者聚酰胺纖維ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-11 08:36 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 體的揮發(fā)性不同 ，使聚己內(nèi)酰胺熔體中的單體蒸出來(lái)。為了提高蒸發(fā)效率，減少蒸發(fā)皿中的停留時(shí)間，一般在真空狀態(tài)下進(jìn)行。在真空閃蒸皿中熔體以薄膜狀、細(xì)流狀、霧狀等形式進(jìn)入閃蒸室以 盡可能大的蒸發(fā)面積 除去單體及低聚物。 ②切片法紡絲的切片萃取 切片的萃取采用 熱軟水洗滌 的辦法，萃取過(guò)程中一方面是水滲透到切片內(nèi)部，一方面是切片內(nèi)的可萃取物不斷向外擴(kuò)散到切片表面，然后再溶解到熱水中。 ⒉ 切片干燥 紡絲前必須將濕切片進(jìn)行干燥，使含水率降至%以下 ，否則熔融時(shí)會(huì)發(fā)生水解，使粘度降低。 二、聚酰胺的紡絲工藝及特點(diǎn) 聚酰胺 纖維紡絲以切片法為主，直接紡絲主要限于生產(chǎn)短纖維。 聚酰胺 的紡絲也采用 螺桿擠出機(jī) ，紡絲過(guò)程與聚酯紡絲基本相同，只是由于聚合物的特性不同而使得工藝過(guò)程及其控制有所差別。 近些年， 聚酰胺 的紡絲向高速發(fā)展，為了避免卷繞絲在卷繞時(shí)發(fā)生過(guò)多的松弛而導(dǎo)致變軟、崩塌，要求相應(yīng)的 高速紡絲速度必須達(dá)到 4200～4500m/min。 聚酰胺纖維高速紡絲的工藝和特點(diǎn)： ⒈紡絲溫度、速度和冷卻成型條件 根據(jù)聚合物的熔點(diǎn)及其熔體的流變性能， 聚己內(nèi)酰胺紡絲溫度為 265～ 270℃ ，紡絲速度至少在4000m/min以上 ，這主要是由于聚酰胺纖維分子間的結(jié)合力大，容易結(jié)晶，吸水性強(qiáng)之故。 PA66紡絲溫度為 280～ 290℃ 。 聚己內(nèi)酰胺紡絲冷卻成型條件與聚酯基本相同（ 因?yàn)殡m然 PA6的紡絲溫度較低，但其 Tg也較低，從熔體細(xì)流冷卻至 Tg絲條的溫度降與 PET相近，因此散熱量也大致相近 ）， 風(fēng)溫 20 ℃ ，風(fēng)速 ～ ，相對(duì)濕度 65～ 75%。 ⒉取向絲的取向度及卷繞張力 聚己內(nèi)酰胺預(yù)取向絲的取向度與紡絲速度和卷繞張力有關(guān)。在卷繞張力的作用下，絲條受到拉伸而發(fā)生 分子取向或結(jié)晶取向 ，這主要發(fā)生于紡絲頭與上油裝置之間。 紡絲速度與卷繞絲預(yù)取向度的關(guān)系： 紡速 1400m/min時(shí)，紡速升高，預(yù)取向度急劇增大； 紡速 1400~3500m/min時(shí)，紡速升高，預(yù)取向度增大很緩； 紡速 3500m/min時(shí)，紡速升高，預(yù)取向度顯著增大。 紡絲中的給濕與結(jié)晶 剛從甬道出來(lái)的纖維是無(wú)定型的，它吸收水分后很容易發(fā)生 誘導(dǎo)結(jié)晶 ，同時(shí)纖維發(fā)生自發(fā)的伸長(zhǎng)。如果將無(wú)定型的 PA6纖維繞在筒子上，它吸收空氣中的水分后同樣也會(huì)發(fā)生誘導(dǎo)結(jié)晶和纖維伸長(zhǎng)，這樣會(huì)出現(xiàn)繞在筒子上的絲松圈和塌邊現(xiàn)象 ，因此在紡絲中要采取 給濕的措施 －卷繞前增加一個(gè)給濕盤。 纖維可以先給濕后上油，或?qū)⒔o濕上油并在一起，但應(yīng)該使水分在纖維內(nèi)容易擴(kuò)散滲透。 ⒊ 卷繞速度對(duì)卷繞絲結(jié)構(gòu)和性能的影響 聚酰胺纖維的取向度隨紡絲速度的增加而增加，高速紡絲的目的是取得大而穩(wěn)定的 預(yù)取向度 ，以減少后拉伸倍數(shù)。 