丙纶纤维课件.ppt

第九章聚丙烯纤维;第九章聚丙烯纤维;发展历史

1954年等规聚丙烯由意大利科学家纳塔（Natta）研究成功；

1957年由意大利Montecatini公司首先实现了等规聚丙烯的工业化生产；

1958~1960年Montecatini公司开发出聚丙烯纤维；

1964年开发出捆扎用的聚丙烯膜裂纤维；

20世纪70年代采用短程纺工艺与设备改进了丙纶生产工艺。

;;聚合机理：配位聚合;2、聚丙烯纤维的生产;聚合原料及系统的处理引发剂为齐格勒-纳塔引发剂或改进的三组分或四组分复合引发剂，稀释剂（溶剂）为烷烃化合物，一般是己烷、庚烷、戊烷及混合物等。相对分子质量调节剂为氢或甲烷。

因为聚合所用的引发剂容易被杂质破坏而失去活性，所要对各种原料进行精制，并在氮气保护下贮存，同时对聚合系统设备用干燥无氧的氮气进行彻底置换，严格控制氧和水的含量。;引发剂悬浮液的制备将主引发剂TiCl3与稀释剂加入引发剂配制釜中，在搅拌下不断加入助引发剂(C2H5)2AlCl，两者的配比为Al/Ti＝3～8（物质的量的比），

在一定的温度下，经过一定的时间络合陈化后，用计量泵送入聚合釜中。;淤浆聚合分别用计量泵将液态丙烯、引发剂悬浮液、烃类溶剂按一定比例连续加入不锈钢聚合釜中搅拌混合，同时，通入少量氢气。聚合温度保持在60～70℃，压力0.49～0.98MPa，聚合放出的热量由聚合釜的夹套和内冷循环水带走。丙烯单体的单程转化率为48%左右，由聚合釜出来的浆液约含20%固体高聚物，最高为25%～30%。反应后的物料进入闪蒸罐回收未反应的丙烯，精制后循环使用。

聚合温度不能超过80℃，以防止发生爆聚和高聚物熔融结块。;洗涤引发剂出料浆液中含有可溶性低分子物和无规高聚物，可趁热过滤除去，再加入溶剂得引发剂-高聚物浆液，然后加甲醇或乙醇和引发剂酯化而失去活性，随即进行离心分离，使固体高聚物与引发剂残液分开，再用水洗涤高聚物，然后送干燥。

分离出来的溶剂经精制后循环使用。

干燥高聚物经水洗、离心过滤除去水分后，用旋转真空干燥机或气流干燥管在80℃下干燥。然后挤出造粒即得聚丙烯树脂。造粒时需要加入抗氧剂、紫外剂

;2、聚丙烯纤维的生产;2、聚丙??纤维的生产;纺丝时，将粒状聚丙烯先在螺杆挤出机的进料段预热软化（要用惰性气体将粒间空气排除），在压缩段熔融、压缩、混炼、脱泡，再经计量段进一步熔化，建立熔体压力并将熔体挤出，然后到机头过滤、均化。从挤出机出来的聚丙烯熔体用计量泵加压计量送至喷丝头纺丝。

由喷丝头喷出的细丝经过冷却套筒，穿过上油盘，最后卷绕在丝筒上，其他与聚酯加工过程相同，但其拉伸温度为80～130℃，拉伸倍数为4～8倍。

对于有颜色聚丙烯纤维的生产，由于聚丙烯纤维本身没有染色基团，因此需要用共聚、共混的方法进行改性才可以。

;丙纶长丝生产;近年来出现了短程纺丝技术。其工艺流程示意图如下：

;短程纺丝技术特点：生产厂房设备布置平面由原有层数压缩至一层，厂房高度与长度均有缩短；从原料共混到纤维切断打包实现连续化，可生产单丝线密度1~200分特范围内的短纤维。;3、聚丙烯纤维的结构和性能;间同立构聚丙烯;形态结构

截面圆形纵向光滑无条纹

分子结构立体螺旋构型，全同立构

晶体结构5种

折叠链缨状微原纤模型

结晶度65~75%;;3．吸湿性和染色性

丙纶的吸湿性很小，几乎不吸湿，一般大气条件下的回潮率接近于零。细旦丙纶具有较强的芯吸作用，水汽可以通过纤维中的毛细管来排除。制成服装后，服装的舒适性较好，尤其是超细丙纶纤维，由于表面积增大，能更快地传递汗水，便皮肤保持舒适感。由于纤维不吸湿且缩水率小，丙纶织物具有易洗快干的特点。

丙纶的染色性较差，颜色淡，染色牢度差。

可采用原液着色，纤维改性，在熔融纺丝前掺混染料络合剂。

;4．耐酸耐碱性??

丙纶有较好的耐化学腐蚀性，除了浓硝酸，浓的苛性钠外，丙纶对酸和碱抵抗性能良好，所以适于用作过滤材料和包装材料。

5．耐光性等??

丙纶耐光性较差，热稳定性也较差，易老化，不耐熨烫。但可以通过在纺丝时加入防老华剂，来提高其抗老化性能。此外，丙纶的电绝缘性良好，但加工时易产生静电。

;6．强度高??

丙纶弹力丝强度仅次于锦纶，但价格却只有锦纶的1/3；制成织物尺寸稳定，耐磨弹性也不错，化学稳定性好。但热稳定性差，不耐日晒，易于老化脆损，为此常在丙纶中加入抗老化剂。;7.耐热性

丙纶耐热性差，热塑性纤维

Tg=-15℃软化点比熔点低10~15℃

100℃以上开始收缩，在水洗、干洗时温度都不能过高，否则会引起收缩、变形，甚至熔融。烫烫温度为90-100℃，需要垫一层湿布或进行蒸汽熨烫。