腈纶的合成及生产工艺

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国内腈纶生产工艺路线分析

国内腈纶生产工艺路线分析

国内腈纶生产工艺路线分析目前我国腈纶厂主要有4种生产工艺路线,具体如下:1.硫氰酸钠一步法。

采用硫氰酸钠一步法工艺的企业主要有:兰州化学纤维厂、上海金山石化腈纶厂等。

2.硫氰酸钠二步法。

采用硫氰酸钠二步法工艺的企业主要有:大庆石化腈纶厂、安庆石化腈纶厂等。

3.采用美国杜邦公司的技术、以二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂的有机干法工艺路线。

采用DMF干法工艺路线的企业有:抚顺、淄博、秦皇岛、宁波和茂名腈纶厂。

4.以二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂的有机湿法工艺路线。

DMAC为溶剂的企业主要有:吉林奇峰化纤集团。

从工艺特点、设备特点、物质消耗、环境影响、产品质量、后加工性能、国产化率等方面对上述4种工艺路线作综合对比,硫氰酸钠二步法连续溶解工艺为最优,DMF(二甲基甲酰胺)一步法(SNIA技术)次之,另外DMAC(二甲基乙酰胺)为溶剂的有机湿法工艺,硫氰酸钠一步法也可采用。

只有DMF(二甲基甲酰胺)的干法路线不宜再发展。

这主要是由于此种工艺路线管理要求严,生产成本高,成品中残留溶剂不易除尽,对后序环境污染严重。

目前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。

但采用最多的是前三种,即以硫氰酸钠(NaSCN)为溶剂的一步法和二步法、以二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂的有机湿法和干法路线。

从目前国外的发展形势来看,美国、日本等腈纶工业发达国家的多数企业采用硫氰酸钠为溶剂的工艺路线,逐步减少DMF(二甲基甲酰胺)的干法路线,并积极地开发和研制特种腈纶纤维。

目前他们开发和生产的特种腈纶纤维品种主要有:阻燃、酸性染料可染、抗起球、除味、抗菌、高吸湿、超细、远红外保温、高收缩、高白度、高回弹性以及异形纤维等。

腈纶纤维

腈纶纤维

腈纶纤维介绍腈纶又称聚丙烯腈纤维,腈纶纤维有人造羊毛之称。

具有柔软、膨松、易染、色泽鲜艳、耐光、抗菌、不怕虫蛀等优点,根据不同的用途的要求可纯纺或与天然纤维混纺,其纺织品被广泛地用于服装、装饰、产业等领域。

而聚丙烯腈纤维近年来在我国建筑工程领域已被广州泛应用,聚丙烯腈纤维属人造有机纤维,通常指含丙烯腈在85%以上的丙烯腈共聚物或均聚物纤维,腈纶含量在85%以下的丙烯腈共聚物纤维则称之为改性聚丙烯腈纤维(腈纶纤维)。

腈纶纤维的生产工艺聚合→ 纺丝→ 预热→ 蒸汽牵伸→ 水洗→ 烘干→ 热定型→ 卷曲→ 切断→ 打包。

工业上,一般采用湿法或干法纺丝成形工艺来生产聚丙烯腈纤维,特殊情况下,有时也采用冻胶纺丝和干湿腈纶纤维纺丝湿法纺丝湿法纺丝是聚丙烯腈纤维采用的重要纺丝方法之一。

在纺丝前,先将聚丙烯腈溶于二甲基甲酰胺等有机溶剂或者硫氰酸钠等无机溶剂中制备成一定浓度的纺丝原液。

在湿法纺丝过程中,纺丝原液由喷丝孔挤出进入凝固浴后,通过纺丝原液和凝固浴的双扩散过程,纺丝原液细流发生相分离,从浴液中析出,体积极发生一定程度的收缩即可形成初生纤维。

