熔融紡絲氨綸發(fā)展前景好
http://m.dcyhziu.cn 2007/6/19 源自:中華職工學習網 【字體：
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熔融紡絲氨綸生產工藝是氨綸四種紡絲方法（溶液干法、溶液濕法、熔融擠出法和化學反應法）之一，具有工藝流程簡單、設備投資低、生產效率高等優(yōu)點，紡速一般可達到400～800m／min，并易于實現(xiàn)氨綸的細旦化，在生產過程中無須使用溶劑，是最為經濟和對環(huán)境最為友善的氨綸生產技術。熔融紡絲氨綸生產工藝最初由日本的日清紡公司于1967年開發(fā)成功，該公司向市場推出了商標為 “Mobilon” 的熔紡氨綸產品。熔融紡絲工藝隨著TPU制造技術、紡絲技術和氨綸應用技術的進步，以其工藝靈活、投資費用低、無污染的優(yōu)點，正在世界范圍內興起投資熱潮。
1.纖維級聚氨酯切片生產技術日益成熟 纖維級聚氨酯切片（采用一步法合成的纖維級熱塑性聚氨酯粒子）是熔融紡絲氨綸的原料，是線性聚醚（酯）型熱塑性聚氨酯彈性體（TPU），主要采用一步法工藝生產，即將二異氰酸酯、聚醚（酯）二醇、擴鏈劑、助劑等經計量后直接加入雙螺桿反應器中聚合而成。纖維級聚氨酯切片，經干燥、熔融、計量、紡絲、卷繞、上油、平衡等工序，即得到熔融紡絲氨綸產品。最初熔融紡絲氨綸產品在彈性回復率、耐熱性等方面還不如干紡氨綸，但隨著纖維級聚氨酯切片技術生產日益成熟及熔融紡絲技術的完善，熔融紡絲氨綸產品已可和干紡氨綸產品相媲美。
首先TPU的性能（耐熱性、耐水解性）得到改善，日本大賽璐公司選用聚己內酯二醇作為合成TPU的起始原料，從而提高了TPU的耐水解性能。日本的可樂麗公司選用聚碳酸酯二醇為原料，制備出耐熱性優(yōu)良的TPU。制成的纖維產品的斷裂強度達1.0～1.3 cN／dtex，斷裂伸長率400％～550％，彈性回復率80％～93％。日本的鐘紡公司則是采用在TPU熔體中加入預聚體的方法來改善紡絲加工條件和成品的力學性能。具體方法是將TPU切片經螺桿擠出機熔融，在其出口處加入由二異氰酸酯和聚酯或聚醚二醇反應而成的預聚體，經靜態(tài)混合器均勻混合后再進行紡絲。加入預聚體的作用一方面可降低TPU切片的熔化溫度，使紡絲可在較低的溫度下進行；另一方面，預聚體中的異氰酸酯基在纖維成形過程中，能在TPU大分子間形成化學交聯(lián)，從而提高纖維的力學性能。所得纖維的強度可達1.38～1.51 cN／dtex,斷裂伸長率450～550％，在190℃時的彈性回復率仍可保持在40～70％。
目前這種方法已在氨綸熔融紡絲中被普遍使用。然而，這種帶有異氰酸酯基的預聚體的貯存穩(wěn)定性差，即活性極大的NCO基團很容易失去活性，從而無法起到化學交聯(lián)的作用。一種改進的方法是采用酚、醇等化合物先將預聚體中的異氰酸酯基封閉，在紡絲的溫度下，這種封閉的預聚體將會重新活化，起化學交聯(lián)的作用。采用芳香族二醇擴鏈劑，則可進一步提高纖維級聚氨酯切片耐熱性。擴鏈劑為1.4丁二醇時，加入了約5％的交聯(lián)劑，交聯(lián)劑為異氰酸酯基封端的脂肪族聚酯低聚物，經化學交聯(lián)處理后，纖維的回彈性能可顯著改善。改善熔紡氨綸的性能，除了前面提到的選擇耐熱性好的TPU原料、采用紡絲過程中的化學交聯(lián)等手段之外，還可在氨綸熔融紡絲成形過程的優(yōu)化方面大做文章。如嚴格控制切片含水率，一般要求切片含水率（質量分數）低于100×10 —6。 目前，世界上已工業(yè)化生產切片的企業(yè)有8家，如美國的Goodrich公司，日本的“鐘紡公司”、“日清紡公司”、“可樂麗公司” 、“明星企業(yè)”，德國的BASF、“伊文達—菲瑟公司”和我國錦州大邦化工有限公司。
