合成纤维ppt教学课件
2.合成纤维的分类
聚酯类纤维－如聚对苯二甲酸乙二酯纤维（涤纶）、各类改性聚酯等
聚酰胺类纤维－如聚酰胺6纤维（锦纶6）、聚酰胺66纤维（锦纶66）等 （锦纶、尼龙）
聚烯烃类纤维－如聚丙烯腈纤维（腈纶）、聚丙烯纤维（丙纶）、 聚氯乙烯纤维（氯纶）、聚乙烯纤维（乙纶） 聚乙烯醇缩甲醛纤维（维纶）等
其他类纤维－如聚氨酯弹性纤维（氨纶）、聚甲醛纤维、 含氟纤维、酚醛纤维、碳纤维等
4.电学性能 合成纤维的比电阻＞天然纤维和再生纤维（与吸湿
性有关）。 聚酯和聚丙烯纤维比电阻最高。 合成纤维的导电性小，生产和使用易引起静电。
5.耐热性和热收缩性 （1）耐热性：敏感。 温度↑：初始模量↓，断强↓，断裂伸长率↑。 高温下的强度：一般＞天然和再生纤维。 涤纶较好。
（2）热收缩性
热收缩：纤维受热的作用而产生收缩的现象。
本章学习要求
1.了解合成纤维的基础知识。包括合成纤维的共性， 合成纤维与纺织品，合纤生产方法。
2.熟悉聚酯纤维的化学组成、结构和性能。包括涤纶 纤维的基本组成物质和生产，涤纶纤维的形态结构和 超分子结构，涤纶纤维的热性能、拉伸性能、吸湿性 和染色性能、静电现象、化学性能。了解其它聚酯纤 维，包括阳离子染料可染聚酯（CDP或CDPET）， 常温常压可染聚酯（ECDP），PPT（PTT）、PBT 和PEN纤维。
6.染色性能 不同的纤维不同。
腈纶和锦纶：易染色。
聚酯、聚烯烃及含氯纤维：难染色。要特殊的设备 和染色条件。
二、常见术语（常用基本概念）
1.长丝
长丝：不需纺纱，就可用于织造，长度可达千米。 用途：可纯织或和其他长丝或纱线交织。 分类：单丝、复丝和帘子丝。 单丝：含有3～6根单丝的少孔丝。 复丝：由数十根（8～100）单纤维组成的丝条。其 纺织品柔软性较好。 帘子丝：由一百至几百根单纤维组成的用于制造轮 胎帘子布的丝条。
目录
概述 第一节 合成纤维的基础知识 第二节 聚酯纤维
第三节 聚酰胺纤维
第四节 聚丙烯腈纤维 第五节 聚氨酯弹性纤维 第六节 竹炭纤维 第七节 聚丙烯纤维（自学）
第八节 聚乙烯醇缩醛化纤维（自学） 第九节 聚氯乙烯纤维（自学） 第十节 高性能合成纤维（自学）
第十一节 其他合成纤维（自学）
概述
1.合成纤维：指以简单小分子化合物为原料，通过一 定的方法聚合得到高分子物（成纤高分子物），再通 过纺丝和后处理加工而制成的纤维。
分类：干热、湿热收缩。
原因：生产时拉伸处理，纤维分子间存在内应力。
拉伸：使纤维获得一定的取向度和结晶度，同时也 使纤维分子间存在一定的内应力。
热处理：原来大分子间的取向和结晶有所改变，原 来有序排列的分子链段会趋于无序，同时还发生链的 折叠和重结晶现象，从而使纤维产生不可逆的收缩。
影响热收缩的因素： 纤维种类：纤维不同，同样条件下收缩率不同。 纤维的吸湿性：干热收缩率和湿热收缩率不同。 ➢吸湿性好的合成纤维：湿热收缩率＞干热收缩率。 ➢吸湿性差的合成纤维：干热收缩率＞湿热收缩率。 生产时拉伸倍数：拉伸倍数大，热收缩率较大。 热处理温度：温度↑，热收缩率↑。 纤维成型及染整等加工过程热定形的目的：消除纤 维拉伸时产生的内应力，提高纤维的尺寸稳定性，消 除热收缩现象。
中长纤维：纤维的长度为51-76mm，纤维的线密度 为2.2-3.3dtex，介于棉型和毛型之间。用于制造中长 纤维织物。
用途：纯纺、混纺。
涤、锦、腈纶三大纶：锦纶长丝为主；腈纶短纤维 为主；涤纶两者接近。
本章学习要求
