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1、合成纤维,主讲教师:xx,第五章,1,谢谢观赏,2019-8-29,第五章合成纤维,2,谢谢观赏,2019-8-29,第一节概 述,3,谢谢观赏,2019-8-29,第一节概 述,4,谢谢观赏,2019-8-29,第一节概 述,5,谢谢观赏,2019-8-29,第一节概 述,6,谢谢观赏,2019-8-29,第一节概 述,7,谢谢观赏,2019-8-29,第一节概 述,8,谢谢观赏,2019-8-29,第一节概 述,9,谢谢观赏,2019-8-29,第一节概 述,过高不易加工,过低者性能不好。,主要成纤高聚物的相对分子质量,10,谢谢观赏,2019-8-29,第一节概 述,分子间次价力越大,纤
2、维的强度越高。,11,谢谢观赏,2019-8-29,第一节概 述,将高聚物溶解或熔融成溶液或熔体,再经纺丝、凝固或冷却形成纤维。,12,谢谢观赏,2019-8-29,第二节 天然纤维,13,谢谢观赏,2019-8-29,第二节 天然纤维,棉纤维,14,谢谢观赏,2019-8-29,第二节 天然纤维,15,谢谢观赏,2019-8-29,第二节 天然纤维,苎麻是中国特有的以纺织为主要用途的农作物,是我国国宝,我国的苎麻产量约占全世界苎麻产量的90%以上,在国际上称为“中国草”。,16,谢谢观赏,2019-8-29,第二节 天然纤维,毛 纤 维,以羊毛纤维为主,主要成分是蛋白质。纺织用的羊毛是从绵羊
3、身上剪下的,按纤维细度、长度分级。羊毛一般呈圆柱形,从根部到顶梢逐渐变细,具有螺旋卷曲。好羊毛多数呈白色或奶油色。,17,谢谢观赏,2019-8-29,第二节 天然纤维,毛 纤 维,性 能 羊毛比棉轻,强度比棉低,但弹性好,即在小变形之后能恢复到原来形状,故其织物挺括或不易折皱。羊毛的湿强低于干强,耐酸不耐碱,受碱破坏后强力下降而颜色发黄。,18,谢谢观赏,2019-8-29,第二节 天然纤维,毛 纤 维,19,谢谢观赏,2019-8-29,第二节 天然纤维,20,谢谢观赏,2019-8-29,第三节 人造纤维,21,谢谢观赏,2019-8-29,第三节 人造纤维,22,谢谢观赏,2019-8
4、-29,第三节 人造纤维,23,谢谢观赏,2019-8-29,第三节 人造纤维,24,谢谢观赏,2019-8-29,第三节 人造纤维,25,谢谢观赏,2019-8-29,第三节 人造纤维,26,谢谢观赏,2019-8-29,第三节 人造纤维,27,谢谢观赏,2019-8-29,第三节 人造纤维,28,谢谢观赏,2019-8-29,第三节 人造纤维,29,谢谢观赏,2019-8-29,第四节 聚酯纤维,聚酯,饱和的二元酸与二元醇通过缩聚反应制得的一类线性高分子缩聚物。,30,谢谢观赏,2019-8-29,第四节 聚酯纤维,对苯二甲酸,对苯二甲酸二甲酯,一、主要原料,31,谢谢观赏,2019-8-
5、29,第四节 聚酯纤维,二、聚酯纤维的生产原理与工艺,1聚酯合成的工艺路线,酯交换聚酯路线,对苯二甲酸用乙二醇直接酯化聚酯路线,环氧乙烷酯化聚酯路线,32,谢谢观赏,2019-8-29,第四节 聚酯纤维,二、聚酯纤维的生产原理与工艺,1聚酯合成的工艺路线,(1)酯交换聚酯路线(酯交换聚酯法),33,谢谢观赏,2019-8-29,第四节 聚酯纤维,二、聚酯纤维的生产原理与工艺,1聚酯合成的工艺路线,(2)对苯二甲酸用乙二醇直接酯化聚酯路线(直接酯化聚酯法),34,谢谢观赏,2019-8-29,第四节 聚酯纤维,二、聚酯纤维的生产原理与工艺,1聚酯合成的工艺路线,(3)环氧乙烷酯化聚酯路线(环氧乙
