高技術(shù)纖維-材料與化學(xué)工程學(xué)院

1、高分子材料加工工藝學(xué),第三章 聚酰胺纖維,第三章 聚酰胺纖維,內(nèi)容提要：本章共有4節(jié)內(nèi)容，其中：第1節(jié)聚酰胺原料的制備與性質(zhì)，要了解清楚第2、3節(jié)是纖維成型與后加工，是重點(diǎn)，要很好掌握；第4節(jié)是產(chǎn)品性能與改性簡介，是擴(kuò)展知識結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，要適當(dāng)了解。,第三章 聚酰胺纖維,1.聚酰胺纖維是世界上最早投入工業(yè)化生產(chǎn)的合成纖維，也是合成纖維的第一個品種。 l 935年Carothers等人在實(shí)驗(yàn)室中用己二酸和已二胺制成

2、聚酰胺66，于1936—1937年發(fā)明用熔體紡絲法制造聚酰胺66纖維的技術(shù)，1938年以中間實(shí)驗(yàn)規(guī)模開始生產(chǎn)，幾乎與此同時．德國的Schlack在1938年發(fā)明用己內(nèi)酰胺聚合制取聚酰胺6和生產(chǎn)纖維的技術(shù)，1941年這種纖維開始工業(yè)化生產(chǎn)。,2.聚酰胺纖維有許多品種，以聚酰胺6和聚酰胺66為主。3.聚酰胺的合成路線一般分兩類，一類是用二元胺和二元酸縮聚而成，通式為： -[-HN(CH2)xNHCO(CH2)yCO-]-n

3、另一類是由?-氨基酸縮聚或由內(nèi)酰胺開環(huán)聚合而得．通式為： -[-HN(CH2)x CO-]-n,4.根據(jù)其單元結(jié)構(gòu)所含碳原子數(shù)目．可得到不同品種的命名（見表2-1）例如聚酰胺6纖維就是由含6個碳原子的己內(nèi)酰胺開環(huán)聚合而得的。其他聚酰胺纖維的命名，依此類推。5.聚酰胺纖維除脂肪族聚酰胺纖維外，還有含脂肪環(huán)的脂環(huán)族聚酰胺纖維，含芳香環(huán)的脂肪族(芳香族)聚酰胺纖維等類別。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(1SO)的新定義，聚酰胺

4、纖維僅包括上面幾種類型的纖維，而不包括全芳香族聚酰胺纖維。表2—1中列出了目前主要聚酰胺纖維的品種。,第一節(jié) 聚酰胺纖維的原料,一、聚酰胺纖維原料生產(chǎn)簡述1）聚酰胺的制造方法很多，但工業(yè)上最重要的方法不外乎熔融縮聚法，開環(huán)聚合法和低溫溶液聚合法三種。低溫聚合法包括界面聚合和溶液聚合。根據(jù)原料單體以及聚合體的特性不同而采用不同的制備方法。,2）聚酰胺6(聚己內(nèi)酰胺)可以由?氨基己酸縮聚制得，也可由己內(nèi)酰胺開環(huán)聚合制得。但是，在大規(guī)

5、模工業(yè)生產(chǎn)上，都是采用己內(nèi)酰胺作為原料。3）已內(nèi)配胺開環(huán)聚合制備聚己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)工藝可以來用三種不同的聚合方法：水解聚合、陰離子聚合(由于采用堿性催化劑，也稱堿聚合)和固相聚合。目前水解聚合工藝占優(yōu)勢，纖維用聚己內(nèi)酰胺的工業(yè)生產(chǎn)中尤其如此。,1.己內(nèi)酰胺開環(huán)聚合,1）環(huán)狀化合物能否轉(zhuǎn)變成聚合物，是由熱力學(xué)函數(shù)決定的。環(huán)狀化合物的自由能F1大于聚合物的自由能F2，即滿足:?F＝F2—F1＜0，聚合反應(yīng)才可能進(jìn)行。己內(nèi)酰胺開環(huán)聚合生成聚己

6、內(nèi)配胺時，反應(yīng)進(jìn)行的自由能?F變化很小，所以已內(nèi)配胺開環(huán)聚合具有可逆平衡的性質(zhì)，它不可能全部轉(zhuǎn)變成高聚物，而總殘留有部分單體和低聚體。2）熱力學(xué)上能夠聚合的環(huán)狀單體，還必須滿足動力學(xué)的條件才能聚合。己內(nèi)酰胺在熱力學(xué)上能夠聚合，但是相當(dāng)純的無水己內(nèi)酰胺加熱時并不能發(fā)生聚合。工業(yè)上普遍采用添加少量的水使己內(nèi)酰胺聚合．稱為水解聚合。,3）關(guān)于已內(nèi)酰胺的水解聚合機(jī)理，多年來有兩種不同的學(xué)說：一種是以荷蘭的赫爾曼斯為首的學(xué)派，認(rèn)為己內(nèi)酰胺的水

7、解過程是一個縮聚過程。另一種是以德國的威洛士為首的學(xué)派，認(rèn)為是一個加成聚合反應(yīng)。現(xiàn)在，通過大量的實(shí)驗(yàn)工作，比較客觀的看法認(rèn)為；整個聚合反應(yīng)過程中同時存在加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)，每一個聚己內(nèi)酰胺大分子的形成都通過下列三個階段：鏈的引發(fā)；鏈的增長；鏈的終止。,基于上述對己內(nèi)酰胺水解聚合機(jī)理的認(rèn)識，可把己內(nèi)酰胺的水解開環(huán)聚合分為三個步驟： ①已內(nèi)酰胺的引發(fā)和加成：當(dāng)己內(nèi)酰胺被水解生成氨基己酸后，己內(nèi)酰胺分子就逐個連接到氨基己酸的鏈上去

8、，直到分子量達(dá)8000(DP＝71)一14000(DP＝124)之間。 ②鏈的增長：由于在第一階段中絕大部分已內(nèi)酰胺單體都參加了反應(yīng)，因此在這一階段主要是上階段形成的短鏈進(jìn)行連接，得到分子量在18000〔DP＝160)至33000(DP＝292)之間的聚合物，這一階段以縮聚反應(yīng)為主，當(dāng)然還有少量的引發(fā)和加成反應(yīng)在同時進(jìn)行。,?平衡階段：此階段同時進(jìn)行著鏈交換、縮聚和水解等反應(yīng)，使分子量重新分布，最后根據(jù)反應(yīng)條件(例如溫度、水分及分子量

