1、v聚丙烯纖維在我國簡(jiǎn)稱丙綸。聚丙烯纖維在我國簡(jiǎn)稱丙綸。v1954年年Ziegler和和Natta發(fā)表了等規(guī)聚丙烯的制造專發(fā)表了等規(guī)聚丙烯的制造專利，即利，即Ziegler-Natta催化劑，于催化劑，于l 957年意大利年意大利Montefibre公司實(shí)現(xiàn)了聚丙烯纖維的工業(yè)化生產(chǎn)。公司實(shí)現(xiàn)了聚丙烯纖維的工業(yè)化生產(chǎn)。以后英國、美國相繼開始生產(chǎn)等規(guī)聚丙烯短纖維。以后英國、美國相繼開始生產(chǎn)等規(guī)聚丙烯短纖維。v丙綸原料來源豐富，制造工藝簡(jiǎn)單、成本低廉。丙丙綸原料來源豐富，制造工藝簡(jiǎn)單、成本低廉。丙綸具有許多優(yōu)良的性能，可供服裝、裝飾及產(chǎn)業(yè)用綸具有許多優(yōu)良的性能，可供服裝、裝飾及產(chǎn)業(yè)用品使用，并在此三大

2、領(lǐng)域內(nèi)有廣闊的前景。品使用，并在此三大領(lǐng)域內(nèi)有廣闊的前景。v 我國近年丙綸獲得了極大發(fā)展，目前產(chǎn)量已達(dá)百我國近年丙綸獲得了極大發(fā)展，目前產(chǎn)量已達(dá)百萬噸以上。萬噸以上。v聚丙烯纖維的原料是等規(guī)聚丙烯，等規(guī)聚丙烯是以丙烯為原料，用配位陰離子作催化劑聚合而成的，下面簡(jiǎn)要介紹等規(guī)聚丙烯的制造方法v一、等規(guī)聚丙烯的合成一、等規(guī)聚丙烯的合成v 等規(guī)聚丙烯的制造，理論上可使用配位陰離子催化劑進(jìn)行聚合反應(yīng)，而在生產(chǎn)上則有獨(dú)自的聚合催化體系和制造工藝。如表1v2.配位陰離子催化劑及其種類v等規(guī)聚丙烯的聚合反應(yīng)，需要使用配位陰離子催化劑進(jìn)行催化聚合。工業(yè)上最常用的是TiCl3和烷基化合物的組合體，具體種類如下。v

3、(1)三氯化鈦：TiCl3通常是用H2、金屬或金屬有機(jī)化合物還原TiCl4而得。它是離子型的結(jié)晶，有、和四種晶型，其制備方法及催化作用參見表1。v烷基鋁化合物通常有三乙基鋁A1(C 2H 5)3和二乙基氯化鋁A1 (C 2H 5)2Cl等。三乙基鋁可用鋁、異丁烯及H2在高溫下進(jìn)行反應(yīng)得到三異丁基鋁，再加入乙烯置換得三乙基鋁；也可用氮乙烯與活化了的鋁反應(yīng)，再用鈉還原制得v 在工業(yè)生產(chǎn)中除使用上述兩種催化劑外，添加適當(dāng)?shù)牡谌M分以使其活性提高，從而使聚合物立構(gòu)規(guī)整性改善。加入的第三組分包括無機(jī)化合物有機(jī)金屬化合物及含有N、o、P、s或鹵素等的有機(jī)化合物，它們多數(shù)是供電子體與TiCl3或烷基鋁形成絡(luò)

4、合物。n80年代初，德國漢堡大學(xué)年代初，德國漢堡大學(xué) W Kaminsky等發(fā)現(xiàn)茂等發(fā)現(xiàn)茂金屬在甲基鋁氧烷（金屬在甲基鋁氧烷（MAO）的活化下可以進(jìn)行）的活化下可以進(jìn)行乙烯聚合且活性很高，也可使丙烯聚合產(chǎn)生無規(guī)乙烯聚合且活性很高，也可使丙烯聚合產(chǎn)生無規(guī)聚丙烯。聚丙烯。n茂金屬催化劑是茂金屬催化劑是20 世紀(jì)世紀(jì)90 年代以來最受關(guān)注的年代以來最受關(guān)注的烯烴聚合催化劑茂金屬催化劑的工業(yè)化為生烯烴聚合催化劑茂金屬催化劑的工業(yè)化為生產(chǎn)物理機(jī)械性能明顯改進(jìn)的聚丙烯樹脂創(chuàng)造了條產(chǎn)物理機(jī)械性能明顯改進(jìn)的聚丙烯樹脂創(chuàng)造了條件件, 如可生產(chǎn)超高剛性的等規(guī)聚丙烯高高明如可生產(chǎn)超高剛性的等規(guī)聚丙烯高高明的間規(guī)聚丙

5、烯、等規(guī)聚丙烯和間規(guī)聚丙烯的共混的間規(guī)聚丙烯、等規(guī)聚丙烯和間規(guī)聚丙烯的共混物及超高性能的聚丙烯抗沖共聚物等物及超高性能的聚丙烯抗沖共聚物等v 聚丙烯是由碳原子為主鏈的大分子所組成的，根據(jù)其甲基在空間排列位置的不同，存在等規(guī)、間規(guī)、無規(guī)三種立體結(jié)構(gòu)形式(見圖)。v （1）等規(guī)聚丙烯是一種相同構(gòu)型的有規(guī)則的重復(fù)單元，側(cè)甲基(一CH3)在主連平面的同一側(cè)，這種有規(guī)則的結(jié)構(gòu)很容易結(jié)晶。v（2）間規(guī)聚丙烯是一種相反的構(gòu)型單元交替）間規(guī)聚丙烯是一種相反的構(gòu)型單元交替有規(guī)則地排列，側(cè)甲基有規(guī)則地排列，側(cè)甲基(一一CH3)交替分布在主交替分布在主連平面的兩側(cè)，這也是一種有規(guī)則的立體結(jié)構(gòu)，連平面的兩側(cè)，這也是一

