第5章聚丙烯腈纤维生产及质量控制

聚丙烯腈纤维之物理化学性质及其应用与发展一、前言聚丙烯腈纤维，学名Polyacrylonitril，商品名为Acrylic，大陆称为腈纶。

聚丙烯腈纤维为今日已工业化之合成纤维中，最多采多姿的纤维。

聚丙烯腈纤维的定义为“属一种人造纤维形成这种纤维的物质是任何长练的聚合体所组成的，此聚合体至少含有85%以上之聚丙烯腈成分”。

而经改质过的聚丙烯腈纤维称为改质聚丙烯腈纤维(modacrylic fiber)，其中聚丙烯腈成分占85%以下但至少须含有35%以上(Textile Fiber Product Identification Act 1960)。

聚丙烯腈纤维之分类聚丙烯腈纤维为高熔点之聚合物，例如奥隆(Orlon)之熔点为238℃~249℃，聚丙烯腈纤维之熔点约在240℃左右，故加热至融点时容易变质，不能融熔纺丝，一班均采用融液纺丝法。

早期因为无适当的溶剂，对于溶剂的选择上，为最大的问题点。

直到1948年，美国杜邦公司(Du pont)发现DMF(dimethyl formamide二甲基甲酰胺)为聚丙烯腈纤维之最佳的溶剂，而在1950年大量生产，命名为奥隆(Orlon)。

因为聚丙烯腈单独聚合时染色较不易，故除了奥隆及极少数商品之外，现在市场上出售的聚丙烯腈纤维皆为其共聚合物(copolymer)。

例如维尼龙N为丙烯腈与醋酸乙烯酯，压克力隆为丙烯腈与苯乙烯之共聚合物。

而共聚合之意义在于强化物理性质与改善染色性(导入染色座席使盐基性染料可染或酸性染料可染)，但各个制造厂商对于所使用之共聚合原料均极端的保守秘密，不做任何明确的说明。