3产，聚酰胺纤维的形态 结构和超分子结构，聚酰胺纤维的热性能、拉伸性能、 化学性能。
4.熟悉聚丙烯腈纤维的化学组成、结构和性能。包括 聚丙烯腈纤维的基本组成物质及单体加入的目的，聚 丙烯腈纤维的形态结构和超分子结构，聚丙烯腈纤维 的热性能、拉伸性能、吸湿性能、染色性能、化学性 能等性能。了解聚丙烯腈纤维生产概况。
4.合成纤维的起始原料：石油、天然气、煤、农副产 品。 5.合成纤维的加工过程
低分子单体→聚合→纺丝成形→后加工 6.合纤的优缺点 优点：强度高、弹性好、耐穿耐用、光泽好、化学 稳定性强、耐霉腐、耐虫蛀、······ 缺点：吸湿性差、耐热性差、导电性差、防污性差、 易起毛起球、不易染色、腊状手感、······
用于纺织品的合纤：涤、锦、腈、氨、丙和氯纶等。
3.合纤发展历史：20世纪30年代末、40年代初开始。 1939年：锦纶66，美国称尼龙66。 1941年：锦纶6。 20世纪50年代：涤纶、腈纶。 20世纪40～50年代：氯纶和维纶。 20世纪60年代：丙纶。 20世纪70年代后：第二代合纤――改性纤维即新型 合成纤维（新合纤或差别化纤维）及特种纤维。
本章学习要求
5.掌握聚氨酯弹性纤维的生产原理，聚氨酯弹性纤维 的结构及弹性，聚氨酯弹性纤维的性能。了解高吸放 湿聚氨酯纤维。 6.掌握竹炭纤维的生产原理、性能。 7.了解聚丙烯纤维、聚氨酯纤维、聚乙烯缩醛化纤维、 聚氯乙烯纤维的化学组成、结构和性能。
本章学习要求
8.了解了解高性能合成纤维的发展概况、结构特征和 使用特性。
聚酯（聚对苯二甲酸 乙二酯）长丝
聚酰胺长丝
2.短纤维：被切成几厘米至十几厘米长度的化纤。
特点：需纺纱才能用于织造。
分类：棉型、毛型、中长型。
棉型短纤维：长度25-38mm，纤维较细(线密度1.31.7dtex)，类似棉纤维，主要用于与棉纤维混纺。
毛型短纤维：长度70-150mm，纤维较粗(线密度3.37.7dtex)，类似羊毛，主要用于与羊毛混纺。
第一节 合成纤维的基础知识
一、合成纤维的共性 二、常见术语 三、合成纤维与纺织品 四、合成纤维生产方法简述
一、合成纤维的共性
1.相对密度：＜天然和再生纤维，丙、腈和锦纶小。 2.机械（力学）性能 强度：普遍较高，涤、锦、丙及维纶更高。 断裂伸长：较大，＞天然和再生纤维。 强韧性：较好。 耐磨性：好。锦、涤、维纶最高，丙纶相对较低。 易起毛起球。 3.耐光性：腈纶高，涤纶次之，锦、丙及氯纶较差。
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合成纤维第四章湿法纺丝-PPT
按来源分类
天然纤维
棉花、 羊毛、 蚕丝、
麻 等……
化学纤维
人
合
造
成
纤
纤
维
维
人造纤维
再生蛋白质纤维
再生纤维素纤维 粘胶纤维 铜氨纤维
再生纤维素纤维 二醋酯纤维 三醋酯纤维
人造纤维
以天然高聚物为原料，经过化学处理与机械加 工而制得的纤维。
合成纤维
杂链纤维
聚酰胺纤维 聚酯纤维 聚氨酯纤维 等……
碳链纤维
第二节 溶剂的选择与干法纺 丝工艺
干纺工艺的工序如下： 溶解→过滤→脱泡→纺丝→拉伸，拉伸以后 的工序，根据产品的形态——长丝、短纤维、 丝束而不同。
干法纺丝工艺流程
纺丝液由计量泵输送到 喷丝头
经喷丝孔挤出的纺丝 细流进入垂直甬道与
热气流接触
在热气流中随着溶剂的 挥发，丝中聚合物浓度
升高，丝条固化，
第一节、概述
才华横溢的Carothers
?
question1. 为 什么脂肪族 的聚酯不能 纺丝?
