中圖分類號：ＴＱ３４２．３１文獻標識碼：Ａ文章編號：１０００１－７０５４（２００６）０２－００１０－０４
從２０世紀８０年代末到９０年代初，中國腈綸業(yè)先后引入了ＮａＳＣＮ二步法、ＤＭＦ干法和濕法、ＤＭＡｃ二步法等裝置，合計生產能力４５５ｋｔ；同時老廠進行擴能改造，使中國腈綸進入了高速發(fā)展期。２００３年已建生產能力達６６１ｋｔ，產量６２８．６ｋｔ；２００５年生產能力將達到８００ｋｔ，產量有望達到７００ｋｔ；２０１０年預計生產能力將達到９００ｋｔ、產量達到８００ｋｔ。
國內腈綸大部分采用引進技術生產，品種以中低檔常規(guī)產品為主。各企業(yè)技術開發(fā)力量參差不齊，品種開發(fā)尚處起步階段，與發(fā)達國家比差距大。目前，國內市場差別化腈綸年用量約占腈綸總加工量的１／３，數量超過３００ｋｔ，缺口達２００ｋｔ。隨著紡織品高檔化、功能化發(fā)展的趨勢，市場對差別化腈綸的需求量逐年增加。調整腈綸產品結構，大力開發(fā)差別化品種，已成為中國腈綸工業(yè)在全球競爭中求生存、圖發(fā)展的重要內容。
１聚丙烯腈復合纖維
聚丙烯腈復合纖維是根據羊毛有兩種形狀不同的角質層復合而成的結構發(fā)展起來的一種新品種。它是由兩種收縮性質不同的原液（第二、第三單體的種類或含量不同、或兩組分的含量或相對分子質量不同）復合而成，從而形成一種永久性立體卷曲型的聚丙烯腈纖維［１，２］。聚丙烯腈復合纖維能作為代替羊毛的一種復合纖維，具有較好的蓬松性、彈性、保暖性；但和羊毛相比，它的回彈性和卷曲性稍差。對纖維進行卷曲可以實現(xiàn)蓬松性，卷曲后再經過混合的步驟，卷曲就不再對齊，每根纖維不是最緊密的相互靠近，從而形成了蓬松。在短纖維中，卷曲產生的另一個重要的功能是增加纖維的抱合力，從而使紗線具有一定的強度。
２抗靜電聚丙烯腈纖維
常規(guī)腈綸在標準狀態(tài)下的電阻率為１０１３Ω·ｃｍ，會造成纖維在后加工時因摩擦產生靜電，使集束困難并易纏繞在機件上；成品吸塵和易受沾污；局部可引起皮膚炎癥
（１）把親水性化合物通過共聚引入聚合物中，制成抗靜電纖維；
（２）把聚丙烯腈大分子中的氰基部分水解成羧基；［３］
（３）使用抗靜電劑?？轨o電腈綸可用于學生服裝、夜禮服、抗靜電工作服、無塵工作服，無絨毛、無菌工作服以及地毯、被單、復印帶等。
３高吸濕、吸水聚丙烯腈纖維
腈綸和其他合成纖維一樣，具有吸濕和保水性差的缺點，使穿著不舒適。改善腈綸的吸濕、吸水性的方法主要有：
用堿減量法對腈綸進行表面處理，使纖維表面粗糙化，產生溝槽、凹窩，以增強其吸水效果；并且纖維結構中的腈基與酯基在一定濃度的堿溶液下，水解生成的—ＣＯＯＨ、—ＣＯＯＮａ都是親水基團，對水分子有著很強的親和力。適當地控制水解溫度、水解時間及堿濃度，阻止堿液滲透到纖維內部，以防纖維的強度和伸長等品質指標遭到破壞，從而使纖維具有一定的吸水性。
還可以通過氨基酸在不同的反應條件下化學改性聚丙烯腈纖維，使腈基部分轉化為羧酸基團，調節(jié)反應時間和反應溫度使晶型轉變，改善纖維的機械強度。在去離子和鹽的水中，這種改性纖維顯示了極好的保水性。
