聚酰亚胺纤维生产工艺

第1章 绪论

概述

粘胶纤维是以天然纤维素（浆粕）为基本原料，经纤维素磺酸酯溶液纺制而成的再生纤维素纤维。

粘胶纤维是一类历史悠久、技术成熟、产量较大，品种繁多，用途广泛的化学纤维。根据纤维的结构和性能不同，粘胶纤维分成普通纤维、高湿模量类纤维、强力纤维、特殊纤维等不同品种。粘胶纤维仅迟于纤维素硝酸酯纤维，是最古老的化学纤维品种之一。在1891年，克罗斯、贝文和比德尔等首先制成纤维素磺酸酯钠溶液，由于这种溶液的粘度很大，因而命名“粘胶”。粘胶遇到酸后，纤维素又重新析出。根据这个原理，在1893年发展成为一种制备化学纤维的方法，这种纤维叫做“粘胶纤维”到1905年，米勒尔等发明了一种稀硫酸盐组成的凝固浴，实现了粘胶纤维的工业化生产。

一百多年来，粘胶纤维生产不断发展和完善。在上世纪的三十年代末期，出现了强力粘胶纤维；五十年代初期，高性能（高湿模量类）粘胶实现了工业化；六十年代初期，粘胶纤维的发展达到了高峰，其产量曾占化学纤维总产量的80%以上。从六十年代开始，因合成纤维的发展，其发展速度趋于平缓。到九十年代以后，随着人们对衣着服用性能的改变，这种既有与棉相似的性质的纤维重新受到人们的青睐。又进入一个新的发展时期。

粘胶纤维的发展前途与应用

1.2.1粘胶纤维的发展前途

粘胶纤维的发展，有无限的原料基础。它的基本原料---纤维素的贮备量很大，并有巨大的回复量。大自然每年都在同化着以兆亿吨计的碳，将其变为含纤维素的各种植物资源。只要有阳光和水源，数目、野生植物和各种含丰富纤维素的农作物就能生长并不断再生。而合成纤维所以赖发展的原料（石油、煤、天然气等）随着人们的不断开发利用，已渐进枯竭。所以纤维素纤维从原料意义上具有长远的发展意义。

粘胶纤维具有一系列可贵的物理机械性能和符合卫生要求的性质。粘胶纤维最大的特点是与天然纤维---棉的某些性质极为类似，如吸湿性好、容易染色、抗静电、交易于纺织加工，制成品的织物花色鲜艳，穿着舒适尤其适合在气候炎热的地区穿着。而它的纤度和长度，又可以以按照用途的要求而调节，在这点，比棉占优势。很明显，粘胶纤维这些特点，正是合成纤维的不足。粘胶纤维织物穿着舒适感方面所具有的特性，尤其是吸湿性和透气性方面，至今还没有一种合成纤维能与之相比美。合成纤维与中长粘胶纤维混纺，织物具有优良的毛料特性。因此发展合成纤维的同时，必须按比例发展粘胶纤维。

摘要

在广义范围来说，我们对于玻璃纤维的认识一直停留在它是一种无机非金属材料，可是随着研究的深入，我们知道实际上的玻璃纤维的种类有很多，而且性能优异，有很多突出的优点。比如说它的机械强度就特别高还有抗热、抗腐蚀效果也特别好。诚然，任何材料都不是完美的，玻璃纤维也有它自己无法令人忽视的缺点，就是它不耐磨而且容易发生脆裂。所以实际应用时我们要扬长避短。

玻璃纤维的原料获取简单，主要是废弃的旧玻璃或者玻璃制品，玻璃纤维特别细，20多根玻璃单丝组在一起才相当于一根头发的粗细。玻璃纤维通常可以在复合材料中作为增强材料来使用,由于近些年来人们对玻璃纤维研究逐渐加深,使得它在我们生产生活中扮演了越来越重要的角色。本文主要研究玻璃纤维的生产工艺及应用,介绍了玻璃纤维纤维的性质、主要成分、主要特点、材料分类、生产工艺、安全防护、主要用途、安全防护、产业现状、发展前景。

关键字:特点;生产工艺;应用;发展前景

abstract

In broad scope, our understanding of the glass fiber has been stuck in it is a kind of inorganic nonmetal

material, but with the deepening of the research, we know that in fact there are a lot of the kinds of glass

fiber, and excellent performance, there are many outstanding advantages. Like it is really better than

high mechanical strength and heat-resistant, corrosion effect is also very good. True, any material is not

