涤纶化学与新工艺(浙江大学高分子化学专业新技术译丛编译组编译)思维导图
涤纶纤维的生产过程_图文
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2、工艺条件 1)预结晶的温度和时间 根据设备条件而定,采用沸腾床预结晶, 预结晶温度可高至160~180℃,时间8~15min ,采用搅拌式充填预结晶器,温度为120~ 140℃,时间1~1.5h 2)干燥温度 干燥风温不宜超过190℃,切片温度不宜超 过165℃ 3)干燥时间 与干燥温度、干空气含湿量有关,一般在 4h以上 4)空气露点 露点的定义:空气中的水蒸汽达到饱和时 的温度。空气的含湿量愈低,则露点也愈低。 干燥空气露点一般须小于-10℃
二、短纤后加工工艺流程 集束→拉伸→热定形(紧张)→卷曲→定形(松 弛)→切断→打包
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以涤纶仿真丝为例,讲述涤纶品种的开发 历史与现状。
• 第一阶段62~68年 开发三角形断面的涤 纶长丝
• 第二阶段 69~73年 阳离子可染涤纶,三 异形长丝
• 第三阶段 74~78年 应用收缩率不同的混 合长丝,制成多角形断面以及超细长丝
• 第四阶段 79~ 单丝更加细纤化,断面 形状多样化,并进一步发展不同纤度混纤法 等等
高速纺丝的优点: 1.纺丝卷绕速度高,单机生产能力高 2.预取向丝的存放稳定性好 3.筒子硬度高,质量大,便于运输。 4.可实现拉伸假捻一步法工艺,简化后加工流 程。
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一、POY生产的工艺过程 • 1、熔融挤出 • 2、预过滤 • 3、熔体分配管道 • 4、静态混合 • 5、纺丝组件 • 6、冷却成形 • 7、集束上油 • 8、POY的卷绕
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• 网络生成原理 当合纤长丝在网络器的丝道中通过时, 受到与丝条垂直的喷射气流横向撞击, 产生与丝平行的涡流。长丝首先开松, 随后在网络嘴丝道里通过,中间的单丝 得到加速,两边的单丝则进入边缘较弱 的气流回流里,丝条发生交络,缠结, 产生沿丝条轴线方向的缠结点。
涤纶生产工艺流程(课堂PPT)
•
本项目采用增压泵泵后压力连锁控制增压泵转速的方式,即根据增压泵后第二台压力传感器的设定值
与实际测量值之间的偏差来调整增压泵的转速,使之保持动态的一致性,以达到稳定进入纺丝箱体熔体压力
稳定的目的。同时设定增压泵后压力高报停泵的功能,以保护增压泵及整个系统的安全。
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• 二、热媒加热系统
•
热媒---传热介质的简称,它是将热源的热量传递给需要加热的对象的热载体,反之则叫做冷
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• 3、汽相热媒系统
•
汽相热媒的加热对象是纺丝箱体。每条生产线配置三台汽相热媒炉,
每台汽相热媒炉对应着三个纺丝箱体。热媒以蒸汽形式进入纺丝箱体,冷凝
后的液体靠重力回到热媒炉,这样汽-液-汽不断循环,保证了纺丝箱体的温度
恒定。
•
汽相热媒炉的连锁控制:
• A、每台热媒炉通气动薄膜阀控制联苯炉的温度
器对加热对象进行连续的PID控制,加热输出4- 20MA控制气动阀门开度,由RKC温控器统 一进行控制。 前纺热媒加热器温控系统温控原理 • 当热媒加热器由液态升温时,RKC控制器使气动阀 器以最大功率输出,达到工艺温度时,温控器增 加或减少在固定周期内输出的时间比例,从而控 制气动阀门的开度、达到增大、减少直到温度控 制达到工艺稳定的要求,
•
计量泵使用注意事项:
•
不能长期空运转。
•
出口压力不能过高,否则将造成保险销断裂、计量
泵或电机损坏。
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• 短纤增压泵变频系统操作说明 • (1)变频系统的启/停控制可由二地操作:现场操作柱按钮及变频柜盘面按