高吸濕腈綸改變了普通腈綸不適于制作春秋服裝的狀況，可制作四季服裝、內衣、運動衫、兒童服裝、睡衣及床上用品等。
４阻燃腈綸
聚丙烯腈纖維一個很大的缺點是阻燃性差，其極限氧指數（ＬＯＩ）僅為１７％￣１８．５％，在合成纖維中屬最低。燃燒氣中還含有一定的毒性氣體，如ＨＣＮ、ＮＯ２、ＣＯ等。對聚丙烯腈纖維進行阻燃改性的方法歸納為以下３種：
（１）應用含阻燃元素（氯、溴或磷）的乙烯基單體，如氯乙烯、偏二氯乙烯、溴乙烯以及乙烯基磷酸酯等，通過與丙烯腈共聚，制得阻燃腈綸。
（２）在紡絲原液中混入阻燃劑，制取阻燃聚丙烯腈纖維。在各種化合物中，含有硼、鋁、氮、［６］磷、溴、氯、硫、銻
（３）在后處理時用阻燃劑對纖維進行表面處理。但這種方法得到的阻燃效果不持久，經多次洗滌即失去阻燃性。
５抗起毛起球聚丙烯腈纖維
普通腈綸制品，特別是針織品抗起毛起球性極差。在穿用和洗滌過程中，經多次摩擦后，織物的纖維端露出織物，在織物表面呈現(xiàn)許多毛茸，即“起毛”；若這些毛茸不能及時脫落，就會互相糾纏在一起，被揉成球形小粒，即“起球”，嚴重影響制品的美觀性。在紡絲過程中采用異形截面，如Ｃ型［７］噴絲孔或降低拉伸倍數從而降低纖維的剪切和抗張強度；或者采用添加劑或用共聚方法改變聚合物組成或降低聚合物的相對分子質量，都可以提高腈綸的抗起球性能。有時，須將兩種方法結合使用?？蛊鹎螂婢]的強度較常規(guī)同類纖維稍低，一般用于混紡，制成的織物可以防止或減少起球，即使起球后也容易脫落，織物的抗起球效果要達到３級以上。
６高收縮聚丙烯腈纖維
紡制腈綸膨體紗需要兩種不同收縮性能的腈綸，普通腈綸的沸水收縮率一般在２％￣４％，高收縮腈綸的收縮率為普通腈綸的５￣１０倍，收縮率可達１５％￣４５％。通常把沸水收縮率在２０％左右的纖維稱為收縮纖維，把沸水收縮率為３５％￣４５％的纖維稱為高收縮纖維。在１００℃或以上的濕熱條件下進行膨化處理時，高收縮纖維急劇縮短，使常規(guī)纖維彎曲鼓起，填充在紗線間，從而使紗線直徑增大、蓬松柔軟而且具有保暖性能。與普通腈綸相比，高收縮腈綸的強度和卷曲度稍低。高收縮腈綸與普通腈綸混紡還可制成人造皮毛，具有手感柔軟，織物厚實、豐滿，保暖性好等特點?；蛘吲c羊毛、麻、兔毛等混紡，做成各種仿羊絨、仿毛、仿麻、仿真絲產品等，具有質輕、膨松、柔軟、保暖性好等優(yōu)點。
７細纖度聚丙烯腈纖維
纖維的纖度為０．４４￣１．３３ｄｔｅｘ時稱細旦絲，而在０．４４ｄｔｅｘ以下稱為超細絲。細
細旦絲可制得各種新穎的仿真絲綢。細旦短纖可用作高級毛毯、床單等，腈綸細旦絲或超細絲還常被用于人造麂皮和靜電植絨。
８超高分子量聚丙烯腈纖維
聚丙烯腈纖維不僅是主要的服用及工業(yè)用纖維，還是碳纖維的主要原絲來源。聚丙烯腈原絲是如今制備高性能碳纖維最理想的材料。性能優(yōu)異的碳纖維必須用優(yōu)質的原絲生產，而聚丙烯腈纖維的高強化正是優(yōu)質原絲的條件之一。解決聚丙烯腈纖維高強化問題的根本方法就是采用超高分子量的聚丙烯腈紡制纖維。為了得到高強高模纖維，一般要求聚合物相對分子質量在５×１０５以上。但聚合物在溶解過程中，由于相對分子質量大，分子鏈很長，不易移動且分子鏈間纏結作用很大，影響了大分子向溶劑中擴散，在一定濃度下，往往不能得到溶液，而僅得到凍膠。所以超高分子量聚丙烯腈只能用凍膠紡絲技術來紡絲加工?？捎糜冢菏薜拇闷?、增強材料、復合材料、高級的過濾材料、高品級的碳纖維等。
