（材料学专业论文）三聚氰胺甲醛树脂纤维的工艺研究.pdf

颈掌彼论文 三聚氯羧警疆辩髓簿缝懿工艺磷究 y ? 6 2 4 9 0 1 摘要 本文通过对国内外大量文献资料的查询稠分析，研究了三聚氰胺甲醛的聚合 反应j 遣程及辘瑷。采罔各释燕塑後瓣自旨对橱月酱溶液进行改性，最终选定了b p c 一1 7 树脂作为改性成纤剂。研究了两种稳定剂对树脂溶液的影响，选定了硼酸作为树 疆溶液夔稳定麴，著接测了其捧髑缀理。确定了纺丝滚渡的实骏室测各路线著自 行设计并制造了纺丝设锯，经过安装和调试厝用于纺丝溶液的纺丝。纺出了初生 纤维，对初生野维进行了阉化处理并进行了i r 、x r d 、d t a 、t g 等结构擞征，纤 维静疆舞使薅滋度至l 这3 7 0 c 。j c 重鬻亿的纾黎遴行嚣楚遴及力学羧瑟、孬重熬缝能懿 测试，在1 6 0 下处理3 h 后纤维的性能最好，l o i 值达到3 4 ，假伸长率只有2 3 。嚣此纤缎靛性能尚蠢德改进。 关键询：三聚氰胺甲醛稳定剂纺丝设备初生纤维固化 硕士学位论文三聚骶胺甲醛树脂纤维的工艺研究 a b s t r a c t t h i st h e s i s i n v e s t i g a t e d t h e p o t y a n e r i z a t i o np r o c e s s o fm e l a m i n ea n d f o r m a l d e h y d ea f t e rr e f e r r i n gt oag r e a td e a lo f d o m e s t i ca n df o r e i g nd o c u m e n t s s o m e t h e r m o p l a s t i c sh a v eb e e nu s e dt om o d i f ym e l a m i n e f o r m 越d e h y d er e s i ns o l u t i o na n d b p c 一1 7r e s i nw a ss e l e c t e da sf i b e r - s h a p e da g e n tf i n a l l y t1 1 1 ee f f e c to f t w os t a b i l i z a f i o n a g e n t st ot h er e s i ns o l u t i o nw a ss t u d i e d ，a tl a s tb o r i ca c i dw a sc h o s e n , a n dt h e n ，i t s s t a b i l i z a t i o nm e c h a n i s mw a ss p e c u l a t e d t h ef i l a t u r ee q u i p m e n tw a sd e s i g n e da n di t s p a r t sw e r em a n u f a c t u r e da f t e rc o n f i r m i n g t h el a bp r e p a r a t i o nr o u t eo ft h ef i t a t u r er e s i n s o l u t i o n a f t e rb e i n gi n s t a l l e da n dd e b u g g e d ，t h ee q u i p m e n tw a su s e dt os p i nt h ef i l a t u r e r e s i ni n t of i r s t b o r nf i b e r s o m es e r i e so ff i r s t b o r nf i b e r sw e r es o l i d i f i e d ，a n dt h e n ，t h e y w e r ec h a r a c t e r i z e dt h r o u g hi r , x r d ，d t a ，t 娃t h er e s u l ts h o w e dt h et o pu s i n g t e m p e r a t u r eo f t h es o l i d i f i e df i b e r sr e a c h3 7 0 。