三聚氰胺纤维资料

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1、三聚氰胺纤维资料(一)三聚氰胺纤维的定义：三聚氰胺纤维是以三聚氰胺甲醛(MF)树脂为原料,经特殊的纺丝工艺制成的一种具有三维网状交联结构的高性能阻燃纤维。三聚氰胺纤维又称蜜胺纤维、三聚氰胺缩甲醛纤维，简称MF纤维。(二) 三聚氰胺纤维的优点三聚氰胺甲醛树脂的结构复杂,加之成纤聚合物共蜜胺纤维中含氮量高,因而制成的蜜胺纤维除具有普通化学纤维的优点外,还具有以下突出特点:1 高耐火焰燃性,与火焰接触时不燃烧,离开火焰后不阴燃。(注:没有火焰的缓慢燃烧现象称为阴燃)2 高热稳定性,在300高温条件下不熔融、不收缩,沸水煮后 ,阻燃性和力学性能下降少。3 纤维导热率极低,在高热和与火焰接触时不产生烟雾

2、,受热或过火后热转换和焦化低。 (三) 三聚氰胺纤维的用途1耐火、防火织物纤维制品燃烧引起的火灾已成为现代社会重大灾害之一，对由火灾引起的死亡事故进行调查的结果表明，由室内装饰晶及纺织品引起的火灾占第一位。同时，研究发现，可燃性纺织品燃烧时释放的有害气体对人体的危害程度大大超过阻燃性纺织品，所造成的损失相当严重。纺织品的阻燃引起了世界范围内的关注。为防止火灾，生产阻燃纤维已愈来愈受到人们的重视。目前已实现产业化的阻燃聚酯纤维容易发生熔融滴落的现象，熔融滴落产生的高温熔体不仅会灼伤皮肤，而且会引燃周围易燃物质，造成更大火灾。而蜜胺纤维及其织物具有优异的耐高温、阻燃、防溅、防热幅射性能，和通常的纤

3、维一样舒适、美观。目前在国外已广泛使用，用于汽车、火车、轮船、飞机交通工具中需具有防火安全性的织物，以及用于戏院、电影院、汽车站、火车站等公共场所的窗帘、帷幔及其他织物，可确保人民生命安全。用于家庭防火毯，是家庭必备的最简单有效的防火工具。用于消防人员消防服装和军队服装，具有防火性，能有效保证消防人员和战时可保护战士生命安全。同时，蜜胺纤维以其阻燃、高热不收缩不熔融的特点，也是炼钢工人、铸造工人劳动保护服及石油、化工、冶炼等行业用防护服的最佳选择。因此，蜜胺纤维作为高性能阻燃抗熔滴作用纤维的应用将非常广泛，市场潜力十分巨大。2滤材三聚氰胺和独特的离心式纺丝工艺共同决定了蜜胺纤维最独特的性能之一

4、是其椭圆形纤维的均匀的直径分布。此性能特点产生了纤维线密度和长度的连续分布。由过滤机理理论可知，组成滤料的纤维直径大小与纤维横截面形状一样，决定了纤维表面面积的大小，对滤料的过滤性能影响较大。由过滤机理可知，随纤维直径的变细，纤维对粉尘颗粒的惯性碰撞、筛分、扩散、截留、静电等作用增强，捕获率随着增大。细小直径的蜜胺纤维均匀地分布在整个毡基上，增强了滤料的集尘能力。国外从20世纪70年代开始研究开发耐高温合成纤维，随着耐高温合成纤维的开发利用，各种新品种滤材不断涌现。而国内一方面研制开发的高温合成纤维品种较少；另一方面对环境治理的要求也大大低于国外。随着人们对环境要求的日益提高，治理大气污染，防

5、止废气对人类健康造成的危害，对冶金、钢铁、发电、炭黑、水泥等行业高温烟尘过滤要求越来越高，给耐高温阻燃纤维及过滤材料提供了巨大的应用市场。在工业过滤领域中，蜜胺纤维织物可长期地暴露在酸性环境之中，在高温环境中使用，过滤效率较高，是能耐磨损的少数几种化学纤维之一，具有极为广阔的应用前景。3衣着面料随着经济和社会的进步、人民生活水平的提高，纤维与纺织品应用越来越广泛，而合成纤维本身固有的易燃、熔融滴落等特性在一定程度上限制了其应用范围。社会发展、科技进步的一个特征是需要防护织物向功能化发展，如抗菌抗紫外线、防辐射、防腐、阻燃、变色、保温、防水透湿以及各种卫生保健功能的需求增加。经蜜胺纤维与PBI芳