9、穩(wěn)定劑的用量等)，達(dá)到一定的動態(tài)平衡，使聚合體的平均分子量達(dá)到一定值。由于聚合過程具有可逆平衡的性質(zhì)，而且鏈交換、縮聚和水解三個反應(yīng)同時進(jìn)行，故最終反應(yīng)混合物不僅包含聚合物、單體、水和環(huán)狀齊聚物形式的低分子物。,2.聚己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)工藝流程,1）已內(nèi)酰胺的聚合工藝分間歇和連續(xù)聚合兩種，間歇聚合是將引發(fā)劑、分子量調(diào)節(jié)劑和熔融的已內(nèi)酰胺一起加入聚合釜中，在一定的溫度和壓力下進(jìn)行聚合。當(dāng)分子量達(dá)到預(yù)定要求后，便將聚合物從釜底排出，并用水急冷

10、，經(jīng)鑄帶、切粒、即得到聚己內(nèi)酰胺樹脂。間歇聚合法雖然設(shè)備比較簡單，更換品種及開停車較為方便，但各批聚合物的質(zhì)量均勻性差，操作比較繁，因此只適應(yīng)于小批量、多品種的生產(chǎn)，而大規(guī)模生產(chǎn)則以采用連續(xù)聚合法為好。,2）在己內(nèi)酰胺連續(xù)聚合工藝中，用得最多的是常壓連續(xù)聚合，這一方法根據(jù)聚合管的外形不同，分為直型和u型兩種，尤以常壓直型連續(xù)聚合管法(又稱直型vK管)最為廣泛。注：VK是德文 “連續(xù)的”單詞開頭兩個字母。3）近年來，我國從國外引進(jìn)了一

11、批聚酰胺6生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備，其特點(diǎn)是產(chǎn)量大，生產(chǎn)連續(xù)化、自動化程度高。產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，現(xiàn)以德國K．F．公司(KARL FISCHER卡爾菲瑟公司)的直型vK管為例，說明連續(xù)聚合生產(chǎn)流程(見圖2—1）。,4）操作過程概述：將己內(nèi)酰胺投入熔融鍋中，經(jīng)熔化，由活塞泵抽出并過濾后送到混合槽，再由泵輸送并經(jīng)過濾后送往己內(nèi)酰胺熔體貯槽，聚合用的助劑(消光劑二氧化鈦，開環(huán)劑無離子水，分子量穩(wěn)定劑醋酸或己二酸，熱穩(wěn)定劑等)經(jīng)過調(diào)配、混合和過濾后，送入助劑貯

12、槽；己內(nèi)酰胺熔體、助劑、Tio 2等各自通過計(jì)量泵，由各自的貯指定量地送入聚合管(vK管)上部，在進(jìn)入vK管之前，已內(nèi)酰胺熔體先預(yù)熱，己內(nèi)酰胺熔體與各種助劑和二氧化欽等在VK管上部均勻混合后，逐步向下流動，在管中經(jīng)加熱，開環(huán)聚合，平衡，降溫等過程，制得聚己內(nèi)酰胺，聚合物從聚合管底部輸送泵定量抽出，送往鑄帶、切粒。,3.聚己內(nèi)酰胺切片的紡前處理,經(jīng)聚合、鑄帶、切粒后的聚已內(nèi)酰胺切片還得經(jīng)萃取、干燥等處理，才能送至紡絲機(jī)進(jìn)行熔體紡絲，此過程

13、稱為紡前處理。(1) 萃取是為了除去切片中的低分子物含量。（2）切片的干燥 萃取后切片雖經(jīng)機(jī)械脫水，但仍含有10％左右的水分，在坊前必須待濕切片進(jìn)行干燥，使含水率降至0.06％以下，否則聚酰胺熔融時會發(fā)生水解．使粘度下降，紡絲斷頭率增加。甚至無法進(jìn)行正常紡絲,二、聚酰胺的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),(一)聚酰胺的結(jié)構(gòu)1.分子結(jié)構(gòu)1）聚酰胺的分子是由許多重復(fù)結(jié)構(gòu)單元(即鏈節(jié))通過酰胺鍵連接起來的線型長鏈分子．在晶體中呈完全伸展的平面鋸齒形構(gòu)型。

14、2）高聚物的分子量及其分布對于高聚物的加工性能和產(chǎn)品性能有很大影響。通常紡制纖維用的聚己內(nèi)酰胺數(shù)均分子量為14000一20000左右，紡制纖維用的聚己二酰己二波的分子量一般控制在20000一30000左右。分子量分布PA66 ， PA6為2.0。,2.晶態(tài)結(jié)構(gòu),X射線衍射分析表明，線型聚酰胺在固態(tài)時只是部分結(jié)晶，結(jié)晶度通常在50％以下。聚己內(nèi)酰胺的晶態(tài)結(jié)構(gòu)很復(fù)雜．其晶體可能有?型； ?型；

15、?型。其結(jié)晶數(shù)據(jù)如表2—2所示。圖2-2為聚己內(nèi)酰胺?型和 ?型晶體的x射線衍射圖。,(1) ?型的晶體是最穩(wěn)定的形式，在幾種晶體結(jié)構(gòu)中密度最高。在?型晶體中,聚己內(nèi)酰胺分子具有完全伸展的平面鋸齒形構(gòu)象．并集合成本質(zhì)上在同一個面內(nèi)的氫鍵薄片，相鄰分子鏈的方向是逆平行的，用這種方式排列可生成無應(yīng)變的氫鍵。(2) ?型結(jié)晶其相鄰分子鏈?zhǔn)狡叫械模豢赡苌梢话霘滏I(圖2-3）故結(jié)晶不穩(wěn)定。 由于?型和?型晶體結(jié)晶不穩(wěn)定，通過對樣

16、品進(jìn)行不同的處理(如在空氣或水中拉伸或加熱）這種不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)有轉(zhuǎn)變成?型晶體結(jié)構(gòu)的趨勢。,(3) ?型和 ?型兩種晶型可通過紅外吸收光譜和X射線衍射法加以區(qū)別。如圖2—4所示。在聚己內(nèi)酰胺的紅外光吸收光譜中，928cm-1及977cm-1分別為?型及 ?型結(jié)晶的特征吸收峰。,圖2—5為聚己內(nèi)酰胺的x射線衍射圖。其中在2?＝240及200處的衍射峰為?型結(jié)晶，而2?＝210 的衍射峰則與?型結(jié)晶相對應(yīng)。,聚己二酰己二胺的晶體結(jié)構(gòu)有兩

17、種型式： ?型和?型晶體。圖2—6為聚己二酰已二胺?型和?型晶體的x射線示意圖。,班(Bunn)和加納(Garner)測定了聚己二酰己二胺的結(jié)構(gòu)，認(rèn)為聚已二酰己二胺的分子鏈在晶體中具有完全伸展的平面鋸齒形構(gòu)象（圖2-7）.并由氫鍵固定這些分子形成片，這些片的簡單堆砌結(jié)果形成?結(jié)構(gòu)的三斜晶胞，圖2—8為聚己二酰己二胺?型晶體結(jié)構(gòu)的示意圖?？梢杂镁哂衋＝0.49nm，b＝0.54nm，c＝1.72nm， ?＝48.5o， ? ＝77o, ?

