聚丙烯腈紡絲工藝種類

聚（jù）丙烯腈纖維的生產工（gōng）藝種類有：

（一）濕法紡絲

聚丙烯腈濕法紡絲工藝（yì），采用與製備原液相同的溶劑——水（shuǐ）溶液作凝固浴，紡絲原液由噴絲頭（tóu）上小孔（kǒng）噴出成細流狀進入

凝固浴，表層首先與凝固浴接觸，凝固成皮層，隨著凝固浴中水透（tòu）過皮層向細流內部擴散和細流（liú）內部溶劑通（tōng）過皮層向凝

固浴擴散，使細（xì）流中（zhōng）溶劑（jì）濃度不（bú）斷降低，當達到臨界淹度時，均相的聚丙烯腈共聚物（wù）溶液發生相分離，聚合物從溶液中

沉澱折出，凝固成具皮芯結構的初生纖維（wéi）（凍膠（jiāo）體）。此法是目前睛綸生產的主要方（fāng）法。

（二）幹法紡絲

聚丙烯腈幹法紡絲工（gōng）藝，采用易揮發的有機溶劑（jì）（DMF，丙酮等）製備原液，紡絲時預先加熱原液，並將原液從噴絲板

小孔噴入具有夾套加熱的紡絲甬道中，與通入甬道的（de）熱氮（dàn）氣並流前進，原液細流中溶劑被熱（rè）的氮氣加熱而蒸發，並被流

動的熱氣流帶走，在冷凝（níng）器中冷凝回收，原液（yè）細流中聚合物因脫溶劑而（ér）凝固成初生纖維。

（三）幹濕（shī）法紡絲

幹濕法紡絲工（gōng）藝，紡絲原液（yè）從噴絲板小孔擠出，先經10~30mm空氣層，然（rán）後進入（rù）凝固浴，經脫溶劑而製得初生纖維（wéi）。由於出噴（pēn）絲孔後原液細（xì）流脹大（dà）區在空氣層中，處於未凝固狀態，無溶（róng）劑減少，故液流體（tǐ）積無變化，細（xì）流脹大截麵比濕法或幹法大幾倍，可經受較大噴頭的正（zhèng）拉伸（shēn），噴頭（tóu）正拉伸（shēn）使高梁物大分子（zǐ）獲得初步取向，為（wéi）進行高速紡絲和經受高倍拉伸製高強度纖維創造了（le）條件。目前，該法的最高紡速達1000~2000m/min，所（suǒ）產纖維強度超過7cN/dtex。產品主要用作碳纖（xiān）原絲。

（四）凍膠法紡絲

凍膠法紡（fǎng）絲工藝用於製備高強高（gāo）模聚（jù）丙烯腈（jīng）纖維，將大（dà）於50萬的超高相對分子質量（liàng）聚丙烯腈溶液在高溫下擠（jǐ）出噴絲板，

原液細流先被冷卻固化成含有溶劑的聚合物凍膠絲，再經脫溶劑與高倍拉伸製得高強高模纖維。如將相對（duì）分子質量100萬

的聚（jù）丙烯睛，以DMF為溶劑，配成濃度6%～8%的（de）溶液（45℃時黏度100Pa·s），加熱到90~100℃，經10mm空氣（qì）層後

進入0～5℃、75%DMF凝固浴（yù），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（jì），經萃取浴脫（tuō）除溶劑，幹燥去除萃取劑，再經多級高倍拉伸（總拉伸15～20倍），可（kě）製得強度12eN/dtex、模量

222cN/dtex的高強高模（mó）聚丙烯腈長絲。產品可望用作優質碳纖原絲，傳動帶、複合（hé）材料中（zhōng）增強纖維等。

（五）熔融紡絲

聚丙烯腈熔融紡（fǎng）絲工藝從（cóng）腈綸產業化開始就（jiù）受到（dào）合（hé）纖界的廣泛關注，已進行的研究可歸納為兩大類，即外增塑法熔融紡絲

和增塑法熔融紡絲。由於（yú）熔融（róng）紡絲可（kě）以少用、不用（yòng）溶劑，減少了汙染，縮短了工序，節省了能源，為腈綸持續發（fā）展增加了

競爭力。

1.外增塑法熔融紡絲

早在1952年，Coxe就已發現：在高壓下，聚丙烯（xī）睛與水的混合物可以熔融擠（jǐ）出。在一段時間（jiān）內，以水及溶劑增塑降低

聚丙烯腈熔點的研究工作相當活（huó）躍（yuè），美國ACC（現Sterling）和日本旭化成、Exlan、東（dōng）麗（lì）以及德國BASF都先後發表了

在用（yòng）水及添加其（qí）他溶（róng）劑條件下，降低純聚型（xíng）或共聚型（xíng）聚丙（bǐng）烯腈熔點並進行熔融紡絲的zhuanli。ACC曾報道（dào）：采用丙烯腈

共聚物83.2份，加水16.8份，在（zài）單螺杆擠壓機中加熱製（zhì）得熔體，在167℃通過直徑為85pum的（de）小孔進（jìn）行（háng）紡絲，絲條在

充滿（mǎn）88.4kPa水蒸氣的（de）固化（huà）區（qū）固化成絲條，在熱（rè）水噴淋下經第（dì）一拉伸區2.4倍拉（lā）伸、第二拉伸區21.2倍拉伸可製得線

密（mì）度1.1dtex、強度7.0cN/dtex、斷（duàn）裂伸長率27%、鉤結強度5cN/dtex的（de）聚丙烯腈長絲。

2.內增塑法熔融紡絲

日本三菱人造絲、東麗和（hé）美國BP公司、標準油公司等發布了多項有關用改變聚丙烯睛大（dà）分子組分（fèn）、結構等方法，降（jiàng）低

共聚丙烯腈熔（róng）點，使其可用通常（cháng）熔紡設備進行熔融紡絲的報道。