关于氨纶纤维纺丝甬道探究及应用

关于氨纶纤维纺丝甬道探究及应用摘要：为了研究提升氨纶纤维品质的均一性、降低生产运行成本、制取差别化功能性纤维的适应性，以及最大化降低氨纶纤维有害溶剂的残存量，满足日益提高的环保要求。

我们通过对氨纶纤维纺丝甬道的理论研究及实验表明：优化纺丝甬道孔板开孔率、改善吹风均一性，可提升氨纶纤维品质的均一性；通过研究氨纶纤维在纺丝甬道中的传热机理，为纺丝甬道有效长度的设计提供新思路及理论支持，优化纺丝甬道有效长度，可降低纤维内有害溶剂残存率；通过研究纺丝甬道伴热形式对纺程温度梯度变化趋势的影响，优化伴热形式，使甬道外壁温度与内部空气温度梯度的一致性、确保传热机理发挥最大化、降低运行成本、以及差异化、功能化纤维的制取关键词：开孔率；均一性；传热机理；温度梯度；残存量；热损中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）07-0188-02当前，国内外氨纶市场竞��会更加激烈，竞争不仅体现在常规产品上、运行成本上、环保上，而是全方位的，从世界范围讲，未来差别化、功能性纤维的竞争会更加激烈，更重要的是差别化氨纶的大量进口会影响国内企业的产品开发和技术进步。

同时，环保要求的提高也对氨纶生产提出新的要求。

目前，国内90%以上氨纶纤维产能都采用干纺工艺，其核心装备为方型纺丝甬道，纺丝甬道影响着氨纶纤维成形过程中纤维的断裂伸长等品质指标，也影响着纤维内有害溶剂（二甲基乙酰胺）挥发回收的效率。

溶剂挥发效率基本受纺丝甬道的影响，纤维内有害溶剂残存越高，纤维品质会下降；溶剂挥发不均、后道条干也不均；在存储下，溶剂的溶解特性，容易形成纤维间粘连一起，造成丝饼退绕不良；而发达国家已开始明令禁止使用附带有害微量溶剂残留物的干纺氨纶纤维[1]。

因此，通过研究改善纺丝甬道吹风均一性，来提高氨纶纤维品质均一性；通过研究氨纶纤维在纺丝甬道中传热机理、研究纺丝甬道长度设计思路、通过研究纺丝甬道伴热形式对纺程温度梯度变化趋势的影响，来最大化降低氨纶纤维内有害溶剂残存量、降低运行成本、以及差异化、功能化纤维制取，成当前首要解决问题1 纺丝甬道吹风均一性的研究目前，干纺工艺使用最多的属方型侧吹风甬道，由侧吹风腔的上甬道、带有伴热的中甬道与下甬道组成。