18、＝63.5o的三斜晶系來描述豪聚己二酰己二胺 ?型晶體的結(jié)構(gòu)。,（二）、聚酰胺的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),1．密度 聚己內(nèi)酰胺的密度隨著內(nèi)部結(jié)構(gòu)和制造條件不同而有差異，不同晶型的晶態(tài)密度的數(shù)值不同；測定方法不同，結(jié)果也不一致。幾鐘主要聚酰胺的密度數(shù)據(jù)見表2-3,2．熔點(diǎn),聚酰胺是一種部分結(jié)晶高聚物，具有較窄的熔融范圍。使用的測定方法不同，所得熔點(diǎn)數(shù)值不同。如表2—4,目前一般采用差示掃描量熱法(DSC)來測定聚合物的熔點(diǎn)，如圖2—9所示的

19、吸熱峰溫度即為熔點(diǎn)。用DSC測定聚己內(nèi)酰胺的熔點(diǎn)時經(jīng)常觀察到多重峰現(xiàn)象。,3.玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,聚酰胺的玻璃化溫度與測定方法和測定條件有關(guān)，表2-5列出了聚酰胺的玻璃化溫度(Tg)。,因?yàn)樗蔷埘０返乃芑瘎?。故隨著聚合物的吸濕。玻璃化溫度有所下降。見圖2-10。,4. 動態(tài)粘彈譜,典型的聚己內(nèi)酰胺動態(tài)粘彈譜如圖2—11所示。從損耗角正切(tg?)的溫度曲線可以看到三個分散峰。其中60 ºC附近的?分散峰來源于聚己內(nèi)酰胺非晶區(qū)

20、中的分子鏈段的運(yùn)動，它與玻璃化溫度相對應(yīng)。一40℃附近的?分散峰是基于非晶區(qū)中分子鏈上氫鍵結(jié)合較弱的氨基運(yùn)動。此外，一120℃附近的?分散峰則與亞甲基鏈的局部運(yùn)動相對應(yīng)。；,聚己內(nèi)酰膚的?分散峰溫度也與玻璃化溫度一樣，受吸濕影響，隨著吸濕量的增加而向低溫方向偏移．如圖2—12所示,5．熔體粘度,聚己內(nèi)酰胺的熔體粘度隨數(shù)均分子量增大而增加，在恒定溫度下，下列關(guān)系成立：,聚己內(nèi)酰胺的熔體粘度也依賴于溫度、單體含量、低聚物含量等有關(guān)。圖2—

21、13所示的曲線表示聚己內(nèi)酰胺水萃取物含量(低聚物)與熔體粘度的關(guān)系。,6．吸濕性,聚酰胺6和66相對于其他合成纖維，有較好的吸濕性，水分子可進(jìn)入聚酰胺的非結(jié)晶區(qū)與酰胺控結(jié)合。對于聚酰胺6，水分子與酰胺健的配位模型如圖2—14所示。,7．耐化學(xué)藥品性,聚酰胺的耐堿性很好，但耐酸性較差，通?？扇苡谟袡C(jī)酸和無機(jī)酸以及它們的濃水溶液中，也可溶于苯酚和某些醇中，特別在高溫時更易溶解。聚己二酰己二胺和聚已內(nèi)酰胺在稀酸溶液中會被水解成單體和低聚物，

22、而在室溫下的濃酸溶液中可以溶解，但水解速率極低。聚酰胺在煮沸的多元醇中可能發(fā)生溶脹、喪失形狀或溶解，而一般的有機(jī)溶劑對聚己內(nèi)酰胺只起溶脹作用。聚酰胺的耐化學(xué)藥品性能見表2-6。,第二節(jié) 聚酰胺的紡絲成型,一、慨述,1. 一般聚酰胺纖維均采用熔體紡絲法成形。2. 聚酰胺纖維主要以切片熔融紡絲法為主，雖然可采用直接紡絲的，但由于聚合體內(nèi)含有單體和低聚物，造成紡絲困難。3.聚酰胺纖維易吸濕使卷繞絲在卷裝上發(fā)生過多的松弛而導(dǎo)致變軟、崩塌，

23、故其相應(yīng)的高速紡絲速度必須達(dá)到4200~4500 m/min以上。5聚酰胺纖維熔體紡絲的原理及生產(chǎn)設(shè)備與聚酯纖維基本相同，只是工藝過程及控制有些差別。,二、聚酰胺纖維高速紡絲的工藝和設(shè)備特點(diǎn),1．對切片含水和熔體純度的要求 一般要求高速紡絲時聚酰胺切片含水必須小0.08%；熔體中不允許有6?m以上的雜質(zhì)存在。2．對紡絲設(shè)備的要求 聚酰胺高速紡絲的卷繞速度較高，要求每個紡絲頭的吐液量比普通紡絲的吐液量大得多，為此需增加螺桿擠出量和

24、提高紡絲熔體的均勻性。 (1)當(dāng)選定螺桿直徑D及其長徑比L／D后，可通過增加螺紋探度、提高螺桿轉(zhuǎn)速等手段增加螺桿的擠出量。,（2）此外。在螺桿計(jì)量段之前，安裝帶有銷釘狀結(jié)構(gòu)的混煉頭，可提高熔體粘度、溫度的均勻性和穩(wěn)定性。圖2-16,3.絲條冷卻和上油方式,（1）由于高速紡絲的速度快，絲條在空氣中冷卻停留時間短．為了加強(qiáng)冷卻效果，滿足成形的需要，高速紡絲時應(yīng)適當(dāng)加高紡絲吹風(fēng)窗的高度，有時也適當(dāng)增大吹風(fēng)速度。 （2）高速紡絲的上油方式不

25、同于常規(guī)紡絲。其上油機(jī)構(gòu)不在卷繞機(jī)的板面上，而在紡絲機(jī)下方的甬道人口處，采用油嘴上油。（3）油嘴的材質(zhì)可使用耐磨性好的二氧化鈦陶瓷或三氧化二鋁陶瓷，在油嘴與絲條接觸部分，要求十分光滑。,三、聚酰胺高速紡絲工藝,1．紡絲溫度、速度和冷卻成形條件 （1）聚酰胺6高速紡絲設(shè)備與聚酯基本相同，但紡絲工藝有差別。聚酰胺6紡絲溫度為265—270℃；紡絲速度比聚酯高，至少在4000m／min以上，這主要是由于紡絲速度較低時(如1500 一25

