第八章 聚氨酯纤维

聚氨酯纤维制作流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!聚氨酯纤维的制作流程主要包括以下几个步骤：1. 原料准备聚酯多元醇：通常使用聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯等。

结业论文学院化学化工与环境学院专业班级姓名学号科目纤维生产各论聚氨酯弹性纤维概论摘要: 介绍了氨纶纤维的生产、结构、性能及在产业用纺织品行业的应用, 说明了氨纶纤维具有良好的性能, 在产业用纺织品行业具有良好的发展前景。

关键词: 弹性纤维; 氨纶; 生产; 性能; 结构；应用1 前言氨纶是由氨基甲酸酯嵌段共聚物组成的聚氨酯系纤维, 是一种高弹性纤维, 世界上通称为spandex , 我国简称氨纶。

由于氨纶具有很高的强力、良好的回弹性与耐磨性等特点, 因而获得迅速发展。

氨纶纤维是高弹性合成纤维，用氨纶做成的内衣伸缩自如，被誉为“第二皮肤”，广泛用于游泳衣、运动服、内衣、袜子、外衣及医用绷带等领域。

从本世纪开始，我国氨纶产业呈现跳跃式发展：2001～2006 和2007 年，我国氨纶产能从2.51 万吨/年猛增到23.56 万吨/年和26.26 万吨/年；产量从1.7 万吨/年增至15.5 万吨/年和16.4 万吨/年；表观消费量由3.5 万吨/年增至17.04 万吨/年和18.24 万吨/年；氨纶自给率由48.57%提高至2007 年基本实现自给。

到2009 年年底，全球氨纶总产能达到约62.58万吨/年，而我国氨纶总产能达到35.5 万吨/年，占世界57%，成为全球最大的氨纶生产和消费国。

氨纶产业与纺织业（包括针织、机织、化纤、服装业等）有着非常密切的关系。

我国是一个纺织业大国也是一个纺织品出口大国。

在化纤纺织品出口服装中有70%含有氨纶成分（含3%~18%）。

随着氨纶质量日臻完善、氨纶产品优势日渐凸显，“无氨不成布”将逐渐成为现实。

我国纺织业的快速发展，无疑是氨纶产业可持续发展最有力的保障。

2 聚氨酯纤维的结构与性能2.1.结构及弹性产生机理氨纶之所以具有较高的弹性和良好的回弹性,是由它的高分子嵌段共聚物结构所决定的。

聚氨酯纤维是一种以聚氨基甲酸酯为主要成分的嵌段共聚物纤维。

大分子由软链段和硬链段组成软链段由非结晶性的聚酯或聚醚组成，玻璃化温度很低，常温下处于高弹态，在室温下被拉伸时，纤维可以产生很大的伸长变形，并具有优异的回弹性。

聚氨酯纤维的研究与应用1.概况【1-6.7】聚氨酯纤维是聚氨基甲酸酯纤维的简称，在国内称作氨纶。

它是由聚氨基甲酸酯合成的纤维。

根据ISO2076 12.89定义其指分子链忠至少含有85%的聚氨酯链段的合成纤维。

聚氨酯纤维属于高弹纤维中的合成橡胶纤维，这类纤维因其化学结构所决定，断裂伸长至少达200%，通常为400~800%在机械变形后，几乎可完全回复到初始形状。

即聚氨酯纤维具有橡胶丝般的高延伸性和高弹性恢复，所以又称作是弹性纤维。

2.聚氨酯纤维的结构与弹性【2.3.5.6】聚氨酯纤维的结构，简而言之就是（A-B）n型的交替嵌段的共聚物，其中一种是软链段，另一种是硬链段。

软链段是由不具有结晶性的低相对分子量（800~3000）的聚酯或聚醚多元醇组成，占总量的60%~90%。

其玻璃化温度较低，常温下处于高弹状态，受到应力后很容易受到变形，从而赋予了纤维的高弹特性。

无规卷曲的软链部分在纤维中为其重要作用的连续相，用作软链段组分的聚酯类很多但只有玻璃化温度低于室温的才适用。

软链段的长度（分子量）决定了纤维的最大可延伸性，软链段的稳定性由于纤维的稳定性密切相关。

硬链段含有多种极性基团，它是由二异氰酸酯与多元醇的氰基反应所形成的，具有结晶性，熔融温度很高，并可以发生大分子的横向交联，防止大分子链间的滑移。

若干链节的硬链段，紧紧聚集成簇，这样就形成了不连续相的“岛”，为软链段的大幅度伸长和回复提供了必要的节点条件，从而使聚合物转变成三锥的分子网状结构，这样便赋予了聚氨酯纤维的高弹回缩特性。