氨纶纤维短纤维的熔融纺丝工艺研究氨纶纤维短纤维是一种具有优异弹性和耐磨性能的合成纤维，广泛应用于服装、医疗、体育用品等领域。

其熔融纺丝工艺是将氨纶原料加热熔化后通过纺丝装置形成连续丝束，然后经过拉伸、冷却等工序，最终获得所需的纤维。

在氨纶纤维短纤维的生产过程中，熔融纺丝工艺起着至关重要的作用。

本文将对氨纶纤维短纤维的熔融纺丝工艺进行研究和探讨。

首先，熔融纺丝工艺的关键是熔融纺丝装置的设计和使用。

熔融纺丝装置包括熔融槽、过滤装置和纺丝喷孔等组成部分。

熔融槽是将氨纶原料加热熔化的关键设备，其温度控制、加热方式和温度分布均影响纤维品质。

过滤装置的作用是去除纺丝过程中的杂质，确保纤维的纯净度。

纺丝喷孔的设计参数包括喷孔直径、布孔密度和气流等，这些参数对纤维的粗细和强度有较大影响。

因此，需要对熔融纺丝装置进行合理的设计和调整，以获得满足要求的氨纶纤维短纤维。

其次，熔融纺丝过程中的拉伸和冷却工序也是影响纤维性能的重要环节。

拉伸的作用是为了使纤维拉伸成所需的线性结构，提高其强度和弹性。

冷却工序则是通过控制冷却速度来调控纤维结晶度和尺寸稳定性。

这两个工序的操作要求较为严格，需要根据纤维的要求进行合理的参数设置和温度控制，以确保纤维的质量。

另外，熔融纺丝工艺中的加工条件也对氨纶纤维短纤维的品质和性能有重要影响。

加工条件包括温度、拉伸速度、喷孔压力等。

温度是影响纤维熔融状态和流动性的关键因素，需要根据氨纶材料的特性和所需纤维性能进行选择和调节。

拉伸速度和喷孔压力是控制纤维宽度和长度分布的重要参数，需要进行实际操作和实验验证，以达到最佳效果。

此外，熔融纺丝过程中的纤维形态和结构也是研究的重点。

纤维形态主要包括纤维直径和长度分布、表面形态等。

纤维的直径分布对纤维的强度、柔软度和手感等性能有显著影响。

纤维的表面形态则与纤维的开口、耐久性等密切相关。

此外，纤维的结构也影响纤维的性能，如结晶度影响纤维的强度，结晶形态影响纤维的柔软度等。

个人收集整理，仅供交流学习，勿作商业用途氨纶的生产发展及应用特性氨纶（spandex）氨纶纤维是聚氨基甲酸酯纤维的简称，商品名称有莱克拉（Lycra、美国、英国、荷兰、加拿大、巴西）、尼奥纶（Neolon、日本）、多拉斯坦（Dorlastan、德国）等。

首先由德国Bayer公司于1937年研究成功，美国杜邦公司于1959年开始工业化生产。

目前已有近40个工厂、七行生产，年总产量约为10万吨左右，我国现有生产能力l万吨左右。

氨纶是一种合成纤维，组成物质含有85％以上组分的聚氨基甲酸酯。

氨纶纤维共有两个品种，一种是由芳香双异氨酸酶和含有羟基的聚酯链段的镶嵌共聚物（简称聚酯型氨纶），另一种是由芳香双异氰酸酯与含有羟基的聚醚链段镶嵌共聚物（简称聚醚型氨纶）。

氨纶纤维与弹力聚烯烃纤维和弹力复合纤维统称弹力纤维。

具有高断裂伸长(400％以上) 、低模量和高弹性回复率的合成纤维。

多嵌段聚氨酯纤维的中国商品名称。

又称弹性纤维。

氨纶具有高延伸性(500％～700％)、低弹性模量(200％伸长，0.04～0.12克／旦）和高弹性回复率（200％伸长，95％～99％）。

除强度较大外，其他物理机械性能与天然乳胶丝十分相似。

它比乳胶丝更耐化学降解，具有中等的热稳定性，软化温度约在200℃以上。

用于合成纤维和天然纤维的大多数染料和整理剂，也适用于氨纶的染色和整理。

氨纶耐汗、耐海水并耐各种干洗剂和大多数防晒油。

长期暴露在日光下或在氯漂白剂中也会退色，但退色程度随氨纶的类型而不同，差异很大。

氨纶纤维所以具有如此高的弹力是因为它的高分子链是由低熔点、无定型的"软"链段为母体和嵌在其中的高熔点、结晶的"硬"链段所组成。

柔性链段分子链间以一定的交联形成一定的网状结构，由于分子链间相互作用力小，可以自由伸缩，造成大的伸长性能。

刚性链段分子链结合力比较大，分子链不会无限制地伸长，造成高的回弹性。

氡纶长丝的横截面大部分为狗骨形（dog-bone-shaped）也有一些长丝表面光滑或呈锯齿状。

书山有路勤为径；学海无涯苦作舟氨纶纤维的特性以及氨纶的运用上文介绍了氨纶(Spandex)(俗称“莱卡”；英语：Lycra)是一种弹力纤维：莱卡，也就是尼龙，氨纶下面详细介绍一下氨纶纤维的特性以及氨纶的运用氨纶（spandex）氨纶纤维是聚氨基甲酸酯纤维的简称，商品名称有莱克拉（Lycra、美国、英国、荷兰、加拿大、巴西）、尼奥纶（Neolon、日本）、多拉斯坦（Dorlastan、德国）等。