6、種有規(guī)則的立體結(jié)構(gòu)，容易結(jié)晶。容易結(jié)晶。v(3) 無規(guī)聚丙烯是一種無規(guī)則排列結(jié)構(gòu)，側(cè)無規(guī)聚丙烯是一種無規(guī)則排列結(jié)構(gòu)，側(cè)基基(CH3)完全無秩序地立體配置，所以結(jié)晶完全無秩序地立體配置，所以結(jié)晶困難，是一種無定形的聚合物。困難，是一種無定形的聚合物。v (4)成纖聚丙烯通常是等規(guī)聚合物，具有高成纖聚丙烯通常是等規(guī)聚合物，具有高度結(jié)晶性。度結(jié)晶性。其結(jié)晶是一種有規(guī)則的螺旋狀鏈，其結(jié)晶是一種有規(guī)則的螺旋狀鏈，這種三維的結(jié)晶，在鏈軸的直角方向也具有規(guī)這種三維的結(jié)晶，在鏈軸的直角方向也具有規(guī)則的鏈堆砌。如圖則的鏈堆砌。如圖45所示。所示。v(5) 等規(guī)聚丙烯結(jié)晶等規(guī)聚丙烯結(jié)晶有有 、 、 、 和擬六和擬

7、六方變體五種。方變體五種。其中與成其中與成形加工有關(guān)的主要有形加工有關(guān)的主要有 、 和擬六方變體。和擬六方變體。v 變體為普通的單斜變體為普通的單斜晶系晶體。晶系晶體。v 變體為六方晶系晶變體為六方晶系晶體。體。v表表43為等規(guī)聚丙烯的幾種球晶特征。為等規(guī)聚丙烯的幾種球晶特征。v 聚丙烯的結(jié)晶速度隨結(jié)晶溫度而變化。通常聚丙烯的結(jié)晶速度隨結(jié)晶溫度而變化。通常在在125135c時(shí)結(jié)晶速度較快。聚丙烯等規(guī)度時(shí)結(jié)晶速度較快。聚丙烯等規(guī)度高，結(jié)晶速度也高，添加少量有機(jī)金屬鹽，如高，結(jié)晶速度也高，添加少量有機(jī)金屬鹽，如苯甲酸鋁等成核劑，可使結(jié)晶速度增加。表苯甲酸鋁等成核劑，可使結(jié)晶速度增加。表114列舉了

8、各種聚丙烯樣品的結(jié)晶度。列舉了各種聚丙烯樣品的結(jié)晶度。v （一） 分子量及其分布 聚丙烯分子量及其分布對(duì)于熔融時(shí)的流動(dòng)性質(zhì)和成品纖維質(zhì)量有很大的影響。v（1）聚丙烯分子量可用特性粘數(shù)來表征，特性粘數(shù)的測(cè)定常用的溶劑有十氫萘、四氫萘和1，2，4三氯代苯等，在一定的測(cè)定溫度條件下特性粘數(shù)與分子量間的關(guān)系如表；v（二）等規(guī)度（二）等規(guī)度v等規(guī)聚內(nèi)烯的等規(guī)度一般大于等規(guī)聚內(nèi)烯的等規(guī)度一般大于95%，因此有很強(qiáng)的結(jié)，因此有很強(qiáng)的結(jié)晶能力，且結(jié)晶后可大大提高產(chǎn)品的力學(xué)性能。晶能力，且結(jié)晶后可大大提高產(chǎn)品的力學(xué)性能。v（三（三)熱性質(zhì)熱性質(zhì) v1.文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)的聚丙烯玻璃化溫度有不同的數(shù)值，大致文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)的聚丙烯

9、玻璃化溫度有不同的數(shù)值，大致在在-35-10 范圍內(nèi)，無規(guī)聚丙烯范圍內(nèi)，無規(guī)聚丙烯-12-15 ，等規(guī)聚，等規(guī)聚丙烯而言是在丙烯而言是在-3025 隨試樣純度、測(cè)定方法和條件隨試樣純度、測(cè)定方法和條件而定。而定。2. 聚丙烯的熔點(diǎn)為聚丙烯的熔點(diǎn)為176，較聚乙烯高，較聚乙烯高3555，比，比聚酰胺等要低。等規(guī)度越高，熔點(diǎn)也越高。聚酰胺等要低。等規(guī)度越高，熔點(diǎn)也越高。3. 聚丙烯的導(dǎo)熱系數(shù)是所有纖維中最低的，為聚丙烯的導(dǎo)熱系數(shù)是所有纖維中最低的，為(8.7917.58)10 2W(mK)，用作保溫材料比羊毛還好。，用作保溫材料比羊毛還好。v1. 圖圖49為聚丙烯和為聚丙烯和幾種常見熔紡高聚物的幾

10、種常見熔紡高聚物的流動(dòng)曲線，可以看出在流動(dòng)曲線，可以看出在不同的切變應(yīng)力下其粘不同的切變應(yīng)力下其粘性行為的比較，等規(guī)聚性行為的比較，等規(guī)聚丙烯和高密度聚乙烯相丙烯和高密度聚乙烯相似，較為明顯地顯示出似，較為明顯地顯示出假塑性行為。而聚酯和假塑性行為。而聚酯和聚酰胺聚酰胺66則在較低的切則在較低的切變應(yīng)力變應(yīng)力(10410 5Pa以下以下)下顯示牛頓流動(dòng)性質(zhì)。下顯示牛頓流動(dòng)性質(zhì)。v2. 聚丙烯試樣分子量越大，分子量分布愈寬，試樣聚丙烯試樣分子量越大，分子量分布愈寬，試樣在較低溫度在較低溫度(190一一210)和切變應(yīng)力較高的情況下。和切變應(yīng)力較高的情況下。易產(chǎn)生熔體破裂，聚丙烯出現(xiàn)熔體破裂的臨界