6、香族聚酰胺纤维混纺而成的纱线的织造品，由于其突出的透气性、吸湿、高弹性和自然美的外观，已经成为一种时尚的、昂贵的新面料。用其制成的织物或无纺布防护服，可在220吧高温下长时间连续使用，在火焰中不熔融，并有很好的化学稳定性和可染性，成为合成纤维和纺织领域中不可缺少的化工新型材料。4航空、造船和建筑材料在航空航天领域，蜜胺纤维的有纺及无纺织物可压制成大型轻质发动机外壳，一种三聚氰胺本体染色的黑色纤维已用于飞机的屏蔽网，美国一家飞机制造公司已采用其织物做成飞行员座套，称之为“生命锁”。蜜胺纤维的功能性也可以通过织造结构设计，复合层压，化学整理等多种途径的结合使其更加完善。间隔织物在纺织复合材料中的应

7、用，就是采用高性能玻璃纤维或其他高性能纤维用机织或针织方法织造。创新的结构设计将两片平面织物在垂直的方向由纤维或纱线连接，织物的上层和底层之间形成中空间距，由此形成的织物易被压缩、回弹，得到轻重量夹心材料，经树脂固化成为具有高拉伸和高剪切强度的纤维增强材料，可用于工业地板、汽车制造、船艇建造，如船艇甲板和船身的夹心结构等。 (四) 三聚氰胺纤维的技术进展1 国外情况:目前世界上较具代表性的蜜胺纤维纺丝技术主要有以下3种: 德国BASF公司开发的以三聚氰胺、三聚氰胺烷基化合物、甲醛为单体的纺丝树脂体系，采用水溶液纺丝，热空气干燥固化的湿法干纺工艺，并于20世纪90年代中期在德国西部建成世界上第一

8、家示范工厂，这是目前唯一实现工业化生产的蜜胺纤维。以德国BASF公司获专利的三聚氰胺技术为基础开发的特殊的合成纤维，这种纤维和Metamax(偏芳族聚酰胺)纤维混纺制成毡，注册为Basofil，简称BFM。Basofil纤维的玻璃化转变温度(Tg)388.71，分解温度(Td)392.66，其热性能、力学性能等对染整加工有重要影响，高的玻璃化转变温度也带来了对纤维染整加工的困难，在温度为362.83以内，纤维的失重率仅为5.86%;在温度达386.12以上时，纤维的失重才有明显的变化，而且在高温情况下，纤维不发生熔融现象，Basofil纤维具有一定的耐高温性能，但纤维比较硬、脆，初始模量比较大

9、，断裂强度比较低，在该纤维的生产后加工上应注意加工时的张力条件。如加工产品需要在抵抗高强力的条件下使用时应考虑与其他高性能纤维混纺。自1994年开始投产制成毡，已在国外许多袋式除尘器广泛使用。Basofil纤维1997年在美国北卡罗来纳州阿什维拉附近的巴斯夫思卡工厂规模生产。1999年我国恰安(厦门)无纺布有限公司与BASF公司合作，成功开发出了一种蜜胺纤维新产品LFB。 日本东丽公司、可乐丽公司重点开发了三聚氰胺甲醛树脂、聚乙烯醇混合水溶液的树脂体系,采用传统的工艺方法在湿法纺丝设备中进行纺丝的技术,日本是保留聚乙烯醇纤维生产的少数国家之一,采用这一路线有利于工业化,节约开发成本。 美国氰胺

10、公司开发的以三聚氰胺与多聚甲醛为原料 ,用熔融挤纺丝的干法纺丝生产技术生产蜜胺纤维。2 国内情况:国内蜜胺纤维的技术开发工作起步较晚,但进展很快。江苏常州新区能源设备厂?、天津工业大学、四川大学等在本世纪初开展了蜜胺纤维的技术研究工作,并得到相对“高氮”、“脆性”的蜜胺纤维细丝,在树脂体系、纺丝工艺、关键设备等蜜胺纤维核心技术方面已有所突破,并拥有自主知识产权。我国也是保留了聚乙烯醇生产的国家之一,依托我国聚乙烯醇生产现状和原料基础,开发类似日本东丽公司的三聚氰胺纤维生产技术极具可行性,是一条多、快、好、省的开发途径。北京三嗪兴达化学研究所是国内较早从事蜜胺纤维研究开发工作的单位之一,目前在蜜