首先由德国Bayer公司于1937年研究成功，美国杜邦公司于1959年开始工业化生产。

目前已有近40个工厂、七行生产，年总产量约为10万吨左右，我国现有生产能力l万吨左右。

氨纶是一种合成纤维，组成物质含有85％以上组分的聚氨基甲酸酯。

灯芯绒面料性能测试氨纶纤维共有两个品种，一种是由芳香双异氨酸酶和含有羟基的聚酯链段的镶嵌共聚物（简称聚酯型氨纶），另一种是由芳香双异氰酸酯与含有羟基的聚醚链段镶嵌共聚物（简称聚醚型氨纶）。

氨纶纤维与弹力聚烯烃纤维和弹力复合纤维统称弹力纤维。

具有高断裂伸长（400％以上）、低模量和高弹性回复率的合成纤维。

多嵌段聚氨酯纤维的中国商品名称。

又称弹性纤维。

氨纶具有高延伸性（500％～700％）、低弹性模量（200％伸长，0.04～0.12克／旦）和高弹性回复率（200％伸长，95％～99％）。

除强度较大外，其他物理机械性能与天然乳胶丝十分相似。

它比乳胶丝更耐化学降解，具有中等的热稳定性，软化温度约在200℃以上。

用于合成纤维和天然纤维的大多数染料和整理剂，也适用于氨纶的染色和整理。

氨纶耐汗、耐海水并耐各种干洗专注下一代成长，为了孩子。

氨纶干法纺丝中的纺丝实验专业：材料科学与工程班级：材料071班姓名：万香宏学号：0710230114指导教师：尹翠玉天津大学材料科学与工程学院2010年12月20日氨纶干法纺丝中的纺丝实验材料071 万香宏 0710230114天津工业大学材料科学与工程学院1.前言1.1氨纶简介聚氨酯弹性纤维是由聚氨基甲酸酯制成的纤维。

国际商品名称为SPANDEX，我国商品名则为氨纶。

聚氨基甲酸酯是一种以二醇和二异氰酸盐类进行聚台加成反应制成的含有85%以上氨基甲酸酯的、具有线性链段结构的嵌段聚合物,具有天然橡胶丝的弹性。

主要商标名称有Lycra（英威达）、Dorlastan（德国拜耳公司）、ESPA（日本东洋公司）、Opelon（日本东丽- 杜邦公司）等。

聚氨酯弹性纤维是一种性能优异的化学纤维，具有伸长率大(400-800%) 弹性回复率高．聚酯型氨纶伸长600%时，回弹率为95％．弹性模量低(0．1icN／dt~x)：耐疲劳性好(伸长50—300%)，密度小(1—1．39％／cm3)；耐腐蚀、耐晒、耐热、耐光、抗老染料有良好的亲和力，无论采用分散性酸性或复舍性还是金属性染料均可染色均匀。

聚氨酯嵌段共聚物可以纺出极细旦的丝．且品质优良。

氨纶织物质地柔软．穿着舒适。

主要用于制造各种运动衣，游泳衣溜冰衣，高尔夫球农等体育运动服；还有宇航服．飞行服，工作服等各种专用服装的柬带紧身部分；妇女的紧身衣，健美服，内衣，高弹棘，手套等女性用品，弹力灯芯皱，劳动布，弹力毛华达呢和毛花呢服装用料；医药方面用的弹性绷带，器官材料各种辅助器材设备物品等。