2.熔紡氨綸生產規(guī)模日益壯大 隨著我國經濟的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，近年來氨綸的需求一直顯示出強勢增長，促進熔融紡絲氨綸的發(fā)展。目前我國熔融紡絲氨綸纖維生產廠家有8家，如江蘇南黃海實業(yè)股份有限公司（2000 t／a）、海寧新高纖維有限公司（1000 t／a）、海安宏發(fā)特種化纖廠（500 t／a）、張家港昌源氨綸機械貿易有限公司（300 t／a）、張家港惠泰化纖有限公司（100 t／a）、大連合成纖維研究所（1000 t／a）、中山新順特種纖維有限公司（1000 t／a）、江蘇常熟氨綸廠（深圳新綸公司自行設計研制，100 t／a）等，生產能力達6000 t／a。此外保定天鵝化纖公司已與香港正業(yè)機械服務公司達成合資意向，采用伊文達－菲瑟公司的8錠位、每位12個卷繞頭、96個絲筒的全套計算機控制紡絲的技術路線，擬建500噸／年的熔紡氨綸生產線。楊州紡織控股集團、江蘇通裕紡織集團、鞍山合成纖維、連云港氨綸有限公司、琿春邊境經濟合作區(qū)國有資產經營有限公司、長春勝利紡織機械廠等十余家企業(yè)已有意向新建熔紡氨綸絲項目，新建生產規(guī)模約為500—1000噸/年。還有無錫太極集團、寧波合成纖維、遼陽化纖研究院、濰坊化纖等十余家化纖企業(yè)也有意向將其原紡滌綸的設備轉產熔紡氨綸，其改造規(guī)模一般在300—500噸/年左右。 目前，熔紡氨綸在個別性能指標方面不能完全取代干法氨綸，但在中低檔彈性織物的使用領域中完全可取代干法氨綸。由于熔法氨綸生產設備投資少、成本低、紡速高、無污染、能耗低等優(yōu)點極具競爭力，在短期內將得到較大發(fā)展。
1.纖維級聚氨酯切片生產技術日益成熟 纖維級聚氨酯切片（采用一步法合成的纖維級熱塑性聚氨酯粒子）是熔融紡絲氨綸的原料，是線性聚醚（酯）型熱塑性聚氨酯彈性體（TPU），主要采用一步法工藝生產，即將二異氰酸酯、聚醚（酯）二醇、擴鏈劑、助劑等經計量后直接加入雙螺桿反應器中聚合而成。纖維級聚氨酯切片，經干燥、熔融、計量、紡絲、卷繞、上油、平衡等工序，即得到熔融紡絲氨綸產品。最初熔融紡絲氨綸產品在彈性回復率、耐熱性等方面還不如干紡氨綸，但隨著纖維級聚氨酯切片技術生產日益成熟及熔融紡絲技術的完善，熔融紡絲氨綸產品已可和干紡氨綸產品相媲美。
首先TPU的性能（耐熱性、耐水解性）得到改善，日本大賽璐公司選用聚己內酯二醇作為合成TPU的起始原料，從而提高了TPU的耐水解性能。日本的可樂麗公司選用聚碳酸酯二醇為原料，制備出耐熱性優(yōu)良的TPU。制成的纖維產品的斷裂強度達1.0～1.3 cN／dtex，斷裂伸長率400％～550％，彈性回復率80％～93％。日本的鐘紡公司則是采用在TPU熔體中加入預聚體的方法來改善紡絲加工條件和成品的力學性能。具體方法是將TPU切片經螺桿擠出機熔融，在其出口處加入由二異氰酸酯和聚酯或聚醚二醇反應而成的預聚體，經靜態(tài)混合器均勻混合后再進行紡絲。加入預聚體的作用一方面可降低TPU切片的熔化溫度，使紡絲可在較低的溫度下進行；另一方面，預聚體中的異氰酸酯基在纖維成形過程中，能在TPU大分子間形成化學交聯(lián)，從而提高纖維的力學性能。所得纖維的強度可達1.38～1.51 cN／dtex,斷裂伸長率450～550％，在190℃時的彈性回復率仍可保持在40～70％。
