聚丙烯腈纤维的生产过程与设备

聚丙烯腈纤维的生产过程与设备 第一节 概述

一、聚丙烯腈纤维的性能和用途

聚丙烯腈纤维（PAN）是指由聚丙烯腈或丙烯腈占85%以上的共聚物制得的纤维，共聚物中丙烯腈占比例在35%~85%之间的纤维，则称为改性聚丙烯腈纤维。我国商品名称为“腈纶”。

聚丙烯腈纤维具有很多优良性能，其柔软性和保暖性好，近似于羊毛，所以有“合成羊毛”之称。它具有很好的耐光性和耐辐射性能，适合于做室外织物，在制作地毯人造毛皮方面有很大的优越性。但其耐磨性能和耐疲劳性能不够理想。随着工艺的改进，有各种改性聚丙烯腈纤维和复合聚丙烯腈纤维出现，使用性能不断提高，用途也随之不断扩大。

二、聚丙烯腈纤维的生产工艺路线

聚丙烯腈纤维各种生产工艺路线的共同点是：采用共聚物，利用溶液纺丝方法成形，有相应的溶剂回收处理等。 各种生产工艺路线的差别主要在于：

（1） 不同的共聚物组成；

（2） 不同的聚合方法（均相溶液聚合或水相沉淀聚合）及工艺规程； （3） 不同的纺丝溶剂，目前生产上已采用的有：二甲基甲酰胺

（DMF）、二甲基乙酰胺（DMA）、二甲基亚砜（DMSO）、碳酸乙烯酯（EC）、硫氰酸钠（NaSCN）、硝酸（HNO?）、氯化锌（ZnCl?）

（4） 不同的纺丝方法和工艺规程（湿法、干法、干湿法）；

（5） 不同的拉伸、后处理工艺规程（先水洗后拉伸、先拉伸后水洗，以

及各种不同的后处理工序）； （6） 不同的溶剂回收工艺。

第二节 丙烯腈的聚合

丙烯腈的聚合绝大多数采用溶液聚合法，它根据所用的溶剂的不同，又可分为均相溶液聚合和非均相沉淀聚合两种。

均相聚合就是所用的溶剂既能够溶解单体，又能溶解反应后所生成的高聚合物。反应完毕，聚合液可直接用于纺丝，称为一步法。

非均相聚合所用的溶剂只能够溶解或部分溶解单体，而不能溶解所有的聚合物。在聚合过程中聚合物不断地呈絮状沉淀析出，如作纺丝用，还需经过分离，用另外的溶剂重新溶解制成纺丝原液，送去纺丝成形，因此称为二步法。又由于非均相聚合的溶剂大多采用水，故又称它为水相沉淀聚合。

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