最常用的制备聚丙烯腈原丝的溶剂。

它是无色透明略有臭味的液体。

相对密度1.1014(20/4℃),沸点189℃,凝固点18.5℃,闪点95℃,燃点304℃,折射率1.47833(20℃)DMSO是一种极性高、吸湿力强的有机溶剂,溶于水、醇、醚、丙酮,水溶液呈碱性。

对碱稳定,在酸性条件下产生少量的甲基硫醇、甲醛、二甲基硫、甲磺酸等化合物。

无水的二甲基亚砜对金属腐蚀性很小,然而含水的二甲基亚砜对铁、锌、铜、铝合金、普通不锈钢都具有相当的腐蚀性。

它的蒸气压比较低,爆炸性小,但容易燃烧。

二甲基亚砜毒性虽小,但是对皮肤有强烈的渗透性,经常性接触可能会引起皮炎,有时也会引起肌体的变态性反应。

由于它对许多物质的溶解性,一向被称为“万能溶媒”,还具有消炎、止痛、利尿、镇静和促进伤口愈合的疗效,对肌体的渗透、对药物的携带、增效作用,在国外被称为“万能药”。

在聚丙烯腈原丝的聚合和纺丝生产中,还可以用二甲基乙酰胺(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,国内曾用硝酸水溶液进行碳纤维原丝的生产,取得了可喜的成绩。

4.1.2配料计算

制备PAN原丝最传统的聚合方法是溶液聚合,特别以溶剂二甲基亚砜(DMSO)最为常用。

在实验室研究丙烯腈的均聚,或丙烯腈与其它单体的溶液共聚合时,可以根据量的需要,选择在大小不同的烧瓶中进行,如果试剂量不是太多,甚至直接可以在锥形瓶中聚合。

由于空气中的氧是聚合反应的阻聚剂,聚合反应一般在氮气的保护下进行。

但是如果一次聚合的量少于300g,可以把瓶塞塞紧,不通氮气,这时因为不采用机械搅拌,应经常地摇晃反应瓶,以维持聚合的均匀性。

如果配制100g的聚合溶液,假设引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)的浓度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)为97∶3(wt./wt.)。

那么,据反应配方

计算如下:

AN:

100×22%×97%÷0.805=26.51mL

IA:

100×22%×3%=0.66g

AIBN:

100×22%×1%=0.22g

DMSO:

100×78%÷1.1=70.91mL

4.1.3转化率的测定

聚合反应开始后,采用减量法,每隔一定时间间隔称取聚合液0.8~1g(精确到0.1mg)置于10×10(cm2)方玻璃的光面上,再盖上一块方玻璃,用力压成很薄的一层。

然后,将两块玻璃反方向拉开并浸在纯净水中,使其凝固、析出。

把凝固的薄膜用纯净水洗涤、真空中烘干至恒重,将薄膜称重(精确到0.1mg),根据以下公式计算此时聚合反应的转化率。

式中:

M0为反应体系中总单体的初始重量百分比浓度;

M为聚合结束时体系中总单体的残余重量百分比浓度。

4.1.4溶液落球粘度的测定

(1)将已经脱除残余单体的聚合液,沿落球粘度管的管壁慢慢地倒入粘度管中。

使其超过上刻度线后,盖严塞子。

(2)将落球粘度管垂直置于25±0.1℃的恒温槽中,静止恒温,脱泡30min。

(3)取下塞子,在管子正中心投入一不锈钢球,用秒表测量小球在两个刻度线间降落的时间。

测得的秒数就是所测溶液的落球粘度的数值。

(4)重复测定三次,使每两次间的数值之差不大于2s。

并取其平均值。

4.2.1溶液聚合反应条件研究

用于聚丙烯腈原丝的工业生产主要根据自由基聚合的原理,可以采用溶液聚合或悬浮聚合等具体方法。

其中以溶液聚合为主,影响聚合的主要因素有:

引发剂用量、反应时间和温度、单体浓度、搅拌速度、单体配比等。

在聚合反应中,增加引发剂用量,提高反应温度,在一定范围内延长聚合反应时间都使转化率上升,聚合物的平均分子量下降。

提高单体浓度可以同时提高聚合物的平均分子量和溶液粘度。

提高搅拌速度可使聚合物的平均分子量下降。

铁离子或空气中氧的作用均会降低聚合反应的转化率和聚合物的平均分子量,甚至使聚合反应无法进行。

提高原液中聚丙烯腈聚合物的浓度不仅在经济上是合理的,更重要的是对改善纺丝条件、成形纤维的结构和成品纤维的性能十分有利。

增加纺丝原液中聚合物的浓度,可使初生纤维的密度增大,纤维中的空洞数目减少,结构均一性提高,增加纤维的强度,从而改善原丝及碳纤维的结构和性能。

4.2.2溶剂对聚合反应的影响

表2-2是不同溶剂对聚合反应转化率及产物平均分子量的影响。

在相同的反应条件(反应温度60℃,单体浓度25%,引发剂AIBN浓度1%)下,对于间歇聚合反应,为了得到高转化率的聚合物,采用DMF溶剂聚合所需的时间远远大于采用DMSO溶剂聚合的时间。