钮。二地的控制优先级相同。正常情况下,变频柜盘面按钮不允许操作,变 频系统接受来自DCS的频率给定信号(DC4~20mA),并向DCS反馈DC4~20mA 的频率信号,以及变频运行和故障信号,供DCS监控使用。 • (2)电机PTC保护(电机过热)动作时PTC(连接线断开时亦被认为是保护动 作)。变频器也表现为外部故障(OH2),需人工复位方可重开系统。 • (3)电网短时失电时间在3秒钟以内时,系统自动重新启动运行,超过3秒钟 后,控制电路自动切断运行信号,需要再次进行人工启动。 • (4)本变频系统为一主一备,备用变频器在任一台主机变频器发生故障时可 以自动或手动地投入运行,相应的控制操作由PLC完成。切换操作也可在正常 情况下手动进行。 • (5)在遇到主机变频故障自动切换到备机运行时,需要主机上的“主机”、 “备机“开关切换到”“备机“,让备机稳定运行后方可处理主机故障。 • (6)键盘复位键:RESET。
高分子化学要点PPT课件
稍后,G. Natta用TiCl3-Al(C2H5)3使丙烯聚合第一次获得了固体聚丙烯。
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• 大规模发展工程塑料和大力开发耐高温、 高强度合成材料是六十年代高分子化学和工 业发展的基本特征。满足宇航事业的需要.
高聚物的分子式可用以下通式表示:
A-M-M……-M-B
(1-1)
式中M为结构单元,A,B为大分子链的端基。
高分子化合物分子的通式可写成:
(1-2)
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构成大分子链的基本结构单元
称
为结构单元(structural unit)或重复单元
(repeating unit)。由于重复单元是组成大分
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式中Wl, W2…Wi分别表示分 子量为M1, M2…Mi的聚合物分 子的重量。
高分子化合物的分子量
3、粘均分子量
1
1
M
Ni
M
i
1
Ni M i
Wi
M
i
(1-6)
Wi
式中α为特性粘数-分子量关系式中的指数。 其数值与分子的大小、形状、所用溶剂和 测定温度有关,一般在0.5-1.0的范围内。
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高聚物的分子量
聚合物分子量具有多分散性,因此,其
分子量或聚合度通常用平均分子量 M 或平
均聚合度 DP 来表示。 通常所说的高分子化合物的分子量(或
聚合度)都是指平均分子量(或平均聚合度)。
由于测定分子量的方法和计算分子量的 统计方法不同,所得到的分子量数值也不同。 根据统计方法的不同,平均分子量的表示方
浙江大学精细高分子课件 第六章 阻燃高分子
阻燃剂。有机磷系阻燃剂应用最广的是磷酸 酯和膦酸酯,特别是含卤的磷酸酯及膦酸酯。 无机磷系阻燃剂主要有红磷及微胶囊红磷阻 燃剂、磷酸铵盐、聚磷酸铵等。
氮系阻燃剂 已获应用的氮系阻燃剂主要是三嗪类化合物,
即三聚氰胺及其盐,它们可单独使用,也常 作为混合膨胀型阻燃剂的组分。三嗪阻燃剂 主要通过分解吸热及生成不燃性气体稀释可 燃产物而发挥作用,此外三聚氰胺还可促进 高聚物炭化。 膨胀型阻燃剂 膨胀型阻燃剂主要是由含磷、氮化合物组成。 系由酸源(脱水剂)、炭源(成炭剂)及气 源(发泡剂)三部分组成。与卤系阻燃剂相 比,产烟量较小。
凝聚相阻燃机理
在固相中延缓或阻止高聚物热分解起阻燃作用。 阻燃剂在固相中延缓或阻止可产生可燃性气体
氯化石蜡-氧化锑的应用(卤-锑协同) 第二次世界大战期间,军队对阻燃、抗水帆
布帐篷的要求,促进了含氯化石蜡、氧化锑 和粘结剂阻燃系统的发展。 卤-锑协同效应的发现被誉为阻燃化学的一 个里程碑,对现代阻燃技术的发展产生了深 远的影响,至今仍然是阻燃领域内极其活跃 的研究热点 。
反应型阻燃剂的应用 氯化石蜡作为不饱和聚酯的阻燃剂的缺点。 反应型阻燃剂对不饱和聚酯可能更适合,这
高分子燃烧理论
高分子燃烧过程 通常伴有火焰和生烟现象的放热氧化反应,即任
何可以产生无焰或有焰的放热或发光的化学过程 被称为燃烧。火是燃烧的表现 。 通常聚合物材料的宏观燃烧过程经历5 个阶段: 加热、分解、着火、燃烧、火焰传播。
加热—外部对材料加热,使温度升高。加热的
方式可以是火焰的辐射和对流,也可以是燃烧 气体的传导和对流,还可以是固体热源的传导 等。 分解—聚合物材料升温到分解温度,就产生某 些下列物质:可燃气体、不燃气体、液体、固 体、固体微粒或高分子片。影响分解阶段的 因素有:起始分解温度,分解热,分解模式等。
合成纤维之涤纶 PPT
为什么先开发酯交换法,后开发直截了当酯化法制备 PET??