生產(chǎn)實(shí)踐證明，當(dāng)紡絲速度超過(guò)1500m/min時(shí)，隨著紡絲速度的提高，由于纖維中 晶核 的迅速增加和絲條到達(dá)卷裝時(shí)間的縮短，水分來(lái)不及滲透到微晶胞的空隙中去，因此絲條在繞到筒子上后，將繼續(xù)吸收水分，使晶核長(zhǎng)大成晶粒，并使 絲條伸長(zhǎng) ，而導(dǎo)致松筒塌邊，以致不能進(jìn)行后加工。 隨著卷繞速度的進(jìn)一步提高（ 至 3500m/min以上 ），由于大分子的取向度隨卷繞速度的增加而明顯提高， 取向誘導(dǎo)結(jié)晶 ，絲條到達(dá)卷裝時(shí)結(jié)晶度也隨之增加，其后結(jié)晶效應(yīng)明顯減弱，因而卷繞后絲條的伸長(zhǎng)也就大大減小。 當(dāng)紡速高達(dá) 4000m/min以上時(shí)，絲條的伸長(zhǎng)率相當(dāng)于常規(guī)紡絲的伸長(zhǎng)率，因此在此速度下仍可卷繞。為實(shí)現(xiàn)卷繞工藝的最大穩(wěn)定性，高速紡的紡速以4200～ 4500m/min為宜，相應(yīng)的后拉伸倍數(shù)為~。 ⒋ 紡絲中 PA6晶態(tài)結(jié)構(gòu)的變化 PA6結(jié)晶變體的生成條件和結(jié)晶特征 纖維狀態(tài) 晶型 大分子結(jié)構(gòu) 密度 在甬道末端的纖維 非晶 大分子排列基本無(wú)序 給濕上油后 的纖維 γ 晶 二軸有序 c軸無(wú)序 拉伸纖維 γ 晶 → α 晶 過(guò)渡態(tài) 定型后纖維 α 晶 高度取向大分子 三、聚酰胺高速紡絲 拉伸一步法工藝 FDY是在 POY基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的嶄新工藝。由于它是在同一臺(tái)設(shè)備上完成高速紡絲、拉伸和蒸汽定型，因此該工藝簡(jiǎn)稱為 H4S（ HighSpeedStretchSetSpinning）技術(shù)。 ⒈全拉伸絲生產(chǎn)流程 聚己內(nèi)酰胺 FDY生產(chǎn)流程圖 1螺桿擠出機(jī) 2熔體分配管 3紡絲箱 4紡絲甬道 7第一、二、三導(dǎo)絲輥 8高速卷繞頭 紡絲 →上油 →拉伸 → 蒸汽噴嘴交絡(luò)定型 →卷繞 ⒉ 全拉伸絲生產(chǎn)工藝 ⑴紡絲溫度 聚酰胺 6和 66的熔點(diǎn)分別為 215℃ 和 255℃ ，而兩者的分解溫度基本相近，約 300℃ 左右 ，為此聚酰胺 6的紡絲溫度可控制在 270℃ ，聚酰胺 66則控制在 280～ 290℃ 左右。 由于 聚酰胺 66的熔點(diǎn)與分解溫度之間的范圍較窄，因此紡絲時(shí)允許的溫度波動(dòng)范圍更小，對(duì)紡絲溫度的控制要求更為嚴(yán)格 。 ⑵ 冷卻條件 通常冷卻吹風(fēng)使用 20℃ 左右 的露點(diǎn)風(fēng)，送風(fēng)速度一般為 ～ ，相對(duì)濕度為 75％～ 85％。 ⑶紡絲速度和噴絲頭拉伸比 目前高速紡絲的紡速已達(dá)到 4000～6000m/min，甚至更高， 當(dāng)紡速高于3000m/min之后，剩余拉伸倍數(shù)變化較為緩慢 。 這一規(guī)律可作為高速紡絲與常規(guī)紡絲的分界點(diǎn)，當(dāng)紡速超過(guò)此界限時(shí)，就能有效地減小后（剩余）拉伸倍數(shù)。 FDY機(jī)通過(guò)第一導(dǎo)絲輥的高速紡絲和第二導(dǎo)絲輥的補(bǔ)充拉伸，便可獲得全拉伸絲。 ⑷ 上油 高速紡絲上油比常規(guī)紡絲上油更為重要，
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