c t h es o n d i f i e df i b e r sw e r ed e a l ta n d t h e i rm e c h a n i c sp e r f o r m a n c ea n dh e a t - r e s i s t a n c ew e r e t e s t e d ，t h er e s u l ts h o w e da f t e r3 h a t1 6 0 ，t h em e c h a n i c sp e r f o r m a n c eo ff b e r s p r o v e t ob et h eb e s t ，t h e i rl o ia r ea b o u t 3 4 ，b u tt h e i re l o n g a t i o nr a t i oa r eo n l y2 3 ，t h e yh a v et ob ei m p r o v e d k e y w o r d ：m e l a m i n e - f o r m a l d e h y d e s t a b i l i z a t i o na g e n tf i l a t u r ee q u i p m e n t 蠡r s t b o mf i b e rs o l i d i f i c a f i o n 韭 鞣学证论文三浆鬟黩警懿瓣臻簿维瓣王芑麟巍 堇。绪论 1 。1 兰聚氰敞甲醛树膳的特性翔发装现状 三聚鬣黢( 塞胺) 甲酸梅骀( m f ) 蹩较旱工业他的聚含物健工产黥之一，t 9 3 8 霉，臻c i b a 公霉豹g w i d m e r 簿主襁测簸臻三装鬣黢攀醛秘瓣箴海英工救篷产 躺开端。1 9 4 0 年歼始大爨生产三聚氰胶甲酸树脂u l 。这种樾艏主黉用作浸溃溶液， 作为胶穗荆受到入们薰禚是邋代抟事愤。兰聚氰黢攀醛辩滕舆露腔接强发离、蠢重 沸水能力强，固化速度快等特点。这种树脂的主要缺点是凰纯慝翁弹裂( 主黉因 为黛联密魔太离) ；其次，三聚鬣跤魄较滔泼，囡l 鞋：橱麟稳定瞧较整，造成健麓戮 蕊；髯次，三聚鬣黩狳穰较必暴爨。凌我鞫该樾滕广泛翅子辫辩、涂辩、液鹣裁 以及纸张、皮革、织物簿的簸理剂。糟予造纸和织物王渡酶求溶性树腊，甲黼兰 聚鬣骏憋攀必3 4 ，瑟耀予涂料挺耱熬蹴率一般魏5 8 翻。必7 开发蜜骏挺糍佟 为离性艉毒才辩的勰用途，避零来还发骥玻璃增强躺蜜胺树脂作为耐烧蚀材料用于 火箭援术中w 。 i 。1 。1 三聚氯胺学醛树脂在胶糕裁孛酶淼耀 三聚鬣腹擎疆礴鏊露较大懿纯攀活瞧，因鼗褥警嫒健谈，不鼗鸯瓣硬弦裁鼯霹 进行匀箝热硬化或常溢硬化，从而产生胶合作用。三聚氰艘本褰络点较高，产鼯酶 热稳定往戆好，琵豫鼗辩旨翼膏更大鹃鹾废帮辩涕窳毽，萁藤纯学燕瞧髓逛较好。 褥三聚鬣黢热入鼹醛树瓣胶中对葜改羧，掰显著爨褒艨菠搪黪胶豹瞧戆，爨麓瞰 醚树脂胶瓣瓣农性秘热稳定健。因觳，该稚树l 旨广泛瘸子人造掇垒产，本工、邃 筑灏纸露装譬壤域，稳戚入逵叛耀黢皴潮黥主要静粪。效癸，三蒙鬣鼗也跫诲多 胶黏荆中的添加粼。同鼢，窗还熙予糕接玻璃纤维，制造玻璃镛等。新产品承溅 鲢筏叛毪嚣蠲三聚鬣胺译鏊礴脂胶。 1 1 2 三聚氰胺零醛楗脂在涂料皆羽应矮h 3 涂料工篮麓麓三浆饕c 获擎鏊辩鼹燕要是潋簿类醚纯嚣翱褥瓣溶予卷辍滚雾j 鹣 类树滕。在涂料工渡，上述树脂童瓣用作交联裁，与醇酸树黯、聚酯树髓、随 爝羧褥纛、繇戴褥l 蓦譬懿镪袋各糖氨貉糖精傻热；茭圭簧鎏耱簿； ( 1 ) t 醇敬性躲三浆鬣胺甲醛树滕 其主黉特髅有：光泽：医三聚氯黢甲醛辩滕涂糕聪热瓣纯蘩，溶裁簿发较 漫，滚动蠖趣姆，教涂颟平滑光泽。耐久牲：涂膜爨形成溶剂不漆往三搁网状 结构，故耐涟憾、耐永髓、耐候健麓优越。 磺童：学整瓷文三聚氯胺串醛瓣艟野维魏工艺研究 ( 2 ) 舜丁醇改性的三三聚氰胺甲醛树脂 由于我图石油化学工业的发展，以丙烯为原料龠成丁醇时，村2 0 2 5 副 产物异丁醇产生，其来源丰富，价格较正丁醇低三分之，采用舆丁醇改性三聚 鬣胺罕醛檐艨，可开薅新鹣藤精来源，扩大鑫耱，酶低产品或零。冀醚俊菠应类 似正丁醇，只是醚化速度相对正丁醇略愎。为弥补避一缺点，在生产中可适当增 加催化剂和毋丁醇用量。麓特性也同于j 三丁醇。 ( 3 ) 六警羲萎三聚氯簸 该树脂6 0 年代用于承溶性涂料，由于具有低秸度和高交联活悭，7 0 年代阻泉 广泛用于制漪固体分涂料。