聚丙烯腈纖維生產(chǎn)及質(zhì)量控制課件

1、聚丙烯腈纖維生產(chǎn)及質(zhì)量控制課件聚丙烯腈纖維生產(chǎn)及質(zhì)量控制課件第一節(jié) 概述 聚乙烯醇縮醛纖維的發(fā)展 聚乙烯醇縮醛纖維的性能 （1）強度高，耐磨性好 （2）密度小，保暖性強 （3）吸濕性好 （4）耐腐蝕性強，耐光好，耐氣候性好 （5）耐熱水性差（6）染色性能差（7）彈性差 聚乙烯醇縮醛纖維的用途 民用 、工業(yè)第一節(jié) 概述 聚乙烯醇縮醛纖維的發(fā)展 第二節(jié) 聚乙烯醇的制備及其性能 醋酸乙烯溶液聚合工藝流程示意圖1引發(fā)劑配制槽 2引發(fā)劑貯存 3計量泵 4換熱器 5第一聚合釜 6，8冷凝器 7，10泵 9第二聚合釜 11脫單體塔 12醋酸乙烯甲醇分離塔 13沉析槽一、聚乙烯醇的制備以醋酸乙烯為單體進行聚合

2、，然后將生成的聚醋酸乙烯進行醇解(或水解)得到聚乙烯醇。 （一）醋酸乙烯聚合1、工藝流程第二節(jié) 聚乙烯醇的制備及其性能 醋酸乙烯溶液聚合工藝流程2、醋酸乙烯聚合工藝控制引發(fā)劑 工業(yè)上常用的引發(fā)劑是偶氮二異丁腈（AIBN） 溶劑 工業(yè)生產(chǎn)中幾乎都以甲醇為溶劑。 甲醇既是醋酸乙烯和聚醋酸乙烯的良溶劑，又是聚乙烯醇的凝固劑；甲醇在醋酸乙烯溶液聚合中的鏈 轉(zhuǎn)移常數(shù)適當(dāng)，因此可不另加分子量調(diào)節(jié)劑。轉(zhuǎn)化率 轉(zhuǎn)化率聚合反應(yīng)進行的程度越完全 需要回收的未參加反應(yīng)的單體量越少 聚合產(chǎn)物的支化度增加和分子量分布變寬 工業(yè)：轉(zhuǎn)化率50%60%聚合時間 聚合時間短生產(chǎn)設(shè)備的利用率 產(chǎn)品的分子 量分布寬 工業(yè)：聚合時間

3、4.55.0h聚合溫度 溫度鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)和副反應(yīng)加速高聚物支化度、聚合度 工業(yè)：6465雜質(zhì) 雜質(zhì)：乙醛、巴豆醛、乙烯基乙炔和二乙烯基乙炔等威海：導(dǎo)致產(chǎn)物的平均分子量下降和在大分子鏈中引入羰基，使產(chǎn)物的熱穩(wěn)定性變低?？刂疲汗┲凭垡蚁┐祭w維用的醋酸乙烯中乙醛含量應(yīng)在0.02%以下，巴豆醛含量應(yīng)在0.05%以下。 2、醋酸乙烯聚合工藝控制（二）聚醋酸乙烯的醇解 1醇解方法 高堿醇解法工藝流程示意圖1堿液貯槽 2，3，6，21泵 4混合機 5樹脂中間槽 7樹脂調(diào)溫槽 8醇解機 9，10，14粉碎機 11輸送機12擠壓機 13沉析槽 15干燥機 16，17出料輸送機 18甲醇冷凝器 19真空泵 20過濾

4、機高堿醇解法：反應(yīng)體系中的允許含水量約為6%，每摩爾聚醋酸乙烯鏈節(jié)需加堿 0.10.2mol（二）聚醋酸乙烯的醇解 1醇解方法 高堿醇解法工藝流程示低堿醇解法工藝流程示意圖1堿液調(diào)配槽 2樹脂中間槽 3，4泵 5混合機 6皮帶醇解機 7，8粉碎機 9洗滌釜 10中間槽 11蒸發(fā)機 12連續(xù)式固液分離機 13干燥機低堿醇解法：每摩爾聚醋酸乙烯鏈節(jié)加堿0.010.02mol。醇解過程中，堿以甲醇溶液的形式加入。 反應(yīng)體系中水含量控制在0.1% 0.3%以下 。低堿醇解法工藝流程示意圖低堿醇解法：每摩爾聚醋酸乙烯鏈節(jié)加堿2醇解工藝控制堿摩爾比堿不僅是酯交換反應(yīng)的催化劑，還直接參與皂化和副反應(yīng)。堿在醇