第一节、概述 1、1 生产原 理
选择酯交换聚酯路线的原因: 1、对苯二甲酸熔点特别对高苯,二30甲0℃酸升用华乙,在二溶醇剂直中截溶了解度特 别小,难以用精馏、结晶当等酯方化法聚来酯提路纯线。难提纯 2、原料纯度不高时,难以控制两种单体的等基团数比 3、聚酯化反应平衡系数小,需在高温、高度减压条件下排 除低分子副产物,才能获得高分子量。
新的基团的引入,使纤维的Tm、Tg以及结晶度均降低。在无 定形区,分子间隙增加,有利于染料分子渗透到内部,但强度下 降。
第二节、改性涤纶
CDP 织物的抗起毛起球性能提高,使手感柔软、丰满,可制作 高档仿毛织品。 CDP容易染色,吸色率提高,吸湿性也有改善,但普通的CDP染
色时仍需高温( 120~140℃)高压或在加入载体的条件 下进行。要求所选染料有好的热稳定性
2)分子链中基团刚性大,纯净 的PET熔点高(265℃);
3)由于分子内C-C链的内旋转, 分子存在两种空间构象,无 定形为顺式构象,结晶时为 反式;
第一节、概述 1、2 结构特 征
• PET分子结构特征:
4)分子链的结构具有高度的规整性,所 有的苯环几乎处在同一个平面上, 有紧密敛集能力与结晶倾向;
化学名称: 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)
第一节、概述
是生产量最大的合成纤维
显著优点:抗皱、保型、挺括、美观。对热、光稳定 性好。润湿时强度不降低,经洗耐穿,可与其他纤维 混纺。年久可不能变黄。 缺点是不吸汗,而且需要高温染色。 约 90% 作为衣料用。用于工业生产的只占6%左右。
高分子物理浙江大学1高分子的链结构ppt课件
1.1.2 高分子的构造层次
classification of polymer structure
Configuration
chemical composition
链构造
近程构造(一 次构造)
Short range structure
regioisomerism stereoisomerism branching & crosslinking bonding sequence in copolymer
• Prepared by condensation or ring-opening polymerization. • The main chains has polarity. • Advantages:good thermal stability, high strength • Disadvantages:easy to hydrolyze and decompose in alcohol
Polymer structure is the sum of structures at different levels, which contribute to apparent polymer properties.
Polymer structures at different levels are different but correlated!!!
Regulation and improvement of polymer properties can be approached by change of polymer structures at different levels.