26、00m／min)，聚酰胺分子間結(jié)合力大，易結(jié)晶和吸水。預(yù)取向絲會因吸濕而膨潤變形．使卷裝筒子塌邊。（2）聚酰胺6紡絲冷卻成形條件與聚酯基本相同，風(fēng)溫20℃，風(fēng)速0.3一0.5m／s，相對濕度65％一75％。,2．預(yù)取向絲取向度與卷繞張力,聚酰胺6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，從噴絲頭開始至上油裝置可劃分為如下所述三個區(qū)域。第一區(qū)：在這一區(qū)中，熔體細(xì)流溫度遠(yuǎn)高于凝固溫度，此時形變以粘性流動為主，分子鏈的

27、活動能力較高，取向受到妨礙，在噴絲頭下面的一段范圍內(nèi)，絲條受空氣阻力較小。 第二區(qū)：當(dāng)細(xì)流繼續(xù)冷卻，進(jìn)入第二區(qū)時，細(xì)流狀聚合物處于高彈態(tài)，這時發(fā)生取向和結(jié)晶，并形成物理交聯(lián)點(diǎn)。在初生預(yù)取向絲的交聯(lián)結(jié)構(gòu)中，形變與分子取向同時發(fā)生。,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)理論，聚酰胺6預(yù)取向絲的取向度[用雙折射?n表示)與伸長(?)的關(guān)系如下：,第三區(qū)：在該區(qū)絲條已是凝固的預(yù)取向絲，由于分子鏈段的活動性較小，相對形變因難。在此條件下，恒定的張力已不能再使取向度提

28、高。,3.紡絲速度對卷繞絲結(jié)構(gòu)和性能的影響,,(1) 圖2-17表示聚酰胺纖維的取向度(用?n表征)與紡絲速度的關(guān)系。紡速在1400m／min以下時，其取向度隨紡速的提高面急劇增大，當(dāng)紡速達(dá)1400m／min以上時，取向的增大緩慢，紡速達(dá)3500m／min以上時，取向再度有較顯著的增大.,(2) 與聚酯相比，聚酰胺纖維在紡絲成形過程中容易產(chǎn)生結(jié)晶，這是因?yàn)榫埘０防w維吸濕性較高，大分子間存在氫鍵，且大分子的柔順性好，易運(yùn)動而切入晶核，因

29、此在紡絲過程中，即伴隨著產(chǎn)生結(jié)晶。 （3）生產(chǎn)實(shí)踐證明，當(dāng)紡絲速度超過1500 m／min時，隨著紡速的提高，纖維中晶核的迅速增加，絲條到達(dá)卷裝的時間的縮短，水分來不及滲透到微晶胞的空隙中占，因此絲條統(tǒng)到筒子上后，將繼續(xù)吸收水分．使晶核長大成晶粒，并使絲條伸長，而導(dǎo)致松筒塌邊，以致不能進(jìn)行后加工。卷繞速度提高至3500m／min以上時，由于大分子的取向度明顯提高，因而卷裝后絲條的伸長也就大大減少。生產(chǎn)聚酰胺預(yù)取向絲(POY)的紡速以4

30、000一5200m／min為宜。,四、聚酰胺高速紡絲拉伸一 步法工藝(一)生產(chǎn)流程,圖2—18為聚酰胺6全拉伸絲(FDY)生產(chǎn)流程圖。,(二)全拉伸絲的生產(chǎn)工藝,1．紡絲溫度 聚酰胺熔體的紡絲溫度主要取決于聚合體的熔點(diǎn)和熔體粘度。聚酰胺6和66的熔點(diǎn)分別為215 ℃和255℃，而兩者的分解溫度相差不大，大約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280一290℃左右。 2．冷卻條件 通常冷

31、卻吹風(fēng)使用20 ℃左右的露點(diǎn)風(fēng)，送風(fēng)速度—般為0.4一0.5m/s，相對濕度為75%—80%，冷卻吹風(fēng)位置上部應(yīng)靠近噴絲板，但注意不能使噴絲板溫度降低．以保證紡絲的順利進(jìn)行。,3．紡絲速度和噴絲頭拉伸倍數(shù),目前高速紡絲已達(dá)到4000一6000m／min，甚至更高，紡絲速度很高，因而噴絲頭拉伸倍數(shù)也較大。噴絲頭拉伸倍數(shù)越大，剩余拉伸倍數(shù)就越小。圖2—19為聚酰胺6和66卷繞絲剩余拉伸倍數(shù)與紡絲速度的關(guān)系。,可以看出，紡絲速度在2000一

32、3000m／min之前，剩余拉伸倍數(shù)隨紡絲速度的增加而迅速減少，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)紡絲速度超過此界限時，就能有效地減小后(剩余)拉伸倍數(shù)。FDY機(jī)通過第一導(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(FDY)。,4．上油,（1）高速紡絲上油比常規(guī)紡絲上油更為重要，它直接影響紡絲拉伸卷繞成形工藝的正常進(jìn)行和絲條質(zhì)量，特別是絲條與機(jī)件的高速接觸

33、聯(lián)接，更容易產(chǎn)生靜電，引起毛絲和斷頭，因此要施加性能良好的紡絲油劑。 （2）常規(guī)紡絲采用油盆上油。FDY工藝中采用上油量比較均勻的齒輪泵計(jì)量、噴嘴上油法，噴嘴上油的位置設(shè)在吹風(fēng)窗的下端。 （3）高速紡絲所用的油劑有多種類型，但基本是由潤滑劑、抗靜電劑和乳化劑等三種組分組成。一般用于機(jī)織物的絲條含油量為0.4%一0.6％．用于針織物的則可高達(dá)2％一3％。,5.拉伸倍數(shù),FDY工藝是將經(jīng)第一導(dǎo)輥的預(yù)取向絲(POY)連續(xù)繞經(jīng)高速運(yùn)行

34、的輥筒來實(shí)行拉伸的，拉伸作用發(fā)生在兩個轉(zhuǎn)速不同的輥筒之間，后一個速度大于前一個，兩個輥筒的速度比即為拉伸倍數(shù)。紡制聚酰按FDY一般第一導(dǎo)輥的速度可達(dá)POY的生產(chǎn)水平(4000一4500m／min)，而拉伸的卷繞輥筒的速度則高達(dá)5500一6000m/min。拉伸倍數(shù)一般為1.2~1.3倍。,6．交絡(luò)作用,FDY過程的設(shè)計(jì)，是以一步法生產(chǎn)直接用于紡織加工的全拉伸絲為目的，考慮到高速卷繞過程中無法加捻的實(shí)際情況，放在第二拉伸輥下部對應(yīng)于每根絲

