合成纤维介绍概要.ppt

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1、第六章第六章 合成纤维合成纤维 聚酯（聚酯（聚酯（聚酯（涤纶涤纶涤纶涤纶，PETPETPETPET）、）、）、）、聚酰胺（聚酰胺（聚酰胺（聚酰胺（锦纶锦纶锦纶锦纶6 6 6 6，锦纶，锦纶，锦纶，锦纶66666666，PAPAPAPA）、）、）、）、聚丙烯腈（聚丙烯腈（聚丙烯腈（聚丙烯腈（腈纶腈纶腈纶腈纶，PANPANPANPAN）、）、）、）、聚丙烯（聚丙烯（聚丙烯（聚丙烯（丙纶丙纶丙纶丙纶，PPPPPPPP）、）、）、）、聚氨酯（氨纶，聚氨酯（氨纶，聚氨酯（氨纶，聚氨酯（氨纶，PUPUPUPU）、）、）、）、聚乙烯醇缩醛化纤聚乙烯醇缩醛化纤聚乙烯醇缩醛化纤聚乙烯醇缩醛化纤维（维（维（维（维

2、纶维纶维纶维纶，PVAPVAPVAPVA）、）、）、）、聚氯乙烯（聚氯乙烯（聚氯乙烯（聚氯乙烯（氯纶氯纶氯纶氯纶，PVC)PVC)PVC)PVC)等合等合等合等合成纤维的生产原理及性能成纤维的生产原理及性能成纤维的生产原理及性能成纤维的生产原理及性能基本要求基本要求主要参考书主要参考书1）王菊生，孙铠）王菊生，孙铠.染整工艺原理（一），染整工艺原理（一），北京：纺织工业出版社，北京：纺织工业出版社，1990.2）詹怀宇主编）詹怀宇主编.纤维化学与物理，纤维化学与物理，北京：北京：科学出版社，科学出版社，2005.3）肖长发，尹翠玉等编）肖长发，尹翠玉等编.化学纤维概论，化学纤维概论，北京：中国

3、纺织出版社，北京：中国纺织出版社，1997.1 1、合成纤维的起始原料、合成纤维的起始原料石油、天然气、煤、农副产品石油、天然气、煤、农副产品石油、天然气、煤、农副产品石油、天然气、煤、农副产品2 2、合成纤维的加工过程、合成纤维的加工过程低分子单体低分子单体 聚合反应聚合反应 纺丝成形纺丝成形 后加工后加工3 3、合成纤维的特点、合成纤维的特点强度高，弹性好，比重小，保暖性好，耐磨，耐化强度高，弹性好，比重小，保暖性好，耐磨，耐化学药品腐蚀，不易霉变和虫蛀等学药品腐蚀，不易霉变和虫蛀等其混纺织物具有挺括、滑爽、免烫、快干等特点其混纺织物具有挺括、滑爽、免烫、快干等特点4 4、发展概况、发展概

4、况第一节第一节 合成纤维的基础知识合成纤维的基础知识合成纤维的共性合成纤维的共性1 1 1 1、相对密度、相对密度、相对密度、相对密度可决定纺织品的性能和经济性可决定纺织品的性能和经济性相对密度相对密度低低：服用纤维材料，有利于服装的服用纤维材料，有利于服装的舒适性舒适性 高高：产业用纤维材料，可减少负荷：产业用纤维材料，可减少负荷2 2 2 2、机械性能、机械性能、机械性能、机械性能（1）合成纤维强度通常较高，处于纤维材料）合成纤维强度通常较高，处于纤维材料中上等水平，是具强韧性的纤维材料中上等水平，是具强韧性的纤维材料（2）耐磨性高）耐磨性高3 3 3 3、光学性能、光学性能、光学性能、光

5、学性能耐光性比较：聚丙烯腈耐光性比较：聚丙烯腈聚酯聚酯聚酰胺，聚丙烯，聚氯乙烯聚酰胺，聚丙烯，聚氯乙烯4 4 4 4、电学性能、电学性能、电学性能、电学性能合成纤维的比电阻高于天然纤维和再生纤维（与吸湿性有关）合成纤维的比电阻高于天然纤维和再生纤维（与吸湿性有关）聚酯和聚丙烯纤维比电阻最高聚酯和聚丙烯纤维比电阻最高 合成纤维生产和使用易引起静电合成纤维生产和使用易引起静电5 5 5 5、耐热性和热收缩、耐热性和热收缩、耐热性和热收缩、耐热性和热收缩 温度升高，合成纤维断裂强度逐渐下降，断裂延伸度增加温度升高，合成纤维断裂强度逐渐下降，断裂延伸度增加（1）吸湿性好的合成纤维）吸湿性好的合成纤维