3.聚氨酯纤维的纺丝技术【7】到目前为止,世界工业化氨纶纺丝方法有4 种, 即熔融挤压法纺丝、化学反应法纺丝、湿法纺丝和干法纺丝。

熔融挤压法纺丝,是将由二醇类即聚酯二醇或聚醚二醇( PEG 或PTMEG) 与二异氰酸酯(MDI 或TDI) 进行反应生成异氰酸酯端基的预聚物在链增长剂二元醇的作用下生成熔融温度较低的聚合物, 并铸带切粒, 再进行熔融挤压纺丝此法不用溶剂,也就无溶剂回收,不仅设备少, 建筑面积小,定员少,投资少,更主要的是没有溶剂造成的污水及污水处理。

聚氨酯纤维是一种含有85%以上氨基甲酸酯的、具有线性链段结构的高分子化合物制成的弹性纤维(Spandex)，我国商品名称为氨纶。

由于结构的特殊性，氨纶强度高，比重轻，具有优良的高弹性和弹性回复率，其制品柔软而富有弹性，既贴身又无约束及松弛感，有良好的服用性能，还广泛应用于产业、医疗、体育等领域。

氨纶的研究最早始于德国，1959年杜邦首先实现了干法纺氨纶的工业化生产，60年代日本旭化成、东洋纺等公司也先后开发出了氨纶生产技术。

20世纪80年代后，由于氨纶包覆纱和包芯纱技术的开发，氨纶的应用领域不断扩大，市场需求不断增加。

1989年，我国在山东烟台建成第一个氨纶生产装置，90年代一批氨纶企业也先后投产，2001年后中国企业全面进入，产能迅猛增加，截至04年11月，我国氨纶产量已占世界产量的40%多。

一、氨纶的主要生产方法根据纺丝方法的不同，氨纶生产的工艺路线可分为溶液纺丝法、熔融纺丝法、化学反应纺丝法，其中溶液纺丝又根据凝固介质不同分为干法溶液纺丝和湿法溶液纺丝。

目前，世界范围内干法纺丝占全球氨纶生产的80%以上、湿法纺丝约占10%左右、其它两种约占10%。

而在我国至今没有化学反应法。

化学反应纺丝法因工艺复杂，纺丝速度低，生产成本高，设备投资大且存在二胺环境污染等问题，今后发展的可能性也不大。

1、干法溶液纺丝干法纺丝以聚醚二醇与二异氰酸酯以1：2的摩尔比在一定的反应温度及时间条件下形成预聚物，预聚物经溶剂混合溶解后，再加入二胺进行链增长反应，形成嵌段共聚物溶液，再经混合、过滤、脱泡等工序，制成性能均匀一致的纺丝原液。

然后用计量泵定量均匀地压入纺丝头。

在压力的作用下，纺丝液从喷丝板毛细孔中被挤出形成丝条细流，并进入甬道。

甬道中充有热空气，使丝条细流中的溶剂迅速挥发，并被空气带走，丝条浓度不断提高直至凝固，与此同时丝条细流被拉伸变细，最后被卷绕成一定的卷装。

可纺氨纶丝的纤度范围为1.1-246.4tex，纺丝速度200-600 m/min，有的可高达1000 m/min。

聚氨酯纤维聚氨酯纤维是聚氨基甲酸酯纤维的简称，又称聚氨酯弹性纤维，中国称氨纶。

一、纤维的发展聚氨酯(PU)纤维是高弹性纤维，由含质量分数85％以上的线性聚氨基甲酸酯高聚物加工制成。

国际上统称为“斯潘德克斯”(Spandex)，我国称为“氨纶”，各公司又都有自己的商品名。

它是一种由PU嵌段共聚物制成的纤维，该共聚物由软段和硬段2种链段构成。

1937年O．Bayer和H．Rinke首先用六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和1，4-丁二醇(BDO)合成了PU材料，但未能工业化生产。