第２９卷第２期　２００６年４月　合成纤维工业　ＣＨＩＮＡ　ＳＹＮＴＨＥＴＩＣ　ＦＩＢＥＲ　ＩＮＤＵＳ＇Ｉ、ＲＹ　Ｖｎ１＋２９　Ｎｏ．２　ＡＤｒ．２０ｏ６　

聚酰亚胺纤维的制备及其结构研究　

许伟刘向阳顾宜叶光斗　

（四川大学高分子科学与工程学院，高分子材料工程国家重点实验室，四川成都６１００６５）　

摘　要：将均苯四甲酸二酐（ＰＭＤＡ）和４，４　二氨基二苯醚（ＯＤＡ）在Ｎ一甲基吡咯烷酮（ＮＭＰ）中进行溶液聚　合得到聚酰胺酸（ＰＡＡ）溶液，井用该溶液进行干湿法纺丝得到ＰＡＡ纤维。分别用化学酰亚胺化法和热酰亚　

胺化法得到聚酰亚胺（ＰＩ）纤维。研究＿『凝尉浴组成和工艺条件对ＰＡＡ形态结构和纤维性能的影响，以及不　同酰亚胺化方法对ＰＩ纤维形态结构和性能的影响。结果表明：以甲醇为凝固浴制备的ＰＡＡ初生纤维。无孔　

敛密，最高拉伸强度和初始模量分别为２．２１　ｃＮ／ｄｔｅｘ和４０．７３　ｃＮ／ｄｔｅｘ；采用化学酰亚胺化法制得的ＰＪ纤维　中存在少许孔洞缺陷，其强度较低，热酰亚胺化法制得的ＰＩ纤维无孔致密，其强度和模鼍分别达到２．８３　ｃＮ／　

ｄｔｅｘ和４３．４　ｃＮ／ｄｔｅｘ。　关键词：檗酰亚胺纤维聚酰胺酸酰亚胺化形态结构制备　

中图分类号：ＴＱ３４２．７３　文献识别码：Ａ　文章编号：１００１—００４１（２００６）０２—０００１．０４　

聚酰亚胺（ＰＩ）纤维是具有较高强度和模量、　

良好耐热性、耐辐射性能和电绝缘性能的高性能　

纤维之一，特别是耐辐射、电绝缘性能比其它高性　

能纤维更为优异，因此可以广泛应用在某些特殊　

环境下，例如消防、电子、航空航天和军事工业等　

领域　。ＰＩ纤维在国内外曾有过广泛的研究，　

但是由于成本和技术等原因，目前工业化的ＰＩ纤　

维品种很少Ｈ　Ｊ。ＰＩ的纺丝根据纺丝溶液的来源　

和性能有一步法和两步法：一步法指以ＰＩ溶液作　

为纺丝溶液纺丝直接得到ＰＩ纤维；两步法则是以　

聚酰胺酸（ＰＡＡ）为纺丝溶液，首先制备成ＰＡＡ纤　

• 高强聚乙烯纤维的生产工艺

此种纤维的生产工艺流程，若以段落形式划分，主要有直接连

续法和间接断点法生产两种形式。而间接断点生产法又根据断点的位置

不同分为落丝法和落筒法两种。下面，简单介绍一下这几种生产方式的

区别和优势。

直接连续法：纤维由喷丝板纺丝成型后，将丝束通过设定好转

速的导丝机构，直接进行预拉伸→萃取→干燥→多级加热牵伸→成品卷

绕→装箱。这种连续不间断的生产方式，在化纤行业中称为“一条龙”

生产流水线。这种生产方法的优点是：生产能够连续、快捷、高车速、

高产量、低消耗、人员少，特别适合于大规模生产和高自动化生产的需

求模式。采用这种生产工艺，其产品质量的各项技术指标，稳定性较好。

直接连续生产法，是高强聚乙烯纤维生产领域的发展方向。但是，采用

这种生产工艺，就必须具备成熟的生产工艺技术、可靠的设备保障和良

好的操作人员等许多条件的配备，才能够实现。

直接连续生产法的劣势：①难度大。对生产工艺的技术要求，

即要严格，又要具备很强的适应性。对于温度、速度参数的设定和匹配，

要求和谐完美。而在具体的生产实践中，生产工艺的调整，很难达到科

学完美的程度。其实，纤维也能够在一定的条件范围以内适应平衡，绝

非只能适应在一个绝对点上。②对于机械设备的运转状态和电器仪表的

控制方法及控制精度，都有较高的要求。③由于生产连续和高速运转的

原因，对操作人员的熟练程度有一定的要求，否则就会产生大量的废丝，

还易造成安全事故。操作技能的高低，也是非常重要的一个方面。 这种直接连续生产法，整体水平要求高，难度大，不易掌握。目

前国内的生产技术与荷兰DSM公司相比还有一定的差距。

间接生产法（也有称为断点法）：根据断点的不同分为纺丝断点和半成品断点法两种方法。

纺丝断点，是将从喷丝板纺出的冻胶丝束冷却后，落到盛丝筒内，

经过一段时间的平衡后→再分批进行集束→预拉伸→萃取→干燥→多

级加热拉伸→成品卷绕→装箱。这种生产方法的主要优点：①间接生产