6、湿热收缩率湿热收缩率干热收缩率干热收缩率 吸湿性差的合成纤维吸湿性差的合成纤维 干热收缩率干热收缩率湿热收缩率湿热收缩率（2）长丝拉伸倍数高，热收缩率大；）长丝拉伸倍数高，热收缩率大；短纤维拉伸倍数低，热收缩率小短纤维拉伸倍数低，热收缩率小6 6 6 6、染色性能、染色性能、染色性能、染色性能合成纤维的主要质量指标合成纤维的主要质量指标1 1 1 1、线密度、线密度、线密度、线密度单纤维越细，手感越柔软，光泽柔和且易变形加工单纤维越细，手感越柔软，光泽柔和且易变形加工2 2 2 2、断裂强度、断裂强度、断裂强度、断裂强度纤维在连续增加负荷的作用下，直至断裂所能承受的最大纤维在连续增加负荷的作用

7、下，直至断裂所能承受的最大负荷与纤维线密度之比（牛负荷与纤维线密度之比（牛/特）特）3 3 3 3、断裂伸长率、断裂伸长率、断裂伸长率、断裂伸长率纤维在伸长至断裂时的长度与原有长度增加的百分数纤维在伸长至断裂时的长度与原有长度增加的百分数4 4 4 4、初始模量、初始模量、初始模量、初始模量合成纤维中涤纶的初始模量最大，其次为腈纶，锦纶较小合成纤维中涤纶的初始模量最大，其次为腈纶，锦纶较小5 5 5 5、燃烧性能、燃烧性能、燃烧性能、燃烧性能6 6 6 6、吸湿性、吸湿性、吸湿性、吸湿性吸湿性好的纤维摩擦和静电作用小，穿着舒适吸湿性好的纤维摩擦和静电作用小，穿着舒适7 7 7 7、染色性、染色

8、性、染色性、染色性与三因素有关与三因素有关染色亲和力，染色速度，染料染色亲和力，染色速度，染料纤维复合物的性质纤维复合物的性质8 8 8 8、卷曲度、卷曲度、卷曲度、卷曲度9 9 9 9、沸水收缩率、沸水收缩率、沸水收缩率、沸水收缩率将纤维放在沸水中煮沸将纤维放在沸水中煮沸30min后，其收缩后的长度与原来长后，其收缩后的长度与原来长度之比，用于反映纤维热定型程度和尺寸稳定性的指标度之比，用于反映纤维热定型程度和尺寸稳定性的指标纤维一定的卷曲，可以有效的改善纤维的抱合性，同时增纤维一定的卷曲，可以有效的改善纤维的抱合性，同时增加纤维的蓬松性和弹性，使织物具有良好的外观和保暖性加纤维的蓬松性和弹

9、性，使织物具有良好的外观和保暖性常用基本概念常用基本概念1 1 1 1、长丝、长丝、长丝、长丝长度以千米计的纤维长度以千米计的纤维（1）单丝单丝：用单孔喷丝头纺：用单孔喷丝头纺制而成的一根连续单纤维制而成的一根连续单纤维（2）复丝复丝：数十根单纤维组：数十根单纤维组成的丝条成的丝条（3）帘线丝帘线丝：由一百多根至：由一百多根至几百根单纤维组成的用于制几百根单纤维组成的用于制造轮胎帘子布的丝条造轮胎帘子布的丝条喷丝头喷丝头聚酯（聚对苯二甲酸聚酯（聚对苯二甲酸乙二酯）长丝乙二酯）长丝聚酰胺长丝聚酰胺长丝2 2 2 2、短纤维、短纤维、短纤维、短纤维被切成几厘米至十几厘米长度的化纤被切成几厘米至十几