一般采用制备纺丝原液时所用溶剂的水溶液作为凝固浴,纺丝过程中控制一定的原液浓度,凝固浴温度,凝固浴中浸长等条件可以生产不同性能的腈纶纤维。

干法纺丝干法纺丝也是聚丙烯腈纤维采用纺丝方法之一,但是其凝固介质不是溶剂的水溶液而是热空气。

聚丙烯腈及其共聚物可以溶剂中,而适用于工业规模生产的干法纺丝溶剂目前主要为二甲酰胺。

聚丙烯腈的干法纺丝发展较快,目前干法纺丝得到的纤维产量已经约占总产量的25%-30%。

浓度为25%-30%的纺丝原液,经过过滤、脱泡后预热至110-120℃,经计量泵送至喷丝头。

纺丝细流由喷丝头挤出后进入甬道中,在热空气的作用下,原液细流冷却凝固,在一定的温度下经拉申,干燥卷绕成筒。

冻胶纺丝由于聚丙烯腈的溶点高于其分解温度,所以聚丙烯腈采用溶液纺丝,为了简化溶液纺丝的工艺流程,降低生产成本,人们采用冻胶纺丝,但是到目前为止,还没有工业化生产的报道。

腈纶线大类

腈纶线大类

腈纶线大类1. 腈纶线的定义与特点腈纶线是一种由腈纶纤维制成的线。

腈纶纤维是一种合成纤维,由聚丙烯腈单体聚合而成。

腈纶线具有以下特点:•强度高:腈纶纤维具有较高的强度,使得腈纶线在使用过程中不易断裂。

•耐磨性强:腈纶线具有较好的耐磨性,可以经受长时间的摩擦而不易磨损。

•耐候性好:腈纶线具有较好的耐候性,可以在室外环境中长时间使用而不受影响。

•耐化学性好:腈纶线对常见的化学物质具有较好的耐受性,不易受到腐蚀。

•耐高温性好:腈纶线具有较好的耐高温性能,可以在高温环境中使用而不变形。

2. 腈纶线的应用领域腈纶线广泛应用于各个领域,主要包括以下几个方面:2.1 服装领域腈纶线在服装领域中的应用非常广泛。

腈纶线可以用于缝纫,制作衣物的线迹牢固,不易断裂。

同时,腈纶线还可以用于制作针织品,如羊毛衫、围巾等,具有良好的弹性和保温性能。

2.2 家居纺织品领域腈纶线在家居纺织品领域中也有较多的应用。

腈纶线可以用于制作窗帘、沙发套、床上用品等,具有较好的耐磨性和耐洗性,可以经受长时间的使用和清洗而不易损坏。

2.3 工业领域腈纶线在工业领域中也有一定的应用。

腈纶线可以用于制作工业绳索、工业布料等,具有较好的强度和耐磨性,可以满足工业领域对线的要求。

2.4 医疗领域腈纶线在医疗领域中也有一定的应用。

腈纶线可以用于制作缝合线,用于手术缝合,具有良好的强度和耐腐蚀性,可以在人体内长时间使用而不受影响。

3. 腈纶线的生产工艺腈纶线的生产工艺主要包括以下几个步骤:3.1 聚合首先,将聚丙烯腈单体与其他助剂混合,经过高温高压的条件下进行聚合反应,将腈纶纤维形成。

3.2 纺丝将聚合得到的腈纶纤维进行纺丝处理。

纺丝是将腈纶纤维加热至熔融状态,通过旋转的方式将纤维拉伸成线。

3.3 捻合将纺丝得到的腈纶线进行捻合处理。

捻合是将多根腈纶线以一定的方式进行旋转,使其缠绕在一起,增加线的强度和稳定性。

3.4 成品检验将捻合得到的腈纶线进行成品检验。

腈纶的合成及生产工艺

腈纶的合成及生产工艺

腈纶的合成及生产工艺腈纶(PAN fiber),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。

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。

腈纶的用途和生产方法及工艺

腈纶的用途和生产方法及工艺

B线项目腈纶的用途和生产方法及工艺摘要: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:腈纶腈纶用途腈纶生产腈纶生产工艺腈纶,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。