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。

广东轻工职业技术学院毕业设计（论文）题目：氨纶纺丝生产流程的探讨系（院）：轻化工程系专业：高分子材料加工技术班级：高分子072班*名：***指导教师：***完成时间： 2010年4月16号2007级毕业设计（论文）成绩评定表广东轻工职业技术学院毕业设计（论文）任务书轻化工程系高分子材料加工技术专业兹发给高分子072 班学生张英涛毕业设计（论文）任务书，内容如下：1.毕业设计（论文）题目：氨纶纺丝生产流程的探讨2.应完成的项目(如页面不够可另附纸张)：论文正文内容如下: 1．绪论1．1选题的背景及研究意义1．2本文的研究思路、创新点及不足之处2．氨纶纺丝生产流程2．1 Solution溶液系统的特点及其作用2．2 Aspiration热氮系统的特点及其作用2 .3 Header Water 冷冻水系统的特点及其作用2．4 Finish油剂系统的特点及其作用2．5 卷绕系统的特点及其作用3. 氨纶纺丝反应工艺参数的选择3．1 氨纶干法纺丝的工艺参数的选择3．2 干法纺丝对甬道的要求4．影响氨纶纺丝反应的主要工艺参数4．1循环风差压4．2循环风温度4．3循环风风量5．总结注意：在毕业论文中，要有相关生产流程、工艺参数、产品性能数据分析图表。

3. 论文完成进度计划(如页面不够可另附纸张)：1月15日至3月6日选题及确定论文大纲3月8日至4月8日完成论文初稿4月9日至4月20日修改论文并定稿4. 参考资料以及说明：请参阅有关专业的教材、杂志、手册及企业生产数据等相关资料，也可上有关专业网站搜集资料。

5. 本毕业设计（论文）任务书于2010 年1 月15 日发出，应于2010年年4 月20 日完成，然后提交各系进行答辩。

系主任批准年月日教研室主任审核年月日指导教师审核年月日目录1．绪论 (1)1．1选题的背景及研究意义 (1)1．2本文的研究思路、创新点及不足之处 (2)2．氨纶纺丝生产流程 (2)2．1 Solution溶液系统的特点及其作用 (2)2．2 Aspiration热氮系统的特点及其作用 (2)2 .3 Header Water 冷冻水系统的特点及其作用 (3)2．4 Finish油剂系统的特点及其作用 (3)2．5 卷绕系统的特点及其作用 (3)3. 氨纶纺丝反应工艺参数的选择 (4)3．1 氨纶干法纺丝的工艺参数的选择 (4)3．2干法纺丝对甬道的要求 (4)4．影响氨纶纺丝反应主要工艺参数 (5)4．1循环风差压 (5)4．2循环风温度 (5)4．3循环风风量 (6)4．4泵供量的变化对纺丝过程的影响 (6)5．总结 (7)氨纶纺丝生产流程的探讨学生：张英涛指导教师：吴丽璇教学单位：广东轻工职业技术学院轻化工程系摘要：本文先从纺丝的四大系统入手，深入浅出地描述了它们各自的作用及工作的原理，最后侧重AG系统对产品性能的作用进行研讨。

纤维原料 Fiber Materials收稿日期:2007 12 12作者简介:王红(1962-),女,1986年毕业于大连轻工业学院,现主要从事产品开发工作,高级工程师。

氨纶纤维的生产、性能及应用王 红,斯 坚,叶世富(辽宁天维纺织研究建筑设计有限公司,辽宁沈阳110016)摘要:介绍了氨纶纤维的生产、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:化学纤维;氨纶;生产;性能;应用中图分类号:TQ342 文献标识码:A 文章编号:1005 2054(2008)01 0022 031 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 斯潘特克斯 (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。