第一节、概述
由于分子间没有氢键，由酯键运动造成的分子链柔性相 当大，致使其熔点较低。 例如：聚己二酸己二醇酯的熔点仅 70-72℃。若在大分子主 链上引进苯环，不仅能增加分子链的刚性，而且使聚合物的 熔点显著提高，例如：聚辛二酸乙二（醇）酯的熔点只有 63 - 65℃，而聚对苯二甲酸乙二（醇）酯（涤纶，又名的确良） 的熔点却高达 265℃。脂肪族的聚酯由于熔点太低，多用做 表面活性剂或大分子的增塑剂。
八阻燃性
极限氧指数法是在规定的实验条件下,在氧气、氮气混 合气流中，刚刚能维持试样燃烧所需要的最低氧气浓度， 即氧气和氮气混合气体中的最低体积百分数，用LOI表 示：
纤维化学与物理课件第六章 合成纤维
(5)染色性能
✓常用有机溶剂如丙酮、苯、三氯甲烷、苯酚-氯仿、苯酚氯苯、苯酚-甲苯在室温下能使涤纶溶胀，在70℃-110℃下 很快溶解。
✓涤纶还能在2％的苯酚、苯甲酸或水杨酸的水溶液、0.5％ 氯苯的水分散液、四氢萘及苯甲酸甲酯等溶剂中溶胀，所 以酚类化合物常用作涤纶染色的载体。
(6)起毛起球现象
(7)静电现象
(8)低聚物及其对染色性能的影响
(9)其它理化性能--燃烧性、对微生物作用的稳定性、耐光性
三、其它聚酯纤维
❖1.阳离子可染聚酯（CDP或CDPET）纤维
▪ 在PET分子链中引进能结合阳离子染料的酸性 基团，采用共聚、接枝共聚等方法在PET大分 子链上加入第三或第四单体，即制备得阳离子 染料染色的改性涤纶
❖9.三维卷曲中空聚酯纤维
▪ 填充、保暖纤维 ▪ 四孔、七孔甚至九孔
②弹性和耐磨性：涤纶无论是承受拉伸、弯曲还是承受剪 切形变时，均具有良好的弹性回复性能。快速地加负荷， 然后去负荷，1min后涤纶的弹性回复率为：伸长2％时， 弹性回复率为97％；伸长4％时，弹性回复率为90％；伸 长8％时，弹性回复率为80％。由于涤纶的弹性模量高， 受力不易变形，又由于涤纶的弹性回复率高，变形后容易 回复，再加上吸湿性低，所以涤纶织物穿着挺括，形状稳 定性好。
5.差别化纤维 6.异形纤维
➢ 异形纤维定义 ➢ 异形纤维的特点
异形纤维具有特殊的光泽，并具有蓬松性、耐污性和 抗起球性，纤维的回弹性与覆盖性也可得到改善。如下：
✓三角形横截面的涤纶或锦纶与其它纤维的混纺织物有闪光效应； ✓十字形横截面的锦纶回弹性强； ✓五叶形横截面的涤纶长丝有类似真丝的光泽、抗起球、手感和覆盖性良好； ✓扁平、带状、哑铃形横截面的合成纤维纤维具有麻、羚羊毛和兔毛等纤维的 手感和光泽； ✓中空纤维的保暖性和蓬松性优良，某些中空纤维还具有特殊用途，如制作反 渗透膜，用于人工肾脏、海水淡化、污水处理、硬水软化、溶液浓缩等。
《有机合成材料》优质课一等奖课件.ppt
化学纤维燃烧后熔化成球状， 不易破碎，产生刺激性气味。
新知学习 课堂小结 知能训练
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塑料垃圾对大自然的污染 ——白色污染
“白色污染”是人们对难降解的塑料垃圾(多指塑料袋) 污染环境现象的一种形象称谓。
大部分塑料很难降解，长期堆积会破坏土壤，污染地下
水，危害海洋生物的生存，燃烧则会造成空气污染等。
新知新学习知习学 课堂小结 知能训练
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如何解决“白色污染”这个问题？ 我们每个公民应该如何做？
① 减少使用不必要的塑料制品，如可 用布袋代替塑料袋等；
② 重复使用某些塑料制品，如塑料袋 、塑料盒等；
③ 使用一些新型的、可降解的塑料； ④ 回收各种废弃塑料。
新知学习 课堂小结 知能训练
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合成纤维：用某些低分子物质经化学反应合成的高分子 材料。 如：尼龙、涤纶和人造羊毛（聚丙烯晴）等。
合成纤维耐磨、耐腐蚀、不缩水，但是吸水性和透气性 差。因此人们把合成纤维和天然纤维混纺，制成的织物 兼有两类纤维的优点。
新知新学习知习学 课堂小结 知能训练
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合成橡胶：利用低分子物质合成的一类弹性特别强 的高分子化合物，如：丁苯橡胶、氯丁橡胶等。 合成橡胶的高弹性、耐油、绝缘性、耐高温等性能 比天然橡胶优越，广泛应用于农业、国防、交通等。
有机化合物燃烧后， 都会产生二氧化碳
气体 安托万－洛朗·拉瓦锡
voisier. 法国著名化学家，近代化学的奠基人之一， “燃烧的氧学说”的提出者。制定出化学 物种命名原则，创立了化学物种分类新体 系。他所提出的新理论，为近代化学的发 展奠定了重要的基础，因而后人称拉瓦锡 为近代化学之父。