11、切變應(yīng)易產(chǎn)生熔體破裂，聚丙烯出現(xiàn)熔體破裂的臨界切變應(yīng)力為力為31075l0 5Pa。v3. 在受切變應(yīng)力的情況下，熔體在壓縮和形變時(shí)顯在受切變應(yīng)力的情況下，熔體在壓縮和形變時(shí)顯現(xiàn)彈性性質(zhì)，聚丙烯的彈性行為是十分顯著的，熔體現(xiàn)彈性性質(zhì)，聚丙烯的彈性行為是十分顯著的，熔體在出口處產(chǎn)生出口脹大效應(yīng)。在出口處產(chǎn)生出口脹大效應(yīng)。v聚丙烯樹脂質(zhì)量對(duì)纖維性能影響很大。用分子量分聚丙烯樹脂質(zhì)量對(duì)纖維性能影響很大。用分子量分布較窄的樹脂所得纖維的模量較高。國內(nèi)纖維級(jí)聚丙布較窄的樹脂所得纖維的模量較高。國內(nèi)纖維級(jí)聚丙烯粘均分子量烯粘均分子量=1820萬，分子量分布的多分散性系萬，分子量分布的多分散性系數(shù)數(shù)6。一般

12、紡單絲用原料樹脂的。一般紡單絲用原料樹脂的 =2dlg，紡復(fù)絲，紡復(fù)絲用原料樹脂的用原料樹脂的 =1.5dLg左右。左右。v 聚丙烯大分子鏈上不含有極性基團(tuán)，其吸水性極差，聚丙烯大分子鏈上不含有極性基團(tuán)，其吸水性極差，所以對(duì)切片含水要求并不太嚴(yán)格。所以對(duì)切片含水要求并不太嚴(yán)格。切片含水率一般應(yīng)切片含水率一般應(yīng)小于小于0.1。v聚丙烯要求等規(guī)度為聚丙烯要求等規(guī)度為95%以上以上，若低于，若低于90時(shí)紡絲時(shí)紡絲困難。熔點(diǎn)約穩(wěn)定在困難。熔點(diǎn)約穩(wěn)定在164172C之間?；曳謶?yīng)小于之間?；曳謶?yīng)小于0.05%，鐵、鈦含量應(yīng)小于，鐵、鈦含量應(yīng)小于20ppm。v等規(guī)聚丙烯是一種典型的熱塑性高聚物，可熔融加等規(guī)

13、聚丙烯是一種典型的熱塑性高聚物，可熔融加工成為各種用途的制品。工業(yè)生產(chǎn)丙綸的紡絲方法一工成為各種用途的制品。工業(yè)生產(chǎn)丙綸的紡絲方法一般有兩種，一種熔體紡絲法，一種是膜裂紡絲法。般有兩種，一種熔體紡絲法，一種是膜裂紡絲法。v一、常規(guī)熔體紡絲一、常規(guī)熔體紡絲v 和聚酯纖維、聚酰胺纖維一樣，聚丙烯可以用熔體和聚酯纖維、聚酰胺纖維一樣，聚丙烯可以用熔體紡絲法制得長絲和短纖維。紡絲法制得長絲和短纖維。v 由于成纖聚丙烯具有較高的分子量和較高的熔體由于成纖聚丙烯具有較高的分子量和較高的熔體粘度，熔體的流動(dòng)性差，故粘度，熔體的流動(dòng)性差，故需采用高于聚丙烯熔點(diǎn)需采用高于聚丙烯熔點(diǎn)100 C左右或更高的擠出溫度

14、（左右或更高的擠出溫度（熔體溫度熔體溫度)才能使才能使其熔體具有必要的流動(dòng)性并順利進(jìn)行紡絲。其熔體具有必要的流動(dòng)性并順利進(jìn)行紡絲。v紡制長絲時(shí)，卷繞絲收集在筒管上。經(jīng)熱板紡制長絲時(shí)，卷繞絲收集在筒管上。經(jīng)熱板或熱輥拉伸或熱輥拉伸48倍。在拉伸之后進(jìn)行熱定型。倍。在拉伸之后進(jìn)行熱定型。并使纖維收縮至穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。并使纖維收縮至穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。v紡制短纖維的噴絲板采用紡制短纖維的噴絲板采用500孔或更多的孔孔或更多的孔數(shù)出生纖維集束成幾十至幾百萬分特的絲數(shù)出生纖維集束成幾十至幾百萬分特的絲束，在蒸汽箱中于束，在蒸汽箱中于100130 下拉伸，拉伸倍下拉伸，拉伸倍數(shù)較長絲為低，通常僅為數(shù)較長絲為低，通常僅為3

15、4倍。拉伸后的絲倍。拉伸后的絲束進(jìn)行卷曲，然后進(jìn)行松弛熱處理，最后切斷束進(jìn)行卷曲，然后進(jìn)行松弛熱處理，最后切斷成棉型或毛型短纖維。成棉型或毛型短纖維。聚丙烯纖維的紡絲設(shè)備和聚酯、聚丙烯纖維的紡絲設(shè)備和聚酯、聚酰胺纖維相似，但也有其特點(diǎn)。聚酰胺纖維相似，但也有其特點(diǎn)。通常使用大長徑比單螺桿擠出機(jī)。通常使用大長徑比單螺桿擠出機(jī)。l 雖然等規(guī)聚丙烯是結(jié)晶的，雖然等規(guī)聚丙烯是結(jié)晶的，但仍然像其它熱塑性高聚物那樣但仍然像其它熱塑性高聚物那樣容易擠出成型。改變紡絲條件可容易擠出成型。改變紡絲條件可獲得不同取向度、結(jié)晶度、強(qiáng)度獲得不同取向度、結(jié)晶度、強(qiáng)度的纖維，圖的纖維，圖3636為聚丙烯纖維取為聚丙烯纖維

16、取向度和結(jié)晶度對(duì)強(qiáng)度的影響。由向度和結(jié)晶度對(duì)強(qiáng)度的影響。由圖可見，要得到高強(qiáng)度的纖圖可見，要得到高強(qiáng)度的纖維必須進(jìn)行高倍拉伸，以提高維必須進(jìn)行高倍拉伸，以提高纖維的取向度和結(jié)晶度。纖維的取向度和結(jié)晶度。v1. 紡絲溫度紡絲溫度v紡絲溫度是紡絲過程的重要工藝參數(shù)紡絲溫度是紡絲過程的重要工藝參數(shù),v 聚丙烯紡絲時(shí)，螺桿各區(qū)的溫度控制也與滌綸或錦聚丙烯紡絲時(shí)，螺桿各區(qū)的溫度控制也與滌綸或錦綸紡絲時(shí)一樣。一、二區(qū)為預(yù)熱和部分熔融區(qū)，三、綸紡絲時(shí)一樣。一、二區(qū)為預(yù)熱和部分熔融區(qū)，三、四區(qū)為主要加熱熔融區(qū)，五區(qū)為均化和計(jì)量區(qū)。四區(qū)為主要加熱熔融區(qū)，五區(qū)為均化和計(jì)量區(qū)。v（1） 樹脂的分子量增大，紡絲溫度也