5、解過程中，對于主反應(yīng)（酯交換反應(yīng)）具有加速的作用，醇解反應(yīng)的速度與所用堿量成正比，因此，當(dāng)反應(yīng)時間一定時，增加堿摩爾比可提高所得聚乙烯醇的醇解度。但是隨著堿摩爾比的提高，副反應(yīng)也隨之加速，使所得聚乙烯醇產(chǎn)物中夾帶的醋酸鈉量增大，對纖維生產(chǎn)非常不利一般在高堿醇解法中，堿摩爾比為0.110.12；在低堿醇中則為0.0120.016 聚醋酸乙烯濃度如高堿醇解法反應(yīng)體系中的含水量約為6%，醇解液中聚醋酸乙烯含量應(yīng)控制為22%23%；低堿醇解法反應(yīng)體系中的含水量小于0.1% 0.3%，醇解液中聚醋酸乙烯含量應(yīng)控制為33%35%醇解介質(zhì)的含水率 醇解介質(zhì)中含水量對醇解過程副反應(yīng)的影響很大。同時，含水量對主

6、反應(yīng)酯交換反應(yīng)的速度也有一定影響 ；實際生產(chǎn)中多趨向于采用幾乎無水的低堿醇解法。 醇解溫度 醇解溫度不宜過高，一般不超過50 醇解時間 高堿醇解：醇解反應(yīng)速度較快，醇解時間只需1min左右，延長時間會使析出的聚乙烯醇 變得很硬，不易破碎。 低堿醇解：反應(yīng)速度慢，醇解時間約需1020min，采用皮帶式醇解機來延長物料在醇解 機中的停留時間。2醇解工藝控制二、聚乙烯醇的性能 物理性能 色澤潔白，其性狀有顆粒狀、小片狀或粉狀，在水中發(fā)生溶脹，經(jīng)干燥和熱處理后可提高其耐熱性，其抗壓、抗張強度大、耐沖擊及耐磨性優(yōu)越，電絕緣性能好。 聚乙烯醇的玻璃化溫度約為80左右，其熔點很難直接測定，因為它在空氣中加熱

7、時未熔化就開始分解。用間接方法測定其熔點為220260。 聚乙烯醇易溶于水、甘油、乙醛、苯酚、乙二醇、醋酸，不溶于乙醇、苯、硫酸、鹽酸?；瘜W(xué)性能 聚乙烯醇具有大量仲羥基，其化學(xué)性能與纖維素頗為相似。它能進行酯化、醚化，能和氫氧化鈉與醛反應(yīng)，也能進行黃酸化而生成聚乙烯醇黃酯。 熱性能 聚乙烯醇加熱到130140時性質(zhì)幾乎不變，只是色澤變成微黃；加熱至180 以上時，聚乙烯醇開始發(fā)生以下變化：大分子發(fā)生脫水，重量減輕。在長鏈上形成共軛雙鍵，并使其色澤逐漸變深，彈性模量增大；加熱至300時，大分子主鏈斷裂，使平均分子量下降，分解生成各種帶醛基的低分子物，如乙醛、巴豆醛、苯甲醛等，而且還伴隨著聚乙烯醇

8、的氧化。 二、聚乙烯醇的性能第三節(jié) 紡絲原液的制備及其性能 一、紡絲原液的制備PVA水洗脫水精PVA溶解混合過濾脫泡紡絲原液（一）水洗目的 降低聚乙烯醇物料中醋酸鈉含量，使之不超過0.2% ，通過水洗，還可以除去物料中一部分分子量 過低的聚乙烯醇，使其分子量分布較窄；另外，水洗過程中，聚乙烯醇發(fā)生適度膨潤，有利于溶解。 工藝控制洗滌時料層厚度：料層過厚時，洗滌水不容易順利通過聚乙烯醇層，洗滌效果差；料層過薄，洗滌 機生產(chǎn)能力降低一般料層控制1033cm（粒狀10 cm，片狀30 cm） 洗滌時間：洗滌時間長，洗滌效果好，醋酸鈉含量降低，但設(shè)備生產(chǎn)能力差；一般粒狀PVA洗滌 9min，片狀PVA