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。

中国腈纶行业概况分析(附产量、进出口、需求量)

中国腈纶行业概况分析(附产量、进出口、需求量)

中国腈纶行业概况分析(附产量、进出口、需求量)一、腈纶工艺腈纶是指聚丙烯腈或丙烯腈含量大于85%(质量百分比)的丙烯腈共聚物制成的合成纤维。

常用的第二单体为非离子型单体,如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯等,第三单体为离子型单体如丙烯磺酸钠和2-亚甲基-1,4-丁二酸等。

二、腈纶现状腈纶纤维有人造羊毛之称。

具有柔软、膨松、易染、色泽鲜艳、耐光、抗菌、不怕虫蛀等优点,根据不同用途的要求可纯纺或与天然纤维混纺,其纺织品被广泛地用于服装、装饰、产业等领域。

我国是世界上最大的腈纶工业生产中心之一,但随着人们生活品质的提高,人造羊毛需求量下降。

2019年中国腈纶产量为58万吨,同比下降5.6%。

《2021-2027年中国腈纶产业竞争现状及发展规模预测报告》数据显示:中国腈纶一直以进口为主。

2019年中国腈纶进口数量为89540.5吨,出口数量为25771.2吨。

其中,2019年腈纶短纤进口64415.8吨,占整个腈纶进口数量的71.9%;腈纶丝束进口24111.6吨,占整个腈纶进口总数的26.9%;腈纶条进口1013.1吨,占腈纶进口总数的1.1%。

2019年腈纶短纤出口13395.5吨,占腈纶的总出口的52%;腈纶丝束出口数量为11653.5吨,占腈纶出口的45.2%;腈纶条出口722.1吨,占腈纶总出口的2.8%。

近三年,腈纶出口金额有所增加。

其中,2019年腈纶进口金额为24932.1万美元,腈纶出口金额为5548.1万美元。

其中,2019年腈纶短纤进口金额为20110.8万美元,占腈纶进口金额的80.7%;腈纶丝束进口金额为4600.6万美元,占腈纶进口金额的18.5%;腈纶条进口金额为220.7万美元,占腈纶进口金额的0.9%。

在腈纶市场上,腈纶各企业生产的品种大都类同,常规腈纶产能严重过剩,而复合、超细旦、异型、抗菌等差别化品种却需大量进口,这是制约我国腈纶行业发展的最主要的因素之一。

2019年中国腈纶表观需求量为64.4万吨,稍微有所下降。

聚丙烯腈合成工艺

聚丙烯腈合成工艺

聚丙烯腈纤维及其合成工艺摘要:聚丙烯腈纤维由聚丙烯腈或丙烯腈含量大于85%(质量百分比)的丙烯腈共聚物制成的合成纤维。

丙烯腈的聚合属于自由基型链式反应,通常有丙烯腈经自由基引发剂引发聚合而成。

其聚合方法根据所用溶剂(介质)的不同,可分为均相溶液聚合(一步法)和非均相溶液聚合(二步法)。

关键词:聚丙烯腈纤维;合成工艺;均相溶液聚合;水相沉淀聚合一、前言聚丙烯腈纤维的商品名是腈纶,由聚丙烯腈或丙烯腈含量大于85%(质量百分比)的丙烯腈共聚物制成的合成纤维。

聚丙烯腈纤维的性能极似羊毛,弹性较好,伸长20%时回弹率仍可保持65%,蓬松卷曲而柔软,保暖性比羊毛高15%,强度比羊毛高1~2.5倍,有合成羊毛之称。

因为聚丙烯腈纤维具有柔软、膨松、不易染、色泽鲜艳、耐光、抗菌、不怕虫蛀等优点,根据不同的用途的要求,可纯纺或与天然纤维混纺,其纺织品被广泛地用于服装、装饰等领域。