• synthesis:
short range structure and long range structure
高分子化学第节ppt文档
第三步,最后在2700Pa的压力下熔融缩聚一段时间,结束反应。
使反应完全。
上述缩聚反应方案反映了平衡缩聚、等摩尔比和聚合 度控制原理的运用。
1初步缩聚
2闪蒸反应 3压力下熔融缩聚
2. 尼龙-6
尼龙-6是另一类聚酰胺,其产量仅次于尼龙-66, 我国的商品名为“锦纶”。
机理分析: 随着催化剂的不同,已内酰胺聚合机理不同:
快
以开环聚合形成的聚合物为主
尼龙-6纤维,通常由已内酰胺在熔融下反应得到树 脂,并直接熔融纺丝而成。
3. 芳香聚酰胺
聚酰胺主链中引入苯环结构,就成为芳香族尼龙, 即芳香聚酰胺 。
聚酰胺
Ar
芳香聚酰胺
苯环结构使其热稳定性和强度增加。
Kevlar cables
聚酰胺
聚间苯二甲酰间苯二胺
聚对-苯二Ke甲vlar 酰tape对-苯二胺 Kevlar
• 聚酰胺具有两大类结构:
• 聚酰胺的合成方法也有两大类:
1)由二元胺和二元酸合成。 如,尼龙—6,6;尼龙—10,10。
2)由氨基酸自缩聚或已内酰胺开环聚合而成。 如,尼龙—6。
1. 尼龙-6,6: 聚酰胺的最重要品种,其原料是已二胺和已二酸。
原料处理: 已二胺和已二酸中和形成66盐;
66 盐
1)以Na、NaOH等引发阴离子聚合,属于阴离子链锁机理。 已实现工业化生产,用于制造铸型尼龙——MC尼龙。
2)水引发已内酰胺,属逐步聚合机理,产物为工业上 大规模生产的合成纤维——尼龙-6 。
H+ H2O
尼龙-6
6.2.3 环 酰 胺 [ 已内酰胺]
已内酰的聚合机理: 1)水引发已内酰胺,属逐步聚合机理,产物为工业上大 规模生产的合成纤维——尼龙-6 。(第7章讲述)
化学纤维PPT课件
D、光学性质 耐光性好,仅次于腈纶
E、耐酸不耐强碱,不霉不蛀 F、密度: 1.38 g/cm3
2、锦纶
(1)结构
分子式:H [ NH(CH2)5CO] n OH 锦纶6
H [ NH(CH2)6NHCO(CH2)4 CO] n OH 锦纶66
特征基团: 有极性集团-CONH-;-NH2;-COOH;
以配成纺丝溶液,将纺丝液从喷丝孔中压出后射 入凝固浴中凝固成条。
湿法纺丝:试剂固化(腈纶、氯纶、粘胶) 干法纺丝:热空气固化(维纶、醋酯)
2.熔体法纺丝:高温熔化成熔体后从喷丝孔 喷出, 用空气或水固化。
有色纺丝或原液纺丝:纺丝液+色母粒
(三)后加工
1.集束:将几个喷丝头喷出的丝束以均匀的张力集合 成规定粗细的大股丝束,以便于以后加工
D、耐光性差 E、耐碱不耐酸 F、密度较小:1.14 g/cm3
3、腈纶
第一单体:丙烯腈(超过85%)
第二单体:丙烯酸甲酯、甲醛丙烯酸甲酯、 醋酸乙烯酯等,改善纤维的脆性,增加弹性、 柔软性,同时还有利于染料分子进入。
第三单体:引入一定量带有酸性或碱性亲 染料的基团 改善纤维的染色性
(1)结构
准结晶结构
⑷耐磨性差
粘胶皮芯结构
⑸尺寸稳定性差
五、铜氨纤维(Cuprammonium rayon) 1.原料:木材、甘蔗渣、芦苇、棉短绒(主要)
溶在氢氧化铜或碱性铜盐溶液中 2.结构与性能: ⑴圆型截面、全皮层、不完全透明 ⑵柔软(比粘胶好),光泽柔和(圆截面) ⑶吸湿接近粘胶 ⑷染色好 ⑸湿强高于粘胶 ⑹工艺复杂(比粘胶
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2.合成纤维:
用煤、石油、天然气、农副 产品等低分子化合物, 经人工合成 与机械加工而制得的纤维(涤纶、 丙纶等)
涤纶化纤知识点总结图
涤纶化纤知识点总结图第一节:涤纶化纤概述涤纶,俗称聚酯纤维,是一种合成纤维,其化学名称为聚对苯二甲酸乙二醇酯,是由对苯二甲酸和乙二醇经过聚合反应制成的合成聚酯。