9、洗滌69min。洗滌水溫：提高洗滌水的溫度有利于聚乙烯醇的膨潤，增加洗滌效果。但洗滌水溫過高，PVA過度 膨潤，PVA溶解損失增大，也不利于脫水；洗滌水溫太低，則會延長水洗時間或減小 層厚度，降低了水洗機生產(chǎn)能力。一般洗滌水溫3040。洗滌水噴淋量：噴淋量過大，不僅影響聚乙烯醇料層厚度的均勻性，而且噴淋水不易從金屬網(wǎng)下流 走，對聚乙烯醇的后續(xù)脫水不利，并增大了聚乙烯醇的水洗損失和耗水量，從而降 低了水洗和脫水效果；噴淋量過小，會使醋酸鈉含量增加，工藝操作不穩(wěn)定 。 第三節(jié) 紡絲原液的制備及其性能 一、紡絲原液的制備設(shè)備 長網(wǎng)式水洗機結(jié)構(gòu)示意圖 設(shè)備 長網(wǎng)式水洗機結(jié)構(gòu)示意圖 槽網(wǎng)結(jié)合式水洗機組合

10、示意圖 1浸漬槽 2膨潤槽 3洗滌機 4中間槽 5離心脫水機 6沉析槽 7離心脫水機 8洗滌水循環(huán)槽 9換熱器槽網(wǎng)結(jié)合式水洗機組合示意圖（三）溶解 添加水溫度 水溫“結(jié)團” 水不易滲透到團塊內(nèi)部溶解時間 水溫聚乙烯醇溶解慢投料時易在水面上出現(xiàn)“堆料”現(xiàn)象溶解時升溫時間延長 工業(yè)：（77.52.5） 添加水量 溶解溫度 溶解溫度在7095時，聚乙烯醇溶解度隨溫度的上升而迅速上升； 溶解溫度大于95時，聚乙烯醇的溶解度接近100%； 工業(yè)：常壓下一般都在9598下進行溶解。溶解時間聚乙烯醇顆粒越小、溶脹得越充分、溶解得就越快；溶液濃度越高，溶解時間就越長；溶解設(shè)備的攪拌效果越好，并附有溶液研磨器，

11、則溶解時間就縮短。一般溶解時間可在28h內(nèi)波動。（二）脫水 聚乙烯醇水洗后需經(jīng)脫水，以保證水洗后精聚乙烯醇不僅含有合格醋酸鈉量，還具有穩(wěn)定的含水率，精聚乙烯醇的含水率應(yīng)控制在55%65%。原液黏度黏度原液過濾緩慢，脫泡困難，噴絲困難工業(yè)：濃度為15%的聚乙烯醇水溶液后，自流黏度為135s；濃度為16%的水溶液其自流黏度為 180s。 原液濃度 工業(yè)中一般控制原液濃度（15.50.5）% （二）脫水 原液黏度原液濃度 （四）混合、過濾、脫泡混合 在一個大容量的設(shè)備中進行 過濾 板框式壓濾機、回轉(zhuǎn)圓盤式過濾機 脫泡 常壓靜止脫泡和真空脫泡 ；脫泡時必須保持9095的溫度 二、紡絲原液的性能 紡絲原

12、液的零切黏度濕法紡絲用原液的零切黏度在紡絲溫度為9698時，大約為1Pas干法紡絲用原液的零切黏度為l518Pas(140)紡絲原液的穩(wěn)定性所謂紡絲原液的穩(wěn)定性好，就是指它在存放過程中黏度應(yīng)基本不變。（四）混合、過濾、脫泡混合 過濾 脫泡 二、紡絲原液的性能第四節(jié) 聚乙烯醇縮醛纖維的紡絲成型 維綸既可采用濕法紡絲成型，也可采用干法紡絲成型。一般濕法成型用于生產(chǎn)短纖維和部分長絲，干法成型用于制造某些專用的長絲。一、濕法紡絲成型 濕法紡絲工藝流程圖1齒輪泵 2過濾器 3噴絲頭 4濕熱拉伸和濕熱處理槽 5脫液導(dǎo)桿6脫液壓輥 7濕熱處理液循環(huán)泵 8紡絲凝固浴槽第四節(jié) 聚乙烯醇縮醛纖維的紡絲成型 維綸既