6、烷法),35,谢谢观赏,2019-8-29,第四节 聚酯纤维,二、聚酯纤维的生产原理与工艺,1聚酯合成的工艺路线,(4)聚合原理,缩聚反应:使反应完全,必须采用真空及强力搅拌,以排出低分子副产物。,一般产品的平均相对分子质量不低于20000,用于制造纤维、薄膜的相对分子质量约为25000。,36,谢谢观赏,2019-8-29,第四节 聚酯纤维,二、聚酯纤维的生产原理与工艺,1聚酯合成的工艺路线,(4)聚合原理,37,谢谢观赏,2019-8-29,第四节 聚酯纤维,二、聚酯纤维的生产原理与工艺,2聚对苯二甲酸乙二醇酯的生产工艺,直接酯化法聚酯连续法比间歇法的成本低20%;酯交换法聚酯连续比间歇的
7、成本低10%。,38,谢谢观赏,2019-8-29,第四节 聚酯纤维,二、聚酯纤维的生产原理与工艺,2聚对苯二甲酸乙二醇酯的生产工艺,39,谢谢观赏,2019-8-29,第四节 聚酯纤维,二、聚酯纤维的生产原理与工艺,2聚对苯二甲酸乙二醇酯的生产工艺,(1)酯交换法连续生产聚酯工艺,40,谢谢观赏,2019-8-29,第四节 聚酯纤维,二、聚酯纤维的生产原理与工艺,2聚对苯二甲酸乙二醇酯的生产工艺,(2)直接酯化聚酯生产工艺,工艺过程包括酯化反应与缩聚。直接酯交换法中一般要加入了磷酸三苯酯、亚磷酸三苯酯等稳定剂,所以聚酯产物的热稳定性和聚合度都比酯交换法聚酯高,可以作为生产轮胎帘子线的高质量纤
8、维。,41,谢谢观赏,2019-8-29,第四节 聚酯纤维,二、聚酯纤维的生产原理与工艺,3聚酯的纺丝,42,谢谢观赏,2019-8-29,第四节 聚酯纤维,三、聚酯纤维的结构、性能及用途,结构,43,谢谢观赏,2019-8-29,第四节 聚酯纤维,三、聚酯纤维的结构、性能及用途,性能,44,谢谢观赏,2019-8-29,第四节 聚酯纤维,三、聚酯纤维的结构、性能及用途,用途,45,谢谢观赏,2019-8-29,第五节 锦纶纤维,是由饱和的二元酸与二元胺通过缩聚反应制得的线性高分子缩聚物。,46,谢谢观赏,2019-8-29,第五节 锦纶纤维,47,谢谢观赏,2019-8-29,第五节 锦纶纤
9、维,由已内酰胺或-氨基已酸经缩聚反应而制得的合成纤维,48,谢谢观赏,2019-8-29,第五节 锦纶纤维,主要原料:已内酰胺,生产原理:高温;惰性气体保护;水作引发剂;Mn=1500023000,生产工艺:有常压法、高压法、常减压并用、固相缩聚等,聚酰胺-6,49,谢谢观赏,2019-8-29,第五节 锦纶纤维,采用直管形反应器,助剂为水和已二酸,制备较高粘度的树脂。聚合后的熔体可直接纺丝,也可铸带切片。,主要用于生产相对粘度较低的聚酰-6树脂,所用的反应器为直形VK管和U形VK管。,将常压法制备树脂,经苯萃取除去单体和低分子物,经回转式真空干燥鼓,在190200下,用高纯度氮气保护进行聚合