10、厘米长度的化纤（1）棉型短纤维棉型短纤维：长度为：长度为25-38mm，纤维较细纤维较细(线密度线密度1.3-1.7dtex)，类似棉纤维，主要用于与棉纤维混纺类似棉纤维，主要用于与棉纤维混纺（2）毛型短纤维毛型短纤维：长度为：长度为70-150mm，纤维较粗纤维较粗(线密度线密度3.3-7.7dtex)，类似羊毛，主要用于与羊毛混纺类似羊毛，主要用于与羊毛混纺（3）中长纤维中长纤维：纤维的长度为：纤维的长度为51-76mm，纤维的线密度为纤维的线密度为2.2-3.3dtex，介于棉型和毛型之间。介于棉型和毛型之间。用于制造中长纤维织物用于制造中长纤维织物短纤维可与天然纤维及其他化学纤维的短纤

11、维混纺，可得到短纤维可与天然纤维及其他化学纤维的短纤维混纺，可得到具有良好综合性能的混纺织物具有良好综合性能的混纺织物3 3 3 3、粗细节丝、粗细节丝、粗细节丝、粗细节丝4 4 4 4、变形纱、变形纱、变形纱、变形纱5 5 5 5、差别化纤维、差别化纤维、差别化纤维、差别化纤维纺丝成形不均匀拉伸纺丝成形不均匀拉伸 交替出现粗节和细节部分交替出现粗节和细节部分 染色后染色后交替出现深浅色变化交替出现深浅色变化所有经过变形加工的丝和纱所有经过变形加工的丝和纱（1）弹力丝）弹力丝 变形长丝，分高弹丝和低弹丝。其伸缩性、变形长丝，分高弹丝和低弹丝。其伸缩性、蓬松性良好，蓬松性良好，织物厚度、重量、不

12、透明性、覆盖性和外观织物厚度、重量、不透明性、覆盖性和外观特征等方面接近毛织品、丝织品和棉织品特征等方面接近毛织品、丝织品和棉织品（2）膨体纱）膨体纱 利用高分子的热可塑性，将两种收缩性能不利用高分子的热可塑性，将两种收缩性能不同的合成纤维毛条按比例混合，经热处理后，高收缩性毛同的合成纤维毛条按比例混合，经热处理后，高收缩性毛条迫使低收缩性毛条卷曲，从而使混合毛条具有伸缩性和条迫使低收缩性毛条卷曲，从而使混合毛条具有伸缩性和蓬松性，成为类似毛线的变形纱蓬松性，成为类似毛线的变形纱在原有化纤基础上经物理变形或化学改性而得到的纤维材料在原有化纤基础上经物理变形或化学改性而得到的纤维材料6 6 6

13、6、异形（截面）纤维、异形（截面）纤维、异形（截面）纤维、异形（截面）纤维 采用异形喷丝孔纺制的具有非圆采用异形喷丝孔纺制的具有非圆形横截面的纤维或中空纤维形横截面的纤维或中空纤维特性特性（1）光泽性和手感）光泽性和手感 （2）机械性能、吸水性和染色性）机械性能、吸水性和染色性 （3）抗起球性、蓬松性和透气性）抗起球性、蓬松性和透气性 （4）中空纤维的特异性：保暖性和蓬松性优良）中空纤维的特异性：保暖性和蓬松性优良7 7 7 7、复合纤维、复合纤维、复合纤维、复合纤维 截面上存在两种或两种以上不相混合的聚合截面上存在两种或两种以上不相混合的聚合物物种类：种类：（1）（）（2）并列型）并列型（3

14、）（）（4）皮芯型）皮芯型（5）（）（6）裂离型）裂离型（7）海岛型）海岛型8 8 8 8、超细纤维、超细纤维、超细纤维、超细纤维常规纤维常规纤维的线密度为的线密度为1.4-7dtex细旦纤维细旦纤维的线密度为的线密度为0.55-1.3dtex，主要用于仿真丝类的轻主要用于仿真丝类的轻薄型或中厚型织物薄型或中厚型织物超细纤维超细纤维的线密度为的线密度为0.11-0.55dtex，可以用双组分复合裂离可以用双组分复合裂离法生产，主要用于高密度防水透气织物和人造皮革、仿桃皮法生产，主要用于高密度防水透气织物和人造皮革、仿桃皮绒织物等绒织物等极细纤维极细纤维的线密度在的线密度在0.11dtex以下，