而且采用DMF溶剂得到的聚合物的分子量低。

这是因为在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。

当然,这里并不否定采用DMF溶剂作为PAN聚合及纺丝的溶剂,事实上,对于溶解PAN的能力来讲,DMF是最强的。

但采用DMF作溶剂,聚合工艺上要进行条件参数调整。

4.2.3单体浓度及配比对聚合反应的影响

表2-3是单体配比与转化率和共聚物的平均分子量的关系。

从表中可知,随着第二单体丙烯酸(AA)配比的增加,反应的转化率和共聚物的平均分子量都增加。

这可能是因为AN和AA的竞聚率不同所致,γAN=0.35,γAA=1.15。

AA的竞聚率大于AN,表明AA均聚和共聚增长的趋势明显。

单体浓度对反应的影响,如表2-4所示。

可见单体浓度提高,聚合时碰撞频率增加,聚合速度增加。

故单体的转化率增加,易于脱单,纺丝时容易得到结构致密的纤维,对于提高最终所得纤维的力学性能有利。

但单体浓度太高,原液粘度也相应提高,将会增加纺丝压力,导致纺丝困难。

4.2.4引发剂浓度对聚合反应的影响

图2-1是在不同的引发剂浓度下丙烯腈-丙烯酸共聚物的转化率随反应时间的变化曲线。

图2-2是引发剂浓度对共聚物的平均分子量的影响。

由图2-1和图2-2可知,随着引发剂浓度增加,转化率相应增加,而共聚物的平均分子量下降。

这是因为活性中心浓度增加,导致反应速度加快,链终止反应速度也加快。

当[AIBN]为1%(wt),反应时间为24h时,就能得到高转化率聚合物。

同时,使平均分子量合适,原液可纺性好。

4.2.5反应温度和时间对聚合反应的影响

不同反应温度下,混合单体转化率与反应时间的关系如图2-3。

丙烯腈-丙烯酸共聚物的粘均分子量与反应温度的关系如图2-4所示。

可以看出,共聚反应的聚合速率随反应温度的升高而增大,相同时间下单体的转化率亦增大,而共聚物的粘均分子量随反应温度升高而减小。

这显然是由于AIBN的热分解受温度的影响所致。

温度越高,引发剂AIBN分解的速度加快,产生自由基的速度加快,从而导致引发单体进行反应的速度加快。

5.腈纶的生产方法及生产工艺

生产方法:

聚丙烯腈纤维对原料丙烯腈的纯度要求较高,各种杂质的总含量应低于0.005%。

聚合的第二单体主要用丙烯酸甲酯,也可用甲基丙烯酸甲酯,目的是改善可纺性及纤维的手感、柔软性和弹性;第三单体主要是改进纤维的染色性,一般为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:

聚合→纺丝→预热→蒸汽牵伸→水洗→烘干→热定形→卷曲→切断→打包。

  ①聚合聚合工艺分为以水为介质的悬浮聚合和以溶剂为介质的溶液聚合两类。

悬浮聚合所得聚合体以絮状沉淀析出,需再溶解于溶剂中制成纺丝溶液。

溶液聚合所用溶剂既能溶解单体,又能溶解聚合体,所得聚合液直接用于纺丝。

溶液聚合所用溶剂有二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、硫氰酸钠和氯化锌等。

采用前两种有机溶剂的聚合时间一般在10h以上,但溶解力强,纺丝溶液的浓度较高,可适当提高纺丝速度,溶剂回收也较简便,所得纤维性能较好,且对设备的材质要求较低;而用后两种无机溶剂,聚合时间仅需2h,所得纤维白度较好。

  ②纺丝纺丝液一般为聚丙烯腈聚合体,数均分子量为53000~106000,其纤维白度较好,热分解温度200~250℃,溶点达320℃。

因此,聚丙烯腈纤维用高聚物溶液的湿法纺丝和干法纺丝制得。

干法纺丝的纺丝液浓度为25%~30%,纺丝速度快,但因喷丝头喷出的细流固化慢,固化前易粘结,不能采用孔数较多的喷丝头,纺丝溶剂仅二甲基甲酰胺一种,所得纤维结构均匀致密,适于织制仿真丝织物。