二、聚丙烯腈的结构和特性1、聚丙烯腈的结构聚丙烯腈自问世,因其严重的发脆、熔点高,当加热到280~290℃还未熔融就开始分解无法进行纺丝的缺点,应用受到限制。

使用第二单体与丙烯腈共聚,聚合物分子间作用力降低,克服了脆性并改善了柔性和弹性,使聚丙烯腈成为重要的合成纤维品种。

以后随着第三单体的引入,进一步改善了纤维的染色性,这样聚丙烯腈的生产才得到迅速发展。

常用的第二单体有丙烯酸甲酯(CH2=CH-COOCH3)、甲基丙烯酸甲酯[CH2C(CH3)COOCH3]、醋酸乙烯酯(CH2=CHOOCCH3)等中性单体,第三单体有丙烯磺酸[CH2=C(SO3H)-CH3]、丙烯酸(CH2=CHCOOH)、衣康酸(CH2=CHCOOHCH2COOH)等。

例:由丙烯腈、丙烯酸甲酯和丙烯磺酸聚合成的聚丙烯腈纤维的结构如下:2、聚丙烯腈的特性(1)聚丙烯腈纤维的热学性能聚丙烯腈纤维具有特殊的热收缩性,将纤维热拉伸1.1~1.6倍后骤然冷却,则纤维的伸长暂时不能恢复,若在松弛状态下高温处理,则纤维会相应地发生大幅度回缩,这种性质称为聚丙烯腈纤维的热弹性。

腈纶是什么材料

腈纶是什么材料

腈纶是什么材料
腈纶是一种合成纤维,也被称为聚丙烯腈纤维。

它是一种具有优异性能的人造
纤维,被广泛应用于纺织品、工业材料等领域。

腈纶具有许多优点,比如耐磨、耐腐蚀、抗拉伸等特性,因此备受青睐。

本文将介绍腈纶的性质、用途和制备方法,让读者对这种材料有更深入的了解。

腈纶是一种具有优异性能的合成纤维,它的主要成分是聚丙烯腈。

腈纶纤维具
有高强度、耐磨、耐腐蚀、抗拉伸等特点,因此被广泛应用于纺织品、工业材料等领域。

腈纶纤维的强度比普通的纤维要高很多,而且具有优异的耐磨性,因此在服装、绳索、工业布料等方面有着广泛的应用。

腈纶纤维还具有较好的耐腐蚀性能,能够抵抗酸、碱等化学物质的侵蚀。

这使
得腈纶纤维在化工、环保等领域有着重要的应用,比如化工管道、防腐蚀材料等。

此外,腈纶纤维还具有良好的抗拉伸性能,不易变形,因此在制作绳索、索具等产品时,腈纶纤维也是首选材料之一。

腈纶纤维的制备方法主要有湿法法和干法法两种。

湿法法是将聚丙烯腈溶解于
溶剂中,然后通过旋转、拉伸等方法形成纤维;而干法法则是将聚丙烯腈直接通过干喷丝、熔融纺丝等工艺形成纤维。

这两种方法各有优劣,但都能够制备出高强度、耐磨的腈纶纤维。

总的来说,腈纶是一种优异的合成纤维,具有高强度、耐磨、耐腐蚀、抗拉伸
等特点,被广泛应用于纺织品、工业材料等领域。

它的制备方法多样,可以通过湿法法和干法法来制备。

腈纶纤维的出现,为人类的生活和工业生产带来了许多便利,相信在未来会有更广阔的应用前景。

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腈纶的合成及生产工艺
腈纶(PAN fiber),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。

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。

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。

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ZnCI2 1/4), 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。

工艺流程简述(图1)
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℃,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℃,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℃,反应约0.5 h,转化率升至90%左右。