13、可采用（一）紡絲原液的凝固成型機理 無機鹽在水中生成的離子對水分子有一定的水合能力，在它周圍吸附了大量水分子，形成水化層，從而使存在于原液細(xì)流中的大量水被凝固浴中的無機鹽離子奪去，使原液細(xì)流中大分子脫溶劑并互相靠攏，最后固化為纖維。 由于硫酸鈉具有較強的凝固能力，從噴絲孔吐出的聚乙烯醇原液細(xì)流進入硫酸鈉凝固浴時，首先與浴液直接接觸的細(xì)流最外層迅速脫水凝固，形成極薄的表皮層。通過這一表皮層，細(xì)流中水分不斷透過表皮層向外擴散，凝固層逐漸增厚，形成較密的皮層。在細(xì)流中水分向凝固浴擴散的同時，凝固浴中的硫酸鈉透過皮層進入細(xì)流內(nèi)部，即發(fā)生雙擴散現(xiàn)象。當(dāng)原液細(xì)流中的硫酸鈉含量達到使細(xì)流中剩余聚乙烯醇水溶液

14、完全凝固所需的臨界濃度時，這部分尚未凝固的原液會迅速全部固化，形成空隙較多、結(jié)構(gòu)疏松的芯層。因為皮層的形成總是先于芯層，相當(dāng)厚度的皮層限制了形成芯層時所產(chǎn)生的體積收縮，所以芯層固化時不可避免地要使截面發(fā)生變形，在不改變周長的情況下，使截面積縮小，成為腰子型。 以硫酸鈉為凝固浴所得PVA纖維的截面 （一）紡絲原液的凝固成型機理 以硫酸鈉為凝固浴所得PVA纖維（二）濕法紡絲工藝控制1原液原液濃度 一般為15%16%，在一定范圍內(nèi)，纖維強度隨著原液濃度的增加而有所提高。但當(dāng)濃度超過一定范圍時，濃度的提高對強度增加的貢獻不大，而黏度卻急劇上升，造成過濾和紡絲困難；原液濃度過低，凝固不良，纖維物理機械性

15、能差。原液溫度 原液溫度變化影響其黏度變化和紡絲能力。一般隨原液溫度的提高黏度隨之減小，噴絲良好。但原液溫度過高導(dǎo)致原液沸騰，使紡絲難以進行；溫度過低，黏度上升，使過濾、輸送困難，且原液易形成凝膠，造成紡絲困難，噴絲頭更換率高，纖維并絲增加。工業(yè)上控制原液溫度為9095。原液吐出量 指單位時間內(nèi)由紡絲計量泵送出的原液量。單孔流量過大，凝固差，強度下降。工業(yè)上控制單孔流量為0.070.09mL/min。（二）濕法紡絲工藝控制1原液原液濃度原液溫度原液吐出量2凝固浴凝固浴濃度 凝固浴中硫酸鈉的濃度越高，凝固快，纖維強度好，但大量硫酸鈉會在與絲條接觸的紡絲機上結(jié)晶析出，損傷絲條以及凝固浴循環(huán)困難；凝

16、固浴中硫酸鈉的濃度低，電解質(zhì)離子Na+、SO42-的水合作用已經(jīng)充分，沒有多大能力再除去原液中的水，造成纖維成形不良，穩(wěn)定性差，皮層所占比例減少，密度減少，纖維強度下降，伸度增加。實際生產(chǎn)中，常采用接近飽和濃度的硫酸鈉水溶液為凝固浴，其濃度為390420g/L，相應(yīng)的飽和濃度為430g/L。凝固浴酸度 紡絲成形需在酸性條件下進行，才能保證纖維白度好。酸度過低，則原液中醋酸鈉未被充分中和，熱處理時纖維呈堿性而造成堿性著色；酸度過高，熱處理時纖維呈酸性而造成酸性著色。 堿性著色：淡黃深黃褐黑 酸性著色：微紅灰紫黑褐黑凝固浴中硫酸鋅含量 硫酸鋅是一種凝固能力較弱的凝固劑，凝固浴中含有一定量的硫酸鋅，