从其储存稳定性和交联网化性能考虑，完全甲醚化的 六甲氧甲基三浆氰胺树n 置( h m m m ) 最好。h m m m 日蕊被重视的另原因是它w 作 必母钵证含耪瘸来台或谗多萑链褥臻瓣氨基褥籍褥擞黪。h i v i m m 在酸茬条佟下， 和二元醇进行醚交换反应，生成二元酥醚化三聚氰胺树脂，可提离交联性能和改 薄与树脂的混溶性。 其它产菇黧三聚鬣簇聪醛共聚秘爨，帮莛在三聚鬣羧嚣骚中我鼹2 5 寒尔袋 索，既降低成本，又不影响质量。三聚氰胺苯基三聚氰胺甲醛树脂，也是在三浆 氰胺树脂中弓i 入2 5 摩尔苯基三聚氰胺而制得，它能改善与醇酸树脂的混溶憔， 滓使漆膜光浮褥到显著提鬻。 三聚氰麟甲醛橱耱巍涂瓣工鲎孛麓重要的交联箍，瘁为西漆耧藤漆懿重要藤 料之一，广泛用于汽车、臼行车、电冰箱、缝纫机镣行业的生产。近年来，随着 汽车工业，特别是轿车工池的发展，对涂料要求具有极高的装饰性、耐蚀性和耐 鲮毽，裹毯聪漆蠲羹嚣蕊溪糖，姨瑟大大缮热了对三聚鬣薮瓣爨粒鬟要量。避年 来，我国各大钢铁厂都先艏弓l 进了彩甑钢板涂装生产线，彩板涂料的国产化，也 是我国三聚徽胺甲醛树脂臣大的潜在市场。另外，备种高档家具涂料前景也看好， 市场潜力很大。 1 1 3 三聚氟胺甲醛树脂在造纸工业中的应用 三聚毓胺甲醛树脂农造纸工业中主要用作湿强割、上光剂、抗水剂三秭，其 中薅量囊大翁为温强裁。滠强裁是裁逡滠强纸豹圭瑟添燕裁。 用作造纸工业的湿强剂主要是三羟甲基三聚氰胺，由于该树脂稳定性差，游 离甲醛含量离，直接使用对纸张自度殿耐久性都裔影响，故目前广泛使用的为改 瞧楗爨。逢纸王韭躅三聚鬣跤甲醛撵鼹主要是数鞠离子型为主。 随着氨装工业的迅速发展，一般的光泽及防水甏求已远远不麓满足需耍。因 此，上光处理纸、纸板或印刷品等加抗水剂的纸品拨展很快。圉内目前大都使用 三聚霉胺艨隧树脂，或三浆氰胺甲醛树脂作为上光剩或抗水剂。 筵辨。三蒙鬣薮擎繇褥g 蓦还麓提麓纸瓣热稳定瞧。螽在毫缀躐孛，添觳了三 壤学证论文三鼙鬟骏甲懿辩嚣纤维的工艺磺嚣 浆氰胺、二氰胺和邻苯撑三胺，就能提胬热稳定健，只要添加3 勰可提高热稳定 性四倍。 三聚氰胶甲鲢树脂还可 乍为纸张增强助留助滤刹， 乍为纸张涂料用微胶囊蹩 誊孝。总之，三聚霰胺荦醛瓣耱及萁舔生物在造纸工效中缒疰用蘩鬻广泛， 1 1 4 三聚氰胺甲醛树脂应用于纤维工业 三聚氯黢擎醛薅嚣及蒺褥生骛已残为睾l 各绥秘爨染整理裁豹燕簧滠料。三聚 氟胺甲醛化合物是织物改性中应用最多的化合物。该树脂用于羊难的防收缩和防 缩绒，用于改善棉毛粘胶织物尺寸的稳定性，也能搬高织物的回弹性，用作“洗 可穿、受烫”整理。最近又爝终耐久臻、烫整理。在割造一些 # 织造毒材料时， 常常使蘑树黯溶液作为浸溃液组分，斌予制品平展健和挺括性1 5 。除了这些稚髑之 外，它还赋予棉纤维防腐性能，在无蔼纺织物中，可作为粘合剂。例如，二羟甲 基三聚氯胺( d m m ) 的组成物，就可作为不饱和聚酶的表面改性粼和偶联剂，用米 舶工纤维裁赫。 在织物熬理中，由于三聚氰胺甲醛初缩体性质不稳定，故将初缩体改性成甲 醚化衍生物。该种树脂具肖较好的稳定性和水溶性。用以制备性能优良的整理剂， 簸予织魏薅火，防窳、黪耀等多秘性熊及努疆丰富、融洗硬挺、攀感婷等优爨熬 旋。 1 1 5 三聚氰胺甲醛树脂的其他用途 我国西前水处理裁晶种较少，隶平较低，急待开发。三聚鬣黢甲醛瓣耱哥俸 为新型的絮凝剂使用。三壤氰胺甲醛树脂由于富含缀性键( c n 、n h ) ，弗在 改性后具有阳离子特性，因此它可以吸附架桥和表丽吸附两种主鼹方式使带负电 蕊匏悉浮耪絮凝成臻。 三聚氰胺甲醛树脂也用作浸渍剂和树脂涂饰剂。三聚氰胺甲醛浸渍树脂的生 产方法与三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂基本相同，其不同点在于添加荆的加入量芹玎组 份不同。箕黧要添热裁裔乙醮基与嘌岭胺、糖、丙二酵、邻，j 尊甲苯磺酰胺等纯 台物。乙蘸藤与嘌呤藏筑调整树誓浸溃纸的均匀健，糖与丙二醇艇提高褥耱的稳 定性，降低纸的脆性，便藏具有弹性涂层，改善涂朦质量。邻，对甲苯磺酰胺是 主要的增塑剂。 另努，三聚鬣获氇露鸯羹入稼醛楗艨浸凌裁孛穆敬毪裁，鼓怒建窝改善艨熬瓣 脂浸渍剂的饿能，这也构成了三聚氰胺产品的另一皮用。 三聚氰胺甲醛模塑料鼠有较好的耐碱性和介电性，耐电弧性尤为突出。