９其它差別化聚丙烯腈纖維
９．１抗菌防臭腈綸
抗菌防臭纖維也稱抗微生物纖維，是高科技含量的生物活性纖維的一個主要品種。該纖維具有良好的抗菌防臭效果，耐久、穩(wěn)定，纖維不附著樹脂，纖維及制品無毒，同時織物手感好，容易加工，便于使用，無需后整理，成本低，效益高。
適用的抗菌劑有季銨鹽、二苯酯、芳香族鹵素化合物、有機硅化物、硫化銅、銀、甲殼素等；銀離子以螯合形式擔載于聚丙烯腈而具有抗菌性，抗菌作用主要是由于光催化機理?？砂焉鲜龌衔镆牍簿畚锓肿踊蚣尤爰徢霸褐?，也可在制成纖維或織物后進行處理。以共混改性方式制取的抗菌纖維比整理方式制取的抗菌纖維抗菌效果更持久，并且不改變紡絲方法和成形條件，工
新型廣譜抗菌消臭功能纖維，是利用聚丙烯腈纖維上活潑的氰基和水合肼首先發(fā)生氨基腙化結構化，再進一步使其在堿性環(huán)境中水解，故所制備的抗菌功能纖維含有多種含氮、含氧、雜環(huán)等多官能團。這些多官能團的生成，可協(xié)同地提高對不同種類細菌的抗菌活性和選擇性。抗菌腈綸耐穿、洗、清潔劑、溶劑和熱，所以可用于分特范圍內的針織品、家庭裝潢、工作服、運動員服飾和內衣。
９．２離子交換腈綸
通過對腈綸的化學改性，在纖維骨架上引入含氧、氮、硫多功能基團來提高它對貴金屬離子的吸附容量和吸附選擇性，從而將其用于貴金屬的富集。
也可以先制得聚丙烯腈纖維或聚丙烯腈結構材料，再將此結構材料與含鹵素金屬鹽催化劑的烷基液胺反應，來制得高功能聚丙烯腈基離子交換纖維。這種纖維是嵌段型結構，帶有許多離子交換功能基團，有很好的離子吸收性能?？捎糜谑覂拳h(huán)境清潔、水清潔、各種重金屬的分離，還可以用作電子滲透膜和空氣過濾膜。
９．３增白腈綸
大慶石化公司腈綸廠研制生產出增白腈綸，即在水洗工序加入增白劑，此時絲束處于凝膠狀態(tài)，同時采用先進的技術，使增白劑吸附、滲透到纖維上。這種纖維熱穩(wěn)定性高，應用持久，并能吸收３５０ｎｍ的紫外線，放射出約４５０ｎｍ的藍光，因此腈綸略帶藍光，產生潔白悅目的增白效果。
腈綸初生纖維經溶劑拉伸后進行水洗，將絲束中的硫氰酸鈉洗去，然后在增白浴中增白。增白過程分預增白、增白和清洗三步，增白母液由計量泵定量注入增白浴中，以保持增白浴濃度的穩(wěn)定。增白浴位于水洗機的后部。
９．４抗紫外腈綸
抗紫外線纖維的加工是采用添加劑方式，可以吸收紫外線或反射紫外線或兩者兼而有之。常用抗紫外陶瓷粉與硫氰酸鈉溶液調配處理后，在聚合的原液工序與聚丙烯腈原液充分混合，然后供紡絲生產。
９．５遠紅外腈綸
遠紅外纖維又稱陶瓷纖維，即纖維內含有特殊的陶瓷成分，該成分吸收人體釋放出來的輻射熱，或者吸收自然界的光熱后放出８￣１５μｍ波長的遠紅外
９．６芳香腈綸
