聚丙烯腈紡絲（sī）工藝介紹（shào）

(一)濕法紡絲

聚丙烯腈濕法紡絲工（gōng）藝 采用（yòng）與製備原液相同的溶劑一一水溶液（yè）作凝固浴，紡絲原液由噴絲頭上小孔噴出成細流狀進人凝固浴,表層首先（xiān）與凝固浴接觸,凝固成皮層,隨著凝固浴中（zhōng）水透過（guò）皮層向細流（liú）內部擴散和細流內部溶劑通過皮層向凝固浴擴散,使細流中溶（róng）劑（jì）濃度不斷降低，當達到臨界濃度時,均相的聚丙烯腈共聚物溶液發生相分離,聚合物從溶液中沉澱析出（chū），凝固成具皮芯結構的初生纖維(凍膠體（tǐ）)。此法是目前（qián）腈綸（lún）生產的主要方法（fǎ），約占總產能的82%。

(二)幹法紡絲（sī）

聚（jù）丙烯腈幹法紡絲工藝 采用易（yì）揮發的有機溶劑(DMF、丙酮等)製備原液，紡絲時預先加熱原（yuán）液,並將原液（yè）從噴絲（sī）板小孔噴入具有夾套加熱的紡絲甬道中,與通人甬道的熱氮氣並流前進,原液細流中溶劑被熱的氮氣加（jiā）熱而蒸發,並被流動的熱氣流帶走,在冷凝器中冷凝（níng）回收，原液細流中聚合物因脫溶劑而凝固（gù）成初生纖維。

(三)幹（gàn）濕法紡絲

幹濕法紡絲工藝 紡絲原液從噴（pēn）絲板小孔擠（jǐ）出,先經10～30mm空氣層,然（rán）後進入凝固浴，經脫溶劑而製得初生纖維。由於出噴絲孔後原液細流脹大區在空氣層中,處（chù）於未凝固狀態（tài）,無（wú）溶劑減少故液流體（tǐ）積無變化,細流（liú）脹大截麵比濕法或幹法大幾倍,可經受較大噴頭的正拉（lā）伸,噴頭（tóu）正（zhèng）拉伸使高聚物大分子獲得（dé）初步取向,為進行高速紡絲和經受高倍拉（lā）伸製高強度纖維創造了條件。目前,該法的最（zuì）高紡速達1000~2000m/min,所產纖維強度超過7cN/dtex。產品主要用作碳（tàn）纖原絲。

(四)凍膠法紡（fǎng）絲

凍膠法紡（fǎng）絲工藝 用於製備（bèi）高強（qiáng）高模聚丙烯腈纖維,將大於50萬的超高相對分子質量聚丙烯（xī）腈溶液在高溫下擠出（chū）噴絲板,原液細流先被冷卻固化成（chéng）含有溶劑的聚合物凍膠絲,再（zài）經脫溶劑與高倍拉伸（shēn）製得高（gāo）強高模纖維。如（rú）將相對分子質量 100萬的（de）聚丙（bǐng）烯腈，以DMF為溶劑配成濃度6%~8%的溶液(45℃時黏度 100Pa·s)加熱到90~100℃,經10mm空氣層後進入（rù）0~5℃、75%DMF凝固浴,由於迅速冷卻形成了穩定的凍膠絲;製得的凍膠絲中含有與紡絲原液中相近濃度的溶劑,經萃取浴脫除（chú）溶劑,幹燥去除萃（cuì）取劑,再經多級高倍拉伸(總拉伸15~20倍),可製得（dé）強度12cN/dtex、模量 222cN/dtex的高強高模聚丙烯腈長絲。產品可望用（yòng）作優質碳纖原絲,傳動帶、複合材料中增強纖維等。

(五)熔融紡絲

聚丙烯腈熔融紡絲工藝從腈綸（lún）產業化開（kāi）始就受到合纖界的廣泛關注（zhù）,已進行的研究可歸納為兩大類,即外增塑法熔融（róng）紡絲和（hé）增塑法熔融紡（fǎng）絲。由（yóu）於熔融紡絲可以少用、不用（yòng）溶劑,減少了汙（wū）染,縮短了工序,節省了（le）能源,為腈綸持續發展（zhǎn）增加了競爭力。

1.外增塑法熔融紡絲（sī）

采用丙（bǐng）烯腈（jīng）共聚物 83.2份,加水（shuǐ） 16.8份,在單杆擠壓機中加熱製得熔體,在167℃通過直（zhí）徑為85m的小孔進行紡絲,絲條在充滿88.4kPa水蒸氣的固（gù）化區固化（huà）成絲條,在熱（rè）水噴淋下經第一拉（lā）伸區2.4倍拉第二拉伸區21.2倍拉可製得線（xiàn）密度1.1dtex、強（qiáng）度（dù）7.0cN/dtex、斷裂伸長率27%、鉤結強度5cN/dtex的聚（jù）丙烯腈長絲。

2.內增（zēng）塑法熔融紡絲

內增塑的措施有:

(1) 降低共聚物中氰基（jī）含量,采用加入8%~17%其他乙烯基單體共聚,降低一CN的作用力（lì）,使（shǐ）玻璃化溫度在77~110℃。

(2) 閉合強極性 一CN,削弱 一CN間作用力（lì）。

(3) 改變聚（jù）丙烯腈超分（fèn）子結構,將結晶度控製在 20%~30%。

(4) 加入穩（wěn）定劑(RX)抑（yì）製環化。

(5) 降低（dī）相對分（fèn）子質量。

(6) 改變共聚物（wù）序列（liè）,調整共聚物中單體的分布。