纯粹聚丙烯腈纤维具有甚高的强度，而改质的聚丙烯腈纤维则强度较低，与黏液嫘萦差不多。

各种聚丙烯腈纤维的纵侧面都很类似，唯有截面的形状有异。

Orlon截面之形态 Orlon纵侧面之形态Acrilan截面之形态 Acrilan纵侧面之形态特有特有性质(1)短纤维柔软、蓬松，有像羊毛般给人温暖的感觉。

年产聚丙烯腈纤维1. 简介聚丙烯腈纤维是一种合成纤维，具有优良的物理和化学性能，被广泛应用于纺织、医疗、汽车、建筑等领域。

本文档将介绍年产聚丙烯腈纤维的相关信息，包括生产工艺、产品特性和市场前景等。

2. 生产工艺2.1 原料准备聚丙烯腈纤维的生产主要原料为丙烯腈单体。

原料的准备包括丙烯腈的采购和质量检测。

2.2 聚合反应原料丙烯腈通过聚合反应生成聚丙烯腈。

聚合反应需要控制反应温度、反应时间和添加聚合催化剂等参数。

2.3 纺丝和拉伸聚合得到的聚丙烯腈通过纺丝和拉伸工艺，形成连续的聚丙烯腈纤维。

纺丝过程中需要控制纺丝温度和纺丝速度，拉伸过程中需要控制拉伸速度和温度。

2.4 染色和后处理获得的聚丙烯腈纤维可以进行染色和后处理。

染色可以改变纤维的颜色和外观，后处理可以改善纤维的强度和柔软性。

3. 产品特性聚丙烯腈纤维具有以下特性：•高强度：聚丙烯腈纤维的强度比其他合成纤维高，可以用于制备强度要求高的纺织品。

•耐磨性：聚丙烯腈纤维具有良好的耐磨性，适用于制作耐久性要求高的衣物和织物。

•耐候性：聚丙烯腈纤维对紫外线和氧化性环境具有较好的耐受性，能够在户外环境中长时间使用。

•舒适性：聚丙烯腈纤维具有柔软和吸湿排汗的特性，能够增加纺织品的舒适感。

•抗菌性：聚丙烯腈纤维具有抗菌性能，可以防止细菌滋生。

4. 市场前景聚丙烯腈纤维作为一种功能性纤维，具有广阔的市场前景。

随着人们对生活品质的要求提高，对纺织品的功能性需求也越来越多样化。

聚丙烯腈纤维具备多种功能特性，可以满足不同领域的需求。

在纺织行业中，聚丙烯腈纤维可以用于制作高强度的织物和服装，如军用服装、工作服等。

在医疗行业中，聚丙烯腈纤维可以应用于医疗纺织品，如手术衣、口罩等。

在汽车行业中，聚丙烯腈纤维可以用于汽车座椅材料，提供舒适性和耐久性。

在建筑行业中，聚丙烯腈纤维可以用于制作防水材料和隔热材料，提高建筑的性能和耐久性。

综上所述，年产聚丙烯腈纤维具有广阔的市场前景，可以满足不同领域对纺织品功能性的需求。

⾼分⼦材料加⼯⼯艺学习题答案第⼆章聚酯纤维1、切⽚⼲燥的⽬的是什么？为何要分段进⾏？← 1 除去⽔分湿切⽚含⽔率0.4～0.5％，⼲燥后0.01%（常规纺）或0.003～0.005％（⾼速纺）不良影响⾼温酯键⽔解→聚合度↓→纺丝难⽔分汽化→⽓泡→纺丝断头← 2 提⾼切⽚含⽔的均匀性→纤维质量均匀← 3 提⾼结晶度及软化点（⽆定形）→防⽌环结阻料结晶度↗25～30％；软化点70～80℃↗＞210 ℃切⽚中的⽔分由两部分组成（1）⾮结合⽔粘附在切⽚表⾯⼲燥时容易除去（2）结合⽔与PET分⼦上的羰基及少量端羟基等以氢键结合，⼲燥时较难除去。

√2、简述螺杆挤出机的⼯作原理与作⽤？螺杆挤出机的作⽤是把固体⾼聚物熔融后以匀质、恒定的温度和稳定的压⼒输出⾼聚物熔体。

原理：物料从加料⼝进到螺杆的螺槽中，由于螺杆的转动，把切⽚推向前进。

切⽚不断吸收加热装置供给的热能；另⼀⽅⾯因切⽚与切⽚、切⽚与螺杆及套筒的摩擦以及液层之间的剪切作⽤，⽽由⼀部分机械能转化为热能，切⽚在前进过程中温度升⾼⽽逐渐熔化成熔体。

熔化过程聚合物在温度、压⼒、粘度和形态等⽅⾯发⽣变化，由固态(玻璃态)转变为⾼弹态，随温度的进⼀步提⾼，出现塑性流动，成为粘流体(粘流态)。

粘流态的聚合物经螺杆的推进和螺杆出⼝的阻⼒作⽤，以⼀定的压⼒向熔体管道输送。

3、何谓环结阻料？采⽤哪些措施避免？若预热段温度过⾼，切⽚在到达压缩段就过早熔化，是原来固体颗粒间的空隙消失，熔化后的熔体由于在螺槽等深的的预热段⽆法压缩，从⽽失去了往前推进的能⼒，造成“环结阻料”。

措施：预热段套筒保持合适的温度。

√4、纺丝箱有哪些作⽤？进⾏熔体保温和温度控制，⼀般采⽤4～6位（即⼀根螺杆所供给的位数）合⽤⼀个矩形载热体加热箱进⾏集中保温。

5、复合纺丝组件与普通组件的区别有哪些？复合纺丝组件由多块分配板组合⽽成的复合纺丝组件，聚酯与其它种类的成纤⾼聚物熔体分别通过各⾃的熔体管道，在组件中的适当部位汇合从同⼀喷丝孔喷出成为⼀根纤维。