17、由于同離子效應(yīng)使得凝固浴的凝固作用有所緩和，提高了成形纖維的結(jié)構(gòu)均勻性，同時硫酸鋅能夠中和原液中的醋酸鈉，改善纖維色相，并使纖維色相悅目；另外，在纖維拉伸過程中硫酸鋅具有增塑劑作用，便于纖維拉伸。但含量過高時也會降低凝固能力，使纖維成形穩(wěn)定性變差。凝固浴中硫酸鋅含量一般控制在10g/L以下 2凝固浴凝固浴溫度 浴溫升高，纖維成形過程中的雙擴散加劇，浴液的凝固能力增強。但隨著浴溫的升高，聚乙烯醇在浴液中的溶脹性（膨潤度）也相應(yīng)增大，強度下降，同時由于纖維膨潤度大而使凝固能力減慢，這一轉(zhuǎn)折點在48左右，所以實際生產(chǎn)中，凝固浴溫度常控制在4045。凝固浴浸長 浸長過短導(dǎo)致絲條間發(fā)生粘并，以致成形不穩(wěn)

18、定和后加工困難； 浸長過長，實踐證明所得纖維的品質(zhì)沒有進一步改善的趨勢。 凝固浴循環(huán)量 凝固浴濃度的落差小于1012g/L，相應(yīng)的浴液流速為5m/min以下。凝固浴透明度 透明度高，表示凝固浴中雜質(zhì)少，便于觀察噴絲情況； 透明度低，表示凝固浴中雜質(zhì)多，對原液紡絲成形有影響。 工業(yè)：凝固浴的透明度在90%95%范圍內(nèi)（以蒸餾水透明度為100%計）凝固浴中微量組分 鐵離子影響凝固浴透明度，導(dǎo)致纖維色相變差； 適量銅離子能使纖維色相穩(wěn)定，色澤悅目。 工業(yè)：凝固浴中鐵離子含量小于15mg/kg，銅離子含量2028mg/kg 凝固浴的回收 工業(yè)中為保證浴液濃度穩(wěn)定，凝固浴中增多的水分應(yīng)予除去，消耗掉的硫

19、酸鈉、硫酸等應(yīng)予補充。 3、噴絲頭拉伸 噴絲頭拉伸為-10%-30% 凝固浴溫度3、噴絲頭拉伸 （三）紡絲設(shè)備 立式紡絲機示意圖 臥式紡絲機示意圖（三）紡絲設(shè)備 立式紡絲機示意圖 臥式紡絲機示意圖二、干法紡絲成型 維綸干法紡絲主要用于生產(chǎn)長絲 原液濃度濃度為30%40%，由于濃度高，則紡絲時蒸發(fā)水量小，所得纖維斷面充實度提高；但濃度大，使黏度上升，增加過濾和紡絲困難。原液溫度溫度為120130，提高溫度主要使黏度下降，但原液溫度要保證原液細(xì)流出噴絲孔時不產(chǎn)生氣泡。二、干法紡絲成型 維綸干法紡絲主要用于生產(chǎn)長絲 第五節(jié) 聚乙烯醇縮醛纖維的后加工一、工藝流程（一）濕法短纖維后加工工藝流程切斷短纖維

20、后加工工藝流程PVA初生纖維導(dǎo)桿拉伸導(dǎo)盤拉伸集束濕熱拉伸干燥預(yù)熱干熱拉伸冷卻卷繞切斷熱定型縮醛化水洗上油開松干燥打包切斷狀PVA短纖維此法常用于生產(chǎn)普通民用維綸短纖維。長束狀纖維后加工工藝流程PVA初生纖維導(dǎo)桿拉伸導(dǎo)盤拉伸集束濕熱拉伸干燥預(yù)熱干熱拉伸熱定型冷卻卷繞縮醛化水洗上油開松干燥牽切紡PVA短纖維條子此法專用于生產(chǎn)某種工業(yè)或技術(shù)用的維綸牽切紗。第五節(jié) 聚乙烯醇縮醛纖維的后加工一、工藝流程（二）干法長絲后加工工藝流程 PVA初生纖維上油干燥卷筒加捻干熱拉伸熱定型（縮醛化）（水洗）（上油）絡(luò)筒PVA長絲 干法長絲用于簾子線，由于該制品不與水接觸，縮醛化工序可省去（衣用長絲除外）。 二、纖維的

