聚丙烯腈紡絲工藝種類（lèi）

聚丙烯腈纖維的（de）生產工藝（yì）種類有（yǒu）：

（一）濕法紡絲

聚丙烯腈濕法紡絲工藝，采用與製備原（yuán）液相（xiàng）同的溶劑——水溶液作凝固浴，紡絲原液由噴絲頭上（shàng）小孔噴出成細流狀進入

凝（níng）固浴，表層首先與凝固浴接觸，凝固（gù）成皮層，隨著凝固浴中水透過（guò）皮層向細流內（nèi）部擴（kuò）散（sàn）和細流內（nèi）部溶劑通過皮層向凝

固浴擴（kuò）散，使（shǐ）細流中溶劑濃度不斷降低，當達（dá）到臨界淹度（dù）時，均相的聚丙烯腈共聚物溶（róng）液發（fā）生相分離，聚合物從溶液中

沉澱折出，凝（níng）固成（chéng）具皮芯結構的初生纖維（凍膠（jiāo）體）。此法（fǎ）是（shì）目前（qián）睛綸生產的主要方法。

（二）幹法紡絲

聚丙烯（xī）腈幹法紡絲工藝，采用易（yì）揮發的有機溶劑（DMF，丙酮（tóng）等）製備（bèi）原液，紡絲時預先加（jiā）熱原液，並將（jiāng）原液從噴絲板

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

動的熱氣（qì）流帶走，在冷凝（níng）器中冷凝回收，原液細流中（zhōng）聚合物因脫（tuō）溶劑而凝固成初生纖維（wéi）。

（三）幹濕法紡（fǎng）絲

幹濕法紡絲工藝，紡絲（sī）原（yuán）液從噴絲板小孔擠出，先經10~30mm空（kōng）氣（qì）層，然後進入凝固浴，經脫溶劑而製得初生纖維。由於出噴絲孔後原液細流脹大（dà）區在（zài）空氣層中，處於未凝固狀態，無溶劑減少，故（gù）液流體積無變化，細流脹大截麵比濕法或幹法大（dà）幾（jǐ）倍，可經受較大噴頭（tóu）的正拉伸，噴頭（tóu）正拉伸使高梁物大分子獲得初步取（qǔ）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（gāo）紡（fǎng）速達1000~2000m/min，所產纖維強度超過7cN/dtex。產品主要用作碳纖原絲。

（四）凍膠法紡絲

凍膠法紡絲工藝用於製備高強高模聚丙烯腈纖維，將大於50萬的超高相對分子質量聚丙烯腈溶液在高溫下擠出（chū）噴絲板，

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

的聚丙烯睛，以DMF為溶劑（jì），配成濃度6%～8%的溶液（45℃時（shí）黏度100Pa·s），加（jiā）熱到90~100℃，經10mm空氣層後

進（jìn）入0～5℃、75%DMF凝固浴，由（yóu）於迅速冷卻形成了穩（wěn）定的凍膠絲：製得的（de）凍膠絲中含有與（yǔ）紡絲原液（yè）中相近濃度的溶

劑，經萃取浴脫除溶劑，幹燥去除萃取劑，再經多級高倍拉伸（總拉伸15～20倍），可製（zhì）得強度12eN/dtex、模量

222cN/dtex的高強高（gāo）模聚丙烯（xī）腈長絲。產品可望用作優質碳（tàn）纖原絲，傳動帶、複合材料中增強纖（xiān）維等。

（五）熔融紡絲

聚丙烯腈熔融紡絲工藝從腈綸產業化開始就受到合纖界的廣泛關注，已進行的研究（jiū）可歸納為兩大類（lèi），即外增塑法熔融紡（fǎng）絲

和增塑法熔融紡（fǎng）絲。由於熔融紡絲可以少用、不用溶劑，減少了汙染（rǎn），縮短了工序，節省了能源，為腈綸持續發展增加了

競爭力。

1.外增塑（sù）法熔融紡絲

早在1952年（nián），Coxe就（jiù）已發現：在高壓下，聚丙烯睛與水的（de）混合物可以熔融擠出。在一段時間內，以水及溶劑增塑降低

聚丙烯腈熔點的研究工作相當活躍（yuè），美國ACC（現Sterling）和日（rì）本旭化成、Exlan、東（dōng）麗以及德國（guó）BASF都先後發（fā）表了

在用水及添加其（qí）他溶劑條件下，降低純（chún）聚型或共聚型聚丙烯腈熔（róng）點並進行熔融紡（fǎng）絲的zhuanli。ACC曾報（bào）道：采用丙烯腈

共聚物83.2份，加水16.8份，在單螺杆擠壓（yā）機中加熱製得熔體，在167℃通（tōng）過直徑為85pum的（de）小孔（kǒng）進行紡絲，絲條在

充滿88.4kPa水蒸氣的固化區（qū）固化成絲條（tiáo），在熱水噴淋下經第一拉伸區2.4倍拉伸、第二（èr）拉伸區21.2倍拉伸可製得線

密度1.1dtex、強度7.0cN/dtex、斷裂伸長率27%、鉤結強度5cN/dtex的聚丙烯腈長（zhǎng）絲。

2.內增塑法熔（róng）融紡絲

日本三（sān）菱（líng）人造絲、東麗和美國（guó）BP公司、標準油（yóu）公司等發布了多項有關用改變聚丙烯睛大分子組分、結構等方法，降低

共聚（jù）丙烯腈熔點，使其（qí）可用通（tōng）常熔紡設備進行熔融紡絲的報道。