德国Bayer 公司于1937年首先研究成功了氨纶,即现在的多拉斯坦(Dorlastan),产量占欧洲第一位,曾为世界第二大氨纶生产商。

美国目前是世界上氨纶产量最大的国家,主要厂商有Dupont 公司、Globe 公司及Miles 公司。

Dupont 公司是全球最大的工业化氨纶生产商,占世界总产量的40%,著名的产品名为莱卡(Lycra)。

英国、荷兰、巴西的氨纶厂皆为Dupont 公司的独资企业。

亚洲是氨纶消费激增的地区,也是氨纶生产扩增能力最快的地区,其中日本、韩国的氨纶发展速度最为迅速。

国内氨纶的发展较为迟缓,1987年烟台首先引进日本东洋纺公司氨纶生产设备与技术干法生产聚醚型氨纶,以后从生产设备与原料供应上实现了国产化。

江苏连云港、广东鹤山、福建长乐、山东淄博、上海华源公司也是国内主要氨纶生产企业。

氨纶在织物中的用量虽然很小,但能改变织物的拉伸效果,改善产品的服用性能,使人体有关部位的压迫感和活动的自由感获得改善,从而大大地提高了产品的档次。

氨纶是一种高附加值产品,很多生产厂商都在探索氨纶的纺丝生产技术及其产品的深加工技术。

关于氨纶纤维残存溶剂最大挥发的研究摘要从氨纶纤维在纺丝甬道中的传热机理，分析纤维内残留有害溶剂的原因、并从传热机理对纤维有害溶剂最大化挥发的途径进行研究。

关键词闪蒸；扩散；对流传质；布朗运动；离模膨胀效应；扰动；残余量目前，国内外氨纶市场竞争残酷，发达国家已开始明令禁止使用附带微量溶剂残留物的干纺氨纶丝，因此，研究氨纶纤维在纺丝甬道中传热机理，解决氨纶纤维内残留有害溶剂量，提高氨纶纤维品质成为当前首要解决问题。

1 纤维内残留有害溶剂的分析氨纶纤维成形阶段，纺丝原液与周围热空气之间只有传热和传质过程，不发生任何化学变化。

纤维原液从喷丝板毛细孔中压出的纺丝液进入纺丝甬道中，通过甬道中热空气流作用，使原液细流中溶剂（二甲基乙酰胺）快速挥发，原液的粘度达到某一临界值而实现凝固，挥发出来的溶剂蒸汽被热空气流带走，原液在逐渐脱去溶剂，同时发生固化形成氨纶纤维，而固化过程中，阻碍了纤维内部溶剂向纤维表面扩散，最终导致纤维内部有害溶剂无法完全挥发。

2 纤维在纺丝甬道中传热机理的研究我们还是从氨纶纤维溶剂在纺丝甬道整个过程中除去的三种机理：1）闪蒸；2）纤维内部的扩散；3）从纤维表面向周围介质的对流传质，作分析：第一区：在喷丝孔出口处，由于热的纤维原液解压发生离模膨胀效应，出现溶剂快速闪蒸，使溶剂迅速大量挥发，离喷丝板头约100mm丝条速度逐渐与卷绕速度相等，细流的组成、直径、温度、速度和粘度发生急剧变化。

在高温下溶剂从喷丝孔挤出的细流则主要依靠自身的潜热和来自热风的传热，从原液表面急剧蒸发。

第二区：由于热风的传热与丝条溶剂蒸发达到平衡，此时高聚物丝条内自由溶剂浓度大，当溶剂从丝条芯层向表层扩散的速度低于表面溶剂蒸发速度时，丝条表面温度上升，纤维内溶剂分子扩散速度降低，开始影响总的动力学，进入成形的第三阶段。

这一阶段丝条温度实际上保持不变，主要取决于外部的对流的热、质交换。

第三区：在该区内丝条内部溶剂扩散速度变得更慢，随着蒸发强度的急剧降低，丝条表面温度上升并近热风温度，在第三区丝条的固化过程基本完成。

收稿日期:2002207202;修回日期:2002210230。

作者简介:牛家祥(19742),男,辽宁大连人,助理工程师,理学学士,主要从事氨纶等化纤产品的科研及生产工作。

氨纶的生产及应用牛家祥1,何　山1,张祖文2,刘兴富1(1.大连合成纤维研究所,辽宁　大连　116021;2.大连振邦氟涂料股份有限公司,辽宁　大连　116029)摘要:氨纶的纺丝方法有干纺、湿纺、化学反应纺丝和熔融纺丝法,干纺产量占世界氨纶总产量的80%。

