等規聚丙烯纖維
正文
用石油精煉的副產物丙烯為原料製得的合成纖維，簡稱聚丙烯纖維，中國商品名丙綸。原料來源豐富，生產工藝簡單，產品價格相對比其他合成纖維低廉。纖維的物理機械性能特點是：強度高（短纖維為 4～6克/旦，長絲為5～8克/旦），濕強度和乾強度基本相同,比重小(0.91)，耐磨損耐腐蝕等。世界聚丙烯纖維年產量1980年已超過100萬噸。聚丙烯纖維的品種有長絲（包括未變形長絲和膨體變形長絲）、短纖維、鬃絲、膜裂纖維、中空纖維、異形纖維、各種複合纖維和無紡織布等。主要用途是製做地毯（包括地毯底布和絨面）、裝飾布、家具布、各種繩索、條帶、漁網、吸油氈、建築增強材料、包裝材料和工業用布，如濾布、袋布等。此外在衣著方面套用也日趨廣泛，可與多種纖維混紡製成不同類型的混紡織物，經過針織加工後可以製成襯衣、外衣、運動衣、襪子等。由丙綸中空纖維製成的絮被，質輕，保暖，彈性良好。
等規聚丙烯纖維在大分子結構上不含有能與染料結合的化學基團，所以染色比較困難。通常採用熔體著色法，將顏料製劑和聚丙烯聚合體在螺桿擠壓機中均勻地混和，經過熔紡得到有色纖維色牢度很高。另一種方法是與丙烯酸、丙烯腈、乙烯基吡啶等共聚或接枝共聚，使聚合物大分子上引入能與染料相結合的極性基團，再直接用常規方法染色。在丙綸生產的過程中常需要加入各種添加劑以改進染色性、耐光性和抗燃性。
等規聚丙烯纖維分子結構的特點是具有立體規整性。1955年G.納塔首先採用了典型的K.齊格勒型催化型──三乙基鋁〔Al(C2H5)3〕和四氯化鈦(TiCl4)，成功地製得了等規結構的聚丙烯。大分子的重複結構單元
頭尾相接，每隔一個碳原子有一個取代甲基。其分子結構式（圖1）是一種立體規整性結構，取代甲基按螺旋軌道規則分布,由3個重複結構單元組成一個完整的螺旋單位，如將高分子主鏈拉成平面鋸齒形，則取代基CH3分布於主鏈平面的同側（圖2），因此遂命名為等規結構。無規的聚丙烯是粘性的油狀物，無實用價值,而等規聚丙烯由於結構規整,容易結晶,熔點為165℃左右，能製成物理機械性能優良的化學纖維。1957年首先由義大利開始工業化生產。 聚丙烯纖維的成形通常採用熔融紡絲法（見熔體紡絲）。螺桿擠壓機可以是立式的或臥式的。紡制長絲和短纖維的較新工藝是短程紡，取消了紡絲甬道，使螺桿紡絲機到卷取裝置可在同一層廠房內進行。成纖聚丙烯的分子量較高,熔體粘度也高，所以熔體的流動性差,彈性形變大。如果紡絲溫度太低，則會在噴絲孔處產生明顯的孔口脹大和熔體破裂現象，使初生纖維表面呈鋸齒形、波紋形，甚至生成螺旋絲。通常紡絲時的熔體溫度比熔點要高100℃左右，即在270℃左右紡絲。如在聚丙烯樹脂中加入少量添加劑，如氮氧穩定自由基化合物等或採用與聚酯共混紡絲的方法,可適當降低紡絲溫度,改善熔體的流變性能。為減少孔口脹大和避免熔體破裂，通常選用較大的噴絲孔孔徑(0.5～0.8毫米)和適當增加噴絲孔的長徑比。等規聚丙烯的玻璃化溫度較低(-18℃左右),結晶能力較強，要使初生纖維保持一定的取向度和結晶度，則須加強和嚴格控制擠出絲條的冷卻成形條件。