35、束設(shè)置交絡(luò)噴嘴，以保證每根絲束中具有每米約20個交絡(luò)點(diǎn)。除了賦予交絡(luò)以外，噴嘴的另一個作用是熱定型，為此在噴嘴中通入蒸汽或熱空氣。,第三節(jié) 聚酰胺纖維的后加工,一、聚酰胺長絲后加工,本節(jié)將介紹聚酰胺長絲、彈力絲、簾子線、膨體長絲(BCF)以及短纖維的生產(chǎn)工藝及設(shè)備。,現(xiàn)在聚酰胺長絲的生產(chǎn)多采用POY—DT拉伸加捻工藝，即以高速紡的POY絲為原料，在同一機(jī)臺上(拉伸加捻極又稱DT機(jī))一步完成拉伸加捻作用。,(一)長絲后加工工藝流程,PO

36、Y—DT工藝流程如下：,從圖2—20可看出，卷繞絲從筒子架引出，經(jīng)導(dǎo)絲器、喂給羅拉到達(dá)拉伸盤，在喂給羅拉和拉伸盤之間進(jìn)行冷(或熱)拉伸，從拉神盤引出的拉伸絲，再經(jīng)導(dǎo)絲鉤和上下移動著的鋼領(lǐng)板，被卷繞在簡管上，并獲得一定的捻皮，成為拉伸加捻絲。,(二)長絲后加工的工藝特點(diǎn),1.拉伸工藝 在聚酰胺長絲后加工過程中．拉伸是一個關(guān)鍵工序。通過拉伸使纖維具有適當(dāng)?shù)奈锢頇C(jī)械性能和紡織性能，如強(qiáng)度、延伸度、彈性、沸水收縮率、染色性等。,（1）原絲質(zhì)量

37、。生產(chǎn)聚酰胺長絲的原絲可以是末取向的卷統(tǒng)絲(UDY)或預(yù)取向絲(POY)，其質(zhì)量決定于高聚物的質(zhì)量和紡絲成形條件。（2）拉伸倍數(shù)。正確地確定拉伸倍數(shù)，是保證拉伸絲的質(zhì)量的關(guān)鍵。隨著拉伸倍數(shù)的增加，纖維的取向度和結(jié)晶度都會進(jìn)一步提高，從而使纖維的強(qiáng)度增大，延伸度下降，沸水收縮率增加。UDY拉伸一般為 3.5—4倍左右即可。若采用POY，拉伸倍數(shù)一般為1．2—1．3倍。,影響拉伸的因素如下；,（3）拉伸溫度。一般拉伸溫度要求高于玻璃化溫度

38、Tg，并低于軟化溫度，此溫度一般在熔點(diǎn)以下20一40℃。聚酰胺6纖維的玻璃化溫度約為35—50℃，熔融溫度約為215—220 ℃ 。對于民用單、復(fù)絲，一般可在室溫下進(jìn)行拉伸；而對于簾線等強(qiáng)力絲或短纖維，則應(yīng)在升溫下(~150℃)進(jìn)行拉伸。聚酰胺66纖維的玻璃化溫度約為40一60℃，熔融溫度約為265 ℃左右，生產(chǎn)普通絲時拉伸溫度一般可選擇在室溫左右。（4）拉伸速度。在拉伸過程中，當(dāng)拉伸倍數(shù)和拉伸溫度一定時，提高拉伸速度，拉伸應(yīng)力也相

39、應(yīng)增加。但另一方面拉伸熱效應(yīng)也會隨拉伸速度的提高而增加，而使拉伸應(yīng)力降低。因此隨拉伸速度的增大，拉伸應(yīng)力也出現(xiàn)一極大值，即開始增大，隨后又下降。,2．拉伸加捻設(shè)備,按拉伸絲的纖度可分為單絲拉伸加捻機(jī)、中等纖度(輕旦)拉伸加捻機(jī)和粗纖度（重旦)拉伸加捻機(jī)。右圖是拉伸加捻機(jī)構(gòu)示意圖。絲條經(jīng)拉伸之后，通過拉伸加捻機(jī)上的加捻機(jī)構(gòu)可獲得一定捻度。加捻機(jī)構(gòu)由導(dǎo)絲鈞、隔絲板、鋼領(lǐng)、鋼絲釣、錠子和筒管等幾個重要部分組成。,拉伸加捻機(jī)常用的加捻方法是，

40、拉伸盤和小轉(zhuǎn)子握持絲的一端，另一端由錠子和鋼絲鉤帶動加以回轉(zhuǎn)，而使絲條得到加捻。纖維在拉伸加捻機(jī)上所獲得的捻度為：,用于聚酰胺纖維的國產(chǎn)拉伸加捻機(jī)類型有VC443A型復(fù)絲拉伸加捻機(jī)、VC43l型、SFZN—l型重旦拉伸加捻機(jī)及VC45l型單絲拉伸加捻機(jī)。目前拉伸加捻機(jī)的發(fā)展趨勢是高速度、大卷裝、高效能和自動化。如德國辛澤(zinser)公司的519型拉伸加捻機(jī)就屬于此類型，其拉伸速度可提高到2500m／min，錠子轉(zhuǎn)速達(dá)20000r／

41、min，卷裝凈重達(dá)4kg，并具有自動裝載筒子架機(jī)構(gòu)和自動落紗的拔筒插管機(jī)。,,,3．后加捻工藝,經(jīng)過拉伸加捻后的纖維，盡管已經(jīng)獲得一定的捻度(5—20捻／m)，但因捻度太少，所以仍稱為無捻絲。聚酰胺長絲除以無捻絲(拉伸絲)形式出廠外，有時還要根據(jù)品種和紡織后加工的要求，特別是針織物用絲，對拉伸絲進(jìn)行后加捻。 后加捻的目的是增大長絲的捻度，一般要求100一400捻／m，使紗線中的纖維抱合得更好，以增加紗線的強(qiáng)力，提高紡織加工性能。

42、 在加捻過程中，隨著捻度增加，絲條強(qiáng)力也逐漸增加，但是當(dāng)捻度增加到一定權(quán)限值后，強(qiáng)力反而下降，這種強(qiáng)力達(dá)極限值的捻度稱為臨界捻度。不同纖度的絲條，其臨界捻度也不同。,二、聚酰胺彈力絲后加工,現(xiàn)代的聚酰胺彈力絲生產(chǎn)多采用假捻變形法，由于聚酰胺纖維的模量較低，織物不夠挺括，因此產(chǎn)品一般以高彈絲為主。高彈絲的生產(chǎn)僅使用一個加熱器，這是與低彈絲生產(chǎn)工藝的最大區(qū)別。(一)假捻法高彈絲生產(chǎn)工藝流程用摩擦式拉伸變形法生產(chǎn)聚酰胺高彈絲，用圖

