项目三合成纤维

石化系

饶珍

知识目标 • 1 、掌握纤维的分类与特征；• 2 、掌握聚丙烯纤维的原料、性能、应用、生产工艺；• 3 、理解聚酯纤维的原料、性能、应用，了解其生产工

艺；• 4 、理解锦纶纤维的原料、性能、应用，了解其生产工

艺；• 5 、理解腈纶纤维的原料、性能、应用，了解其工艺。

聚丙烯的纺丝• 聚丙烯的纺丝方法主要是熔融纺丝。熔融

纺丝的温度控制在 220 ～ 280℃ ，纺丝用聚丙烯相对分子质量一般为 120000 左右。如纺制高强力丝和单丝，则相对分子质量一般为 200000 左右。

纺丝• 纺丝时，将粒状聚丙烯先在螺杆挤出机的进料段

预热软化（要用惰性气体将粒间空气排除），在压缩段熔融、压缩、混炼、脱泡，再经计量段进一步熔化，建立熔休压力并将熔体挤出，然后到机头过滤、均化。从挤出机出来的聚丙烯熔体用计量泵加压计量送至喷丝头纺丝。

•

聚丙烯纤维密度小、强度高、吸湿性小、耐酸、耐碱、耐磨、电性能好，但染色性和耐光性差。

聚丙烯纤维密度小、强度高、吸湿性小、耐酸、耐碱、耐磨、电性能好，但染色性和耐光性差。

聚丙烯纤维的性能

聚丙烯纤维可与棉、毛、粘胶纤维等混纺作衣料用，在工业上聚丙烯纤维主要用途绳索、网具、滤布、帆布等；在医疗上用作纱，作外科手术衣服而耐高温高压消毒。

聚丙烯纤维可与棉、毛、粘胶纤维等混纺作衣料用，在工业上聚丙烯纤维主要用途绳索、网具、滤布、帆布等；在医疗上用作纱，作外科手术衣服而耐高温高压消毒。

聚丙烯纤维的用途

三元共聚聚丙烯 C5608

• C5608 是采用高效 Z-N 催化剂生产的三元共聚聚丙烯，由于乙烯、 1- 丁烯的加入，在一定程度上改变了聚丙烯分子链的规整性，从而降低了聚丙烯的熔融温度。

• C5608 主要应用于复合膜热封层，一般用量为 15%~25% 。广泛应用于食品、文具、化妆品、服装等包装领域。

三元共聚聚丙烯 C5608 技术指标项目 单位 典型值 测试标准

熔体质量流动速率 g/10min 8 GB/T 3682-2000

拉伸屈服应力 MPa 20 GB/T 1040.2-2006

维卡软化点 ℃ 113 GB/T 1633-2000

弯曲模量 MPa 600 GB/T 9341-2008

负荷变形温度（ 0.45MPa ） ℃ 56 GB/T 1634.2-2004

洛氏硬度 R 85 GB/T 3398.2-2008

雾度 % 2.5 GB/T 2410-2008

黄色指数 - -4.0 HG/T 3862-2000

断裂标称应变 % 530 GB/T 1040.2-2006

熔融温度 ℃ 130 GB/T 19466.3-2004

起始热封温度 ℃ 113 燕化方法

鱼眼0.4mm 个 /1520cm2 10 GB/T 6595-1986

0.8mm 个 /1520cm2 0.3 GB/T 6595-1986注：此数据为产品性能典型值，仅供参考，实际数据参见《质量检验报告单》；薄膜厚度为 30μm ； C5608 含有开口剂、爽滑剂。

Unipol 工艺• Unipol 工艺是联碳公司和壳牌公司在 20 世纪 8

0 年代中期联合开发的一种气相流化床 PP 工艺，是将应用在聚乙烯生产中的流化床工艺移植到 PP生产中的工艺。

• 该工艺采用高效催化剂体系，主催化剂为高效载体催化剂，助催化剂为三乙基铝和给电子体。具有简单、灵活、经济和安全等特点，只需要用一台沸腾床主反应器就可生产均聚物和无规共聚物产品，可在较大范围内调节操作条件而使产品性能保持均一。

Unipol 气相聚丙烯工艺流程

任务任务 3 3 聚酯纤维聚酯纤维 饱和的二元酸与二元醇通过缩聚反应制

得的一类线性高分子缩聚物。 涤纶涤纶：：以聚酯为基础制得的纤维。 聚对苯二甲酸乙二醇酯 （简称 PET ）

• TPA

• DMT

• EG

一、主要原料一、主要原料一、主要原料一、主要原料

二、聚酯纤维的生产原理与工艺二、聚酯纤维的生产原理与工艺• 酯交换聚酯路线酯交换聚酯路线• 对苯二甲酸用乙二醇直接酯化聚酯路线对苯二甲酸用乙二醇直接酯化聚酯路线• 环氧乙烷酯化聚酯路线环氧乙烷酯化聚酯路线