聚丙烯腈(pan)基碳纤维生产工艺聚丙烯腈（PAN）基碳纤维是制备高品质碳纤维的主要原料之一。

该纤维具有高强度、高模量、高导电性和优异的耐高温性能，被广泛应用于高端航空、航天、汽车和体育器械等领域。

本文将介绍PAN基碳纤维的生产工艺。

1. 原料准备根据生产工艺要求，选择合适的聚丙烯腈原料。

将原料进行初步处理，去除杂质和水分，以确保生产过程中的纤维质量。

2. 聚合反应将经过准备的聚丙烯腈原料溶解在适当的溶剂中，加入聚合催化剂和其他添加剂，进行聚合反应。

反应温度和时间、反应条件等要求均需严格控制，以确保聚合品质量和纤维性能。

3. 细纤化将聚合物溶液经过细纤化处理，使聚合物分子链排列有序，形成纤维形态。

细纤化方法有湿法和干法两种，其中湿法多使用纺丝机或旋转杯法，而干法则多采用气流旋转杯法。

4. 洗涤和脱水将细纤化后的纤维进行多次洗涤，以去除残留的溶剂和其他杂质。

洗涤后进行脱水处理，以去除水分，为后续的碳化步骤做好准备。

5. 碳化将经过脱水处理的PAN基纤维置于高温炉中进行碳化。

碳化温度和碳化速率对纤维质量和性能有着极大的影响，要根据产品要求进行合理的控制。

6. 热处理将碳化后的纤维再次进行高温热处理，使其内部结构进一步改善，提高其力学性能和稳定性。

7. 修边和检测对制备完成的碳纤维进行修边处理，去除开口、裂纹等缺陷。

然后进行质量检测，检查其力学、热学、导电等性能是否符合要求。

8. 包装通过卷绕或缠绕等方式对碳纤维进行包装，以便于运输和使用。

总之，PAN基碳纤维生产工艺控制精度要求高，涉及多个关键步骤，每一个环节都需要精益求精，以确保产品质量和性能稳定。

在实际生产过程中，还需要根据产品品种和规格进行细致的调整和改进，以满足不同用户的需求。

聚丙烯腈纤维国家标准
聚丙烯腈纤维，又称为腈纶，是一种合成纤维，具有优异的性能和广泛的应用
领域。

为了规范聚丙烯腈纤维的生产和使用，国家颁布了一系列的标准，以确保产品质量和安全性。

本文将介绍聚丙烯腈纤维国家标准的相关内容。

首先，聚丙烯腈纤维国家标准主要包括产品分类、技术要求、检验方法、标志、包装、运输和贮存等方面的内容。

其中，产品分类根据用途和性能特点进行划分，以便消费者选择合适的产品。

技术要求包括纤维的物理性能、化学性能、外观质量等方面的指标，确保产品符合国家标准的要求。

检验方法则是对产品进行检测和评定的具体方法和步骤，以保证产品质量可控可测。

标志、包装、运输和贮存等方面的要求则是为了保障产品在生产、销售和使用过程中的质量和安全。

其次，聚丙烯腈纤维国家标准的制定和实施对行业发展和产品质量具有重要意义。

一方面，国家标准的制定可以统一产品质量要求，提高产品质量水平，促进行业健康发展。

另一方面，国家标准的实施可以保障消费者的权益，防止不合格产品流入市场，确保产品质量和安全性。

因此，聚丙烯腈纤维国家标准的制定和实施对行业和消费者都具有积极的意义。

最后，作为聚丙烯腈纤维生产和使用的相关企业和个人，应当严格遵守国家标
准的要求，加强产品质量管理，提高产品质量和安全性。

同时，应当加强对国家标准的宣传和推广，增强行业从业人员和消费者的标准意识，共同维护行业的良好秩序和消费者的权益。

综上所述，聚丙烯腈纤维国家标准是保障产品质量和安全的重要依据，对行业
发展和消费者权益都具有重要意义。

各相关方应当共同遵守和执行国家标准的要求，共同维护行业的良好秩序和消费者的权益。