10、。,所用的反应器是两直形管,前者供纺丝用,后者供注塑成型用。,50,谢谢观赏,2019-8-29,第五节 锦纶纤维,51,谢谢观赏,2019-8-29,第五节 锦纶纤维,聚酰胺-66(锦纶-66)的生产,是已二酸与已二胺的缩聚物,是最早实现工业生产的聚酰胺品种,也是产量最大。,52,谢谢观赏,2019-8-29,第五节 锦纶纤维,主要原料:已二酸、已二胺,生产原理:需要严格控制两种单体配料比,才能得到高相对分子质量的高聚物。,生产上采用:缩聚反应前,先制成盐,再缩聚。,聚酰胺-66,53,谢谢观赏,2019-8-29,第五节 锦纶纤维,间歇溶液缩聚法,54,谢谢观赏,2019-8-29,第五节
11、 锦纶纤维,55,谢谢观赏,2019-8-29,第五节 锦纶纤维,56,谢谢观赏,2019-8-29,第五节 锦纶纤维,57,谢谢观赏,2019-8-29,第六节 腈纶纤维,(聚丙烯腈纤维)是以丙烯腈为主要单体(含量大于85%)与少量其他单体共聚而得的高聚物。,58,谢谢观赏,2019-8-29,第六节 腈纶纤维,丙烯腈:分子中含有碳-碳双键和腈基,化学性质很活泼,第二单体:丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、醋酸乙烯酯等为,用量5%10%,可减少 聚丙烯腈分子间力,消除其脆性,从而可纺制成具有适当弹性的合成纤维 腈纶纤维。,第三单体:用量很少,一般低于5%,主要改进腈纶纤维的染色性能,多是带有酸性基团的
12、乙烯基单体如乙烯基苯磺酸、甲基丙烯酸、甲叉丁二 酸等;或是带有碱性基团的乙烯基单体如2-乙烯基吡啶、2-甲基-5乙烯基吡啶等。,59,谢谢观赏,2019-8-29,第六节 腈纶纤维,60,谢谢观赏,2019-8-29,第六节 腈纶纤维,61,谢谢观赏,2019-8-29,第六节 腈纶纤维,62,谢谢观赏,2019-8-29,第六节 腈纶纤维,63,谢谢观赏,2019-8-29,第六节 腈纶纤维,64,谢谢观赏,2019-8-29,第六节 腈纶纤维,65,谢谢观赏,2019-8-29,第六节 腈纶纤维,共聚物纺丝,湿法纺丝,干法纺丝,生产长丝,生产短丝,66,谢谢观赏,2019-8-29,第六节
13、 腈纶纤维,性能用途,通过共聚、混合纺丝、复合纺丝等方法可以改进聚丙烯腈纤维的染色性、耐热性、蓬松性与提高回弹性等性能。,由于聚丙烯纤维具有优良的耐光、耐气候性,所以除作衣着及毛毯之外,最适宜作室外织物,如帐篷、苫布等。,67,谢谢观赏,2019-8-29,第六节 腈纶纤维,性能用途,68,谢谢观赏,2019-8-29,第七节 聚丙烯纤维,69,谢谢观赏,2019-8-29,第七节 聚丙烯纤维,70,谢谢观赏,2019-8-29,第七节 聚丙烯纤维,71,谢谢观赏,2019-8-29,第七节 聚丙烯纤维,72,谢谢观赏,2019-8-29,第七节 聚丙烯纤维,73,谢谢观赏,2019-8-29,第七节 聚丙烯纤维,74,谢谢观赏,2019-8-29,第七节 聚丙烯纤维,75,谢谢观赏,2019-8-29,第七节 聚丙烯纤维,聚丙烯纤维密度小、强度高、吸湿性小、耐酸、耐碱、耐磨、电性能好,但染色性和耐光性差。,76,谢谢观赏,2019-8-29,第七节 聚丙烯纤维,聚丙烯纤维可与棉、毛、粘胶纤维等混纺作衣料用,在工业上聚丙烯纤维主要用途绳索、网具、滤布、帆布等;在医疗上用作纱,作外科手术衣服而耐高温高压消毒。,77,谢谢观赏,2019-8-29,Thank You!,78,谢谢观赏,2019-8-29,79,谢谢观赏,2019-8-29,