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项目三 合成纤维. 石化系 饶珍. 知识目标. 1 、掌握纤维的分类与特征; 2 、掌握聚丙烯纤维的原料、性能、应用、生产工艺; 3 、理解聚酯纤维的原料、性能、应用,了解其生产工艺; 4 、理解锦纶纤维的原料、性能、应用,了解其生产工艺; 5 、理解腈纶纤维的原料、性能、应用,了解其工艺。. 聚丙烯的纺丝. 聚丙烯的纺丝方法主要是熔融纺丝。熔融纺丝的温度控制在 220 ~ 280℃ ,纺丝用聚丙烯相对分子质量一般为 120000 左右。如纺制高强力丝和单丝,则相对分子质量一般为 200000 左右。. 纺丝.
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项目三合成纤维 石化系 饶珍
知识目标 • 1、掌握纤维的分类与特征; • 2、掌握聚丙烯纤维的原料、性能、应用、生产工艺; • 3、理解聚酯纤维的原料、性能、应用,了解其生产工艺; • 4、理解锦纶纤维的原料、性能、应用,了解其生产工艺; • 5、理解腈纶纤维的原料、性能、应用,了解其工艺。
聚丙烯的纺丝 • 聚丙烯的纺丝方法主要是熔融纺丝。熔融纺丝的温度控制在220~280℃,纺丝用聚丙烯相对分子质量一般为120000左右。如纺制高强力丝和单丝,则相对分子质量一般为200000左右。
纺丝 • 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,建立熔休压力并将熔体挤出,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。
聚丙烯纤维的性能 聚丙烯纤维密度小、强度高、吸湿性小、耐酸、耐碱、耐磨、电性能好,但染色性和耐光性差。
聚丙烯纤维的用途 聚丙烯纤维可与棉、毛、粘胶纤维等混纺作衣料用,在工业上聚丙烯纤维主要用途绳索、网具、滤布、帆布等;在医疗上用作纱,作外科手术衣服而耐高温高压消毒。
三元共聚聚丙烯C5608 • C5608是采用高效Z-N催化剂生产的三元共聚聚丙烯,由于乙烯、1-丁烯的加入,在一定程度上改变了聚丙烯分子链的规整性,从而降低了聚丙烯的熔融温度。 • C5608主要应用于复合膜热封层,一般用量为15%~25%。广泛应用于食品、文具、化妆品、服装等包装领域。
三元共聚聚丙烯C5608技术指标 注:此数据为产品性能典型值,仅供参考,实际数据参见《质量检验报告单》; 薄膜厚度为30μm;C5608含有开口剂、爽滑剂。
Unipol工艺 • Unipol工艺是联碳公司和壳牌公司在20世纪80年代中期联合开发的一种气相流化床PP工艺,是将应用在聚乙烯生产中的流化床工艺移植到PP生产中的工艺。 • 该工艺采用高效催化剂体系,主催化剂为高效载体催化剂,助催化剂为三乙基铝和给电子体。具有简单、灵活、经济和安全等特点,只需要用一台沸腾床主反应器就可生产均聚物和无规共聚物产品,可在较大范围内调节操作条件而使产品性能保持均一。
任务3 聚酯纤维 饱和的二元酸与二元醇通过缩聚反应制得的一类线性高分子缩聚物。 涤纶:以聚酯为基础制得的纤维。 聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称PET)
一、主要原料 • TPA • DMT • EG
二、聚酯纤维的生产原理与工艺 • 酯交换聚酯路线 • 对苯二甲酸用乙二醇直接酯化聚酯路线 • 环氧乙烷酯化聚酯路线
聚合原理 缩聚反应: 使反应完全,必须采用真空及强力搅拌,以排出低分子副产物。 一般产品的平均相对分子质量不低于20000,用于制造纤维、薄膜的相对分子质量约为25000。
DMT(液体) EG TPA DMT(固体) +cat TPA料仓 EG单批 DMT槽 料仓 乙 二 醇 回 收 浆料混合器 熔化槽 水分馏塔 酯 化 酯交换 甲醇分馏塔 甲醇 水 预缩聚 废乙二醇 废液 排出蒸汽冷凝 中等粘度缩聚 造 粒 高粘度的最终反应器 结晶干燥 结 晶 熔融挤压机 固相缩聚 成型 纺丝长丝加工 成 型 中粘度切片 料仓 高粘度切片 料仓 成 型 纺丝拉伸 短纤维 织物和工业 用丝 薄膜片基 瓶 子 容 器 塑 料 帘子线和 高强度纱线 1.聚酯合成的工艺路线 (4)聚合原理
任务4 锦纶纤维 是由饱和的二元酸与二元胺通过缩 聚反应制得的线性高分子缩聚物。
聚酰胺-1010 聚酰胺-610 聚酰胺-6 产量最大 种类 聚酰胺-12 聚酰胺-66 聚酰胺-11
聚酰胺-6(锦纶-6)的生产 由已内酰胺或ω-氨基已酸经缩聚反应而制得的合成纤维
熔融纺丝 • 将聚酰胺切成片状颗粒,再进行纺丝;主要包括纺丝和纤维的后加工两在基本操作过程。 • 纺丝过程包括熔体制备、熔体从喷丝孔挤出、丝条拉伸、冷却固化及丝条上油和卷绕等。
直接纺丝 熔体直接纺丝,该法具有省去铸带、切片、萃取、熔融等工序和设备,缩短生产周期,提高劳动生产率,成本低等优点。
聚酰胺的性能及用途 • 具有耐磨性好、耐疲劳强度和断裂强度高、抗冲击负荷性能优异、容易染色及与橡胶的附着力好等突出性能。 • 多用于作衣料和轮胎帘子线
任务5 腈纶纤维 (聚丙烯腈纤维)是以丙烯腈为主要单体(含量大于85%)与少量其他单体共聚而得的高聚物。
主要原料 丙烯腈:分子中含有碳-碳双键 和腈基,化学性质很活泼
生产原理 一步法:用油溶性引发剂,反应热容易控制,产品均一,可以连续聚合、连续纺丝;要有溶剂回收工序。
二步法 二步法:用水为介质,采用水溶性引发剂,聚合产物不溶解于水相而沉淀出来,其优点在于,反应温度低,产品色泽洁白;可以得到相对分子质量分布窄的产品;聚合速度快,转化率高,无溶剂回收工序等;但在纺丝前,要进行聚合物的溶解工序。
纺丝 干法纺丝 生产长丝 共聚物纺丝 湿法纺丝 生产短丝