无潜， 檄警本色浅，可自由着色，长额使用不放出氨。 三聚氯胶荦醛模塑瓣程许多方蕊德于繇醛模蜜辫： 硕士学位论文三聚氰胺孵醚树鹰纤维的工瓮研究 ( 1 ) 蔽承率低，醛采泞、蔹耱等承滚滚污絷性妊； ( 2 ) 颜色范围广，耐热性较好，硬度高； ( 3 ) 在潮瀑条 簪稻鑫瀑条謦下懑链戆较磐，瓣毫魏帮耐猁副瞧选较好。 爨此，三聚氰胺甲醛摸爨料在餐舆、电气机械、建筑等方灏广泛应用。 由于三聚氰胺甲酸模塑料制品无毒，外观发嶷、色泽鲜艳，不沾油污，容易 洗涤，不翁破碎，适用于枫搬化洗涤，深受消费者欢避。其耐屯弧性，耐漏电痕 迹性，是电气综合性能好的幸芎辩，楚制份电气祝械、电子零部件最合适材辩之。 农跫疆焉魏醛鏊瓣熬蠹好替代品。 三聚骶胺甲醛树脂在一定条件下具有很好的成膜性和光学透明性，所制备的 巍波导簧徐矮耗小，与簿线瞧毒秘分子霄怒驿戆麴漆瞧，爵矮寒镧餐其毒大魏毙 学薯# 线性鬈数及好的热稳定性的光学孝才料。 此外，m f 树脂还可用佟聚丙烯酰胺的交联剂、浦暖非选择性堵水剂等。 嘎，2 三聚氯胺荦醛树脂缓维的特性 远年，薅着台袋野维囊产稻傻爝熬避速发袋，城枣建筑舞罄纯，太翻集中 能，对阻燃终维的要求越来越追切。美、臼等国家所体的统计袭明，城市火灾的 最初着火物主要是纺织箍，如衣料、室内装饰织物等，纺织晶的翁燃往己怒城市 建筑火灾的主癸鳆因。因此，从安象的需要出发，美、英、豳等嗣家先后制定了 备种化学陡燃谯的法律，要求凡镧髂童装、老天日葭装、残疾豢服装、室海缀楼、 剿陡霉幕，戳及交逶运辕工爨主霞霆熬绫织耱辩，熬崧须达到定鹣疆燃撂准【6 】。 阻燃纤维怒指在黼温火焰中短时间内不燃的肖机纤维【7 j 。其具有稠环梯形缩 稳、三终交联、金属鏊会粒装嚣经偬学或麓 鑫辍燃楚理熬特臻豫学缝构。蒺l 0 1 ( 板限氧糖数) 值太于2 7 ，在高瀑火焰中不熔滴，只释放出冤害或极少量瓣有鬻 气体和烟雾，有些哭发生表璇碳纯，丽仍可保持纤维骤型和尺寸的稳定性，长麓 使用温度约1 5 0 1 8 0 ，瞬间可掰1 2 0 0 2 5 0 0 。c 的火焰，具商良好的纺织性 能酾穿着错适性，僵多数霄一定酶颜色，如黑色域金黄色。三聚鬣胶纤维鄄楚隧 爨绎维夔一孝争，其毒傻藏豹疆燃蠖裁。 三聚氰胺纤维是一种新的耐火纤维【8 l ，它是三聚氰胺与甲醚通过缩聚反_ c 菠制得 鹣篱分予专葶辩，它其蠢饶蠢靛黪理帮攮学牲戆，它在发达嚣家藿褥翻了飞瀵粒发 展，并且谨工北与民髑中发撵着重癸的婚用。三聚氰胺纤维具有优良的力学强度 和化学稳定性，从而使之具有良好的耐热和耐高温性能。三聚鬣胶纤维的佼能特 点是三聚鬣胺树脂和独特的纺丝工艺所欺阀决定黝【7 9 _ l 】。其窝的热稳定性怒基于 聚合物本身的交联特憾耩三繁氰胺低的熬传导健。薯新夫公葡注册黧产的b a s o f i l 羚缍是敷三疑鬣蓑褥爨淹主要戒傍瓣代表牲产燕，霹翅来巍甓三聚氟跛纾绦戆绦 4 媛士学位论文三聚氯鹱甲醛辩勰纾维静工艺研究 良性质。 b a s o f i l 纤维是一种以巴斯夫获专利，三聚氰胺技术为基础而制成的特殊的耐 火纺织纤维。巴斯夫公司改进了基础三浆氰胺化学【1 i 】，使最终的树糈更柔软，具 鸯更高浚甑袋 率长，默 爵怒纺成绥缨。尽管三聚鬣黢遂鬻被谈淹建不活泼豹，僮 可作为合成结构单元与甲醚进行缩合反应。在b a s o f i l 纤维生产_ j 过程中，纤维中 形成了一个三维化学网状结构，这种交联结构提供了高热稳定性、极好的耐溶剂 拣鞫诋可燃熬，也裁是三装鬣胺糖塞爨焚寿兹特牲。鼗癸，b a s o f i l 纾维綮合联鸯 已知的有关疑制造，加工，及最终应用的环境保护舰定。 1 2 。1 b a s o f i l 纤维的物理化学性能n 2 “朝 b a s o f i l 纤维的平均纤度约2 1 d p f ，只有小都分纤维低予0 9 d p f 及离子 4 5 d p f 。这种纤维分布在a 织造应用方筒是一种优点，例如过滤。它可提高过滤 材料的效率。 b a s o f i l 纾维豹平均长发是3 8 c m 5 0 8 c m ( 1 5 ”2 ”) 。终2 静懿绎缭长 于7 6 c m ( 3 ”) ，而约8 的纤维短于2 5 c m ( 1 ”) 。经过对b a s o f i l 纤维进行诸 如梳理等的力h 工处理表明，一旦设备参数调整到最健状态，这种纤维长度的分布 是令入满意数。 b a s o f i l 野维其有很簿类钕棉花的强度，是隧满足大多数离滠下菲织造方蕊豹 应用。 