21、拉伸 在拉伸過程中，纖維大分子在外力作用下沿纖維軸向排列，其取向度和結(jié)晶度均隨拉伸倍數(shù)而提高，并使纖維強度變大。隨著拉伸倍數(shù)的增加，纖維的取向度急速提高，隨后便趨于平緩。相應(yīng)纖維結(jié)晶度的提高則是連續(xù)變化的過程。實踐證明，維綸所能經(jīng)受的最大拉伸倍數(shù)約為1012倍，并在不同的介質(zhì)中分多段進行。（二）干法長絲后加工工藝流程二、纖維的拉伸（一）拉伸方式凝固浴拉伸負(fù)拉伸（-10%-30%）。隨著離浴速度的加快，絲條強度減小，這是因為離浴速度增加，纖維在浴中停留時間短，纖維凝固不充分，造成大分子滑動。導(dǎo)桿拉伸 在導(dǎo)絲桿和第一導(dǎo)絲盤之間完成絲條繞過導(dǎo)絲桿包角越大，導(dǎo)桿拉伸就越大。工業(yè)：導(dǎo)桿拉伸為15%（即拉

22、伸至1.15倍），不是主要拉伸。導(dǎo)盤拉伸 在第一導(dǎo)絲盤和第二導(dǎo)絲盤間進行。是濕熱拉伸的準(zhǔn)備。 工業(yè)：導(dǎo)盤拉伸為130%160%左右（拉伸至2.32.6倍）。濕熱拉伸 在二浴中進行，為正拉伸。 工業(yè)：拉伸溫度較高（90 ）。拉伸介質(zhì)為接近該溫度下飽和濃度的硫酸鈉水 溶液（365370g/L）。拉伸率控制在80%（1.8倍）以下。干熱拉伸 在預(yù)熱機和延伸機間進行的拉伸，為正拉伸。 工業(yè)：濕法紡絲纖維，干熱拉伸在210230下進行； 干法紡絲纖維，干熱拉伸在180230下進行； 干熱拉伸倍數(shù)隨紡絲方法和前段拉伸情況而異。（一）拉伸方式凝固浴拉伸導(dǎo)桿拉伸 導(dǎo)盤拉伸濕熱拉伸 干熱拉 （二）各種拉伸方式的

23、配合 濕法紡絲工藝中的各段拉伸倍數(shù)分配主要拉伸方式衣用纖維一般技術(shù)用纖維拉伸倍數(shù)拉伸配比（%）拉伸倍數(shù)拉伸配比（%）導(dǎo)盤拉伸濕熱拉伸干熱拉伸總拉伸倍數(shù)155%（2.55倍）66%（1.66倍）48%（1.48倍）527%（6.27倍）40.726.832.5100.0132%（2.32倍）75%（1.75倍）80%（1.80倍）630%（7.30倍）31.823.844.4100.0備注： 濕法紡絲工藝中的各段拉伸倍數(shù)分配衣用纖維一般技術(shù)用纖維（三）拉伸設(shè)備濕熱拉伸槽 干燥、預(yù)熱和干熱拉伸設(shè)備 濕熱拉伸槽示意圖1浴槽 2榨液裝置 3導(dǎo)桿干燥、預(yù)熱、干熱拉伸機示意（三）拉伸設(shè)備濕熱拉伸槽示意圖干

24、燥、預(yù)熱、干熱拉伸機示意三、纖維的熱定型松弛度 適當(dāng)?shù)乃沙诙葧岣呃w維的結(jié)晶度、結(jié)節(jié)強度和水中軟化點，降低沸水收縮率，改善纖維的染色性。但松弛度過大，使纖維強度損失大，結(jié)節(jié)強度和結(jié)晶度減小。工業(yè)：松弛度5%l0%。（一）目的纖維尺寸穩(wěn)定性、物理機械性能 、纖維的耐熱水性 ，纖維的結(jié)晶度（二）工藝控制熱處理溫度長束狀纖維：濕熱處理溫度225240；熱處理需時較長(約67min)切斷狀短纖維：濕熱處理溫度8590；硫酸鈉濃度70100g/L。熱處理時間 在一定時間范圍內(nèi)，隨著熱處理時間增加，纖維的結(jié)晶度提高。但是，當(dāng)達到一定結(jié)晶度后，隨著時間的增加，結(jié)晶度幾乎不再變化。三、纖維的熱定型松弛度 （一

