晴纶是聚丙烯腈纤维(Polyacrylonitrile fibre；Acrylic fibre： Polyacrylic)的中国商品名，国外商品名为奥纶，是合成纤维的重 要品种之一，产量仅次于涤纶和尼龙。它是由85％以上的丙烯腈 和其他第二、第三单体共聚的高分子聚合物纺制的合成纤维。如果 丙烯腈含量在35％～85％之间，而第二单体含量占15％～65％， 这种共聚物则称改性聚丙烯腈纤维。 美国杜邦公司与德国拜耳公司的化学家们分别于1941年和 1942年发明了丙烯腈溶剂，几年后又解决了丙烯腈的纺丝工艺问 题。1953年，美国杜邦公司实现了晴纶(奥纶)的商品化，1954 年德国也推出了晴纶新产品(德拉纶)，1956年，法国罗地雅西塔 公司将研制成功的晴纶投放市场，同年英国科托兹公司开始生产名 为“科特尔”(Courtelle)的晴纶产品，从此晴纶纤维作为纺织原 料得到普遍应用。2000年世界晴纶年产267．6万吨，其中我国为-- 48．8万吨。
(一)晴纶的大分子结构 晴纶的大分子链中丙烯腈单元的连接方式主要是首尾连接， 与一C三N基相连接的碳原子间隔着一个 CH。基。 丙烯腈均聚物大分子的主链与聚乙烯大分子链的主链一样，都 是由碳一碳链构成。但在碳碳链构成上也有一定的差异，由于原子 排列趋向于稳定在能量较低的状态，聚乙烯主链的碳一碳键之间维 持_一定的键角(109。28’)，主链通常为平面锯齿形，沿分子链轴向 重复的碳原子间距(等同周期)为0．254nm，即
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(二)晴纶的物理化学性能 晴纶的主要产品形式为短纤维，由于它的某些性能和外观与羊 毛相似，故又有‘‘合成羊毛，，之美称。
l．强度 晴纶的强度为17.6－－－－30.8cn/tex.断裂强度比羊毛 高1－－2.5倍≥在湿态下强度之所以降低，是由于共聚物组分中的第 三单体含有亲水性基团，纤维在水中发生一定的溶胀，使大分子问 作用力有所减弱所致。影响纤维强度的因素很多，如共聚物的组分 及含量，分子量及其分布，纤维的超分子结构和形态结构等。
2．相对密度 晴纶的相对密度为1．16～1．18，比羊毛轻。由 于晴纶质轻，体积蓬松，可以容纳大量空气，因而保暖性好。
3．吸湿性晴纶的吸湿性较差，在合成纤维中属于中等。在 20℃、相对湿度65％时吸湿率仅为1．0％～2．5％，因此，它具有 不怕水和下水后不变形的优点，可以始终保持毛状，连续洗涤仍可 平整不皱。晴纶的回潮率与第二、第三单体的种类和用量有关，还 与纤维的成形和后处理工艺以及纤维的结构有关，如德国生产的腈 纶ATF 1017的吸湿性几乎可与棉媲美。
4．耐热性 晴纶在150℃左右进行热处理时，纤维的力学性质 变化不大。如将晴纶在空气中加热至125℃，并保持32d，强度可 保持基本不变．其软化黏着温度在200"(：左右，在180～200℃温度 下能作短时间应用。随着第二、第三单体数量的增加，纤维的耐热 性能有所下降。
5．耐光性与耐气候性 晴纶的耐光性和耐气候性在各种纺织 纤维(含氟纤维除外)中是最好的，若在室外经日光曝晒和大气作 用一年后，其强度仅下降20％(其余大多数纤维均损失原强度的 90％～95％)。其原因是在大分子上存在氰基。因为氰基中的碳和 氮原子间为三键连接，其中一个是a键，两个是丌键，这种结构能 吸收能量较高(紫外光)的光子，并将其转化为热能，从而保护了 主价键，避免了大分子的降解。
6．染色性 一般来说，均聚的聚丙烯腈纤维是很难染色的， 为了改善其染色性能，常用一定数量的带有亲染料基团的第三单体 与丙烯腈共聚，以提高聚合物对染料的结合力，使纤维较易染色。 为了提高纤维染色后的日晒牢度，大多使用含有磺酸基团的化合物 作为第三单体，尤其是以磺酸基团与苯相连的化合物作第三单体所 制得的纤维，其染色牢度较高，热稳定性也较好。染色后，它比羊 毛还要鲜艳。一般采用酸性(或媒介)和阳离子染料染色。
7．化学稳定性 晴纶具有较高的化学稳定性，在酸、氧化剂 或有机溶剂中极为稳定。当温度为25℃时，在浓度为60％的硫酸 溶液中处理1536h(24昼夜)，对晴纶无明显的破坏作用，但随着 硫酸溶液浓度的增大和处理时间的延长，晴纶的强度损失也会有所 增加。由于聚丙烯腈大分子中含有极性很强的氰基，分子间有很强 的偶极子力，因此，溶剂若要拆散这种偶极分子必须具有较强的极 性，故晴纶通常不溶于醇、醚、酯、酮及油类等常用的溶剂中。腈 纶的耐碱性较差，用稀碱液或氨水处理后，变成黄褐色，以浓碱处 理时，则被破坏。由于晴纶大分子中含有氰基，所以晴纶及改性腈 纶具有优良的耐霉、耐菌的特性，对空气、土壤、淡水和海水中的 霉菌，一般都能抵抗。如将晴纶埋在热带气候(31℃，相对湿度 97％)的土壤中，经6个月后未发现有损伤的痕迹。晴纶一般不会 发生虫蛀的现象。 |