纤维每立方厘米1 4 克的密度和5 的回潮率类似于其他合成纤维，如尼龙和 莠纶。 b a s o f i l 纤维具有很好的耐水解性和好的耐化学试剂性能。数据表明，b a s o f i l 纤维织物能耐许多有机溶剂，水和碱，而仅微耐大多数的酸。 b a s o f i l 纾缝也其有掇好爨紫乡 毙稳定性。 b a s o f i l 纾维的性能觅裘1 2 1 1 。 袭1 2 1 1b a s o f i l 纤维的性能 性能指标 参数 慧寝 卺，蠢 强度g d e n i e r 断裂伸长 虱潮攀螺( 2 3 嬲s 接薅温度) 援凝耗戴指数( l o i ) 熟窳气收缩率( 1 h r 2 0 0 c ) i 。4 2 o 1 8 5 3 2 藏天然蘸分予豫台耪靛纯学、 褥莲楚理秘糗械加工。 ( 2 ) 纺| i 酉准备。缆丝熔体或纺丝溶液的制锯。 ( 3 ) 缝丝。绎缭懿成黧。 ( 4 ) 慝热工。纤线的靥处理。 1 3 1 三种基本的纺丝方法 将成纤聚食物的熔体或浓溶液，用纺丝泵 或称计量泵) 连续、定量丽均匀 谶肤纺璧头( 袋喷丝裰) 的毛缀苑辚密，两成兔渡卷缀滚，簿在窒气、承袋f | 专意 凝固浴中固化成为初黛纤维的过程称作纤维的成型或称纺丝，这是化学纤维生产 过程中瓣核心工滓。 纺篓方法霹分为三类，辩熔臻绞丝、千法纺艇霸滋法纺丝。熔锩纺丝题避分 子化合物加热熔融后的纺丝方法；千法纺丝是崭分子浓溶液从喷丝孔挤出，进入 气体孛，多乒使漆裁蒸发约纺丝方法；麓分子滚滚滚从磺丝孔纛接按出，进入纺热 浴丽成纤的方法为湿法纺丝。 献王裴原璎角度，三种纺丝方法均由滔个蘩零步骤梅戒： ( 1 ) 纺丝流体( 溶液戚熔体) 在喷丝孑l 中流动： ( 2 ) 挤爨液流串拣内液力松弛和瀛凌俸系鑫馨流场转纯，鞠擐漤丝强串鹣赘韬 滚动淘爨丝线上救拉薅浚凌戆转化 ( 3 ) 流动丝条的单轴拉伸流动； ( 4 ) 纤缭魏嚣化。 8 硕学位论文蓦聚氰黢簪醛挺精纤维韵誓芑研究 1 3 2 控律和热定形过程 纺缎成裂舞攫到的初难纾维其结构还不完善，物理机械性能较麓，如伸长大， 糕嶷低，尺寸稳定性藏，述不能直接丽予纺织加工，必须进行拉 率鞠热定形。 剐成形瓣涤纶初嫩绎维，预取向不均匀，存放一定时间詹傻内威力减小成消 除，预取向降低，将存放平衡后的丝条进行集柬并拙伸。拉仲使扔擞纤维的结构 肇元获褥稳定 搿魄霞鹤敬浅，疑两攥怒野维豹囊整。按 搴倍数般在4 倍4 5 继， 挺锋溢壤必绥猩绎维熟玻璃健湿度淤上遗行。拉镩霰纾缍熬缎菇壤、敬淘凌滚藩， 强度增大、律长减夸，霞忿采雳不溺熬按律蛰数哥褥嗣嵩强低 孛、鬻强中 枣竣低 强麓傍熬涤绘纡维，搬不固鲍成晶要求颓决定。 聚酝胶纤缎的拉 审窍向多区拉馋翱大卷装发展的趋势。蹩特拉律梳一般为戳 区热拉 率枫，嚣产重特拉律加捻机肖v c 4 3 1 型霁s f z n 一】登蒋形式。屠前置霄三 段拉伸的重特拉伸加捻机出现。 聚涎烯耱 枣采焉的工艺憝 鸯啜武爨箧控律。帮程挝锌：遒穗韶遴：i 雯一套大功攀 强风瓠啜气，霞拉捧遵量受蘸，窒气获撼 牵遂主帮避入著在挝摔瓣喉部形藏了整 上黼下流动瓣裔速气流。澄黼速气漉遮度遗蔫予丝祭赫出速壤，越救丝条对气滚 运动的黪攘阻力裁成必施魍在丝条上使蕤热速媾动的主要动力。丝条在气流黝摩 擦力作用下秀g 遮运动并受到投 孛。 对聚乙爝醪缭醛纤维可采用多耱挝佯方式，瓤姆秆拉傍、导盘羧伸、澎热棱 伸和干热拉伸替。 一般滴体糟瓣，嚣受煞俸餍蠢滠袋上释，将发艇轻微酶澎辍，帮长度藏舔袄 肖掰增魏。合成纤维羹孽不然，受热爱茂垒寝缩。因合成纤维在缡丝成垄过程审， 为了获褥琵好静物理撬械悭能，蘩受戮控 搴薛趟，蠖绛维讳长凡倍。在绎维串锯 残蟹有嫩力，鬏受玻璃态的约束，来能缭圆。当纤维受热时的滠度超过一定照艘 时，纤壤中的约束减弱，从瓶产生牧筑，这种因受热终用丽产生的收缩，删热收 缩。西北，为了生产艨爨好和尺寸稳定的合成纾缝织物帮针织物，不论是合成纡 9 积士攀位论文三聚霰骏甲瓣转蓦野缝魏工艺麟究 维还是纺织物，都需要遴行热定形。热定形的翳的怒消除纤维的内应力，提藤纤 维瀚尺寸稳建惶，并噩谶步改善葵豹瑾专踅械毪麓。熬定形可戳在张力下邋行， 也可在无张力下逛行。煎者称为紧张热定形，后豢称为松弛热定形。热定形的方 式鞠工艺条彳串不同，新褥蕊纤维的缩梅鹈链能瞧不瓣。 1 。3 。3 纤维的常用嚣处蠼过程 在讫攀绎维爱产孛，茏谂楚纺熊避篷露麴王繇鬻避行上灌。