聚丙烯腈纤维的性质及应用

聚丙烯腈纤维的性质及应用

2016-11-03 作者: xuzhiping 浏览: 5621 次

摘要: 聚丙烯腈(polyacrylonitrile,简称PAN)纤维,我国习惯称它为“腈纶”。它最早于1942年由美国杜邦公司制出样品,1945年0E式投产,商品名称为Orion(奥纶)。它是在研究丁腈橡胶的基础上开发成功的合成纤维产品。随着石油工业的迅速发展,利用...

聚丙烯腈(polyacrylonitrile,简称PAN)纤维,我国习惯称它为“腈纶”。它最早于1942年由美国杜邦公司制出样品,1945年0E式投产,商品名称为Orion(奥纶)。它是在研究丁腈橡胶的基础上开发成功的合成纤维产品。随着石油工业的迅速发展,利用炼油副产品--一丙烯为原料合成丙烯腈,使腈纶纤维的产量与质量达到了空前的新水平。

腈纶的生产过程:一般先由丙烯与氨进行氧化反应,合成丙烯腈,然后采用过硫酸铵-亚硫酸氢钠或偶氮化合物作为水质聚合的引发剂,使丙烯腈单体的双键打开成为游离基,接着发生连锁反应,生成聚丙烯腈。

由于聚丙烯腈在加热条件下既不软化,也不熔融,只有达到280~300°C的高温时才分解,因此一般不采用熔融的方法拉丝,而是将干燥的聚丙烯腈溶解于二甲基甲酰胺或二甲基亚砜之类的有机溶剂制成纺丝液,再通过喷丝头进行“湿法”或“干法”纺丝。

聚丙烯腈纤维具有许多优良的性能,如它的纤维蓬松、卷曲、柔软、保暖,弹性与吸湿性俱佳。它的性能与羊毛很相似,而且某些性能甚至超过羊毛。例如,聚丙烯腈纤维的强度比羊毛高1~2.5倍,密度(1.14~1.17克/厘米3)比羊毛(1.30~1.32克/厘米3)小。因此,用聚丙烯腈纤维编织的衣物,由于纤维间隙能够储存大量的空气,穿着起来既轻盈又有良好的保暖性能和防皱保型性能,深受广大消费者的欢迎,并且赢得了“膨体纱”、“人造羊毛”等美誉。

腈纶纤维的耐光性更居所有纤维之首。据试验,将它曝晒一年,其纤维的强度仅降低20%,而棉纤维就会下降95%,尼龙和黏胶纤维甚至会彻底被毁坏。因此腈纶纤维织物是制作窗帘的理想材料。腈纶纤维的耐热性能也很好,如在125°C下连续加热1个月,其纤维强度几乎不变。它还可以短时间地耐受180~200°C的高温。腈纶纤维还耐油和一般有机溶剂,并耐酸腐蚀。它不易吸水,因此用它制成的织物便于洗涤,快干,不霉、不蛀。

腈纶纤维的不足之处是弹性略比羊毛差,特别是水洗以后弹性会明显下降。它的染色性能和耐磨性能也不及羊毛。腈纶纤维遇碱或氨会发黄、变脆,而且摩擦容易起球、产生静电,因此腈纶织物容易积聚灰尘,不耐脏。

有人曾算了这样一笔账:假如养一只绵羊,一年可以剪取羊毛10~20千克。20世纪80年代,全世界羊毛的年产量约为260万吨,这样的产量显然不能满足人类的消费需求。现在全世界腈纶的年产量估计为520万吨,相当于5亿只绵羊一年的产毛量。

我国从20世纪60年代中期开始生产聚丙烯腈纤维,商品名为“腈纶”,主要用于制作毛线、编织地毯、制造衣料等。它与羊毛的混纺产品更可以相互取长补短,以满足人类不同的消费需求。

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