17、要相應(yīng)提高；樹脂的分子量增大，紡絲溫度也要相應(yīng)提高；分子量分布越寬，則采用的紡絲溫度也越高。分子量分布越寬，則采用的紡絲溫度也越高。v（2）聚丙烯具有較高的特性粘數(shù)和熔體粘度，所以，）聚丙烯具有較高的特性粘數(shù)和熔體粘度，所以，在較低紡絲溫度下，易引起取向和結(jié)晶，并形成高度在較低紡絲溫度下，易引起取向和結(jié)晶，并形成高度有序的單斜晶體結(jié)構(gòu)：而在較高溫度下紡絲，初生纖有序的單斜晶體結(jié)構(gòu)：而在較高溫度下紡絲，初生纖維的預(yù)取向度低，形成不穩(wěn)定的碟狀液晶結(jié)構(gòu)?？梢跃S的預(yù)取向度低，形成不穩(wěn)定的碟狀液晶結(jié)構(gòu)?？梢圆捎幂^高的后拉伸獲得高強(qiáng)力纖維。采用較高的后拉伸獲得高強(qiáng)力纖維。v（1）成形過程中冷卻速度對(duì)聚丙烯

18、纖維質(zhì)量）成形過程中冷卻速度對(duì)聚丙烯纖維質(zhì)量有很大影響，冷卻較快，紡絲得到不穩(wěn)定碟狀液有很大影響，冷卻較快，紡絲得到不穩(wěn)定碟狀液晶結(jié)構(gòu)的初生纖維，晶區(qū)尺寸小，有利于纖維后晶結(jié)構(gòu)的初生纖維，晶區(qū)尺寸小，有利于纖維后拉伸。拉伸。如緩慢冷卻，則得到的初生纖維是穩(wěn)定的如緩慢冷卻，則得到的初生纖維是穩(wěn)定的單斜晶體結(jié)構(gòu)。單斜晶體結(jié)構(gòu)。v （2） 降低絲室溫度，增大吹風(fēng)速度有利于降低絲室溫度，增大吹風(fēng)速度有利于冷卻，初生纖維的密度就有所下降。在實(shí)際生產(chǎn)冷卻，初生纖維的密度就有所下降。在實(shí)際生產(chǎn)中絲室溫度以偏低較好。采用側(cè)吹風(fēng)時(shí)絲室溫中絲室溫度以偏低較好。采用側(cè)吹風(fēng)時(shí)絲室溫度可取度可取3040 ，送風(fēng)溫度為，

19、送風(fēng)溫度為25 ，風(fēng)速，風(fēng)速0.30.4m/s。v3.噴絲頭拉伸噴絲頭拉伸v噴絲頭拉伸不僅使纖維變細(xì)，而且對(duì)纖維的噴絲頭拉伸不僅使纖維變細(xì)，而且對(duì)纖維的后拉伸及纖維結(jié)構(gòu)有很大影響。噴絲頭拉伸過后拉伸及纖維結(jié)構(gòu)有很大影響。噴絲頭拉伸過大，會(huì)導(dǎo)致初生纖維產(chǎn)生穩(wěn)定的單斜晶體結(jié)構(gòu)，大，會(huì)導(dǎo)致初生纖維產(chǎn)生穩(wěn)定的單斜晶體結(jié)構(gòu)，從而使后拉伸很難進(jìn)行。聚丙烯紡絲時(shí)，噴絲從而使后拉伸很難進(jìn)行。聚丙烯紡絲時(shí)，噴絲頭頭v拉伸倍數(shù)一般以拉伸倍數(shù)一般以60倍左有為宜倍左有為宜，這樣得到的，這樣得到的卷繞絲具有較少穩(wěn)定結(jié)構(gòu)后拉伸較易進(jìn)行。卷繞絲具有較少穩(wěn)定結(jié)構(gòu)后拉伸較易進(jìn)行。表表37顯示初牛纖維性質(zhì)與噴絲頭拉伸的依賴顯示

20、初牛纖維性質(zhì)與噴絲頭拉伸的依賴關(guān)系關(guān)系。v聚丙烯紡絲時(shí)，由于其熔體粘度較大，且非聚丙烯紡絲時(shí)，由于其熔體粘度較大，且非牛頓性強(qiáng)，故擠出脹大比牛頓性強(qiáng)，故擠出脹大比B0要比聚酯為大。當(dāng)要比聚酯為大。當(dāng)B0增大時(shí)，熔體細(xì)流拉伸性能逐漸變壞，且往增大時(shí)，熔體細(xì)流拉伸性能逐漸變壞，且往往隨之產(chǎn)生熔體破裂，使初生纖維表面發(fā)生破往隨之產(chǎn)生熔體破裂，使初生纖維表面發(fā)生破壞有時(shí)呈鋸齒形和波紋形，甚至生成螺旋絲。壞有時(shí)呈鋸齒形和波紋形，甚至生成螺旋絲。v紡絲速度過高或紡絲溫度偏低，至超過臨界紡絲速度過高或紡絲溫度偏低，至超過臨界切變應(yīng)力時(shí)，就出現(xiàn)熔體破裂影響產(chǎn)品質(zhì)切變應(yīng)力時(shí)，就出現(xiàn)熔體破裂影響產(chǎn)品質(zhì)量或使卷繞不

