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早期,丙烯聚合只能得到低聚合度的紙化產(chǎn)物,屬于非結(jié)晶性化合物,無實(shí)用價值。1954年,Ziegler和Natta發(fā)明了Ziergler-Natta催化劑并制成結(jié)晶性聚丙烯,具有較高的立構(gòu)規(guī)整性,稱為全同立構(gòu)聚丙烯或等規(guī)聚丙烯。這一研究成果在聚合領(lǐng)域中開拓了新的方向,給聚丙烯大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)和在塑料制品以及纖維生產(chǎn)等方面的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
1957年,由意大利的Montecatini公司首先實(shí)現(xiàn)了聚丙烯的工業(yè)化生產(chǎn)。1958-1960年,該公司又將聚丙烯用于纖維生產(chǎn),開發(fā)商品名為Meraklon的聚丙烯纖維,以后美國和加拿大也相繼開始生產(chǎn)。
1964年后,又開發(fā)了捆扎用的聚丙烯膜裂纖維,并由薄膜原纖化制成紡織用纖維及地毯用紗等產(chǎn)品。
20世紀(jì)70年代,短程紡工藝與設(shè)備改進(jìn)了聚丙烯纖維生產(chǎn)工藝。同期,膨體連續(xù)長絲開始用于地毯行業(yè)。目前,全球90%的地毯底布和25%的地毯面紗由聚丙烯纖維制得。
將聚丙烯樹脂加入立式或臥式螺桿擠出機(jī)加熱熔融,通過計量泵由噴絲頭擠出,在空氣中冷卻成纖。工業(yè)上還采用膜裂成纖(見化學(xué)纖維紡絲)法制得割裂和膜裂纖維。聚丙烯纖維熔體紡絲的特點(diǎn)是:
②由于分子量大,紡絲時熔體溫度一般比熔點(diǎn)高出100~130℃,也可采用加分子量調(diào)節(jié)劑等方法以降低紡絲溫度。
③冷卻成型過程中結(jié)晶速度較快,冷卻溫度宜稍低。
聚丙烯纖維紡絲現(xiàn)已采用短程紡或緊縮紡,即熔體出噴絲頭后冷卻過程距離很短,甬道可在1m以下。例如年產(chǎn)1kt的短纖生產(chǎn)線,從紡絲、拉伸、定型、卷曲到切斷等工序,可安置在高8m、長30m的廠房內(nèi),投資少,效率較高,成本降低。