简称合成材料塑料合成橡胶合成纤维新知学习约8万公顷棉田一年的产棉量产量相当于或年产10万吨的合成纤维厂约2千万只绵羊一年的产毛量新知学习产量相当于年产10万吨的合成橡胶厂约15万公顷橡胶林一年的产胶量新知学习由于有机高分子化合物大部分是由小分子聚合而成的
新知学习 课堂小结 知能训练
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塑料垃圾对大自然的污染 ——白色污染
“白色污染”是人们对难降解的塑料垃圾(多指塑料袋) 污染环境现象的一种形象称谓。
大部分塑料很难降解，长期堆积会破坏土壤，污染地下
水，危害海洋生物的生存，燃烧则会造成空气污染等。
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如何解决“白色污染”这个问题？ 我们每个公民应该如何做？
① 减少使用不必要的塑料制品，如可 用布袋代替塑料袋等；
② 重复使用某些塑料制品，如塑料袋 、塑料盒等；
③ 使用一些新型的、可降解的塑料； ④ 回收各种废弃塑料。
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合成纤维：用某些低分子物质经化学反应合成的高分子 材料。 如：尼龙、涤纶和人造羊毛（聚丙烯晴）等。
合成纤维耐磨、耐腐蚀、不缩水，但是吸水性和透气性 差。因此人们把合成纤维和天然纤维混纺，制成的织物 兼有两类纤维的优点。
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合成橡胶：利用低分子物质合成的一类弹性特别强 的高分子化合物，如：丁苯橡胶、氯丁橡胶等。 合成橡胶的高弹性、耐油、绝缘性、耐高温等性能 比天然橡胶优越，广泛应用于农业、国防、交通等。
有机化合物燃烧后， 都会产生二氧化碳
气体 安托万－洛朗·拉瓦锡
voisier. 法国著名化学家，近代化学的奠基人之一， “燃烧的氧学说”的提出者。制定出化学 物种命名原则，创立了化学物种分类新体 系。他所提出的新理论，为近代化学的发 展奠定了重要的基础，因而后人称拉瓦锡 为近代化学之父。
简称合成材料塑料合成橡胶合成纤维新知学习约8万公顷棉田一年的产棉量产量相当于或年产10万吨的合成纤维厂约2千万只绵羊一年的产毛量新知学习产量相当于年产10万吨的合成橡胶厂约15万公顷橡胶林一年的产胶量新知学习由于有机高分子化合物大部分是由小分子聚合而成的
第六章 合成纤维ppt课件
品种：双层型和多层型两大类。
双层型：并列型、皮芯型。
多层型：海岛型、木纹型、多芯型、放射型等。
几种复合纤维截面形状：见P250图6－2。
7.复合纤维
7.复合纤维
性能：根据不同聚合物的性能及其在纤维横截面上 分配的位置，可以得到许多不同性质和用途的复合纤 维。如：
并列型复合和偏皮芯型复合纤维：因两种聚合物热 塑性不同或在纤维横截面上不对称分布，在后处理过 程中产生收缩差，从而使纤维产生螺旋状卷曲，可制 成具有类似羊毛弹性和蓬松性的化学纤维。
复合纺丝设备：由螺杆挤出机、计量泵和复合纺丝 组件组成。其中复合纺丝组件是关键部件，纺丝组件 的形式改变，就可生产出各种类型的复合纤维。
8.超细纤维 纤维分类：按单纤维的线密度分类。
常规纤维：单纤维线密度1.5～4dtex。
细旦纤维：单纤维线密度0.55～1.44dtex，主要用于 仿真丝轻薄型或中厚型织物。
4.合成纤维的起始原料：石油、天然气、煤、农副产 品。 5.合成纤维的加工过程
低分子单体→聚合→纺丝成形→后加工 6.合纤的优缺点 优点：强度高、弹性好、耐穿耐用、光泽好、化学 稳定性强、耐霉腐、耐虫蛀、······ 缺点：吸湿性差、耐热性差、导电性差、防污性差 、易起毛起球、不易染色、腊状手感、······
用于纺织品的合纤：涤、锦、腈、氨、丙和氯纶等。
3.合纤发展历史：20世纪30年代末、40年代初开始。 1939年：锦纶66，美国称尼龙66。 1941年：锦纶6。 20世纪50年代：涤纶、腈纶。 20世纪40～50年代：氯纶和维纶。 20世纪60年代：丙纶。 20世纪70年代后：第二代合纤――改性纤维即新型 合成纤维（新合纤或差别化纤维）及特种纤维。
分类：干热、湿热收缩。
双层型：并列型、皮芯型。
多层型：海岛型、木纹型、多芯型、放射型等。
几种复合纤维截面形状：见P250图6－2。
7.复合纤维
7.复合纤维
性能：根据不同聚合物的性能及其在纤维横截面上 分配的位置，可以得到许多不同性质和用途的复合纤 维。如：
并列型复合和偏皮芯型复合纤维：因两种聚合物热 塑性不同或在纤维横截面上不对称分布，在后处理过 程中产生收缩差，从而使纤维产生螺旋状卷曲，可制 成具有类似羊毛弹性和蓬松性的化学纤维。