21、能正常進(jìn)行。量或使卷繞不能正常進(jìn)行。v初生纖維結(jié)晶度約為初生纖維結(jié)晶度約為33一一40，其雙折射約為，其雙折射約為1610-3。還須經(jīng)拉伸和熱定型處理，賦予纖維強(qiáng)力。還須經(jīng)拉伸和熱定型處理，賦予纖維強(qiáng)力等性能。等性能。v 聚丙烯纖維的后拉伸溫度以聚丙烯纖維的后拉伸溫度以120一一130為宜，在為宜，在此溫度下拉伸性能好，結(jié)晶速度也最高。此溫度下拉伸性能好，結(jié)晶速度也最高。v 聚丙烯纖維的拉伸速度一般偏低些為好，這是由聚丙烯纖維的拉伸速度一般偏低些為好，這是由于過高的拉伸速度會(huì)增加拉伸斷頭率。于過高的拉伸速度會(huì)增加拉伸斷頭率。v 卷繞絲放置時(shí)間延長，纖維的結(jié)晶度有所增加，卷繞絲放置時(shí)間延長，纖維

22、的結(jié)晶度有所增加，在在24L后變化就趨于平緩。國內(nèi)丙綸短纖維拉伸，一后變化就趨于平緩。國內(nèi)丙綸短纖維拉伸，一般第一拉伸溫度為般第一拉伸溫度為60一一65c，拉伸倍數(shù)，拉伸倍數(shù)3.94.4倍，第倍，第二段拉伸溫度為二段拉伸溫度為135145c，拉伸倍數(shù)，拉伸倍數(shù)1.11.2倍，倍，總拉伸倍數(shù)棉型總拉伸倍數(shù)棉型4.64.8倍，毛型倍，毛型5.0一一5.5倍。倍。v在松弛狀態(tài)下熱定型制得的纖維具有很在松弛狀態(tài)下熱定型制得的纖維具有很好的尺寸穩(wěn)定性，纖維的結(jié)晶度由好的尺寸穩(wěn)定性，纖維的結(jié)晶度由51提高到提高到61左右。左右。v實(shí)踐表明，聚丙烯纖維的熱定型溫度以實(shí)踐表明，聚丙烯纖維的熱定型溫度以1201

23、30 左右為宜。熱定型溫度升高，左右為宜。熱定型溫度升高，纖維結(jié)晶度增大。纖維結(jié)晶度增大。v首先在工業(yè)上成功地由薄膜制得的纖維是聚首先在工業(yè)上成功地由薄膜制得的纖維是聚乙烯和聚丙烯割裂扁條，或稱為扁絲。乙烯和聚丙烯割裂扁條，或稱為扁絲。割裂割裂扁條是通過把擠出吹脹的管狀薄膜或扁條是通過把擠出吹脹的管狀薄膜或T型機(jī)型機(jī)頭擠出平膜，用刀片切割成扁帶，再經(jīng)單軸頭擠出平膜，用刀片切割成扁帶，再經(jīng)單軸拉伸，得到拉伸，得到55一一l 65tex左右的扁絲。左右的扁絲。主要用主要用于代替黃麻制做的包裝袋聚丙烯有耐腐爛于代替黃麻制做的包裝袋聚丙烯有耐腐爛和輕便等優(yōu)點(diǎn)。聚丙烯切割扁絲也應(yīng)用于地和輕便等優(yōu)點(diǎn)。聚丙

24、烯切割扁絲也應(yīng)用于地毯襯底織物由于它可以經(jīng)受橡膠硫化時(shí)的毯襯底織物由于它可以經(jīng)受橡膠硫化時(shí)的溫度條件，故可用于族絨地毯的支撐用織物。溫度條件，故可用于族絨地毯的支撐用織物。是將擠出或吹塑得到的薄膜，經(jīng)單軸拉伸，使聚合物是將擠出或吹塑得到的薄膜，經(jīng)單軸拉伸，使聚合物大分子沿拉伸方向取向，在軸向強(qiáng)度有很大提高，與大分子沿拉伸方向取向，在軸向強(qiáng)度有很大提高，與此同時(shí)，垂直于拉伸方向此同時(shí)，垂直于拉伸方向(橫向橫向)的強(qiáng)度則下降很多，的強(qiáng)度則下降很多，然后對(duì)薄膜施以外力，然后對(duì)薄膜施以外力，即通過針輥或齒輥等破纖裝置，即通過針輥或齒輥等破纖裝置，將薄膜開纖，再經(jīng)物理、化學(xué)或機(jī)械作用使開纖薄膜將薄膜開纖

25、，再經(jīng)物理、化學(xué)或機(jī)械作用使開纖薄膜進(jìn)一步離散成纖維網(wǎng)狀物或連續(xù)長絲。進(jìn)一步離散成纖維網(wǎng)狀物或連續(xù)長絲。另外，還有一另外，還有一種方法是在薄膜拉神前，先在其表面壓紋，或先擠出種方法是在薄膜拉神前，先在其表面壓紋，或先擠出一種異形薄膜，然后經(jīng)后拉伸和機(jī)械處理得到類似復(fù)一種異形薄膜，然后經(jīng)后拉伸和機(jī)械處理得到類似復(fù)絲一樣的纖維，這可看成是介于割裂纖維和撕裂纖維絲一樣的纖維，這可看成是介于割裂纖維和撕裂纖維之間的一種成纖方法。之間的一種成纖方法。撕裂纖維生產(chǎn)的關(guān)鍵是薄膜原纖化，通常有三種方法。撕裂纖維生產(chǎn)的關(guān)鍵是薄膜原纖化，通常有三種方法。v薄膜經(jīng)機(jī)械原纖化得到一種網(wǎng)格大小不定的網(wǎng)薄膜經(jīng)機(jī)械原纖化得

26、到一種網(wǎng)格大小不定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，或得到長度和寬度都不規(guī)則的單纖維。狀結(jié)構(gòu)，或得到長度和寬度都不規(guī)則的單纖維。v 這種方法是將聚合物薄膜扁條這種方法是將聚合物薄膜扁條在施加一定壓在施加一定壓力的兩塊橡膠板之間進(jìn)行拉伸力的兩塊橡膠板之間進(jìn)行拉伸并使它在垂直于并使它在垂直于扁條拉伸方向作橫向相對(duì)滑動(dòng)，使這些扁條被撕扁條拉伸方向作橫向相對(duì)滑動(dòng)，使這些扁條被撕裂成許多線條再將這單線條通過一個(gè)旋轉(zhuǎn)的圓裂成許多線條再將這單線條通過一個(gè)旋轉(zhuǎn)的圓筒形刷子的作用。使其進(jìn)一步裂纖，使彼此平行筒形刷子的作用。使其進(jìn)一步裂纖，使彼此平行排列。排列。v：在可調(diào)節(jié)機(jī)械原纖化生產(chǎn)方法中，針輥法己確認(rèn)可在工業(yè)生產(chǎn)中使用。大量鋼針