聚合原理聚合原理

缩聚反应 :

使反应完全，必须采用真空及强力搅拌，以排出低分子副产物。

一般产品的平均相对分子质量不低于 20000 ，用于制造纤维、薄膜的相对分子质量约为 25000 。

11 ．聚酯合成．聚酯合成的工艺路线的工艺路线 （（ 44 ）聚合原理）聚合原理

DMT(液体 )

乙 二 醇 回 收

　 TPA 料仓 　 EG 单批 DMT槽 料仓

　浆料混合器 　　熔化槽

　 水分馏塔 　　酯　化 　　酯交换 　甲醇分馏塔

　　预缩聚

中等粘度缩聚 排出蒸汽冷凝

　 结晶干燥　　造　粒 高粘度的最终反应器

熔融挤压机　 结 晶

纺丝长丝加工 成　型

　 固相缩聚

中粘度切片料仓

高粘度切片料仓

成　型

纺丝拉伸

短纤维

织物和工业用丝 薄膜片基 瓶　

子 容　器

塑　料

帘子线和高强度纱线

成型

　 TPA 　 EG　＋ cat

DMT(固体 )

水废乙二醇

甲醇

废液

任务任务 4 4 锦纶纤维锦纶纤维

是由饱和的二元酸与二元胺通是由饱和的二元酸与二元胺通过缩过缩

聚反应制得的线性高分子缩聚物。聚反应制得的线性高分子缩聚物。

是由饱和的二元酸与二元胺通是由饱和的二元酸与二元胺通过缩过缩

聚反应制得的线性高分子缩聚物。聚反应制得的线性高分子缩聚物。

聚酰胺 -1010

聚酰胺 -6

聚酰胺 -66

聚酰胺 -11

种类种类聚酰胺 -12

聚酰胺 -610

产量最大产量最大

由已内酰胺或ω-氨基已酸经缩聚反应而制得的合成纤维 由已内酰胺或ω-氨基已酸经缩聚反应而制得的合成纤维

聚酰胺 -6 （锦纶 -6 ）的生产

熔融纺丝熔融纺丝• 将聚酰胺切成片状颗粒，再进行纺丝；

主要包括纺丝和纤维的后加工两在基本操作过程。

• 纺丝过程包括熔体制备、熔体从喷丝孔挤出、丝条拉伸、冷却固化及丝条上油和卷绕等。。

直接纺丝直接纺丝 熔体直接纺丝，该法具有省去铸带、切片

、萃取、熔融等工序和设备，缩短生产周期，提高劳动生产率，成本低等优点。

聚酰胺的性能及用途

• 具有耐磨性好、耐疲劳强度和断裂强度高、抗冲击负荷性能优异、容易染色及与橡胶的附着力好等突出性能。

• 多用于作衣料和轮胎帘子线多用于作衣料和轮胎帘子线

任务任务 5 5 腈纶纤维腈纶纤维

（聚丙烯腈纤维）是以丙烯腈为主要（聚丙烯腈纤维）是以丙烯腈为主要单体（含量大于单体（含量大于 85%85% ）与少量其他单体）与少量其他单体共聚而得的高聚物。共聚而得的高聚物。

（聚丙烯腈纤维）是以丙烯腈为主要（聚丙烯腈纤维）是以丙烯腈为主要单体（含量大于单体（含量大于 85%85% ）与少量其他单体）与少量其他单体共聚而得的高聚物。共聚而得的高聚物。

丙烯腈：分子中含有碳 -碳双键和腈基，化学性质很活泼

丙烯腈：分子中含有碳 -碳双键和腈基，化学性质很活泼

主要原料主要原料

生产原理 一步法：用油溶性引发剂，反应热容易控一步法：用油溶性引发剂，反应热容易控

制，产品均一，可以连续聚合、连续纺丝；制，产品均一，可以连续聚合、连续纺丝；要有溶剂回收工序。要有溶剂回收工序。

二步法二步法 二步法：用水为介质，采用水溶性引发二步法：用水为介质，采用水溶性引发

剂，聚合产物不溶解于水相而沉淀出来，剂，聚合产物不溶解于水相而沉淀出来，其优点在于，反应温度低，产品色泽洁白；其优点在于，反应温度低，产品色泽洁白；可以得到相对分子质量分布窄的产品；聚可以得到相对分子质量分布窄的产品；聚合速度快，转化率高，无溶剂回收工序等；合速度快，转化率高，无溶剂回收工序等；但在纺丝前，要进行聚合物的溶解工序。但在纺丝前，要进行聚合物的溶解工序。

纺丝

共聚物纺丝湿法纺丝

干法纺丝 生产长丝

生产短丝