腈纶:腈纶是聚丙烯腈纤维的商品名称。生产过程包括:丙烯腈的合成和精制,丙烯腈的聚合或共聚,纺丝及后处理,溶剂的回收。制造丙烯腈的方法有乙炔法和丙烯氨氧化法两种。以丙烯氨氧化法为例,其工艺过程是丙烯与氨按一定比例混合送入氧化反应器,空气按一定比例从反应器底部进入,经分布板向上流动,与丙烯、氨混合并使催化剂床层流化。丙烯、氨、空气在440~450℃和催化剂的作用下生成丙烯腈。反应气体中的丙烯腈和其他有机产物在吸收塔被水全部吸收下来,在成品塔将水和易挥发物脱除得到高纯度的丙烯腈产品。由丙烯腈生产腈纶纤维还须加入其他单体共聚制成。以一步法(均相溶液聚合)为例加入第二单体为丙烯酸甲酯,第三单体为衣康酸,溶剂为硫氰酸钠水溶液。腈纶纤维生产工艺方框流程见图5。
图5 腈纶纤维生产工艺方框流程图
维纶:维纶是聚乙烯醇缩醛纤维的商品名称。生产过程包括:醋酸乙烯的合成,醋酸乙烯的聚合,醋酸乙烯的醇解,甲醇和醋酸的回收,纺丝及后加工,热处理及缩醛化。合成醋酸乙烯的方法有乙炔法和乙烯法两种。以乙烯法为例,其工艺过程是以乙烯,醋酸和氧气送入固定床反应器,在催化剂作用下,进行合成反应,生成醋酸乙烯,经气体分离器分离出含醋酸乙烯和醋酸的反应液,经精馏后送人聚合釜,在釜中以甲醇为溶剂,在聚合引发剂作用下,进行聚合反应,生成聚醋酸乙烯的甲醇溶液,经醇解反应,固化后得到聚乙烯醇(PVA)成品。用水洗去不纯物后,用热水溶解制成纺丝原液,然后经喷丝头将原液喷入凝固浴中形成纤维,再经热处理和用甲醛进行醛化处理、上油、干燥等工序,得到维纶短纤维或维纶牵切纱。其生产工艺方框流程见图6a、b。
丙纶:丙纶纤维以聚丙烯切片为原料,可生产出丙纶短纤维和丙纶膨体长丝(BCF)。生产丙纶短纤维时,以聚丙烯切片为原料,加入颜料及稳定剂用气流输送至螺杆挤压熔融纺丝(220~280℃),再经若干工序,得到丙纶短纤维。其生产工艺流程见图7。
图7 丙纶短纤维生产工艺方框流程图
生产丙纶膨体长丝(BCF)时,以聚丙烯切片为原料,加入掺和剂,用气流输送至螺杆挤压熔融纺丝,再经若干工序,得到丙纶膨体长丝。其生产工艺方框流程见图8。
图8 丙纶膨体长丝(BCF)生产工艺方框流程图