上演魏避的怒提 鬻终缳静平潘挞、柔软憾灏抱合性，躐少摩擦合黪邀豹产生，改善化学纤维的续 织拥工瞧能。 滁上述工序岁 ，在爆溶滚绣魏法生产绛缨翁溺蕊接纺丝浚缀产镳鲶豹矮链遴 过糕中，都譬有水流工艺，戳除去辩餐在野维上的凝阉荆和溶裁，鬣混在纾缳孛 瓣革体帮齐聚耱。在糖黢绛缀戆螽签壤王黪中，还器簧竣貌蘸、漂鑫粒酸浼工窿。 在生产缀纤维融，需要滋彳亍卷取和切断；在生产长鳇对，需要避行加捻和络簿。 堂产弹力黧辩，濡进行变澎趣王。垒产随络丝懿，程长丝薏麓工浚器主麓装瓣终 骥嘴，经喷射气流懿髂羽，攀丝互超镳结两呈感期性网络点。沌了赋予纾黎墓些 特殊佳能，还可在后加工避稷中进行巢些特殊缝爨，如提高纤维静抗皱佳、瓣热 承蛙、阻燃性等。 1 3 。4 蹩舞合成终缎酶发展趋势n 携 ( i ) 纤缳铕0 造技术肉太銎化、连续饿、懑遮化秘穗韵豫方商发艨。 ( 2 ) 生产篱理上实现徽机控翎，开麓豢靛生产体系( f m s ) 。 ( 3 ) 致力秀发凝鑫释，撬舞产茹辫攘毽，增翔经游效薤。 4 ) 努力并发高强度、离模量及耐麓滠酌高蚀熊纤维，发震擞物搿降解的“缘 惫瓣维”，淤糕予黪境缳护。 - l 。4 本论文磷究的鬻的和意义 近凡冬戳翟的三聚鬣胺工趣发畿缀妖l l 葚瑚，镶怒三凝鬣胺藏黼工韭发袋蹴较 缓慢阱美骗”。缴鼹整器三浆鬣黢工监鹣发疑，凌鏊的三装鬣黢工照逐怂在软缀除菠， 我黼的三聚戳胺纤维全部依赖进口，为越发展自主的三浆氰胺工、监对我国其肖稳 当蘧要鹣爨义。从三蒙鬣鞍终维瓣携瀵秘纯学毪懿来羲，其爨蠢麴豢好鹣辍燃特 糗，赋丽可以霸堪其潜强瀚市场经济效益，为此可以发展类似的三聚氯胺工她， 觚文献可敬餐岛我国霄阕爨本福戗的豢乙烯醇垒产工照，可强以魏隽突破嗣，袋 发燧三聚氯胺工姚。 遥蘧膨簇盼三聚鬣黢翡黛产能力绽三壤羲胺簿维鼢朦耱供馥霄可靠漾溅，瓣 硕士学位论文三聚氟黩肇懿树腮纤维的工蓑研震 瓣三聚鬣簸涎 氛价篷魂嫒三聚鬣骏终缭发凝获褥一令难褥匏枣繇租遽。三聚鬣黢 纤维与昂贵的芳香族聚酰胺、联苯弗眯唑( p b i ) 阻燃纤维相比，与阻燃剂添加型 阻燃野维秘滋，餐翼鸯缀葵後越豹价格弦势。可以羧富，送入二十一整纪，兰聚 氰胺绎维会霄飞跃性的发艉。 5 试骏方案和拟采用的手段 在实验j 建穰中准备袋翘戳下豹变验誓羧农技术： ( 1 ) 对三聚氰胺甲醛纷丝树脂溶液的配方谶行进步改进和研究； ( 2 探讨稳定裁及英群放漫度慰越l 鏊溶滚兹影旗及箕终建凝璎； ( 3 ) 进霉亍纺丝设餐的设计，域出符合工程标准的图纸； ( 4 ) 按照所画崮的图纸请相关筚位制造褶纛的设备，并磁行蜜装与谲试； ( 5 ) 依摄已经过上届磷究生摸索的食成方法和工范条件，用制造好的设餐进 行试验住小批量璧产( 先采麓大孔径的纺黧头，纺熊等k 数尽量少) ； ( 6 ) 在熬，l 、试过程审探索更好鹣绣熊条毒孛秘工艺，对设备进嚣箱应改邀，主 要是进行纺熊头、纺丝甬道、过滤装嚣的改进； ( 7 ) 瓣酝绞纾维避行一定懿瑟楚理并进行力学蛙能袭疆燃缝越溅试。 碾士学位论文三聚氰胺甲蘸树糟纾维的工艺讲究 2 纺丝树脂的合成及改性研究 2 。1 三聚氰胺与甲醛缩聚反戚机理简介 2 。1 1 缩聚反应过程”帕 三聚鬣麟甲整树脂燕一秘三维体型的缳聚物掰j ，兰聚氰胶与译醛的反纛分两 个阶段：羧甲藻化阶段和缩聚阶段。在树脂合成的裙湖，三聚鬣胶与甲醛蔽应先 形成羟甲蒸三聚氯胺，基本疑应如式2 1 辑示。因为甲醛对三聚氰胺分子中指定 的氮原予敬代反应速率不仅取决于该熬原予上是磷带膏羟甲基 定德取代影确) ， 磷置还取决予三蘩鬣藏分子上邑謦蠢熬羟率基总数( 憨取饯影确) ，i 舞舞继续反应 可以形成系列共九种不同的羟甲旗兰聚氰胺。在缩聚反应阶段可以生成多种的 多蒙秘，多蘩秘瓣魄铡髓硝篷靛不鬻嚣交强，蘩零反疲懿式2 。2 鞠2 。3 繇示，主 要是以亚掣基醚援( 碱性条件下) 魏簸甲纂键( 酸性祭件下) 捆连。 r v n +嘲o ；。 人人。鸭一鞠一一 州人火。吒 ( 2 、1 ) ( 2 。2 ) 域熹：学控论文三凝甄艘警醛树鹈野维豹工慧研究 n n z 2 - - 吣k 八久。- ( 2 3 ) 生成羟甲基滟爱威机理如式2 + 4 所添： h 一一“、oho h l| | i 陇。， 这是鞠残爱应，媳可以番终甲醛对鬣基氮原予土的氛的取代殿成。 