15、可通过海岛纺丝法生产，以下，可通过海岛纺丝法生产，主要用于人造皮革和医学滤材等特殊领域主要用于人造皮革和医学滤材等特殊领域9 9 9 9、新合纤、新合纤、新合纤、新合纤 按商品形式分按商品形式分 1）超蓬松型）超蓬松型 采用异收缩混合纤维或多相混合采用异收缩混合纤维或多相混合技术制成技术制成 2）超细型）超细型 采用复合纺极细化技术制成采用复合纺极细化技术制成 3）超悬垂型）超悬垂型 按手感分按手感分 蚕丝手感，桃皮手感，超微细粉末手感和新羊毛蚕丝手感，桃皮手感，超微细粉末手感和新羊毛手感手感10101010、易染性合成纤维、易染性合成纤维、易染性合成纤维、易染性合成纤维 如化学改性改善和提高

16、聚酯纤维的可染性和染深性如化学改性改善和提高聚酯纤维的可染性和染深性11111111、高性能纤维、高性能纤维、高性能纤维、高性能纤维 具有特殊的物理化学结构，其某一项或多项性能指标高于普通具有特殊的物理化学结构，其某一项或多项性能指标高于普通纤维。主要用于产业用纺织品的制造纤维。主要用于产业用纺织品的制造12121212、纳米纤维、纳米纤维、纳米纤维、纳米纤维 直径小于直径小于100纳米的纤维或添加了纳米级粉末填充物的纤维纳米的纤维或添加了纳米级粉末填充物的纤维合成纤维与纺织品合成纤维与纺织品聚酯纤维聚酯纤维：具有较高的强度、弹性和耐磨性，而且形状稳定：具有较高的强度、弹性和耐磨性，而且形状稳

17、定性好，易于水洗性好，易于水洗聚酰胺纤维聚酰胺纤维：具有优异的强度和耐磨性，制成的纺织品经热：具有优异的强度和耐磨性，制成的纺织品经热定型后有良好的形状稳定性和抗皱性定型后有良好的形状稳定性和抗皱性聚丙烯腈纤维聚丙烯腈纤维：具有类似羊毛的手感，质轻而蓬松，耐光性：具有类似羊毛的手感，质轻而蓬松，耐光性和耐气候性佳和耐气候性佳合成纤维生产方法简述合成纤维生产方法简述1 1 1 1、原料制备、原料制备、原料制备、原料制备 高分子化合物的合成（聚合）和机械处理高分子化合物的合成（聚合）和机械处理2 2 2 2、纺前准备、纺前准备、纺前准备、纺前准备 纺丝熔体或纺丝溶液的制备纺丝熔体或纺丝溶液的制备

18、3 3 3 3、纺丝、纺丝、纺丝、纺丝 纤维的成形纤维的成形4 4 4 4、后加工后加工后加工后加工 拉伸、热定型拉伸、热定型成纤高聚物的要求成纤高聚物的要求 1、必须是必须是线型线型的，能伸直的分的，能伸直的分子，支链尽可能少，无庞大子，支链尽可能少，无庞大侧基；侧基；2、高分子分子间有、高分子分子间有适适当的相互作用力当的相互作用力，或具有一，或具有一定规律性的化学结构和空间定规律性的化学结构和空间结构；结构；3、具有、具有合适的分子量合适的分子量和较窄的分子量分布和较窄的分子量分布；4、具、具一定的热稳定性一定的热稳定性，其熔点或，其熔点或软化点比允许使用温度高很软化点比允许使用温度高很

19、多多纺丝方法纺丝方法常规纺丝方法常规纺丝方法熔体纺丝：熔体纺丝：丙纶、涤纶短纤维、锦纶丙纶、涤纶短纤维、锦纶溶液纺丝溶液纺丝湿法纺丝：湿法纺丝：腈纶、维纶、氯纶腈纶、维纶、氯纶干法纺丝：干法纺丝：特殊纺丝方法特殊纺丝方法乳液纺丝乳液纺丝悬浮纺丝悬浮纺丝干湿法纺丝干湿法纺丝冻胶纺丝冻胶纺丝液晶纺丝液晶纺丝相分离纺丝相分离纺丝反应纺丝法反应纺丝法化学纤维长丝，化学纤维长丝，如：锦纶、醋酯、如：锦纶、醋酯、氯纶、氨纶氯纶、氨纶第二节第二节 聚酯纤维聚酯纤维概述概述聚酯聚酯通常是指以通常是指以二元酸二元酸和和二元醇二元醇缩聚而得的高分子物，其基本缩聚而得的高分子物，其基本链节之间以酯键联结而得名。聚酯