复合纺丝设备：由螺杆挤出机、计量泵和复合纺丝 组件组成。其中复合纺丝组件是关键部件，纺丝组件 的形式改变，就可生产出各种类型的复合纤维。
8.超细纤维 纤维分类：按单纤维的线密度分类。
常规纤维：单纤维线密度1.5～4dtex。
细旦纤维：单纤维线密度0.55～1.44dtex，主要用于 仿真丝轻薄型或中厚型织物。
4.合成纤维的起始原料：石油、天然气、煤、农副产 品。 5.合成纤维的加工过程
低分子单体→聚合→纺丝成形→后加工 6.合纤的优缺点 优点：强度高、弹性好、耐穿耐用、光泽好、化学 稳定性强、耐霉腐、耐虫蛀、······ 缺点：吸湿性差、耐热性差、导电性差、防污性差 、易起毛起球、不易染色、腊状手感、······
用于纺织品的合纤：涤、锦、腈、氨、丙和氯纶等。
3.合纤发展历史：20世纪30年代末、40年代初开始。 1939年：锦纶66，美国称尼龙66。 1941年：锦纶6。 20世纪50年代：涤纶、腈纶。 20世纪40～50年代：氯纶和维纶。 20世纪60年代：丙纶。 20世纪70年代后：第二代合纤――改性纤维即新型 合成纤维（新合纤或差别化纤维）及特种纤维。
分类：干热、湿热收缩。
化学纤维再生纤维与半合成纤维PPT讲稿
（polymer）为原料，经过化学方法和机械加工制成的 纤维。
• 化学纤维的分类
– 一、按高聚物的来源分 – 二、按内部组成分 – 三、按形态分
5
一、按高聚物(polymer)的来源分
1.再生纤维
以天然聚合物为原料，经过化学方法和 机械加工制成，化学组成与原高聚物基本 相同的纤维。 （1）再生纤维素纤维
[CH2－CH]n Cl
12
三、按形态结构分
1.长丝：单丝、复丝与变形丝（弹力丝）
高弹丝
2.短纤维： （1）按长度分布分：等长纤维、异长纤维 （2）按长度分：棉型化纤、毛型化纤、中长化纤
13
3.复合纤维 在纤维的横截面上有两种或两种以上的不
相混合的组分或成分的纤维。常用的为双组分 复合纤维，有并列型、皮芯型和海岛型等。
丙烯腈: [CH2－CH]n CN
（4）聚乙烯醇纤维：聚乙烯醇缩甲醛纤维，维 纶,vinylon, PVA)。
乙烯醇: [CH2－CH]n OH
乙烯醇缩甲醛: [CH2－CH－CH2－CH]n
OCH2O
11
（5）聚丙烯纤维：丙纶（propylene,PP）
[CH2－CH]n CH3
（6）聚氯乙烯纤维：氯纶(chlorofibre,PVC)
3
化学纤维的应用
• 民用：大家很熟悉 • 工农业：包装材料，传送带，渔网，绳索 • 交通运输：轮胎帘子线 • 医疗：人造器官，缝合线，手术服等 • 国防：降落伞，军用帐蓬，各种防护服 • 宇航：耐辐射，耐高低温纤维，飞行服，宇宙
飞船减速器。
4
第一节 化学纤维的分类与命名
• 化学纤维定义：利用天然的或合成的聚合物
纺丝液用计量泵定量供料通过喷丝孔后凝固成丝 条的过程称为纺丝。有熔体纺丝法和溶液纺丝法。
• 化学纤维的分类
– 一、按高聚物的来源分 – 二、按内部组成分 – 三、按形态分
5
一、按高聚物(polymer)的来源分
1.再生纤维
以天然聚合物为原料，经过化学方法和 机械加工制成，化学组成与原高聚物基本 相同的纤维。 （1）再生纤维素纤维
[CH2－CH]n Cl
12
三、按形态结构分
1.长丝：单丝、复丝与变形丝（弹力丝）
高弹丝
2.短纤维： （1）按长度分布分：等长纤维、异长纤维 （2）按长度分：棉型化纤、毛型化纤、中长化纤
13
3.复合纤维 在纤维的横截面上有两种或两种以上的不
相混合的组分或成分的纤维。常用的为双组分 复合纤维，有并列型、皮芯型和海岛型等。
丙烯腈: [CH2－CH]n CN
（4）聚乙烯醇纤维：聚乙烯醇缩甲醛纤维，维 纶,vinylon, PVA)。
乙烯醇: [CH2－CH]n OH
乙烯醇缩甲醛: [CH2－CH－CH2－CH]n
OCH2O
11
（5）聚丙烯纤维：丙纶（propylene,PP）
[CH2－CH]n CH3
（6）聚氯乙烯纤维：氯纶(chlorofibre,PVC)
3
化学纤维的应用
• 民用：大家很熟悉 • 工农业：包装材料，传送带，渔网，绳索 • 交通运输：轮胎帘子线 • 医疗：人造器官，缝合线，手术服等 • 国防：降落伞，军用帐蓬，各种防护服 • 宇航：耐辐射，耐高低温纤维，飞行服，宇宙
飞船减速器。
4
第一节 化学纤维的分类与命名
• 化学纤维定义：利用天然的或合成的聚合物
纺丝液用计量泵定量供料通过喷丝孔后凝固成丝 条的过程称为纺丝。有熔体纺丝法和溶液纺丝法。
合成纤维熔体纺丝PPT教案
第二节 熔体纺丝过程的运动学和动力学
纺丝线上直径的变化和速 度的分布
第10页/共53页