11、胺纤维生产技术的研究方面取得了显著成果和重大突破。其研究领域包括:专用树脂体系、纺丝工艺、初生丝后处理工艺、专用设备开发、与工业化配套的合成设备、纺丝部件的清洗液及清洗工艺、与工业化配套的废气处理。现已建成 10 t级的“单头”纺丝装置。该所开发的工艺可以生产蜜胺纤维长丝和短切纤维,所生产的蜜胺纤维的纤度、伸长率、色度、拉伸强度、模量及难燃性、耐热性等主要指标达到和超过国外同类产品指标。以目前掌握的工程技术数据,建设一套“多头多位”千吨级蜜胺纤维纺丝工业化实验装置的条件已具备。(五) 三聚氰胺纤维的产量2009年1-11月，全球三聚氰胺纤维行业需求量达到了3.56万吨，同比增长了12.7%。2

12、008年全球三聚氰胺纤维销售行业需求量达到了3.16万吨，同比增加了14.9%。2009年1-11月，我国三聚氰胺纤维行业产量达到了125.4吨，同比增长了29.9%。2008年我国三聚氰胺纤维销售行业产量达到了96.5吨，同比增加了12.7%(六)三聚氰胺甲醛树脂/聚乙烯醇阻燃纤维的制造方法四川大学、中国人民解放军总后勤部军需装备研究所士兵系统研究中心2007年8月15日公布的三聚氰胺甲醛树脂聚乙烯醇阻燃纤维的制造方法(申请号专利号200710048267)。本发明公开了一种三聚氰胺甲醛树脂聚乙烯醇阻燃纤维的制造方法，其特点是将三聚氰胺和甲醛按照摩尔比为，于温度合成三聚氰胺甲醛树脂水溶液，与

13、聚乙烯醇水溶液按固含量之比为混合制得纺丝原液，纺丝原液按常规的湿法纺丝成型，凝固浴采用酸性饱和硫酸钠水溶液。初生纤维经过拉伸、湿热定型、洗涤、卷曲、上油、干燥、干热定型后得到三聚氰胺甲醛树脂聚乙烯醇阻燃纤维。阻燃纤维的纤度为，强度为，断裂伸长率为，回潮率为，极限氧指数。一种三聚氰胺甲醛树脂聚乙烯醇阻燃纤维的制造方法，其特征在于该方法包括以下步骤：（）三聚氰胺甲醛树脂的制备将三聚氰胺和甲醛水溶液摩尔比混合，用碱调节，加入带有温度计、搅拌器和回流冷凝器的反应釜内，于温度反应小时，制得均匀透明的三聚氰胺甲醛树脂。树脂粘度为，固含量为；（）纺丝原液的制备将浓度的聚乙烯醇水溶液与上述所得的三聚氰胺甲醛树

14、脂溶液在温度下混和，用碱调节，聚乙烯醇溶液与三聚氰胺甲醛树脂溶液的固含量之比为，混合物总固含量为；（）纺丝原液的湿法纺丝采用孔径的喷丝头，将纺丝原液加压过滤，脱泡，于温度经计量泵，过滤器，从喷丝头喷出，纺丝细流在凝固浴中凝固成型，纤维经过倍的拉伸得到初生纤维；（）初生纤维的后处理短纤维的后处理初生纤维紧张状态下经温度的水蒸汽氛围热处理分钟，再经温度的热水洗涤除去残余盐分，然后对纤维进行上油、干燥、卷曲，卷曲温度，纤维经干燥送入的焙烘装置进行干热定型，定型时间分钟，再将纤维切断至的短纤维，经开纤、打包获得阻燃短纤维；长丝的后处理初生纤维紧张状态下经温度的水蒸汽氛围热处理分钟，再经的热水洗涤除去残余盐分，对纤维进行上油、干燥，而后送入温度的焙烘装置紧张状态下进行干热定型，定型时间分钟，将纤维卷绕后得到阻燃长丝。