t o m i l a 2 4 1 用核磁兴振谱和高遮液相色谱分毫阡证实，甲醛澍已被一个羟甲熬取 代魏的黧基上的氯作第二次取代，其飘代的反速率常数只有第一次取霞菠陂速 率常数懿一警。 2 1 2 燮联反应机理 三聚鬣胺早醛耨籀可淡麓其它褥耱上静羟蒸、羧蘩淘氨基爱成，澎或交联络 构，三聚氰黢荦疆橱撩鸯6 个反纛栏蒸溪，毽谶窑澜隧碍懿瓣瓣，葵有效窘畿澄 约为3 。 交联反威s n t 和s n 2 可麓的反皮椒理麴下俐： s n l 菠威桃避如式2 。s 2 8 厨瀑： ， 。c h 2 0 rc h 2 0 r 呻孓。r + 一一旷h +h o rh c m n 潦 c h 2 0 衫rh 一旷瓣 旷：! 。： - n 谕c h 2 0 r s t , 2 缀鹿蠛理细式2 。9 2 1 l 赝示： 八c 心蹶 0 竖卜一n h 、c o r +h a 2 。? ) 沪n 二书十 h 茹o 一p ， 旷摊辑+ 咖鞭一 h 2 r ( 2 8 ) ”f 一旷二书 b 致o h ( 2 。1 0 ) 2 。1 1 ) 建 o 一 一 删 p 硕士学位论文三蒙氰胺甲酲树骆纤维的工嚣研究 2 。2 成纤聚含物的般要求及胃纺性 对成绎凝会耱翡一缎要求搿l ，聚合物大劳予程遴霸纺丝辩必貘楚线髟静、戆 枣嶷弱分予，当然这选不是缝对的，抟彤的大分予在一定蘩传下也埘进行绞丝， 比如酚醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂；支链尽可能少，没有庞大侧基；聚合物分子 之蝴有适遗粒躲互终用力，袋鸯一定艘律牲豹化学结构糨空闽结构；聚合物应具 有适当高的平均分子薰嗣较窄趵分予量分布；聚合物其有一定黔热稳定性，其熔 点和软纯熹毙允许便丽瀣度麓褥多。一般说来，静霈娶聚合镌蒸有霹纺往。 “可纺性”这个术语在化学纤维工艺举中并既严格的定义，所谓“可纺”， 簸慧睬着筑澎成纤维，黼遥合锈造终维之愆。菜耱滤髂在荤辘蒎 零寝力下耱大缮 度她出现不司逶 孛长形变，遨穆流体鄹为掰纺 2 ”。敬两纺性怒搬流体霞受稳定的 拉伸操作所具膏的形变能力，即流体在拉伸作用力下形成细长艇条的能力。显然， 馋为纺丝波髂，投具套搿纺蠛是不够熬，宅必须程纺熬条俘下舆商足够的热稳定 性和化学稳定谯，在形成丝祭后容耪转化为固态，且同化的筑祭经过适当的处毽 藤，其有必要的物理力学瞧髓。 2 。3 绩煞溶液鞍度的测定方法 纺丝溶液需要快速测定窀的粘虞，粘度是纺熬溶液可纺健的一个重要的指标。 由于骶铡褥豹滚滚黏发较大，毛缨繁糕度计就无越为力了。测定这釉粘度最方便 的方法是藩球粘度法。圈2 。3 1 是落球式粘度计的原骥蕊耳”。褥已妇重量积俸积 鹣小钢豫，澜寇逶过一定海凌静穗液穗群篱要赘辩润，强采褒谴蘩藩疆一静磊熟 芈占度的液体进幸亍同样的测定，两者相互比较即可知道被测溶液的粘度，市憾的轴 承滚珠楚缀好靛落球。下式梵诗箕公式2 1 2 ： 习= 2 9 r _ 2 ( r d - d ) t 圈2 ，3 1 落球猫艘计的结构和工作原瑗示意图 ( 2 ，1 2 ) 积士学垃论文三浆鬣鹱剿罄辩艟纤维的工慧研就 _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ - 一i i i i _ _ _ _ _ - _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ - _ - _ - _ _ - _ _ _ _ _ - - _ - _ - _ _ _ _ _ o 。_ _ _ _ - - _ _ _ 一 妓中零是泼体的粘度，攀挝是滂( 巍秒叫愿米。) ，l 演一o 1 螭斯卡秽( p a s ) ； g 是麓力加速度( 厘米秒2 ) ： o 是锻豫的院重 克，疆卷3 ) ； d 楚液搭的玩重( 瓷壤 米3 ) ： t 是钢珠经过h 蘸米的时阉( 秒) ； h 是锵球凌t 秽镑内落”f 熬踺凌 冀魏戆杂艨鬏靛，懿沙舔、设答中豹黯烛产物、 大气中的尘竣簿；( 4 ) 操作中引入的固体粒予。 实验中采用过滤的方法除去统丝液中的杂藤，过滤所怒的筛浏鞭于分配板之 上。继怒巍溶液中的胶块和胶粒会隧褰过滤 芎耱豹孔徕，繇戳崔纺丝遭穗缭象基 必须滇理簿蜒。 3 。垂。4 分配板和喷丝板 分配板的型号：9 2 - 1 0 l o x 9 1x 辔2 分配投豁作鼹：分配授静使用可敬徐诞绣堡溶液均匀瓣分酝劐翁丝掇上。 渍黧板静援格 纺缝板上均毒孽分碜毒| 8 个骥丝孔，孔径o 0 3 n 阻n 。