20、纤维品种很多，其中以聚对链节之间以酯键联结而得名。聚酯纤维品种很多，其中以聚对苯二甲酸乙二酯（苯二甲酸乙二酯（PET）含量在含量在85以上的纤维为主，分子量一以上的纤维为主，分子量一般控制在般控制在1800025000之间。之间。优点优点：断裂强度高，弹性模量高，回弹性适中，热定型优良，：断裂强度高，弹性模量高，回弹性适中，热定型优良，耐热性和耐光性好。其织物具优良的洗可穿性，即优良的抗有耐热性和耐光性好。其织物具优良的洗可穿性，即优良的抗有机溶剂，肥皂，洗涤剂，漂白液，氧化剂性能以及较好的耐腐机溶剂，肥皂，洗涤剂，漂白液，氧化剂性能以及较好的耐腐蚀性，对弱酸碱等稳定。蚀性，对弱酸碱等稳定。缺

21、点缺点：吸湿性低，染色性较差，静电现象严重，织物易起球：吸湿性低，染色性较差，静电现象严重，织物易起球由英国由英国Whinfield和和Dickson等人发明，等人发明，1953年开始工业化生产，年开始工业化生产，商品名称美国商品名称美国“Dacron”，日本，日本“Tetoron”，英国，英国“Terlenka”等等涤纶涤纶1 1 1 1、涤纶的生产原理、涤纶的生产原理、涤纶的生产原理、涤纶的生产原理（1）酯交换法）酯交换法对苯二甲酸二甲酯对苯二甲酸二甲酯与与乙二醇乙二醇在催化剂条件下酯交换生成在催化剂条件下酯交换生成对苯对苯二甲酸双羟乙酯二甲酸双羟乙酯对苯二甲酸双羟乙酯对苯二甲酸双羟乙酯缩

22、聚释出缩聚释出乙二醇乙二醇（2）直接酯化法）直接酯化法对苯二甲酸对苯二甲酸与与乙二醇乙二醇直接酯化直接酯化2 2 2 2、涤纶的结构特征、涤纶的结构特征、涤纶的结构特征、涤纶的结构特征（1）分子结构）分子结构A、是具有对称性苯环结构的线型大分子，无大的支链，其分子线型好，是具有对称性苯环结构的线型大分子，无大的支链，其分子线型好，易于沿纤维拉伸方向取向而平行排列易于沿纤维拉伸方向取向而平行排列B、分子链中的分子链中的phCOO基团刚性较大，使得纯净的基团刚性较大，使得纯净的PET熔点较高熔点较高C、分子内的分子内的C-C链内旋转，分子存在两种空间构象链内旋转，分子存在两种空间构象D、分子链结构

23、具有高度立体规整性分子链结构具有高度立体规整性E、分子间无强大定向作用力，相邻分子的原子间距为正常的范德华距分子间无强大定向作用力，相邻分子的原子间距为正常的范德华距离。单元晶格为三斜晶系，大分子几乎呈平面构型离。单元晶格为三斜晶系，大分子几乎呈平面构型（2）形态结构和聚集态结构）形态结构和聚集态结构缚结分子缚结分子 微原纤微原纤 原纤原纤 涤纶涤纶3 3 3 3、涤纶的性能、涤纶的性能、涤纶的性能、涤纶的性能（1）吸湿性）吸湿性PET大分子除两端的羟基外，无其他亲水性基团，结晶度高，大分子除两端的羟基外，无其他亲水性基团，结晶度高，分子链排列紧密，所以分子链排列紧密，所以吸湿性差吸湿性差，在

24、水中溶胀度小，干、湿，在水中溶胀度小，干、湿强度和干、湿延伸度基本相同，导电性差，易产生静电和沾强度和干、湿延伸度基本相同，导电性差，易产生静电和沾污现象，染色困难污现象，染色困难（2）热性能）热性能A、受热性能受热性能 （PET为结晶型和非晶型两者混合的高分子化为结晶型和非晶型两者混合的高分子化合物）合物）温度在玻璃化温度和软化点之间时，非晶区内某些分子链温度在玻璃化温度和软化点之间时，非晶区内某些分子链间作用力小的链段可运动，分字链间作用力大的链段难运动，间作用力小的链段可运动，分字链间作用力大的链段难运动，晶区分子链不运动晶区分子链不运动 纤维柔韧，但无高弹态的弹性纤维柔韧，但无高弹态的

