氨纶生产工艺技术研究进展

氨纶生产工艺技术研究进展

曹亮

诸暨华海氨纶有限公司浙江诸暨311800

摘要：总述了目前世界上出产氨纶的四种首要技术技术，包括熔融氨纶法、干法氨纶法、湿法氨纶法和化学纺丝法。以代表性公司的出产方法为根底，对比了各种技术的优缺点，将纺丝速度、氨纶纤度、溶剂、技术成熟度、技术流程长度、技术流程办理及修理难度、环境疑问和总出资本钱等影响出资者出资的要素具体成列于表，并对干法氨纶法和熔氨纶法做了具体的比较，猜测了氨纶出产技术将来开展的首要趋势。

关键词：氨纶生产；工艺技术；研究进展

导言

聚氨酯(Polyurethane)纤维，国名氨纶，国际通用名:斯潘德克斯(Spandex)，其高聚合分子中聚氨基甲酸酯含量大85%，具有高延伸性和高弹性康复，瞬时弹性康复率到达90%以上［1］，开裂伸长度高达400%～800%;密度小(1.01.39g/cm3);具有耐腐蚀、耐热、抗老化和对染料有杰出亲和性等功能广泛用于运动服，泳衣，高弹袜，内衣，医用绷带等。但由于出产技术不一样，产品质量也大有不一样，因此，对出产氨纶的四种技术［2－4］，即熔融纺丝法、干法、化学纺丝法和溶液湿法的讨论迫在眉睫

1从1998年起，中远公司开发出首条第一代氛纶技能国产化批次聚合干法纷丝生产线。随后，公司紧紧抓住氛纶职业作为高新材料工业的技能优势，不断加强技能改造，进步产品质量和公司竞赛实力，在市场竞赛中取得了成功。

其氨纶项目先后取得我国纺织工业联合会科技进步二等奖、我国化纤工业协会推荐的化纤职业仅有一家“我国工业大奖”申报项目，荣获我国化纤协会颁布的“十一五技能打破奖”。2015年，最新的干法氛纶工程技能被列入化纤职业十大节能减排技能推广目录。现在，又开发的64拼高密度高速干法氛纶纺丝工程技术以项目总承包的方式，年产2X2万t项目现已成功在新乡白鹭化纤集团公司氛纶项目工厂施行。

该技术具有设备自动化程度高、商品品质优良、技术节能环保的优势，首要出产1.1^-4.4tex超细旦丝商品。能够依据客户不同需求，出产高强、高伸、高回弹和耐氛、耐高温及经编用的差别化商品。

2氨纶生产工艺

2.1熔融氨纶法是一种利用高聚合物熔融液使纤维形成[5]的生产技术。技术代表公司为日本日清纺，生产能力2.2kt/[6]。的技术生产工艺流程图如图1所示,热塑性聚氨酯弹性体(TPU)作为材料,二异氰酸酯(MDI)、聚酯/醚乙二醇链extender,催化剂,添加剂等必须按比例缩小的双螺杆反应器,TPU在无溶剂条件下聚合,无聊成单螺杆挤压丝绸、添加剂的旋转,加油后,绕组过程使产品,如氨纶。在这种技术中，对MDI的需求是过量的。该方法采用200~800m/min旋转速度[7]。氨纶的长度是1.38~1.51dtex。这个过程不需要使用溶剂，它有理论没有环境污染和三种废物处理。

2.2干法氨纶法

该技术代表美国杜邦公司(Lycra)每年生产8.0kt/a和德国公司，生产17kt/[6]。二异氰酸酯(MDI)和醚二醇(PTMEG)的摩尔比2:1的声波形成预聚物,通过融化,加入二甲基乙酰胺(DMAC)/二甲基甲酰胺(DMF)[9]链增长反应、添加剂和精力充沛的混合后,过滤,使纺丝液除气,等。然后注入压喷丝头和旋转流体挤压通过毛细管的喷丝头和旋转隧道。在隧道中，热空气(或氮气)快速蒸腾和溶剂，条带和冷凝的浓度，条带通常是两种，需要在冷凝扭转机前完成，最后的油卷成成品。合法聚氨酯的转速为200~600米/分钟，平均为5米/分钟。所得到的氨纶的长度是1.1~246.4特克斯。在最先进的技术中，它也能生产高质量的高性能产品。

2.3湿法氨纶法

该法具有代表性的公司为富士纺公司(Fujibo)年产2.2kt/a［6］。本法与干法制氨纶相似，由聚酯型二醇与MDI制得嵌段共聚物溶液，经纺丝前预备，送至纺纱机，后由计量泵压入，经喷丝板毛细孔压入凝结液。溶剂在凝结液中扩散，原液溶质则在凝结液中不断提高浓度，再分出成型，洗刷枯燥后卷绕，最终制成制品。

2.4化学纺丝法化学法亦称反响法，由纺丝液转化成固态纤维时，有必要通过化学反响或用化学反响控制成纤速率［10］。该法具有代表性的公司为环球公司(Glospan)，其产能为9.0kt/a［6］。该法的纺丝质料为二异氰酸酯预聚合物溶液，由喷丝头压出进入凝结浴，一起往里面参加链增长剂，使之构成初生纤维，卷绕后接着在加压水中进行硬化处理，制得交联彻底的三维聚氨酯嵌段共聚物氨纶。

3工艺优缺点比较

干法作为目前国际上出产氨纶总量到达80%的一种老练办法，使之变成氨纶产业的“明星”;而熔融纺丝法也发展迅速，不断以各种优势占领商场份额;但是更早的化学纺丝法和湿规律由于工艺流程杂乱，纺丝速度过慢，产品质量低，不能满意商场请求，初始设备出资以及厂房需求量较大，且出产过程中会有二胺等污染性物质污染环境，对周围环境的损坏巨大等，湿法和化学法已经逐渐被筛选，如今国际总产量上已缺乏10%，

结论

干法目前呈现出技能杂乱，技能难度大，技能进程需运用溶剂，有显着的环境污染问题，出资本钱高，占用土地资源等劣势;而熔融法也有很多不足之处，比方喷丝板运用寿命短，且需要频频清洁，纺纱也不均匀，商品也会呈现斑马纹等，最致命的则是该法技能没有成熟，运用质料和助剂的经济不合理性;因而技能进程和质料助剂等的研讨晋级，将是熔融法将来有必要解决和最有竞争力的一点，再加上其技能流程简单，设备出资低，占地少，出产功率高和非溶剂型成丝无环境污染问题，迅速兴起，商品质量也在日趋完善［11］，变成中小型出资者的首选。相比之下，干法制氨纶则具有成熟的技能，高经济功率和工业大规模化等优势变成该职业的支柱，更受大型出资者青睐。

参考文献

[1]钱伯章.国内外氨纶生产现状和市场分析[J].化学推进剂与高分子材料.2007(02).

[2]陈彬.氨纶工业状况与生产技术发展趋势[J].浙江化工.2005(01).

[3]韩秀山,杨涛,董宏伟.氨纶纤维的生产技术及发展趋势[J].化工科技市场.2004(02).

[4]邱九辉.氨纶干法纺丝介质循环系统的设备和工艺介绍[J].合成纤维工业.2003(04).

[5]宁凡河,于萍,莫晓茹.氨纶的生产技术与市场前景[J].合成纤维工业.2000(04).