43、2—22所示的裝置進(jìn)行，其工藝流程如下：,原絲連續(xù)通過張力器，以伸直狀態(tài)進(jìn)入喂入輥，再通過加熱器，使假捻器至喂入輥之間已加捻或內(nèi)拉伸加捻的絲條經(jīng)受熱定型。因此，通過加熱器的絲已具有很高捻度，然后，絲條進(jìn)入假捻器與輸出輥之間的解捻區(qū)，解捻后的絲成為螺旋狀的集合體，具有高彈性。針織用變形絲，需將捻向不同的兩束絲合捻，以抵消其轉(zhuǎn)矩，現(xiàn)代假捻變形的合股工序在同一機(jī)臺上完成。,(二)聚酰胺高彈絲內(nèi)拉伸變形工藝,聚酰胺高彈絲的生產(chǎn)與聚酯彈力絲一樣

44、，均可采用拉伸變形聯(lián)合機(jī)，即DTY機(jī)。拉伸變形工藝參數(shù)與聚酯彈力絲相近，首先應(yīng)考慮假捻張力比。加捻和解捻張力盡可能接近一致，或其比值稍高于1。假捻張力主要受拉伸比和D／Y值兩個因素影響，從圖2—23的D／Y值與卷縮剛性、假捻張力的關(guān)系可看出假捻張力的適宜范圍。,生產(chǎn)聚酰胺高彈絲的典型工藝條件見表2—7。,三、聚酰胺簾子線的后加工,簾子線是產(chǎn)業(yè)用紡織材料的重要品種之一，是橡膠制品的骨架材料。廣泛用于輪胎、膠管、運(yùn)輸帶、傳動帶等領(lǐng)域。(一

45、)聚酰胺簾子線生產(chǎn)(聚合和紡絲)的特點(diǎn) 聚酰胺簾線絲一般采用切片法生產(chǎn)。在生產(chǎn)中，聚合至拉伸的工藝與普通長絲基本相同。但某些工序存在一些不同之處。,1.聚合,由于要求簾線絲的強(qiáng)度高于一般的長絲，因此必須用高粘度(相對粘度3．2—3．5)或高分子量(分子量＞20000)的聚合體來制備。為了制取高粘度的聚合體，聚酰胺6目前采用加壓—常壓(或真空)或加壓—真空閃蒸—常壓后聚合的聚合工藝。采用直接紡絲法生產(chǎn)聚酰胺66簾絲時，通常采用加壓預(yù)縮聚

46、—真空閃蒸—后縮聚工藝；用切片紡絲法生產(chǎn)時，也可采用固相后縮聚以提高切片的粘度。,2．紡絲成形,（1）目前國外在簾子線紡絲技術(shù)上最突出的特點(diǎn)是采用高壓紡絲法，壓力約在29. 一49.0MPa。高壓紡絲有利于產(chǎn)品質(zhì)量的提高。最高壓力已達(dá)196MPa.(2) 適當(dāng)控制紡絲冷卻成形條件也是提高簾子線質(zhì)量的關(guān)鍵之一。通常在噴絲板下加裝徐冷裝置，以延續(xù)絲條冷卻，使絲條的結(jié)構(gòu)均勻，從而獲得具有良好拉伸性能的卷繞絲。(3)為提高簾子線的耐熱性，常

47、在紡絲前干燥好的切片中加入防老劑等 (有時也可在聚合時加入)，與此同時還加入潤滑劑(如硬脂酸鎂)以減少螺桿的磨損。要求紡絲前聚合物的單體含量在0.5％一1.0％的范圍內(nèi)。,3．卷繞設(shè)備 目前多數(shù)采用紡絲—拉伸聯(lián)合機(jī)，其卷繞速度在1500m／min以上，少數(shù)廠家采用高速紡絲法。 4．拉伸 有向多區(qū)拉伸和大卷裝發(fā)展的趨勢。重特拉伸機(jī)一般為雙區(qū)熱拉伸機(jī)，國產(chǎn)重特拉伸加捻機(jī)有VC431型和SFZN—1型等型式。目前國外已有三段拉伸的

48、重特拉伸加捻機(jī)出現(xiàn)。,,(二)復(fù)捻和合股,1. 經(jīng)拉伸加捻后的纖度絲條，捻度比較低，尚不符合簾子線的規(guī)格要求。為了進(jìn)一步提高簾子線的強(qiáng)力，還需要進(jìn)行復(fù)捻(也有稱之為初捻的)和合股(也有稱之為復(fù)捻的)。環(huán)錠加捻機(jī)是專門用來加捻和合股較粗的合股線的設(shè)備，根據(jù)工藝需要分為前環(huán)錠加捻機(jī)和后環(huán)錠加捻機(jī)兩種。前環(huán)錠加捻機(jī)可以單獨(dú)作復(fù)捻用，后環(huán)錠加捻機(jī)一般只作再合股相加捻用。,在復(fù)捻合股后，得到的成品其捻向稱為ZS捻。在雙捻(即前環(huán)錠加捻和后環(huán)侯

49、加捻)時，其成品捻向稱為“ZSZ”捻。2. 一般簾子線強(qiáng)度隨初、復(fù)捻捻數(shù)的增加最初增加而后逐漸下降。3.一般認(rèn)為在選擇適合的疲勞強(qiáng)度方面，捻度系數(shù) (其中n為捻數(shù)，以捻／m表示，T為組成簾子線的紗線特?cái)?shù))應(yīng)大于160，最好在175至235的范圍內(nèi)。4.國內(nèi)簾子線復(fù)捻設(shè)備采用R811A型、I192型，合股并線采用1393型。,(三)簾子布的織造和浸膠,1．簾子布的織造 為了便于浸膠和輪胎加

50、工，保證簾子線在輪胎中合理排列，需要將簾子線織成簾子布。簾子布用聚酰胺簾線作經(jīng)紗，緯紗可用19．7—29．5tex的棉紗或丙綸，緯紗僅僅起固定經(jīng)紗位置的作用，在輪胎加工過程中，緯紗斷裂而失去其作用。 2．簾子布的浸膠熱拉伸 簾子布浸膠熱拉伸的目的是為了改善聚酰胺簾線對橡膠的粘著力及進(jìn)一步改善簾子布的質(zhì)量。浸膠工藝一般采用熱拉伸—熱定型—浸膠工藝；或浸膠—干燥—拉伸—定型工藝；或二次浸膿工藝。,簾布的浸膠過程主要由三個部分組成；(

51、1)簾布的熱拉伸：簾布的熱拉伸是在熱拉伸箱和第一、二兩組拉伸輥之間進(jìn)行的。熱拉伸箱內(nèi)用熱空氣循環(huán)加熱，溫度為190 ℃左右，簾布在箱內(nèi)既熱拉伸又熱定型。第二組拉伸輥內(nèi)需通冷水，使簾布迅速降溫，不致影響后道浸膠液的溫度而使其變質(zhì)。(2)浸膠：簾布的浸膠液一般用間苯二酚、甲醛、膠乳的混合液(又稱間甲膠或RFz液)，浸膠時間約5s。浸膠后用重型擠壓輥擠去多余的膠液，再通過真空抽吸裝置，吸去簾線間隙中的膠液，使附膠量控制在4％一6％．,(3)