湿法纺丝适于制作短纤维,纤维蓬松柔软,宜织制仿毛织物,所用的纺丝溶剂除溶液聚合用的溶剂外,还有二甲基乙酰胺、碳酸乙烯酯、硝酸等,大部分溶剂的沸点较高,在纺丝过程中不易蒸出。

80年代,研究了用熔体纺丝法制聚丙烯腈纤维,以水为聚合体的增塑剂,无需制备聚合体原液,省去溶剂的回收和循环系统,纤维的物理性能与干法或湿法纺丝制得的纤维基本相同,现已进入中间试验阶段。

国外有多种腈纶生产工艺路线,按溶剂来分,主要有硫氰酸钠(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)和氯化锌(ZnCl2)等。

1940年美国氰胺公司(ACC)用ZnCI2浓水溶液作溶剂,过氧化苯酞(BPO)为引发剂,进行AN均相聚合湿法纺丝试验取得成功.1950年道化学公司(DowChemical)改用ZnCI2+KCl+NH4CI的混合溶剂进行AN均相聚合,有效地降低了结丝液粘度,为该法扩大试验提供了基础。

1957年日本东邦人造丝公司完成了ZnCI2+NaCI或CaCl2混合溶剂中AN共聚反应直接纺丝的中间试验,并于1959年首先实现工业化。

目前该法生产能力45kt,商品名贝丝纶(Beslon).

工艺特征

a.以60%(质量)ZnCI2或ZnCI2与其它氯化物中性盐的混合水溶液为溶剂,以过硫酸铵或双氧水为引发剂,AN与共聚单体按自由基反应历程,在溶液态一步制得原液。

由于ZnCl2对PAN溶解能力低,所得原液中聚合物浓度仅l0%,原液稳定性较差,易水解。

b.纤维为三元共聚体,第二单体为MA,第三单体为AS或MAS。

c.ZnCl2为强酸弱碱盐,60%的ZnCI2浓水溶液的pH值为0.5,腐蚀性强,与溶剂接触的设备、管道材质耐蚀要求高,需衬玻璃、橡胶、搪瓷材料或采用含钛不锈钢、高硅铁等。

ZnCI2对PAN溶解原理是先生成络合物H[ZnCI2(OH)2或H2[ZnCI2(OH)2],再与PAN氰基缔合而溶解,为抑止络合物离解,常加的氯化物中性盐有NaCl(加入量为ZnCI21/4),56dtex/36f三叶有光丝经用户使用反映质量很好,能替代进口三叶有光异形丝,牵经及织造时毛羽数很少,使用性很好,与进口丝相当。

丝可用于机织如静月缎,织物染色均匀,光泽高雅.也可用于针织,如双针床织造立绒织物等。

由于其质量优异,价格适宜,产品深受用户欢迎,供不应求。

4结论

a.有光涤纶细旦三叶异形丝能在FDY一步法纺丝设备上进行大规模工业化生产,且产品质量优于UDY加牵伸生产的产品。

b.在FDY一步法上纺制细旦异形丝有一定的难度,但只要合理调整工艺,作必要的设备改进,再加上严格的科学管理,是能够与普通丝一样正常生产的。

c.CaCI2(加入量为ZnCI22/3).由混合溶液组成的溶剂,可降低原液粘度,减少设备腐蚀。

d.溶剂回收流程较长。

2工艺流程简述(图1)

AN,MA,AS及回收单体按.AN:

MA:

AS=90:

8:

2比例,分别计量后送入混合槽,由溶剂回收工序送来的60%ZnCl2或ZnCI2/CaCI2混合溶剂经计量后加入混合槽,配制成含总单9%~10%的反应混合液。

用陶瓷活塞泵将反应混合液计量送至第一反应釜,同时加入0.1%(质量)的H2O2(或过硫酸按)引发剂,控制pH=1,在0.2MPa氮封下、40℃时反应约0.5h,转化率50%~60%。

反应物转入第二反应釜,温度升高5`C,其它条件相同,继续反应约0.5h,使转化率升至70%~75%。

反应物转人第三反应釜,温度再升高3`C,反应0.5h,转化率升至80%左右。

反应物转入第四反应釜,温度升到50`C,反应约0.5h,转化率升至90%左右。

反应物转入第五反应釜,温度50℃

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