第11页/共53页
从速度分布，可 求出拉伸应变速 率（轴向速度梯 度）
第12页/共53页
根据拉伸应变 速率的不同， 把整个纺丝线 分成三个区域
第一区：在直径膨 化最大的地方，离 喷丝板<10mm； 第二区：发展拉伸 流动的主要区域， 通常在50~150CM ； 第三区：丝条已基 本固化，不再明显 第流13页动/共。53页
4000m/min，所得的卷绕丝称为部分 取向丝。用超高纺速 (9000～ 10000m/min)以获得全取向丝的工艺 也已研究成功。
高速纺丝的优点有：生产能力大；所 得纤维的贮存稳定性好；对卷绕工序 的空调要求较低；能得到部分取向丝， 可直接在拉伸变形机上加工；能形成 稳定的卷装；变形加工时截面形变小， 加工容易；染色较均匀第2。2页/共53页
是一种橡胶网络取向 拉伸，对卷绕丝的取 向度也有贡献，大小 取决于形变比
第17页/共53页
取向度的测定：一般用取向因 子f 表征。
该式用于表征单轴取向中结构单元 的取向，φ 表示单元晶胞某晶轴与 纤维轴的平均夹角，当结构单元完 全平行于纤维轴时，φ=0，f=1； 垂直于纤维轴时，φ=90度，f=0.5 。
第5页/共53页
初生纤维的后处理主要有拉伸、热 定型、卷曲和假捻。
拉伸可改变初生纤维的内部结构，提 高断裂强度和耐磨性，减少产品的伸长 率。热定型可调节纺丝过程带来的高聚 物内部分子间作用力，提高纤维的稳定 性和其他物理－机械性能、染色性能。 卷曲是改善合成纤维的加工性（羊毛和 棉花纤维都是卷曲的），克服合成纤维 表面光滑平直的不足。假捻是改进纺织
角次晶，而在缓慢固化时形成单斜晶
合成纤维第六章锦纶
短纤
锦纶POY.FDY系列产品
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1
第六章 锦纶
❖ 1.概述 ❖ 2.锦纶的生产 ❖ 3.锦纶的结构 ❖ 4.锦纶的性能 ❖ 5.锦纶的用途和发展前景
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2
第六章 锦纶
1.1定义
1.概述
聚酰胺纤维：polyamide fibre， PA
中国名称：锦纶；
翻译名称：“耐纶”、“尼龙”， “阿米纶”，“贝
脂的用途来确定，单丝用树脂为35h左右，帘子线用树脂为40～70h。聚合好
的熔体用齿轮泵送出，可直接纺丝，也可以铸带切片。
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11
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12
高压法 高压法是在250～260℃，0.98MPa条件下，采用直管 形反应器，助剂用0.13%的水和0.05%的己二酸，制备较高粘 度聚合（η时r间＝730.5h左左右右，。相聚对合分后子的质熔量体为用1齿8轮00泵0～送2出20，00可）直的接树纺脂丝，， 也可以铸带切片。
H
HO
O
N(C H 2)x NC(C H 2)y Cn
H
O
N (CH2)x C n
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5
1.4 品种
聚酰胺-1010
聚酰胺610
种类
聚酰胺-6
其次 29%
聚酰胺-12 聚酰胺-11
聚酰胺66
产量最大 69%
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6
2、锦纶的生产简介
1 聚酰胺-6（锦纶-6）的生产
聚酰胺-6
1938年德国的Schlack合成出了聚酰胺6，1941年 实现工业化生产。
在我国最早是锦州化纤厂开始生产尼龙的，所以称
为锦纶。
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锦纶POY.FDY系列产品
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1
第六章 锦纶
❖ 1.概述 ❖ 2.锦纶的生产 ❖ 3.锦纶的结构 ❖ 4.锦纶的性能 ❖ 5.锦纶的用途和发展前景
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第六章 锦纶
1.1定义
1.概述
聚酰胺纤维：polyamide fibre， PA
中国名称：锦纶；
翻译名称：“耐纶”、“尼龙”， “阿米纶”，“贝
脂的用途来确定，单丝用树脂为35h左右，帘子线用树脂为40～70h。聚合好
的熔体用齿轮泵送出，可直接纺丝，也可以铸带切片。