聚氨酯弹性纤维应用十分广泛,可以用氨纶为纱芯,外包非弹性纤维制成各种包芯纱、包覆纱、空气变形纱,也可以用裸丝与其他纤维合股使用,主要用于加工各类高档弹性织物。

关键词:氨纶;性能;应用中图分类号:T Q340.149 文献标识码:A 文章编号:100828261(2003)022*******0　引言 氨纶是一种由含聚氨基甲酸酯大于85%的具有线型链段结构的高分子化合物制成的弹性纤维。

氨纶强度高、密度小,具有优良的高弹性和弹性回复率,弹性伸长大于400%,最高可达700%,是其他纤维无法比拟的。

其服装制品柔软而富有弹性,穿着时既贴身又无约束感,感觉十分舒适。

可以加工成各类高档弹性纺织品,是生产高档弹性纺织品不可缺少的特殊纺织纤维,因而具有很高的应用价值和良好的发展前景。

1997年世界氨纶需求量约10万t 左右,预计未来几年内将以10%左右的速度增长。

在世界氨纶市场需求高速增长的推动下,世界各国生产装置建设发展迅速,制造厂商竞相扩大其生产能力,并且开辟了独有品种新市场。

1　氨纶的生产方法 氨纶的纺丝方法包括干纺、湿纺、化学反应纺丝和熔融纺丝法[1,2]。

干法纺丝技术是当前氨纶工业生产最为普遍方法,占世界氨纶总产量的80%(见表1),典型代表是杜邦公司的Lycra 纤维和拜耳公司D orlastan 纤维。

湿纺法约占10%,其代表是日本富土纺公司的Fujibo 纤维。

美国环球公司的G lospan 纤维则由化学反应纺丝法制得。

氨纶熔融纺织生产工艺的探讨摘要：氨纶属于以线段为主的共聚物，在生产过程中具有干法、湿法、化学法以及熔融法等四种类型。

氨纶熔融纺织法是现阶段新兴的氨纶纺织工艺技术，并且具有一定的优势和作用，将其应用于氨纶弹性纤维生产工艺当中，在日渐成熟的熔融纺织工艺支撑作用下，使氨纶纺丝技术得到了广泛应用，实现了对安伦熔融纺丝法的有效开发和深入研究，彰显出了氨纶熔融纺织生产工艺的应用价值。

关键词：氨纶；熔融纺织；生产工艺将氨纶应用于织物当中能够明显的提高织物的弹性，并保障尺寸的稳定性，氨纶熔融纺丝法具有功能性的特点，并且含有差别化的纤维物质，其实际的生产工艺、操作流程具有简易性的特点，不仅能够降低设备的投资力度，还可以提升实际的生产效率。

使用氨纶熔融纺织生产工艺所生产的绿色纤维具有健康化和环保性，为氨纶纤维发展提供了明确的方向。

一、氨纶熔融纺织生产工艺路线的合理化选择结合现阶段的氨纶熔融纺丝生产工艺进行分析，可以看出主要包含了封端法、一步法以及二步法等三种不同的类型。

首先，封端法是利用封端剂等物质，将二乙氰酸酯分子当中的一乙氰氢酸基进行封闭处理，并通过合成形成以稳定性为主的衍生物，再将其与聚氨酯体进行混合，为纺丝作业的有序进行奠定良好的基础。

对于衍生物来说，需要在纺丝的过程中对其进行解封闭处理，使-NCO基团能够得到活化。

另外，对于解封闭处理之后的-NCO基团来说，可以在纤维的固化作用下不断成型，并与聚氨基甲酸酯大分子产生交联作用，提高了纺丝过程中的弹性体耐热性能，为熔融纺丝阶段带来了便利性保障，进一步提高了氨纶纤维的物理机械性能。

其次，对于一步法来说，在使用一步法合成工艺的过程中，可以将氨基甲酸酯等原材料当中的聚酯或者聚醚二醇与二乙氰酸酯，与短链脂肪族二醇扩链剂进行混合，并严格的按照合理的配合比例，在确保二乙氢酸酯用量过度的基础上，在螺杆挤压机械当中以熔融、聚合的方法，通过各类基础物质的全面反映，将纺丝卷缠绕成为氨纶丝成品。