25、弹性 温度大于软化点时，非晶区分子链运动加剧，分子间相互温度大于软化点时，非晶区分子链运动加剧，分子间相互作用力被拆开，类似粘流态。但晶区链段仍未被拆开作用力被拆开，类似粘流态。但晶区链段仍未被拆开 纤维纤维软化不熔融，丧失纤维使用价值软化不熔融，丧失纤维使用价值 温度高于熔点时，晶区分子链开始运动，纤维熔融，熔点温度高于熔点时，晶区分子链开始运动，纤维熔融，熔点约为约为255 涤纶的耐热性、热稳定性是合纤中最好的涤纶的耐热性、热稳定性是合纤中最好的B、玻璃化温度玻璃化温度 完全无定形完全无定形 部分结晶部分结晶 取向且结晶取向且结晶Tg 67 81 125（3）物理机械性能物理机械性能A、强

26、度和延伸度强度和延伸度 涤纶是合纤中干强度最高的一种纤维涤纶是合纤中干强度最高的一种纤维B、弹性和耐磨性弹性和耐磨性 涤纶弹性高于其他纤维涤纶弹性高于其他纤维C、”洗可穿洗可穿”性性 涤纶具有优异的抗皱性和保形性涤纶具有优异的抗皱性和保形性（4）化学稳定性）化学稳定性A、涤纶对碱的稳定性比对酸的稳定性差涤纶对碱的稳定性比对酸的稳定性差（碱减量仿丝绸）（碱减量仿丝绸）B、涤纶对氧化剂和还原剂的稳定性很好涤纶对氧化剂和还原剂的稳定性很好C、耐溶剂性耐溶剂性 （CDT）（5）染色性能）染色性能PET分子结构中缺少活性基团分子结构中缺少活性基团PET分子排列紧密，纤维只存在较小空隙分子排列紧密，纤维只

27、存在较小空隙（6）起毛、起球现象）起毛、起球现象涤纶织物表面易起球涤纶织物表面易起球（7）静电现象）静电现象 涤纶吸湿性差，表面具有较高比电阻，与其他涤纶吸湿性差，表面具有较高比电阻，与其他物体摩擦时，表面聚集大量电荷而不易逸散，产生静电物体摩擦时，表面聚集大量电荷而不易逸散，产生静电（8）低聚物及其对染色性能的影响）低聚物及其对染色性能的影响（9）其他理化性能）其他理化性能A、燃烧性燃烧性 涤纶可燃烧，纤维卷缩并熔融成珠涤纶可燃烧，纤维卷缩并熔融成珠B、对微生物作用的稳定性对微生物作用的稳定性C、耐光性耐光性 涤纶耐光性好涤纶耐光性好涤纶染色困难涤纶染色困难其他聚酯纤维其他聚酯纤维1 1、阳

28、离子染料可染聚酯纤维、阳离子染料可染聚酯纤维2 2、常温常压可染聚酯纤维常温常压可染聚酯纤维3 3、PPTPPT纤维纤维4 4、PBTPBT纤维纤维5 5、PENPEN纤维纤维6 6、导湿干爽型聚酯长丝、导湿干爽型聚酯长丝7 7、高去湿四通道聚酯纤维、高去湿四通道聚酯纤维8 8、聚酯多孔中空截面纤维、聚酯多孔中空截面纤维9 9、三维卷曲中空聚酯纤维、三维卷曲中空聚酯纤维第第三节三节 聚酰胺纤维聚酰胺纤维概述概述世界上最早实现工业化生产的合成纤维。世界上最早实现工业化生产的合成纤维。1935年，年，Carothers等人在实验室合成了锦纶等人在实验室合成了锦纶66，1937年实现年实现熔体纺丝制

29、造锦纶熔体纺丝制造锦纶66的技术，的技术，1939年实现工业化生产。年实现工业化生产。1938年，德国年，德国Schlack合成锦纶合成锦纶6，发明其生产纤维的技术，发明其生产纤维的技术，1941年实现工业化生产。年实现工业化生产。美国称为尼龙（美国称为尼龙（Nylon），），德国称为贝纶（德国称为贝纶（Perlon），），日本称为日本称为阿米纶（阿米纶（Amilan）聚酰胺纤维聚酰胺纤维 分子主链由酰胺键分子主链由酰胺键(-(-CONH-)CONH-)连接起来的一连接起来的一类合成纤维类合成纤维1 1、脂肪族聚酰胺纤维、脂肪族聚酰胺纤维（1 1）二元酸和二元胺缩聚）二元酸和二元胺缩聚（2 2