27、安裝在輥筒上，針輥的旋轉(zhuǎn)方向一般與薄膜運(yùn)行方向相同，針輥在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)刺高薄膜，并切割一定距離。由這種方法生產(chǎn)的纖維主要是長方形的，裂纖后可得到一個(gè)具有一定規(guī)則的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)物。v 針輥切割法所得撕裂纖維的典型纖度在針輥切割法所得撕裂纖維的典型纖度在5553333dtex之間。這些制品適合于做地毯、人造草坪之間。這些制品適合于做地毯、人造草坪,包裝材料以及股線、繩索等，也有用它做薄膜增強(qiáng)材包裝材料以及股線、繩索等，也有用它做薄膜增強(qiáng)材料的?？烧{(diào)節(jié)機(jī)械原纖化網(wǎng)狀物，能再分成狹窄的纖料的?？烧{(diào)節(jié)機(jī)械原纖化網(wǎng)狀物，能再分成狹窄的纖維網(wǎng)，然后可進(jìn)行梳理和單獨(dú)加捻，或與其他天然纖維網(wǎng)，然后可進(jìn)行梳理和單獨(dú)加捻

28、，或與其他天然纖維混紡，得到普通紡織紗線，用于編織和針織加工。維混紡，得到普通紡織紗線，用于編織和針織加工。v用一個(gè)在?？谀４降囊粋?cè)或兩側(cè)帶有確定幾用一個(gè)在?？谀４降囊粋?cè)或兩側(cè)帶有確定幾何形狀的何形狀的T型?？?，將熱塑性熔融物擠出，得到型模口，將熱塑性熔融物擠出，得到一幅寬的異型薄膜。模唇的幾何形狀可以是長一幅寬的異型薄膜。模唇的幾何形狀可以是長方形、三角形或圓形。拉伸后每根條帶又可分方形、三角形或圓形。拉伸后每根條帶又可分裂成多根連續(xù)長絲。長絲經(jīng)過進(jìn)一步熱處理定裂成多根連續(xù)長絲。長絲經(jīng)過進(jìn)一步熱處理定型，可收集在筒子上。型，可收集在筒子上。v這類聚丙烯長絲的纖度為這類聚丙烯長絲的纖度為22.

29、2327.78dtex，當(dāng)完全分成單獨(dú)長絲時(shí)，與熔體紡絲生產(chǎn)的復(fù)當(dāng)完全分成單獨(dú)長絲時(shí)，與熔體紡絲生產(chǎn)的復(fù)絲在外觀上十分相似，且截面形狀也很接近。絲在外觀上十分相似，且截面形狀也很接近。紗線主要用于優(yōu)質(zhì)繩索、包裝和保護(hù)材料以及紗線主要用于優(yōu)質(zhì)繩索、包裝和保護(hù)材料以及地毯與工業(yè)用織物。地毯與工業(yè)用織物。 v在聚合物熔點(diǎn)以下由壓紋輥對(duì)薄膜進(jìn)行冷壓壓紋。當(dāng)薄膜進(jìn)入夾輥時(shí)，就被壓向旁側(cè)。 改變輥筒溫度和施加的壓力，可得到不同厚度的連接膜，可以在縱向上完全分離，也可以是保持壓紋后的薄膜為具有足夠厚度和強(qiáng)度的連接膜，以便于處理和最后加捻裂纖。v將連接膜加熱拉伸后，薄膜可分成長絲或用分絲梳分成一定纖度的絲束，

30、再用多軸卷繞。v 短程紡絲是指有冷卻絲倉而無紡絲甬道的熔短程紡絲是指有冷卻絲倉而無紡絲甬道的熔體紡絲方法。短程紡絲的特點(diǎn)是工藝流程短，體紡絲方法。短程紡絲的特點(diǎn)是工藝流程短，紡絲工序與拉伸工序直接相連，噴絲頭孔數(shù)增紡絲工序與拉伸工序直接相連，噴絲頭孔數(shù)增加，占地小，產(chǎn)量高，成本低的一種新工藝路加，占地小，產(chǎn)量高，成本低的一種新工藝路線。線。v已經(jīng)開發(fā)成功的有三種技術(shù)。已經(jīng)開發(fā)成功的有三種技術(shù)。v短程紡與普通紡比較，其特點(diǎn)為多孔低速，采用環(huán)短程紡與普通紡比較，其特點(diǎn)為多孔低速，采用環(huán)形噴絲板，應(yīng)用內(nèi)冷卻成形，產(chǎn)量大、流程短。不需形噴絲板，應(yīng)用內(nèi)冷卻成形，產(chǎn)量大、流程短。不需高層建筑紡絲裝置也只要

31、一層高層建筑紡絲裝置也只要一層7m高的單層建筑。高的單層建筑。紡絲與卷繞在同一層廠房?jī)?nèi)。紡速僅紡絲與卷繞在同一層廠房?jī)?nèi)。紡速僅640m/min,但但噴絲板孔數(shù)達(dá)噴絲板孔數(shù)達(dá)79萬孔。工藝流程如下圖。萬孔。工藝流程如下圖。v中速短程紡絲工藝流程與低速短程紡中速短程紡絲工藝流程與低速短程紡絲流程基本相同，但其拉伸設(shè)備為三堆絲流程基本相同，但其拉伸設(shè)備為三堆拉伸輥，因此占地更小。中速短程紡絲拉伸輥，因此占地更小。中速短程紡絲一般紡速為一般紡速為400600m/min，噴孔，噴孔3501300孔?？住膨體長絲的縮略代號(hào)為膨體長絲的縮略代號(hào)為BCF，是將丙綸未拉，是將丙綸未拉伸絲伸絲(UDY)經(jīng)拉伸、