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高压法 高压法是在250～260℃，0.98MPa条件下，采用直管 形反应器，助剂用0.13%的水和0.05%的己二酸，制备较高粘 度聚合（η时r间＝730.5h左左右右，。相聚对合分后子的质熔量体为用1齿8轮00泵0～送2出20，00可）直的接树纺脂丝，， 也可以铸带切片。
H
HO
O
N(C H 2)x NC(C H 2)y Cn
H
O
N (CH2)x C n
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1.4 品种
聚酰胺-1010
聚酰胺610
种类
聚酰胺-6
其次 29%
聚酰胺-12 聚酰胺-11
聚酰胺66
产量最大 69%
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2、锦纶的生产简介
1 聚酰胺-6（锦纶-6）的生产
聚酰胺-6
1938年德国的Schlack合成出了聚酰胺6，1941年 实现工业化生产。
在我国最早是锦州化纤厂开始生产尼龙的，所以称
为锦纶。
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合成纤维专业知识讲座
NH n
➢芳纶1313耐高温性好，不会熔融；芳纶1414 强度高、
模量高又耐高温；
➢目前芳纶1313已在烟台实现了国产化,产量到达世界第二, 仅次于美国。
➢国产芳纶旳价格，白旳18万元/吨左右，带色旳30万元/吨！
芳纶1313白短切纤维
芳纶1313纺前着色短纤维
芳纶纱
3.3.1 芳香族聚酰胺纤维 构造与性能旳差别
3.2.5 维纶
➢ 维纶：聚乙烯醇缩甲醛纤维。 ➢维纶旳性能和微观近似蚕丝，可织造绸缎衣料，吸湿性
和耐日光性好，但弹性较差。
3.3 高性能合成纤维
4.3.1 芳香族聚酰胺纤维
Kevlar纤维旳问世，代表着 合成纤维向高强度、高楷量 和耐高温旳高性能化方向到
达一种新旳里程碑。
➢ 从1931年，Carothers发明PA66开始，直至60年
维具有良好旳弹性
尼龙丝（未取向）旳抗张强度：700-800kg/cm2； 尼龙丝（取向丝）旳抗张强度： 4700-5700 kg/cm2。
合成纤维旳制造
溶液纺丝
纺丝液 的制备
纺丝液经喷丝头 形成原液细流
细流中溶液向凝固剂扩散， 浴中沉淀剂向西流扩散， 聚合物析出并形成初生纤维
一般纺丝速度200~500m/min；腈纶采用此法；
3.1 概述
➢人造纤维：19世纪80年代
硝酸纤维、粘胶纤维、醋酸纤维
三大合成纤维，其产量 占到合成纤维总产量旳
90%
➢合成纤维：1935年Carothers 合成旳尼龙（锦纶）
尼龙、涤纶、腈纶、维纶、丙纶；
像蛛丝一样细 像钢丝一样强
➢高性能高功能纤维：
像绢丝一样美
芳纶：间位芳纶（1962），对位芳纶（1966）
合成纤维第四章湿法纺丝58页PPT
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• 需要注意的是，对于极性较高的聚合物或易 形成氢键的溶剂或聚合物，则会出现反常情 况。
• 例如：PVC（δ=9.5），丙酮（δ=10）
•虽然二者的溶度参数接近，但是溶质分子与 溶剂分子间的作用力较弱，故溶解难于进行。
相似相
溶
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二 影响溶解度的结构因素
（一） 大分子链结构的影响 大分子链的结构决定了分子间作用力的强弱，分子间作用力
强的聚合物，一般较难溶解。若减弱大分子间的作用力， 将使聚合物的溶解度有显著增加。 例如：用丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯等低极性官能团的单 体与丙烯腈共聚，所得到的丙烯腈共聚体的溶解度要比丙 烯腈均聚物大得多。
原因：前者分子间的作用力较弱，后者因结晶部分分 子间的作用力较强，要使其完全溶解需较高的温度。 例如聚烯烃，一般需高温溶解，聚四氟乙烯由于高 度的结晶，即使在加热的情况下，也难溶解于任何 一种溶剂。
• 但是极性的结晶聚合物也可以在常温下溶解，这是
因为聚合物中无定形部分与溶剂混合时，二者强烈
的相互作用会释放出大量的热，致使结晶部分熔融。
∆S11、 ∆S22、 ∆S12表示大分子、溶剂以及由溶剂与
大分子的溶剂化作用引起的熵变。
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• 通常根据聚合物—溶剂体系在溶解过程中热力学函数的 变化，可以分为两种类型的溶解情况：