目前這種方法已在氨綸熔融紡絲中被普遍使用。然而，這種帶有異氰酸酯基的預聚體的貯存穩(wěn)定性差，即活性極大的NCO基團很容易失去活性，從而無法起到化學交聯(lián)的作用。一種改進的方法是采用酚、醇等化合物先將預聚體中的異氰酸酯基封閉，在紡絲的溫度下，這種封閉的預聚體將會重新活化，起化學交聯(lián)的作用。采用芳香族二醇擴鏈劑，則可進一步提高纖維級聚氨酯切片耐熱性。擴鏈劑為1.4丁二醇時，加入了約5％的交聯(lián)劑，交聯(lián)劑為異氰酸酯基封端的脂肪族聚酯低聚物，經化學交聯(lián)處理后，纖維的回彈性能可顯著改善。改善熔紡氨綸的性能，除了前面提到的選擇耐熱性好的TPU原料、采用紡絲過程中的化學交聯(lián)等手段之外，還可在氨綸熔融紡絲成形過程的優(yōu)化方面大做文章。如嚴格控制切片含水率，一般要求切片含水率（質量分數）低于100×10 —6。 目前，世界上已工業(yè)化生產切片的企業(yè)有8家，如美國的Goodrich公司，日本的“鐘紡公司”、“日清紡公司”、“可樂麗公司” 、“明星企業(yè)”，德國的BASF、“伊文達—菲瑟公司”和我國錦州大邦化工有限公司。
2.熔紡氨綸生產規(guī)模日益壯大 隨著我國經濟的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，近年來氨綸的需求一直顯示出強勢增長，促進熔融紡絲氨綸的發(fā)展。目前我國熔融紡絲氨綸纖維生產廠家有8家，如江蘇南黃海實業(yè)股份有限公司（2000 t／a）、海寧新高纖維有限公司（1000 t／a）、海安宏發(fā)特種化纖廠（500 t／a）、張家港昌源氨綸機械貿易有限公司（300 t／a）、張家港惠泰化纖有限公司（100 t／a）、大連合成纖維研究所（1000 t／a）、中山新順特種纖維有限公司（1000 t／a）、江蘇常熟氨綸廠（深圳新綸公司自行設計研制，100 t／a）等，生產能力達6000 t／a。此外保定天鵝化纖公司已與香港正業(yè)機械服務公司達成合資意向，采用伊文達－菲瑟公司的8錠位、每位12個卷繞頭、96個絲筒的全套計算機控制紡絲的技術路線，擬建500噸／年的熔紡氨綸生產線。楊州紡織控股集團、江蘇通裕紡織集團、鞍山合成纖維、連云港氨綸有限公司、琿春邊境經濟合作區(qū)國有資產經營有限公司、長春勝利紡織機械廠等十余家企業(yè)已有意向新建熔紡氨綸絲項目，新建生產規(guī)模約為500—1000噸/年。還有無錫太極集團、寧波合成纖維、遼陽化纖研究院、濰坊化纖等十余家化纖企業(yè)也有意向將其原紡滌綸的設備轉產熔紡氨綸，其改造規(guī)模一般在300—500噸/年左右。 目前，熔紡氨綸在個別性能指標方面不能完全取代干法氨綸，但在中低檔彈性織物的使用領域中完全可取代干法氨綸。由于熔法氨綸生產設備投資少、成本低、紡速高、無污染、能耗低等優(yōu)點極具競爭力，在短期內將得到較大發(fā)展。
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