25、）目的（二）工藝控制熱處理溫度熱原料品質(zhì) 原料的醇解度、所含支鏈的多少、大分子中所含1，2乙二醇型結(jié)構(gòu)的百分?jǐn)?shù)等會影響熱處理效果。纖維成形條件 凝固浴密度偏低，則熱處理效果差，表現(xiàn)為纖維在水中軟化點偏低，因此要嚴(yán)格控制凝固浴參數(shù)。拉伸條件 提高干熱拉伸倍數(shù)和拉伸溫度，可以直接導(dǎo)致半成品纖維在水中軟化點上升。聚丙烯腈纖維生產(chǎn)及質(zhì)量控制課件四、纖維的縮醛化 紡絲、拉伸和熱處理后的聚乙烯醇纖維，已有60%70%的羥基結(jié)晶，尚有30%40%羥基處于無定形區(qū)，游離羥基的存在，使纖維在接近沸點的水中，不僅會發(fā)生溶脹，還將發(fā)生部分溶解，因此作為衣料用纖維，顯然不能滿足要求。 為了進一步改善對熱水的穩(wěn)定性，必

26、須進行縮醛化處理。 經(jīng)縮醛化后，聚乙烯醇縮甲醛纖維在水中軟化點為ll0115，但纖維的彈性有較大的降低，染色性能也明顯下降。需要指出的是，對那些不與水相接觸的制品（如簾子線）則不需要縮醛化。（一）縮醛化反應(yīng) 用醛處理纖維，使聚乙烯醇大分子上的游離羥基與醛作用，羥基部分的被封閉，并在PVA分子內(nèi)和分子間形成交聯(lián)點，從而進一步提高纖維對熱水的穩(wěn)定性。在縮醛化工藝中，使用最普遍的醛化劑是甲醛?；痉磻?yīng)為： 此反應(yīng)為分子內(nèi)縮合，占主導(dǎo)地位四、纖維的縮醛化此反應(yīng)為分子內(nèi)縮合，占主導(dǎo)地位 縮醛度(AD)指進入縮醛化反應(yīng)的羥基數(shù)與大分子所含全部羥基數(shù)之比(亦即縮醛化反應(yīng)中進入大分子的甲醛對聚乙烯醇基本鏈節(jié)的

27、摩爾比)?？捎梅纸獾味ǚê驮鲋胤y得。（二）縮醛化工藝控制 縮醛化反應(yīng)為液固相反應(yīng)。甲醛為縮醛化劑、硫酸為催化劑，硫酸鈉為阻溶脹劑，配成一定濃度的水溶液噴淋在短纖維上，或使長絲束反復(fù)通過縮醛化浴進行反應(yīng)。醛化浴組成 甲醛作為反應(yīng)物，濃度增加，縮醛度增加，染色性有所提高；硫酸作為催化劑，濃度增加，縮醛度增加，染色性有所提高；硫酸鈉作為阻溶脹劑，為了緩和反應(yīng)條件，防止纖維過分溶脹，但硫酸鈉增加使縮醛度下降，染色性下降，對于水中軟化點高的未縮醛化纖維，可不加硫酸鈉（在縮醛化時）。 此反應(yīng)為分子間縮合，占次要地位。此反應(yīng)為分子間縮合，占次要地位?？s醛化溫度 縮醛溫度高，有利于纖維溶脹和加快縮醛化反應(yīng)的速度，但甲醛的損失量增大，并惡化勞動條件，工業(yè)上控制反應(yīng)溫度為70左右?？s醛化時間 反應(yīng)初期，縮醛度隨時間的延長而上升，到達一定階段后趨于平緩。生產(chǎn)中控制反應(yīng)時間為：噴淋式縮醛化為2030min，浸沒式縮醛化為1012min?？s醛度 控制上述各項參數(shù)的目的是為了使纖維獲得適當(dāng)?shù)目s醛度使之既具程良好的耐熱水性，又不太降低纖維的彈性和染色性能。工業(yè)上控制為26%32%。組成短纖維長絲束甲醛（g/L）252 322 硫酸（g/L）2253 3154硫酸鈉（g/L）70320010 密度（g/m3）l.190.011.340.01 縮醛化溫度 組成短纖維長絲束甲醛（g/L）2