研發歷史
聚丙烯晴纖維的研究始于30年代。1931年德國法本公司的Rain首次制造了聚丙烯腈(PAN),但由于此種聚合物不溶于大多數有機、無機溶劑,且熔融溫度高于分解溫度,所以無法采用當時已知的溶液紡絲及熔融法紡絲,PAN未能制成纖維。40年代,PAN纖維首先由杜邦公司實現了工業化。
生產規模
聚丙烯腈纖維是指由聚丙烯腈紡制的纖維或丙烯腈含量占85%以上的共聚物紡制而成的纖維。2000年世界聚丙烯腈纖維產量2.6685Mt,我國聚丙烯腈纖維產量473.7kt。
生產技術
聚丙烯腈纖維有多種不同的生產方法,形成了各具特點的工藝路線。這些工藝路線的共同點是:采用溶液(濕法和干法)紡絲方法,有相應的溶劑回收處理等。這些工藝路線的不同點是:不同的共聚物組成;不同的聚合(非均相沉淀聚合或均相聚合)方法;不同的紡絲溶劑(可采用二甲基甲酰胺,二甲基乙酰胺,二甲基亞砜,碳酸乙烯酯,硫氰酸鈉,硝酸,氯化鋅等):不同的紡絲方法(濕法或干法紡絲,濕法中采用不同凝固浴);不同的牽伸、后處理工藝;不同的溶劑回收工藝。各種工藝中,最主要的因素是溶劑,不同的溶劑決定了紡絲液的制備條件、紡絲條件、溶劑回收方法和廢水處理方法等一系列工藝特點,也影響到防火、防毒及設備選材等許多方面。
產品應用
聚丙烯腈纖維(俗稱晴綸)的強度并不高,耐磨性和抗疲勞性也較差。在回彈性和卷曲性方面,與羊毛存在很大的差距。隨著合成纖維生產技術的不斷發展,復合聚丙烯腈纖維以及各種改性聚丙烯腈相繼出現,如高收縮、抗起球、親水、抗靜電、阻燃、細纖度、異型截面等品種都已有商品生產。
聚丙烯腈纖維廣泛用來代替羊毛,或與羊毛混紡制成毛織物等,可代替部分羊毛制作毛毯和地毯等織物,還可作為室外織物,如滑雪外衣、船帆、軍用帆布、帳篷等。
聚丙烯腈中空纖維膜具有透析、超濾、反滲透和微過濾等功能,可用于醫用器具、人工器官、超純水制造、污水處理和回用等。
共聚單體含量盡量降低的普通腈綸,經預氧化和碳化,可獲得含碳量93%左右的耐
研發趨勢
聚苯烯腈纖維的研發趨勢,可以歸納為二個方面;其一,是新成纖工藝研究,如采用增塑劑法,合成聚丙烯腈共聚物,以期降低聚丙烯腈大分子間的相互作用從而降低聚合物的熔點,來采用熔融紡織工藝或提高干噴濕紡工藝中紡絲漿液的濃度,達到提高成纖后原絲力學性能的目的。其二,是研究聚丙烯腈纖維的新品種,例如阻燃性聚丙烯腈纖維,高收縮性聚丙烯腈纖維,聚丙烯腈纖維紡絲過程中的在線著色技術,抗靜電聚丙烯腈纖維,高吸水率聚丙烯腈纖維,細旦絲纖維,復合聚丙烯腈纖維,抗菌防臭聚丙烯腈纖維,遠紅外聚丙烯腈纖維,高強高模聚丙烯腈纖維等。
(供稿:胡漢杰)
主要參考文獻:
1.《石油化工技術進展》 王基銘 袁晴棠 主編 2002年出版
2.《高分子科學技術發展簡史》 錢保功 王洛禮 王霞瑜 編著 1994年出版