• （一）由热焓变化决定的溶解过程 • 在这类体系中，溶解过程所发生的熵变与过程的热焓变
化相比非常小，可以忽略。
ΔGm
• 湿法纺丝的缺点是工艺流程复杂，投资大、纺丝速 度低，生产成本较高。一般在短纤维生产时，可采 用多孔喷丝头或级装喷丝孔来提高生产能力，从而 弥补纺丝速度低的缺陷。
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第一节 成纤聚合物溶解的基本规律 纺丝原液的制备是湿法纺丝工艺中的一个重要环节，
• 需要注意的是，对于极性较高的聚合物或易 形成氢键的溶剂或聚合物，则会出现反常情 况。
• 例如：PVC（δ=9.5），丙酮（δ=10）
•虽然二者的溶度参数接近，但是溶质分子与 溶剂分子间的作用力较弱，故溶解难于进行。
相似相
溶
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二 影响溶解度的结构因素
（一） 大分子链结构的影响 大分子链的结构决定了分子间作用力的强弱，分子间作用力
强的聚合物，一般较难溶解。若减弱大分子间的作用力， 将使聚合物的溶解度有显著增加。 例如：用丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯等低极性官能团的单 体与丙烯腈共聚，所得到的丙烯腈共聚体的溶解度要比丙 烯腈均聚物大得多。
原因：前者分子间的作用力较弱，后者因结晶部分分 子间的作用力较强，要使其完全溶解需较高的温度。 例如聚烯烃，一般需高温溶解，聚四氟乙烯由于高 度的结晶，即使在加热的情况下，也难溶解于任何 一种溶剂。
• 但是极性的结晶聚合物也可以在常温下溶解，这是
因为聚合物中无定形部分与溶剂混合时，二者强烈
的相互作用会释放出大量的热，致使结晶部分熔融。
∆S11、 ∆S22、 ∆S12表示大分子、溶剂以及由溶剂与
大分子的溶剂化作用引起的熵变。
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• 通常根据聚合物—溶剂体系在溶解过程中热力学函数的 变化，可以分为两种类型的溶解情况：
• （一）由热焓变化决定的溶解过程 • 在这类体系中，溶解过程所发生的熵变与过程的热焓变
化相比非常小，可以忽略。
ΔGm
• 湿法纺丝的缺点是工艺流程复杂，投资大、纺丝速 度低，生产成本较高。一般在短纤维生产时，可采 用多孔喷丝头或级装喷丝孔来提高生产能力，从而 弥补纺丝速度低的缺陷。
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第一节 成纤聚合物溶解的基本规律 纺丝原液的制备是湿法纺丝工艺中的一个重要环节，
1-5合成纤维工艺学PPT课件
（2）聚合温度： 聚合温度↑→聚合反应速度↑→达到平衡所需的时间↓ →平衡时单体含量↑（平衡时主反应放热反应） →热裂解↑（聚酰胺水解：吸热反应）→聚合物 平均分子量↓ VK管上段：升温开环和排水，吸热反应；260～270℃ VK管中段：链增长，放热反应（但反应自由能变化很 小）；260℃ VK管下段：链平衡，放热反应；230～250℃
VC501型压洗机流程示意图
5．热定型： （1）工艺：蒸汽加热定型 流程：压洗抽吸后的丝筒装在小车上→定型锅→关闭定型 锅门→抽真空（排除锅内空气，防止高温定型纤维 氧化变黄）→同时开启间接蒸汽加热→锅内真空度 ＞600mmHg→通直接蒸汽→锅内压力上升至0.8～ 1kg/cm2→定型1h→关闭直接蒸汽→抽真空→定型 完毕→关间接蒸汽→解除真空→开启定型锅 控制：注意定型前高真空或定型后低温出料
K.F.型连续聚合生产流程
2、聚合工艺控制： （1）投料比： 开环剂：蒸馏水或无离子水——3%己内酰胺 水↑→水解开环反应诱导期↓→反应速度↑→达到平衡所需 的时间↓ 反应初期：水↑（开环剂）→反应速度↑ 反应后期：水↑→聚合物平均分子量↓（水解：CONH +H2O→COOH + NH2） 分子量稳定剂：己二酸=0.15～0.4%己内酰胺；醋酸=0.025～0.13% 己内酰胺 作用：封闭己内酰胺的端基，控制分子链的增长，保证熔体粘度稳 定 分子量稳定剂↑→聚合物平均分子量↓ 保证平均分子量不变下：排水彻底，稳定剂加得越多，则聚合 物分子量稳定性越好 催化剂：尼龙66盐或ω—氨基己酸=2%己内酰胺 催化剂↑→反应速度↑→聚合周期↓ →产物的熔点↓、强度↓
双区拉神加捻机示意图 图 拉伸加捻机示意图 1—未牵伸丝筒子；2—分丝瓷棒；3—橡胶压辊；4—送丝罗拉； 5—上牵伸盘小转子；6—上牵伸盘；7—加热板；8—下牵伸盘小转子； 9—下牵伸盘；10—导丝钩；11—牵伸后的卷取筒子； 12—钢领、钢丝圈、升降钢领板；13—锭子