第十章氨纶.ppt

第十章氨纶
第1页，共26页，编辑于2022年，星期一
第一节 氨纶的概述
氨纶纤维
是以聚氨基甲酸酯为主要成分的一种嵌段共聚物制成的纤维。—简称氨纶
弹性纤维
“莱卡（Lycra ）”
“
湿法纺丝
熔体纺丝
反应纺丝
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熔体纺丝由于一般聚氨酯在高温停留时间稍长就会发生过量交联生成凝胶，还会发生异氰酸酯逆反应，使产品物理机械性能变差，因此很少被采用。
反应纺丝也称化学纺丝，在纺丝液转化成固态纤维时，必须经过化学反应，由单体或预聚物形成高聚物的过程与成纤过程同时进行，目前世界采用该法生产氨纶占总产量的10% 左右。
湿法纺丝和腈纶湿法纺丝类似，生产氨纶较少使用
第二节 氨纶的生产
纺丝
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一、 干法纺丝
是目前被广泛采用的方法，产量占世界总产量的80%。~，纺丝速度在200~600米/分，所生产的氨纶质量优良，位居首位。其生产流程示意图如下：
第二节 氨纶的生产
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第二节 氨纶的生产
预聚合
嵌段共聚物
共聚物溶液
纺丝原液
二异氰酸酯
原液细流
在热空气中成型/上油
卷绕丝
产品
聚酯/聚醚
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第二节 氨纶的生产
干法纺丝以聚醚二醇PTMG与二异氰酸酯MDI  以1：2的摩尔比在一定的反应温度及时间条件下形成预聚物，预聚物经溶剂混合溶解后，再加入二胺进行链增长反应，形成嵌段共聚物溶液，再经混合、过滤、脱泡等工序，制成性能均匀一致的纺丝原液。
聚氧乙烯、聚氧丙烯、四氢呋喃
’一甲撑二苯双异氰酸酯
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第二节 氨纶的生产
然后用计量泵定量均匀地压入纺丝头。在压力的作用下，纺丝液从喷丝板毛细孔中被挤出形成丝条细流，并进入甬道。甬道中充有热空气，使丝条细流中的溶剂迅速挥发，并被空气带走，丝条浓度不断提高直至凝固，与此同时丝条细流被拉伸变细，最后被卷绕成一定的卷装。-，纺丝速度200-600 m/min，有的可高达1000 m/min。
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结构和弹性
氨纶弹性很高，伸长率大于400%
聚合物是由脲基结构的硬链段通过氨基甲酸酯(-NHCO-O-)与软链段交替相接的大分子
硬链段短，软链段长。
硬链段起结点作用，阻止受力时分子链产生滑移；
软链段间分子作用力小，易运动，链段往往弯曲不规则，是产生弹性的必要条件之一。
第三节 氨纶的结构和性能
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第三节 氨纶的结构和性能
作用力主要为范德华力，不能形成氢
键，作用很弱
分子链间的亚氨基和碳基可形成较强的氢键结合
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氨 纶 的 弹 性 结 构 模型(伸长200%)
第三节 氨纶的结构和性能
分子链中的硬链段相互整齐排列，形成晶区;
软链段的分子链未受到外力作用的部分呈松弛状态(弯曲或卷曲)，在受到外力作用后，纤维伸长200%的状态下，部分软链段分子链段被拉伸，也整齐排列，甚至发生结晶，不过这种状态，当外力消除后，由于分子链间作用力弱，这种被拉伸的分子链又会自由滑动变成松弛状，回缩到应力最小状态，表现出高弹性。
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性能
1 吸湿性：
在20℃和65%的相对湿度下，%，比棉、羊毛和锦纶（4%）小，但优于涤纶（%）、丙纶（%）
第三节 氨纶的结构和性能
2 强度：
断裂强度干态为0. 44～ 0. 88 cN /tex,
湿态为0. 35～ 0. 88 cN / tex。
是橡胶丝的3~5 倍。
当纤维受到拉伸, 伸长到最大长度时, 纤维变细,在这个细度下测出的强度为有效强度
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3 弹性：
氨纶的弹性模量较小，丝的柔软性较好。随着软链段部分分子量的增大, 其伸长率可达400 %～ 800 % , 伸长500 % 的回弹率为95 %～ 99 %。
第三节 氨纶的结构和性能
4 耐热性：
氨纶的软化点为205～ 210 ℃, 在95~150℃时纤维不会被损，超过150℃ 时纤维变黄，190 ℃发粘，强度下降。
氨纶织物一般的定