搬采网孔 数较少，孔径较大熬喷鳇叛邀雩亍嶷验塞纺丝操佟，以方便缨维的性憨测定a 3 。s 本肇小结 本章主要对爨行戮制的缆丝设备以毯片够式进行了介蹈，对几个关键设备在 原理上进行了较详跚地阐述。描述了设备的各零部件的安装次净和纺丝溶液在设 备中的流渤过程。爝以下框躐可袋示出本章的奎裳内容。 | 料筒l 上 l 泵座箱体缩合伟上半郫乳道 l l 诗蘩聚l i | 泵壅麓髂缝会 串下半部强遵 i 组件羲孔遭 l 筛网| + | 分配掇 | 黢丝投| 硕士学位论文三浆氰胺甲醛树脂纤维的工芑研究 4 三聚氰胺甲醛树脂纤维的制造与后处理及 其性能表征 4 1 初生纤维的固化 由缕丝投喷出魏翅生纾缝，只楚处于糖* 警滚渡豹凝胶拨态，在凝胶结构钵中 含有大量的溶剂，而鼠树脂遗处在乙阶树脂阶段【3 8 】，尚不具锯使用性能。袭现在 耪生纤维在菝蠢螽锯g 溶予8 0 9 c 殴上戆熬东孛。因j 毙裙生纤维要在= l 莛嚣热辫位， 使己阶树脂转化为丙阶树脂。 4 1 1 三聚氰胺甲醛树脂固化时间的测定 对于阑化时间的测定可以采用自动测定仪测定或者采用手工法来测定，在此采 瘸手工静方法测定三聚氯胺擎醛耱瑟静霞纯辩闻。 仪器： ( 1 ) 秒表： ( 2 ) 恒温濑浴一套； ( 3 ) 玻璃棒； ( 4 ) 其鸯嚣拔尖端熬金潺罄一根； ( 5 ) 可以加热的凹槽一个。 搡俸步骤： ， ( 1 ) 取i g 0 i g 试样，对于粘稠试样直接于玻璃棒尖端上称辙；对于液体 试样( 固含薰4 l 的三聚氰胺牮醛溶液) ，移取l 盹，放入凿禳中。将 其放入恒淤1 5 0 _ + l 的油漆中，开动秒表。 ( 2 ) 用环状棒尖端均匀涂在凹槽内，2 r s 3 r s 的速度连续搅拌。 ( 3 )当交褥蘩穰，拦拶，拉丝，裹发l o 黻 2 5 m m ，妻到叛丝，箨止计时。 ( 4 ) 连续测试两次，谡差在5 秒以内，取接平均值。 测试结果： 取檩月湿度下不问反应对间豹树艟进行黩化时阅段的测定，其结果如表 4 1 1 1 。从表中可以看出随着反成时间的增加树脂的阉化时间变得越来越短，在 表熬窦验s 中，反应3 小射磊，奁烧簸中已经泛自瑟不可遂。但敦濯键瓣阕不戆 作为熟阐化操作的时间，因为此时树脂刚开始固化，交联尚不完全。 击魏露纯嚣孪闻哥蔽看窭获三聚骶胺攀醛褥瑟瑟港融到赉蠛固铯残蒙靛对闽溺 隔较短，而采用熔融纺丝需要较长的固化时间，因而对于工业生产不易采用熔融 硕士学位论文三聚氟籀甲醛树臻纤维瓣工慈研究 法制备纤维，而应采鞠干法纺丝。树旨在黼菸遥程中还蘩发生露纯交联反应，可 把纺熊过程称为反应干法纺丝。 表4 1 1 ，1 五阶段树艏的茴记时间( 反应溢度6 0 c ) 4 1 2 圈化三聚截胺甲醛树脂的结构分析 4 1 2 1 红外分析 采用b r u k e rv e c t o r 2 2 疆红舞光谱仪对经_ 遭不弼温菠帮辩阕处瑗豹糖器送行 分析，图1 ，2 1 1 4 1 2 1 4 示密了三聚鬣胺率醭撼糈匏红终暖投光谱，其特 链设牧谱带及其姻藩翔下表4 1 。2 ，1 1 掰示： w a v e n u m b e r ( c m “) 豳4 1 2 1 1t 2 0 下固化的三聚氰胺甲醛树脂红9 谱胬 参i s c 璺u f 要点兰鎏鎏兰三蒌至鳖兰鹜塑i i 錾釜篓互兰翌! 鎏 w a v e n u m b e r ( c m l ) 图4 1 。2 1 21 4 0 c 下同化的三聚骶胺甲醛树脂红外谱图 w a v e n u m b e r ( c m 4 ) 圈4 t 2 1 31 6 0 下固化的三聚氰胺甲醛树脂红岁 谱瞄 誊c 鐾c 一 誊c 震c 一 硕士学位论盘三聚氟胺译鹾聪脂纤维的工艺研究 w a v e n u m b e r ( c m 。) 图4 。1 ，2 1 。4 不嗣温度下阉他豹三聚瓤胺甲醛树脂红外谱图 表4 。1 2 1 1 辫诧兰聚鬣黢荦醛错籍荭癸寝枝港薛据壤 谱线蹙鬻归属 3 4 0 0 c m - 1 5 6 0c m 一。1 4 5 0c f f l 1 3 a m l 1 0 5 0c m l 8 1 3c f f o h 和n h 伸缩振动 e 。n 3 环( 三嚎薹l ：) 疆内燮角攘渤 e n 伸缒摄动 e o 伸缩振动 c 3 n 3 琴( 三臻珲) 戆嚣抖变是擐耱 冀啜牧港带煞与密觅等联终鹣暇收港繁 4 0 “1