芳香腈綸的制造方法很多：將香料與聚合物共混紡絲；采用復合紡絲法，將香料混入復合纖維的芯部；也有將香料封入微膠囊中，附著于纖維上。芳香腈綸具有可釋放香味并防臭的衛(wèi)生功能，又有促進睡眠等保健作用。一般檢測要求是：經洗衣粉水洗５０次，在ｐＨ值２～３的酸性溶液和１ｍｏｌ／Ｌ堿水溶液中各水煮１ｈ以及染色后，纖維仍能保持較濃的香味，并對皮膚無毒、無刺激作用。芳香腈綸可制成毛巾、寢具用品。
９．７負離子腈綸
負離子腈綸一般采用無機納米級負離子添加劑在聚合的原液工序，與聚丙烯腈原液共混的工藝方法進行生產。通過該纖維中的負離子粉與空氣、水氣等介質接觸反應，電離產生負離子，可營造出模仿大自然的環(huán)境，給人以清新、舒適的感覺。日本合成了具有有效負離子釋放量，含有流紋巖粒和電絕緣粒子三磷酸鈣，無放射物質的負離子改性聚丙烯腈纖維，纖維針刺形成非織造布平均負離子釋放量為１２００個／ｍＬ。錢金華等將奇冰石納米復［１５］合材料添加到腈綸中，可以制成具有多種保健功能的負離子纖維，能恒久地釋放空氣負離子，發(fā)射遠紅外電磁波，還能釋放出人體需要的微量元素。
９．８拒水性腈綸
由聚丙烯腈纖維制成拒水材料：第一步，改性材料在反應性氣體或者其與惰性氣體混合物存在下經受等離子體處理；第二步，在氟化物存在下伴有等離子體處理。這樣獲取的聚丙烯腈纖維制成的材料通過拒水度高于２５ｃｍ水柱的表征特性，并且有剛性外
９．９熱變色腈綸
通過共混法加入平均直徑為０．５～３０μｍ的熱變色化合物，其含量為聚合物質量的０．５％～４０％。變色化合物含有電子給予體上色有機化合物、電子接受體化合物和反應介質。用３－（２－乙氧基－４－２乙基－氨基苯）－３－（１－乙基－２－甲基吲哚－３－ｙｌ）－４－氮苯酞１份，１，１－雙（４－苯酚）－２－甲基丙烷５份，十六烷醇２５份和硬脂酰癸酸酯２５份的混合物與丙烯腈和甲基丙烯酸共聚制成可逆熱變色化合物纖維，可用于窗簾等裝飾品。［１７］
１０結束語
未來纖維行業(yè)發(fā)展的趨勢是差別化。我國腈綸的差別化率不足２０％，只為發(fā)達國家差別化率的一半。意大利Ｅｎｉ－ＭｏｎｔｅＦｉｂｒｅ公司的差別化率為３９％；日本的Ｅｘｌａｎ公司的差別化率為３５％，而鐘淵化學公司完全生產改性腈綸，差別化率為１００％；荷蘭／英國的Ａｃｏｒｄｉｓ公司碳纖維占２０％、有色腈綸占７０％。在國內市場上，常規(guī)品種非常普及，高收縮、高分子量、高染色纖維已被用戶接受，能夠替代進口腈綸產品；但復合、超細旦、異形、抗菌、抗靜電、阻燃等腈綸品種的開發(fā)與應用還處于起步階段，與國外的向多功能、環(huán)保型、高仿真和高性能方面發(fā)展還存在較大差距。我們應加快腈綸高新科技的開發(fā)、推廣和應用力度，加快產業(yè)結構的調整，充分利用技術和管理的創(chuàng)新成果，積極探索文化理念創(chuàng)新，塑造腈綸工業(yè)的核心優(yōu)勢，培育自己的腈綸品牌。加快研發(fā)差別化新產品仍是國內腈綸企業(yè)長遠發(fā)展的大計。
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