反应物转入第五反应釜,温度50℃再反应0.5 h,转化率可达92%~98%。

反应釜材质为搪瓷,带有搅拌器,物料下进上出。

最终反应聚合物浓度达8.5%~9.0%,进入带保温的板框过滤机进行二次过滤后存入原液贮槽。

原液贮存温度保持在45~50℃,未反应单体继续反应,使单体转化率在98%以上。

为防腐蚀,板框滤机材质为铸铁涂酚醛树醋,原液贮槽为带有搅拌的搪瓷釜,贮存过程中起自然脱泡作用。

原液经贮存脱泡后,由热交换器调温至45℃ , 恒压送往50m1/r齿轮计量泵,计量后进入喷头。

喷头由30%Pt与70%Au合金组成,视不同纤度设计成15000~20000孔.凝固浴组分与溶剂相同,浓度12%~27%,温度21℃,浸长lm.初凝后丝条进入25℃的再凝浴(8%~10%稀溶剂组成),丝条在再凝浴中进一步脱除溶剂,并给予1.0~1.5倍拉伸,使丝条有一定强力,出再凝浴速度约7~8m/min,丝条再凝后,经集束成 5.5 ktex大丝束,进入三层式六槽水洗机水洗.丝束与70℃脱盐水逆流行进,温度逐槽降低,至第一槽时约30℃.为充分脱除丝束中ZnCI2,在第三、四槽加入少量HCl。

水洗过程中拉伸1~1.5倍。

丝束经水洗后,进入第一上油槽,槽中混合液的抗静电剂与柔软剂的总浓度为1.5%,浴温50~60℃。

上油丝束含液量达100%~120%,进入辊筒式热风干燥机,在80~100℃下,张力干燥15~20min,热风与丝束成逆流行进,出烘干机时丝束含水2%~4%。

丝束在热辊拉伸机(表面温度为150℃)中进行热拉伸,前拉伸2~2.5倍,后拉伸2~3倍,总拉伸5~6倍,出拉伸机丝速达70m/min,在拉伸区停留时间约l0s。

在松弛状态进入热板定型,热板受电热丝控温,中压蒸气被电加热成过热蒸气,温度达220~240℃,直接喷至丝束表面,热板长约10m,丝束停留l0s,收缩2800~3300,出机丝速约50m/min。

定型处理后丝束由蒸汽给湿,使含水达10%。

温度为80℃,由挤压式卷曲机机械卷曲,然后经二次上油、帘板烘干机80℃下烘干,使丝束含水<2%后,送往切断。

切断长度根据需要可从38 mm至150mm。

切断后丝束送往液压打包机打包. 由纺丝浴来的12%~27%ZnCI2混合稀溶剂,先经过滤器除去杂质,进入薄膜蒸发
器脱除未反应的单体.分离的单体从气相出来,经精馏送往聚合工序回用.液相增浓至35%~40% ZnCI2,转入蒸发器进一步浓缩,最终制得55%~60%ZnCI2粗溶剂。

粗溶剂可用NaOH调PH至2~2. 5,并加入H2O2,使重金属(主要为铁)被氧
SO,可加入BaCI2生成BaSO4沉淀,化析出,经过滤而去除。

溶剂中阴离子杂质 24
经活性炭吸附过滤去除,然后用HC1调正pH=1 .纯化后纯溶剂送入贮槽循环使用。

参考文献
1、腈纶生产工艺第八讲氯化锌一步法汪维良任铃子王精铎《合成纤维工业》,CHINA SYNTHETIC FIBER INDUSTRY,1994年 05期
2、世界腈纶的发展美国孟山多公司《中国纺织经济》, CHINA TEXTILE ECONOMY, 1996年 06期
3、中国腈纶工业现状与前景展望任铃子《合成纤维工业》,China Synthetic Fiber Industry, 2005年 01期
4、中国腈纶行业的现状和发展刘伟刘生《黑龙江科技信息》Heilongjiang Science and Technology Information,2007年 17期
5、我国腈纶工业的发展金离尘《合成纤维工业》,China Synthetic Fiber Industry,2007年 05期。

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