32、變形或再經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加工而成經(jīng)拉伸、變形或再經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加工而成BCF長絲。該絲是三維卷曲的長絲。具有蓬松長絲。該絲是三維卷曲的長絲。具有蓬松性、彈性，并有很好的手感，給人以豐滿柔和性、彈性，并有很好的手感，給人以豐滿柔和的感覺。該長絲可用于地毯，家具布，裝飾布的感覺。該長絲可用于地毯，家具布，裝飾布等。等。v膨體長絲分一步法、兩步法和三步法，一步膨體長絲分一步法、兩步法和三步法，一步法生產(chǎn)流程為：切片輸送法生產(chǎn)流程為：切片輸送螺桿擠出螺桿擠出紡紡絲絲拉伸拉伸變形變形卷繞。見圖卷繞。見圖422v生產(chǎn)生產(chǎn)BCF的關(guān)的關(guān)鍵是在紡程上有鍵是在紡程上有一個(gè)膨化變形器一個(gè)膨化變形器部件，長絲進(jìn)入部件，長絲進(jìn)入變性器

33、之后發(fā)生變性器之后發(fā)生空氣變形，形成空氣變形，形成三維卷曲的長絲。三維卷曲的長絲。v影響影響B(tài)CF質(zhì)量的因素主要有以下四個(gè)方面：質(zhì)量的因素主要有以下四個(gè)方面：v1.長絲喂入速度對(duì)絲束膨化變形的影響長絲喂入速度對(duì)絲束膨化變形的影響v喂入速度增加絲束膨化變形加大，絲束卷曲喂入速度增加絲束膨化變形加大，絲束卷曲收縮率增加，如圖收縮率增加，如圖4-23所示。（見所示。（見P118)v2.壓縮空氣溫度對(duì)絲束膨化變形的影響壓縮空氣溫度對(duì)絲束膨化變形的影響v3.壓縮空氣壓力對(duì)絲束膨化變形的影響壓縮空氣壓力對(duì)絲束膨化變形的影響v壓縮空氣壓力增加絲束膨化變形加大，絲束壓縮空氣壓力增加絲束膨化變形加大，絲束卷曲收

34、縮率增加，如圖卷曲收縮率增加，如圖4-25所示。（見所示。（見P119)v4.長絲束的絲束特性對(duì)絲束膨化變形的影響長絲束的絲束特性對(duì)絲束膨化變形的影響v非圓形截面絲的蓬松效果好，細(xì)特絲的蓬松非圓形截面絲的蓬松效果好，細(xì)特絲的蓬松效果好，含油率過大蓬松效果差。效果好，含油率過大蓬松效果差。v非織造布又稱非織布、非織造織物、無紡織非織造布又稱非織布、非織造織物、無紡織布、無紡織物或無紡布，是紡織工業(yè)中最年輕布、無紡織物或無紡布，是紡織工業(yè)中最年輕而最有發(fā)展前途的新產(chǎn)品。非織造布生產(chǎn)已在而最有發(fā)展前途的新產(chǎn)品。非織造布生產(chǎn)已在紡織工業(yè)中形成一個(gè)新的行業(yè)紡織工業(yè)中形成一個(gè)新的行業(yè) 。v非織造布的生產(chǎn)方

35、法，有干法、紡絲成網(wǎng)法、非織造布的生產(chǎn)方法，有干法、紡絲成網(wǎng)法、濕法、射流噴網(wǎng)法及組合法濕法、射流噴網(wǎng)法及組合法(不同方法組合）等。不同方法組合）等。圖圖20是按纖維成網(wǎng)方法對(duì)無紡布進(jìn)行的分類。是按纖維成網(wǎng)方法對(duì)無紡布進(jìn)行的分類。v紡粘法的工藝流程，包紡粘法的工藝流程，包括切片熔融噴絲、牽伸、括切片熔融噴絲、牽伸、分絲成網(wǎng)和粘合，如圖分絲成網(wǎng)和粘合，如圖5所示。它的紡絲部分完全所示。它的紡絲部分完全相同于化學(xué)纖維熔融紡絲，相同于化學(xué)纖維熔融紡絲，噴絲后仍要進(jìn)行拉伸，以噴絲后仍要進(jìn)行拉伸，以使纖維獲得強(qiáng)度。牽伸后使纖維獲得強(qiáng)度。牽伸后的纖維散亂地鋪落在行進(jìn)的纖維散亂地鋪落在行進(jìn)的網(wǎng)簾上，然后進(jìn)行

36、粘合，的網(wǎng)簾上，然后進(jìn)行粘合，可以使用熱熔粘合法、化可以使用熱熔粘合法、化學(xué)粘合法以及針刺粘合法學(xué)粘合法以及針刺粘合法等。等。v 與化纖紡絲相比，紡粘法不同的地方在分絲成網(wǎng)部與化纖紡絲相比，紡粘法不同的地方在分絲成網(wǎng)部分，這也是紡粘法的關(guān)鍵性工藝部分。紡粘法分絲成分，這也是紡粘法的關(guān)鍵性工藝部分。紡粘法分絲成網(wǎng)的方式有多種，日前在商業(yè)性生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的網(wǎng)的方式有多種，日前在商業(yè)性生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的是高速氣流分絲成網(wǎng)和靜電分絲成網(wǎng)。是高速氣流分絲成網(wǎng)和靜電分絲成網(wǎng)。 圖圖22是一種高是一種高速氣流分絲成網(wǎng)裝置。速氣流分絲成網(wǎng)裝置。v該方法的具體過程是：切片熔融后擠入一含該方法的具體過程是：切片

37、熔融后擠入一含6000孔孔的長方形紡絲板，經(jīng)過紡絲板噴絲，受到高速氣流的的長方形紡絲板，經(jīng)過紡絲板噴絲，受到高速氣流的作用，進(jìn)行第一次拉伸。牽伸時(shí)作用，進(jìn)行第一次拉伸。牽伸時(shí)，有一側(cè)面冷卻系，有一側(cè)面冷卻系統(tǒng)進(jìn)行冷卻。然后，纖維在高速氣流中進(jìn)行第二次牽統(tǒng)進(jìn)行冷卻。然后，纖維在高速氣流中進(jìn)行第二次牽伸。所有氣流均從底網(wǎng)上吸走，經(jīng)牽伸后的纖維迅速伸。所有氣流均從底網(wǎng)上吸走，經(jīng)牽伸后的纖維迅速吸到底網(wǎng)上，氣流的速度為吸到底網(wǎng)上，氣流的速度為200ms，纖維網(wǎng)的均勻，纖維網(wǎng)的均勻性由噴絲板上噴絲孔的排列來控制，而網(wǎng)厚則由底網(wǎng)性由噴絲板上噴絲孔的排列來控制，而網(wǎng)厚則由底網(wǎng)走速來控制，出來的纖維網(wǎng)再經(jīng)過熱