30、）-氨基酸缩聚或内酰胺开环聚合氨基酸缩聚或内酰胺开环聚合2 2、芳香族聚酰胺纤维、芳香族聚酰胺纤维聚酰胺纤维具有一系列聚酰胺纤维具有一系列优良性能优良性能其其耐磨性耐磨性居纺织纤维中居纺织纤维中最好最好的；的；断裂强度较高断裂强度较高；回弹性和耐疲劳性优良；回弹性和耐疲劳性优良；聚酰胺纤维聚酰胺纤维比重小比重小，是除乙纶和丙纶外的最，是除乙纶和丙纶外的最轻轻的纤维；的纤维；吸湿性低于天然纤维和再生纤维，但在合成纤维中其吸吸湿性低于天然纤维和再生纤维，但在合成纤维中其吸湿性仅次于维纶；湿性仅次于维纶；染色性能好染色性能好等。等。聚酰胺纤维也有一些聚酰胺纤维也有一些缺点缺点耐光性较差耐光性较差，在

31、长时间的日光或紫外光照射下，强度，在长时间的日光或紫外光照射下，强度下降，颜色发黄；下降，颜色发黄；聚酰胺纤维的聚酰胺纤维的耐热性也较差耐热性也较差；另外，聚酰胺纤维的另外，聚酰胺纤维的初始模量初始模量比其它大多数纤维都比其它大多数纤维都低低，因此在使用过程中因此在使用过程中容易变形容易变形。改性改性制成的聚酰胺差别化纤维有：制成的聚酰胺差别化纤维有：可赋予织物特殊光泽、手感及弹性的异形截面纤维；可赋予织物特殊光泽、手感及弹性的异形截面纤维；异收缩混纤丝和不同截面、不同线密度的混纤丝；异收缩混纤丝和不同截面、不同线密度的混纤丝；抗静电和导电纤维；高吸湿纤维；抗静电和导电纤维；高吸湿纤维；耐光、

32、耐热纤维；抗菌防臭纤维；耐光、耐热纤维；抗菌防臭纤维；可改善可改善“平点平点”效应的聚酰胺帘子线等效应的聚酰胺帘子线等锦纶锦纶锦纶锦纶66666666和锦纶和锦纶和锦纶和锦纶6 6 6 61 1、生产原理、生产原理聚酰胺聚酰胺66的制备的制备 a.a.聚酰胺聚酰胺6666盐的制备盐的制备 己二酸己二酸20%20%甲醇溶液和己二胺甲醇溶液和己二胺50%50%甲醇溶液甲醇溶液中和，或者以水为溶剂，水溶剂法中和，或者以水为溶剂，水溶剂法（单体的制备）（单体的制备）b.b.聚酰胺聚酰胺6666盐盐缩聚缩聚反应反应 聚酰胺聚酰胺6666盐在适当条件下，脱水缩聚逐步盐在适当条件下，脱水缩聚逐步形成大量酰胺

33、键，生成聚己二酰己形成大量酰胺键，生成聚己二酰己二胺二胺聚酰胺聚酰胺6的制备的制备 常用己内酰胺开环常用己内酰胺开环聚合聚合a.a.己内酰胺水解开环，生成氨基己酸己内酰胺水解开环，生成氨基己酸b.b.氨基己酸与己内酰胺进行加成聚合氨基己酸与己内酰胺进行加成聚合c.c.大分子官能团之间的缩聚大分子官能团之间的缩聚实验室合成尼龙实验室合成尼龙2 2、结构特征、结构特征分子结构分子结构 聚酰胺分子是由许多重复结构单元通过酰胺键连接起来的线聚酰胺分子是由许多重复结构单元通过酰胺键连接起来的线型长链分子。在晶体中为完全伸展的平面锯齿形结构型长链分子。在晶体中为完全伸展的平面锯齿形结构形态结构与聚集态结构

34、形态结构与聚集态结构 锦纶截面接近圆形，纵向无特锦纶截面接近圆形，纵向无特殊结构。殊结构。聚酰胺的聚集态结构与涤纶相聚酰胺的聚集态结构与涤纶相似，都是折叠链和伸直链晶体共似，都是折叠链和伸直链晶体共存的体系。分子链间相邻酰胺基存的体系。分子链间相邻酰胺基可定向形成氢键，使聚酰胺倾向可定向形成氢键，使聚酰胺倾向于形成结晶于形成结晶放大后的尼龙纤维放大后的尼龙纤维3 3、聚酰胺纤维的主要性质、聚酰胺纤维的主要性质（1）密度）密度 聚酰胺的密度随内部结构和制造条件不同而有聚酰胺的密度随内部结构和制造条件不同而有差异差异（2）热性能）热性能热转变点热转变点 聚酰胺有较高的物理性能和熔点聚酰胺有较高的物