涤纶具有良好的物理性能和化学性能,因此被广泛应用于纺织品、工业材料和日用品等领域。
第二节:涤纶化纤的特点1. 强度高:涤纶纤维的强度比棉纤维、羊毛纤维等天然纤维高出许多,抗拉强度比普通的棉纤维高5倍以上,耐磨性比棉强5倍,耐化学品腐蚀性强。
2. 色彩鲜艳:涤纶纤维染色性良好,能接受各种染料且色彩鲜艳,色牢度较好。
3. 良好的弹性:涤纶纤维弹性良好,弹性模量高。
4. 耐腐蚀:涤纶纤维对酸碱、有机溶剂的腐蚀性较小。
5. 不易生产静电:涤纶纤维不易生产静电,电气性能较好,不起毛球。
第三节:涤纶化纤的用途1. 纺织品:涤纶纤维用于生产面料、绸缎、针织品、毛毯、床上用品等各种纺织品。
2. 工业材料:涤纶纤维用于生产耐磨、耐腐蚀、耐高温的工业用材料,比如过滤布、输送带、防护服等。
3. 日用品:涤纶纤维用于生产各种日用品,比如手套、袜子、毛巾等。
4. 医用材料:涤纶纤维用于生产医用绷带、手术衣、口罩等医用材料。
第四节:涤纶化纤的生产工艺涤纶化纤的生产过程主要包括聚合、纺丝、拉伸、加工等环节。
其中,聚合是指将对苯二甲酸和乙二醇在催化剂的作用下聚合成聚酯原料;纺丝是指将聚酯原料溶解成涤纶溶液,并通过纺丝机器将溶液拉伸成涤纶纤维;拉伸是指将纺丝得到的初级纤维进行拉伸,使纤维变得更细,提高强度;加工是指将拉伸后的纤维进行后续的染色、缩丝整理等加工处理,最终成为可供市场使用的成品。
第五节:涤纶化纤的环保性能1. 可再生性:涤纶纤维是一种可再生的合成纤维,可以通过回收再生资源,减少对自然资源的需求。
2. 耐腐蚀性:涤纶纤维对酸碱、有机溶剂的腐蚀性较小,使用寿命长,减少对环境的污染。
3. 可降解性:通过一定条件下的降解处理,涤纶纤维可分解成对环境无害的物质,减少对环境的污染。
P07浙江大学高分子考研课件
逐步聚合反应
(stepwise polymerization)
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一、引言
按聚合机理或动力学分类:
连锁聚合(chain polymerization)
——活性中心(active center)引发单体,迅速连锁增长 自由基聚合 活性中心不同 阳离子聚合 阴离子聚合
逐步聚合(stepwise polymerization)
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dC = k1C 2 − k −1 (C0 − C )nw 水部分排出时: − dt
将 p = (C0 − C ) / C0 及 C = C0 (1 − p ) 代入,则
dp 2 C0 = k1C0 (1 − p ) 2 − k −1C0 pnw dt
反 度 P 应程
X n = 10 X n = 200
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4. 缩聚反应的平衡常数(Equilibrium constant,K) 多数缩聚反应属可逆平衡反应: aAa + bBb ⇔ aABb + ab 平衡常数: K = k 1 / k −1 根据K值大小,线形缩聚大致分三类:
K较小:反应可逆。如聚酯化反应(K≈4),低分子副产物的存在 对分子量影响较大。 K中等:如聚酰胺反应(K≈300~500),低分子副产物对分子量有 所影响。 K很大:可看作不可逆反应。如聚砜、聚碳酸酯等反应 (K>1000)。
Step Polymerization
无特定的活性中心,是带官 能团单体间的反应,无链引 发、增长、终止等基元反应 反应逐步进行,每一步的反 应速率和活化能大致相同 体系含单体和一系列分子量 递增的中间产物 分子量随着反应的进行缓慢 增加,而转化率在短期内很 高
二. 缩聚反应 (polycondensation)