52、干燥熱定型：浸膠后的簾布，先經(jīng)紅外線干燥，然后進(jìn)入熱定型箱．定型溫度為190℃，定型溫度必須高于輪胎制造時的硫化溫度(140一160℃)，否則硫化時會發(fā)生收縮。 簾子布浸膠后提高了簾子線與橡膠的粘著力。粘著力是指浸膠后的簾布與橡膠的粘著能力，通常以H抽出力表示(即簾子線在橡膠內(nèi)硫化后，抽出來所需之力)。H抽出力大，則表示簾布與橡膠的粘著性能優(yōu)良。,四、聚酰胺彭體長絲的生產(chǎn),聚酰胺膨體長絲(BCF)是采用SDTY法，即紡絲、拉伸和噴氣變

53、形加工—步法進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)的。該法具有投資低，廢絲少，設(shè)備保養(yǎng)容易，操作人員少，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。 聚酰胺BCF具有三維卷曲、手感柔軟、覆蓋性能好，不掉毛、不起球、耐磨、清掃方便等待點(diǎn)，是生產(chǎn)簇絨地毯的理想材料。,(一)BCF加工的工藝流程,用紡絲、拉伸和變形一步法不僅可生產(chǎn)BCF地毯長絲，而且還可以生產(chǎn)BCF短纖維。,圖2—25為生產(chǎn)BCF地毯絲的典型聯(lián)合機(jī)示意圖。紡出的絲束經(jīng)過喂入輥引向熱拉伸輥拉伸3.5—5倍，然后進(jìn)入噴氣變形箱。

54、向箱內(nèi)吹入過熱蒸汽或熱空氣，在熱和湍流作用下，纖維發(fā)生變形，形成卷縮和蓬松的變形絲。由噴氣變形箱排出的絲束落在回轉(zhuǎn)的篩鼓上，絲束被強(qiáng)制冷卻定型。BCF經(jīng)過空氣噴嘴形成網(wǎng)絡(luò)絲，最后經(jīng)張力和卷繞速度調(diào)節(jié)器進(jìn)行卷繞。,(二)BCF加工工藝,BCF產(chǎn)品有聚酰胺和聚丙烯兩大類。作為地毯制品最重要的特性是覆蓋性、蓬松性、回彈性、柔滑的手感、光潤的外觀等。為了達(dá)到上述要求，一般采用聚酰胺BCF制做簇絨地毯。地毯用聚酰胺BCF的單絲纖度為17—22dt

55、ex，絲束根數(shù)為50一150根，總纖度為556—4444dtex。,五、聚酰胺短纖維后加工工藝特點(diǎn),聚酰胺短纖維的生產(chǎn)過程在熔融和聚合等方面和長絲生產(chǎn)工藝基本相同，但在紡絲方法上一般是采用直接紡絲法。短纖維的紡絲生產(chǎn)設(shè)備在向多孔高產(chǎn)發(fā)展，如噴絲板孔數(shù)可高達(dá)1000一2000孔，卷繞一般都采用棉條捅大卷裝。短纖維后加工工藝路線及設(shè)備與長絲有很大區(qū)別，短纖維通常都經(jīng)過集束、拉伸、熱定型、卷曲、切斷等工序，得到短纖維成品。,第四節(jié) 聚酰胺纖

56、維的性能和用途,一、聚酰胺纖維的性能,1．?dāng)嗔褟?qiáng)度 聚酰胺纖維因?yàn)榻Y(jié)晶度、取向度以及分子間力大，所以強(qiáng)度也比較高。一般紡織用聚酰胺長絲的斷裂強(qiáng)度為4.4~5.7cN／dtex，聚酰胺強(qiáng)力絲斷裂強(qiáng)度達(dá)6.2~8. 4cN／dtex甚至以上。 2．?dāng)嗔焉扉L 聚酰胺強(qiáng)力絲斷裂伸長要低一些，約為20％一30％，普通長絲為25％一40％。 3．初始模量 聚酰胺纖維的初始模量比其他大多數(shù)纖維都低，因此聚酰胺纖維在使用過程中容易變形。,4．

57、回彈性 聚酰胺纖維的回彈性極好，例如聚酰胺6長絲在伸長10％的情況下，回彈率為99％，在同樣伸長的情況下，聚酯長絲回彈率為67％。 5。耐多次變形性或耐疲勞性 由于聚酰胺纖維的彈性好，因此它的打結(jié)強(qiáng)度和耐多次變形性很好。打結(jié)強(qiáng)度為斷裂強(qiáng)度的80％一90％，較其他纖維高。 6．耐磨性 聚酰胺纖維是所有紡織纖維中耐磨性最好的纖維。它的耐磨性為棉花的10倍，羊毛的20倍，粘膠纖維的50倍。 7．吸濕性 聚酰胺纖維的吸濕性比天然纖

58、維和人造纖維都低．但在合成纖維中，除維綸外，它的吸濕性是較高的。約為4%左右。,8. 比重 聚酰胺纖維的比重較小．在所有纖維中，其比重僅高于聚丙烯和聚乙烯纖維。 9．染色性 聚酰胺纖維較容易染色。一般可用酸性染料、分散染料及其他染料染色。10．光學(xué)性質(zhì) 聚酰胺纖維具有光學(xué)各向異性，有雙折射現(xiàn)象。雙折射數(shù)值隨拉伸比變化很大． 11、耐光性 聚酰胺纖維的耐光性較差，在長時間的日光和紫外光照射下，強(qiáng)度下降，顏色發(fā)黃，通常加入耐

59、光劑，可以改善耐光性能。,12．耐熱性 聚酰胺纖維的耐熱性能不夠好，在150℃下，經(jīng)歷5h即變黃，強(qiáng)度和延伸度顯著下降，收縮率增加。13．電性能 聚酰胺纖維的直流電導(dǎo)率很低，在加工過程中容易因摩擦而產(chǎn)生費(fèi)電。因此，在纖維加工中，進(jìn)行給濕處理，可減少靜電效應(yīng)。14．耐微生物作用 聚酰胺纖維耐微生物作用的能力較好，在淤泥水或堿中，耐微生物作用的能力僅次于聚氯乙烯纖維。 15．化學(xué)性能 聚酰胺纖維耐堿性、耐還原劑作用的能力