35、理性能和熔点（锦纶（锦纶6666的的熔点比锦纶熔点比锦纶6 6的高的高4040）A A、具二酰二胺的熔点高于相应的聚具二酰二胺的熔点高于相应的聚-氨基酸氨基酸B B、酰胺基团间碳原子数少的聚酰胺熔点高于碳原子数多的酰胺基团间碳原子数少的聚酰胺熔点高于碳原子数多的C C、将聚酰胺相邻两酰胺基间碳原子数分为偶系列和奇系列将聚酰胺相邻两酰胺基间碳原子数分为偶系列和奇系列 对于聚二酰二胺，偶系列的熔点高于相应的奇系列对于聚二酰二胺，偶系列的熔点高于相应的奇系列 对于聚对于聚-氨基酸奇系列的熔点高于相应的偶系列氨基酸奇系列的熔点高于相应的偶系列耐热性耐热性 聚酰胺的耐热性能差聚酰胺的耐热性能差（3）机械

36、性能）机械性能 锦纶初始模量接近羊毛，比涤纶低很多，锦纶初始模量接近羊毛，比涤纶低很多，其手感柔软，易变形。其手感柔软，易变形。聚酰胺大分子柔顺性高，分子间又有一定量的氢键，易于聚酰胺大分子柔顺性高，分子间又有一定量的氢键，易于结晶，纺丝过程中经拉伸，其取向度和结晶度都比较高，强结晶，纺丝过程中经拉伸，其取向度和结晶度都比较高，强度比涤纶高，断裂延伸度高，回弹性最高，是所有纤维中耐度比涤纶高，断裂延伸度高，回弹性最高，是所有纤维中耐磨性最好的纤维磨性最好的纤维（4）耐光性）耐光性 聚酰胺耐光性差，仅仅优于蚕丝聚酰胺耐光性差，仅仅优于蚕丝（5）吸湿与染色性能）吸湿与染色性能 聚酰胺具有中等吸湿性

37、，可用酸聚酰胺具有中等吸湿性，可用酸性，碱性和分散染料染色性，碱性和分散染料染色（6）化学性能）化学性能 聚酰胺含酰胺键，易发生水解，对酸不聚酰胺含酰胺键，易发生水解，对酸不稳定，对碱稳定，对氧化剂稳定性较差稳定，对碱稳定，对氧化剂稳定性较差 由芳香族二元胺和芳香族二元羧酸或芳香族氨基苯甲酸由芳香族二元胺和芳香族二元羧酸或芳香族氨基苯甲酸经缩聚反应所的聚合物纺成的纤维材料经缩聚反应所的聚合物纺成的纤维材料芳香族聚酰胺纤维（芳纶）芳香族聚酰胺纤维（芳纶）芳香族聚酰胺纤维（芳纶）芳香族聚酰胺纤维（芳纶）1、芳纶、芳纶1414 聚对苯二甲酰对苯二胺聚对苯二甲酰对苯二胺 聚超刚硬分子链，超聚超刚硬分子链，超高模量高模量2、芳纶、芳纶1313 聚间二苯甲酰间二胺聚间二苯甲酰间二胺 具优异的耐热性，阻具优异的耐热性，阻燃性和高湿下的尺寸稳定性，电绝缘性，耐老化性和防辐射燃性和高湿下的尺寸稳定性，电绝缘性，耐老化性和防辐射性性3、芳纶、芳纶14 聚对苯甲酰胺聚对苯甲酰胺 强度略低于芳纶强度略低于芳纶14141414，模量较高，模量较高，耐高温性、耐酸、耐碱和阻燃性良好，相对密度很低耐高温性、耐酸、耐碱和阻燃性良好，相对密度很低4、芳砜纶、芳砜纶 聚砜酰胺聚砜酰胺 具优良的电绝缘性和耐热性，且阻具优良的电绝缘性和耐热性，且阻燃性好，耐化学稳定性好燃性好，耐化学稳定性好