成纤聚合物的基本性质
化纤纺丝工艺一般包括四个工序:原料制备、纺前准备、纺丝成型和纤维后处理。
根据成纤聚合物热分解温度和熔点的不同,采用不同的纺丝工艺。成纤聚合物氛围两大类:一类是天然高分子化合物,用于生产人造纤维;另一类为合成高分子化合物,用于生产合成纤维。作为纺丝原料,成纤聚合物的性质在一定程度上决定了纤维的性质,并且对纺丝、后加工艺也有重大影响。
可进行纺丝的成纤聚合物需满足的一般要求:
1. 聚合物大分子必须是线型的、能伸直的分子,支链尽可能少,没有庞大侧基。
2. 聚合物分子之间有适当的相互作用力,或具有一定规律性的化学结构和空间结构。
3. 聚合物应具有适当高的相对分子质量和较窄的相对分子质量分布。
4. 聚合物应具有一定的热稳定性,其熔点或软化点应比允许使用温度高得多。
化学纤维的成型普遍采用聚合物的熔体或浓溶液进行纺丝,前者称为熔体纺丝,后者称为溶液纺丝。因此,成纤聚合物必须在熔融时不分解,或能在普通的溶剂中溶解而形成浓溶液,并具有充分的成纤能力和随后使纤维性能强化的能力,保证最终所得纤维具有良好的综合性能。
聚合物 | 热分解温度/℃ | 熔点/℃ |
纤维素 | 180~220 | - |
醋酸纤维素酯 | 200~230 | - |
甲壳素 | 270 | - |
聚对苯二甲酸乙二酯 | 300~350 | 265 |
聚酰胺 6 | 300~350 | 215 |
聚酰胺 66 | 280 | 255~260 |
等规聚丙烯 | 350~380 | 176 |
聚乙烯 | 350~400 | 138 |
聚丙烯睛 | 200~250 | 320 |
聚乙烯醇 | 200~220 | 225~230 |
聚氯乙烯 | 150~200 | 170~220 |
聚乳酸(右旋) | 200 | 180 |
聚乳酸(左旋) | 200 | 173~178 |
不同聚合物适合的纺丝工艺:
熔体纺丝:聚乙烯、等规聚丙烯、聚酰胺 6、聚酰胺 66、聚对苯二甲酸乙二酯和聚乳酸的熔点低于热分解温度,可以进行熔体纺丝。
溶液纺丝:聚丙烯睛、聚氯乙烯和聚乙烯醇的熔点与热分解温度接近,甚至高于热分解温度,纤维素及其衍生物,则观察不到熔点,像这类成纤聚合物只能采用溶液纺丝方法成型。
熔融/熔体纺丝机展示:
湿法/干喷湿法纺丝机展示:
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