60、很好，但耐酸性和耐氧化劑作用性能較差。,二、聚酰胺纖維的用途,聚酰胺纖維具有一系列優(yōu)良性能，其主要用途可分為三大領(lǐng)域。即衣料服裝用，產(chǎn)業(yè)用和裝飾地毯用。 1．服用纖維 聚酰胺長絲可以純織，也可與其他纖維交織，或經(jīng)加彈、膨松等加工過程后作機(jī)織物、針織物和緯編織物等的原料。總纖度在200dtex以下的低纖度長絲多用于婦女內(nèi)衣、緊身衣、長統(tǒng)襪和連褲襪。在聚酰胺衣料中，除了錦絲綢、錦絲被面等多采用純聚酰胺長絲外，市場銷售的錦綸華達(dá)呢、錦綸凡

61、立丁等大部分是與粘膠、羊毛、棉的混紡織物。 作為衣料，聚酰胺纖維在運(yùn)動衣、游泳衣、健美服、襪類等方面占有穩(wěn)定的市場，并日益發(fā)展。,2．產(chǎn)業(yè)用纖維,產(chǎn)業(yè)用聚酰胺纖維涉及工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、漁業(yè)等領(lǐng)域。如（1）是用于工業(yè)濾布和造紙毛氈的理想材料，（2）聚酰胺簾布輪胎在汽車制造行業(yè)中占有重要地位，（3）聚酰胺纖維由于耐磨、柔軟、質(zhì)輕，用來制作漁網(wǎng)、繩索和安全網(wǎng)等用于捕魚、海洋作業(yè)及橋梁。（4）聚酰胺涂料織物，可用來做鐵路貨車、機(jī)器的覆

62、蓋布，撓性容器、活動車庫和帳篷等。 3．地毯用纖維 地毯用聚酰胺纖維正逐年增長，使用聚酰胺BCF為原料制作族緘地毯，工藝簡單，風(fēng)格多變，用于起居、賓館、公共場所和車內(nèi)裝飾等，很有發(fā)展前途。,三、聚酰胺纖維的改性及新品種,一、改性的目的和方法 聚酰胺纖維有許多優(yōu)良性能，但也存在著一些缺點(diǎn)。如模量低，耐光性、耐熱性、抗靜電性、染色性以及吸濕性較差，需要加以改進(jìn)，以適應(yīng)各種用途的要求。 改進(jìn)聚酰胺纖維性質(zhì)的方法一般分為化

63、學(xué)改性法和物理改性法兩種?；瘜W(xué)改性的方法有共聚、接枝等，以改善纖維的吸濕性、耐光性、耐熱性、染色性和抗靜電性；物理改性的方法有改變噴絲孔的形狀和結(jié)構(gòu)，改變紡絲成形條件和后加工技術(shù)等。如紡制復(fù)合纖維、異形纖維、混纖絲或經(jīng)特殊熱處理的差別化纖維。,1.異形截面纖維異形截面纖維可以改善纖維的手感、彈性和蓬松性，并賦予織物以特殊光澤。聚酰胺異形纖維的截面形狀主要有三角形、四角形、三葉形、多葉形、藕形和中空形等。中空纖維可改善其保暖性。 2．

64、混纖絲 一般采用異收縮混纖和不同截面、不同纖度的混纖技術(shù)。高收縮和低收縮率纖維的混纖組合，使紗線成為皮芯復(fù)合結(jié)構(gòu)，并賦予織物以豐滿感和懸垂性。 3．抗靜電、導(dǎo)電纖維 為了克服聚酰胺纖維易帶靜電的缺點(diǎn)，可使用親水性化合物作為抗靜電劑與聚酰胺進(jìn)行共聚或共混，以獲得抗靜電纖維。與炭黑、金屬粉共混可制導(dǎo)電纖維。,4．高吸濕纖維 對服用聚酰胺纖維進(jìn)行吸濕改性是為了提高穿著的舒適性。使它容易吸濕透氣。其改性方法可應(yīng)用聚氧乙烯衍生物與己內(nèi)酰

65、胺共聚，經(jīng)熔融紡絲后，再用環(huán)氧乙烷、氫氧化鉀、馬來酸共聚物對纖維進(jìn)行后處理而制得。 5．耐光耐熱纖維 聚酰胺纖維在光或熱的長期照射下．會發(fā)生老化．性能變差。用各種類型的防老劑可提高其耐光、耐熱性，如使用苯酮系的紫外光吸收劑；酚、胺類的有機(jī)穩(wěn)定劑等耐光性大大提高。 6．抗菌防臭纖維 抗菌防臭纖維又稱抗微生物纖維，其制造方法大體有兩種。一是在聚酰胺紡絲前添加抗菌藥物，另一種是對紡絲成形后的纖維進(jìn)行后整理。,7．改善‘平點(diǎn)”效應(yīng)的聚酰

66、胺簾子線 聚酰胺纖維的模量較低，且纖維的含水率對其玻璃化溫度影響較大，因此在使用過程中容易變形，作為輪胎簾子線，易產(chǎn)生“平點(diǎn)”效應(yīng)。為了克服這一缺點(diǎn)，可采用共混紡絲技術(shù)，制備共混纖維，以提高纖維的抗變形和抗?jié)駸峤到獾哪芰?。如用聚酰?6／聚間苯二甲酰己二胺共混，用聚酰胺／聚對苯二甲酸乙二酯共混，均能顯著改善聚酰胺簾布輪胎的“平點(diǎn)”效應(yīng)。8.聚酰胺纖維的新品種如脂環(huán)族聚酰胺纖維，聚酰胺6T纖維 (芳香族—脂肪族聚酰胺）等。,第三

67、章小結(jié),本章共講了4節(jié)內(nèi)容，我們重點(diǎn)注意以下問題：1、要了解聚酰胺的品種、制備原理、工藝過程。2、熟悉聚酰胺的分子結(jié)構(gòu)與性能。3、掌握聚酰胺纖維紡絲的工藝原理與過程，長絲、短纖維的生產(chǎn)有何共性和不同特點(diǎn)？4、聚酰胺纖維后加工方法有哪些，各有何特點(diǎn)？5、了解聚酰胺纖維的性能、用途及其改性方法。,第三章 習(xí)題與思考題,1.聚酰胺纖維POY紡絲為什么紡速要達(dá)到4000m/min以上？2.簡要說明聚酰胺簾子線生產(chǎn)與普通長絲加工有

68、何區(qū)別？3.試比較聚酯與聚酰胺纖維的性能和用途有何差異？4.聚酰胺纖維的改性品種有哪些？,第三章 復(fù)習(xí)題,1.       聚酰胺纖維的類別，PA-6聚合方法生產(chǎn)工藝流程。2.       聚酰胺纖維的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。3.       聚酰胺纖維高速紡絲

69、工藝及特點(diǎn)，紡絲速度對卷繞絲結(jié)構(gòu)與性能的影響。4.       POY-DTY工藝及拉伸假捻變形工藝生產(chǎn)工藝與流程。5.       什么是簾子線，了解錦綸簾子線生產(chǎn)工藝與流程。6.       什么是BCF長絲，了解BCF生產(chǎn)方法及用途。7.