38、壓輥粘合。成無走速來控制，出來的纖維網(wǎng)再經(jīng)過熱壓輥粘合。成無紡布。紡布。v3.紡粘法的工藝條件紡粘法的工藝條件v紡粘法的工藝參數(shù)包括切片熔融擠壓條件；紡絲工紡粘法的工藝參數(shù)包括切片熔融擠壓條件；紡絲工藝條件：如紡絲溫度、壓力、冷卻等條件；氣流拉伸藝條件：如紡絲溫度、壓力、冷卻等條件；氣流拉伸條件；鋪網(wǎng)條件；纖維往后加工條件等。我們不再作條件；鋪網(wǎng)條件；纖維往后加工條件等。我們不再作詳細(xì)介紹。詳細(xì)介紹。v1.熔噴法是一種超細(xì)纖維成網(wǎng)法，它是在熔噴法是一種超細(xì)纖維成網(wǎng)法，它是在1951年美年美國研究所研究的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。所謂超細(xì)纖維，國研究所研究的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。所謂超細(xì)纖維，是指直徑在是指

39、直徑在0.015 m的纖維，一股用得較多的是直的纖維，一股用得較多的是直徑在徑在13 m的纖維。用烯烴類纖維制作出的非織造的纖維。用烯烴類纖維制作出的非織造布手感柔軟、過濾性好，但強(qiáng)度較低，日前多應(yīng)用布手感柔軟、過濾性好，但強(qiáng)度較低，日前多應(yīng)用于過濾。于過濾。v2.熔噴成網(wǎng)的工藝原理，如圖熔噴成網(wǎng)的工藝原理，如圖23所示。所示。v成網(wǎng)過程是，在通道成網(wǎng)過程是，在通道A噴出的高溫、高壓氣流作用噴出的高溫、高壓氣流作用下，從通道下，從通道B擠出的熔融高分子物變成長短粗細(xì)不一擠出的熔融高分子物變成長短粗細(xì)不一致的超細(xì)纖維，吸聚在凝聚簾子或轉(zhuǎn)筒上而成網(wǎng)輸致的超細(xì)纖維，吸聚在凝聚簾子或轉(zhuǎn)筒上而成網(wǎng)輸出。

40、出。v3.影響熔噴非織造布質(zhì)量的因素主要有以下幾個(gè)方影響熔噴非織造布質(zhì)量的因素主要有以下幾個(gè)方面面v（1）紡絲溫度）紡絲溫度 紡絲溫度高有利于噴出，但溫度紡絲溫度高有利于噴出，但溫度過高會(huì)引起纖維結(jié)塊，對(duì)成網(wǎng)不利。過高會(huì)引起纖維結(jié)塊，對(duì)成網(wǎng)不利。v（2）熱空氣流速）熱空氣流速 熱空氣的壓力在熱空氣的壓力在343kPa，氣流，氣流速度可達(dá)速度可達(dá)500ms。v（3）熱氣流溫度）熱氣流溫度 熱空氣氣流溫度過低，易結(jié)塊，熱空氣氣流溫度過低，易結(jié)塊，過高，易熔斷，一般要求熱氣流溫度比模頭高過高，易熔斷，一般要求熱氣流溫度比模頭高10 OC左右。左右。v一、聚丙烯纖維的性能一、聚丙烯纖維的性能v 1斷裂

41、強(qiáng)度斷裂強(qiáng)度 斷裂強(qiáng)度隨溫度升高而降低，斷裂強(qiáng)度隨溫度升高而降低，聚丙烯鬃絲和復(fù)絲的強(qiáng)度范圍為聚丙烯鬃絲和復(fù)絲的強(qiáng)度范圍為3.14.5cNdtex；繩索和漁網(wǎng)絲的強(qiáng)度可達(dá)；繩索和漁網(wǎng)絲的強(qiáng)度可達(dá)5.0一一6.4cNdtex。v 2斷裂伸長斷裂伸長 不同產(chǎn)品要求斷裂伸長在不同產(chǎn)品要求斷裂伸長在15一一35之間。之間。v 3楊氏模量楊氏模量 伸長伸長l0時(shí)復(fù)絲楊氏模量為時(shí)復(fù)絲楊氏模量為6l.6792cNdtex。v4回彈性回彈性 伸長伸長5%時(shí)，聚丙烯復(fù)絲的回彈率時(shí)，聚丙烯復(fù)絲的回彈率為為88一一98。v5吸濕性和密度吸濕性和密度 在整個(gè)合成纖維品種中是最在整個(gè)合成纖維品種中是最小的，回潮率小于小

42、的，回潮率小于0.03%。密度為。密度為0.900.92。v6染色性染色性 聚丙烯染色相當(dāng)困難，常用紡前著聚丙烯染色相當(dāng)困難，常用紡前著色的方法著色。色的方法著色。v7.耐光性耐光性 聚丙烯纖維的耐老化性比較差?？删郾├w維的耐老化性比較差?？梢允褂糜袡C(jī)紫外光吸收劑，吸收聚丙烯最為敏以使用有機(jī)紫外光吸收劑，吸收聚丙烯最為敏感的波長為感的波長為300一一560nm紫外光。紫外光。 8化學(xué)性能化學(xué)性能 聚丙烯耐化學(xué)性優(yōu)良，在常溫聚丙烯耐化學(xué)性優(yōu)良，在常溫下有很好的酸堿性能。優(yōu)于所有其它合成纖維。下有很好的酸堿性能。優(yōu)于所有其它合成纖維。v1.產(chǎn)業(yè)用途產(chǎn)業(yè)用途v(1)繩索和纜繩；繩索和纜繩；(2)漁具：