腈纶的制造工艺
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腈纶于1950年开始工业化生产,产量占合纤第三位。
“腈纶”为商品学,学名为聚丙烯腈。
腈纶的主要特性为:1.耐晒性特好。
2.蓬松,保暖,有合成羊毛之称。
3.具有特殊热水收缩性,即将普通纤维再经一次热拉伸后聚冷,得到纤维如果在松弛状态下高温处理会发生大幅度收缩,与普通纤维混纺,纺得腈纶膨体纱。
缺点:1. 吸湿性较差,公定回潮率为2%。
2. 染色性不够好。
3. 耐磨性差,在合成纤维中其磨性较差。
小负荷作用下变形能力,大于涤纶而小于锦纶。
腈纶的生产及其性能和用途腈纶是聚丙烯腈纤维在我国的商品名。
腈纶于1950年开始工业化生产,产量占合成纤维第三位。
腈纶具有优良的性能,由于其性质接近羊毛,故有“合成羊毛”之称。
自1950年工业生产以来,已得到很大发展。
1996年世界腈纶总产量为252万吨,我国产量为29.7万吨,今后我国将大力发展腈纶生产。
腈纶虽然通常称为聚丙烯腈纤维,但其中丙烯腈(习惯称第一单体)只占90%~94%,第二单体占5%~8%,第三单体为0.3%~2.0%。
这是由于单一丙烯腈聚合物制成的纤维缺乏柔性,发脆,染色也非常困难。
为了克服聚丙烯腈的这些缺欠,人们采用加入第二单体的方法,使纤维柔顺;加入第三单体,提高染色能力。
1.腈纶的生产腈纶的原料为石油裂解副产的廉价丙烯:由于聚丙烯腈共聚物加热到230℃以上时,只发生分解而不熔融,因此,它不能像涤纶、锦纶纤维那样进行熔融纺丝,而采用溶液纺丝的方法。
纺丝可采用干法,也可用湿法。
干法纺丝速度高,适于纺制仿真丝织物。
湿法纺丝适合制短纤维,蓬松柔软,适用制仿毛织物。
2.腈纶的性能及用途弹性:它的弹性较好,仅次于涤纶,比锦纶高约2倍。
有较好的保形性。
强度:腈纶的强度虽不及涤纶和锦纶,但比羊毛高1~2.5倍。
耐热性:纤维的软化温度为190~230C,在合成纤维中仅次于涤纶。
耐光性:腈纶的耐光性是所有合成纤维中最好的露天暴晒一年,强度仅下降20%。
腈纶耐酸、氧化剂和一般有机溶剂,但不耐碱。
腈纶纤维安全生产要点1工艺简述腈纶纤维(聚丙烯腈纤维)是丙烯腈和其它单体共聚制成。
一般是三元共聚物。
共聚单体种类较多,第二单体常用丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、醋酸乙烯。
第三单体常用含亲染料基团(碱性基因,酸性基团)、烯类化合物。
聚合方法可分为均相溶液聚合(一步法)和水相沉淀聚合(二步法)。
这里介绍的腈纶纤维生产工艺是采用第二单体为丙烯酸甲酯。
第三单体为衣康酸,溶剂为硫氰酸钠水溶液的一步法生产流程。
本装置所用原料丙烯腈、丙烯酸甲酯、异丙醇、异丙醚等为一级易燃液体,大部分为Ⅱ级毒物。
2重点部位2.1聚合反应器反应器是聚丙烯腈原液生产的中心部位,有七种物料同时在器内进行化学反应,而且反应机理比较复杂。
为了满足反应条件的苛刻要求,必须严格控制投料的质量、数量、比例。
同时各控制点的调节手段更要按照相关规定程序精确的配合,如转化率控制器调温,搅拌装置的调速等。
无论是设备、自动控制系统发生故障,还是操作控制的失误,都可给工艺过程造成紊乱甚至发生事故。
如加料量和比例失调、温度失控造成反应器超温超压或爆聚;大量泄漏物料造成中毒或着火等等。
2.2萃取系统该系统是将纺丝工序循环使用的稀硫氰酸钠溶液和含有硫氰酸钠的污水,以异丙醚进行萃取回收再利用的装置。
由于本装置的各类贮罐和贮槽及其附属的机泵、管线、阀门等甚多,因此其静、动密封点也多。
还因防腐蚀的需要,许多设备和管道采用树脂或塑料制成,不仅强度较差,易产生静电,还容易泄漏。
某厂的该萃取系统曾发生过因设备漏料(主要成分为异丙醚),由通风管道静电引发火灾。
另外,该系统有硫酸强腐蚀物质,它与硫氰酸钠混合可使其生成硫氰酸,常温下可快速分解生成新毒物,某腈纶厂检测、修理一硫酸罐,因曾窜进过硫氰酸钠未进行彻底清洗,盲目进罐造成3人中毒死亡。
3安全要点本装置的安全监督工作,原液系统以防火、防爆、防中毒为主;纺丝及短纤维、毛条工序以防火和防机械伤害为主。
安全监督要点分述如下:3.1聚合系统3.1.1聚合系统开车前的气密性试压,包括各安全阀定压工作在内的各项试验,均应实行确认性的检查,不合格不能投料开车。