随着对PU研究的深入，人们逐渐认识了PU的多种优异性能，高弹性机理也被深入研究。

1959年美国杜邦公司R．J．Ater报道了以聚四氢呋喃(PTMEG)和甲苯二异氰酸酯(TDI)制取PU弹性纤维的技术，开始实现工业化生产，并命名为Lycra(莱卡)。

从20世纪60年代开始，世界许多国家生产氨纶，欧洲、日本及世界各地陆续建立起不少生产装置，至1967年厂商已有30家左右。

20世纪70年代世界氨纶总产量为0.7万t/a，1990年总产量超过5．8万t/a。

从20世纪90年代末开始，由于市场需求迅速增加，使氨纶生产进入了快速发展阶段，平均年增长率超过l0％。

我国的发展状况我国PU纤维工业起步较晚。

1988年底，烟台氨纶厂引进日本东洋纺织株式会社干法纺丝氨纶生产技术，建成了我国第一套氨纶生产装置，形成了300t/a 的生产规模，后又经过5期改造，扩大了产能。

随后江苏连云港、上海杜邦、广东鹤山、河北保定和浙江华峰等相继引进了国外生产装置，使我国2005年氨纶产能达到21万t/a。

我国氨纶生产工艺技术和装置主要从美、日、韩及德国引进，其他仅有郑州中原氨纶技术工程有限公司自主开发的连续干法氨纶成套生产技术和大连合成纤维研究所与B．F．Goodrich化学公司合作开发的熔融纺丝技术。

中国氨纶技术与发达国家之间的差距至少有10年，70％国内氨纶厂使用的技术是20世纪70年代的东洋纺织技术，虽有改进，但产品质量与国外产品仍存在明显差距。

聚氨酯纤维聚氨酯纤维聚氨酯纤维是聚氨基甲酸酯纤维的简称，又称聚氨酯弹性纤维，中国称氨纶。

一、纤维的发展聚氨酯(PU)纤维是高弹性纤维，由含质量分数85％以上的线性聚氨基甲酸酯高聚物加工制成。

国际上统称为“斯潘德克斯”(Spandex)，我国称为“氨纶”，各公司又都有自己的商品名。

它是一种由PU嵌段共聚物制成的纤维，该共聚物由软段和硬段2种链段构成。

1937年O．Bayer和H．Rinke首先用六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和1，4-丁二醇(BDO)合成了PU材料，但未能工业化生产。

随着对PU研究的深入，人们逐渐认识了PU的多种优异性能，高弹性机理也被深入研究。

1959年美国杜邦公司R．J．Ater报道了以聚四氢呋喃(PTMEG)和甲苯二异氰酸酯(TDI)制取PU弹性纤维的技术，开始实现工业化生产，并命名为Lycra(莱卡)。

从20世纪60年代开始，世界许多国家生产氨纶，欧洲、日本及世界各地陆续建立起不少生产装置，至1967年厂商已有30家左右。

20世纪70年代世界氨纶总产量为0.7万t/a，1990年总产量超过5．8万t/a。

从20世纪90年代末开始，由于市场需求迅速增加，使氨纶生产进入了快速发展阶段，平均年增长率超过l0％。

我国的发展状况我国PU纤维工业起步较晚。

1988年底，烟台氨纶厂引进日本东洋纺织株式会社干法纺丝氨纶生产技术，建成了我国第一套氨纶生产装置，形成了300t/a 的生产规模，后又经过5期改造，扩大了产能。

随后江苏连云港、上海杜邦、广东鹤山、河北保定和浙江华峰等相继引进了国外生产装置，使我国2005年氨纶产能达到21万t/a。

我国氨纶生产工艺技术和装置主要从美、日、韩及德国引进，其他仅有郑州中原氨纶技术工程有限公司自主开发的连续干法氨纶成套生产技术和大连合成纤维研究所与B．F．Goodrich化学公司合作开发的熔融纺丝技术。

中国氨纶技术与发达国家之间的差距至少有10年，70％国内氨纶厂使用的技术是20世纪70年代的东洋纺织技术，虽有改进，但产品质量与国外产品仍存在明显差距。