文章插图
化工史话 79：涤纶 ， 维伦和晴纶纶出现 ， 合成纤维大发展
自从尼龙出现后 ， 从上世纪40年代开始合成纤维也进入了黄金年代 ， 一大批新型合成纤维被开发出来 ， 其中最重要的就是涤纶 ， 维伦和腈纶 ， 它们与上一期介绍过的氯纶 ， 锦纶和丙纶一起被称为六大纶 。它们占据了合成纤维产量的95%以上 。
在这之中首先出现的是聚乙烯醇缩甲醛纤维也就是维纶 。在介绍维纶前我们首先来说一下聚乙烯醇 ， 聚乙烯醇虽然结构式上可以看作乙烯醇的聚合物 。但从化学角度上来看由于醛醇互变的原因 ， 乙烯醇其实是不存在的 。因此实际上聚乙烯醇是由聚醋酸乙烯酯 ， 经过甲醇醇解去掉羧酸以后产生的 。而醋酸乙烯的来源就是乙炔 ， 之前我们所乙炔下游产品的时候就提到过这个问题 ， 乙炔可以与醋酸在醋酸锌的催化下得到醋酸乙烯 。




1931年德国就依靠自身丰富的乙炔资源合成了聚乙烯醇 ， 聚乙烯醇性能接近棉花 ， 因此又被称为人造棉花 。但是聚醋酸乙烯酯有一个非常尴尬的地方就是羟基太多 ， 与水亲和力太强 ， 甚至能溶于热水 。这就导致了聚乙烯醇不适宜做织物 ， 它最初的用途是外壳手术的缝合线 。
为了解决这个问题 ， 最好的思路就是利用某个化学反应将醋酸乙烯酯中的羟基给反应掉 。到了1939年 ， 日本京都大学开发出来了缩醛化反应工艺 ， 就是利用甲醛与聚乙烯醇中的羟基进行反应缩合 ， 最终得到了维纶 。虽然缩醛化反应可以消除分子链中的部分羟基 ， 但维纶中依旧含有大量的羟基被保留 ， 因此他是吸水性能最好的合成纤维 ， 在化工中常常用于过滤布使用 。






接下来我们来说一说涤纶 ， 涤纶是目前产量最大使用最广的合成纤维 ， 其产量在六大纶中也能占到80%左右 。之前我们说过在尼龙的早期实验中 ， 卡罗瑟斯曾经尝试过聚脂类纤维 。但由于聚酯纤维容易水解 ， 而熔点低 ， 易溶于有机溶剂而没有继续下去 。在这之后他的助手英国化学家温菲尔德继续对其进行了改进 。1939年温菲尔德利用乙二醇和对苯二甲酸进行缩合得到了涤纶 。由于苯环被加入了分子链中 ， 其抗水解性能和熔点都得到很大的提高 。由于对苯二甲酸熔点过高 ， 直接与乙二醇反应实际上是一个固液反应 ， 因此在实际生产中 ， 涤纶的合成采用的是对苯二甲酸二甲酯与乙二醇进行酯交换反应 。
而对苯二甲酸二甲酯的来源则是对二甲苯 ， 对二甲苯经过氧化后生产对苯二甲酸 ， 对苯二甲酸与甲醇酯化就可以得到对苯二甲酸二甲酯 。而正是涤纶的出现使得对二甲苯成为了芳烃中需求量最大 ， 价值最高的产品 ， 特别是1955年 ， 杜邦公司攻克了对二甲苯氧化工艺之后 ， 涤纶的产量也得到了大规模的增长 。涤纶具有良好的热稳定性 ， 强度和耐冲击力也比较高 ， 但是吸湿性小 。我国在60-80年代曾经大量生产涤纶作为军服 ， 也就是我们所说的“的确良” 。




1950年杜邦公司又实现了腈纶的工业化生产 。腈纶的手感和外观都和羊毛类似因此也被称为人造羊毛 。腈纶的特点就是容易染色 ， 而且抗日晒能力和耐热性都非常强 。但缺点就是透气性差 ， 耐磨性不足容易起球 。腈纶由丙烯腈聚合而成 ， 在20实际60年代以前 ， 丙烯腈主要依靠乙炔与HCN进行加成制备 ， 由于HCN有剧毒 ， 生产成本高环境污染严重 。到了1960年BP公司成功开发出了丙烯氨氧化的过程 ， 丙烯催化剂的作用下与氨气与氧气反应生成丙烯腈 。丙烯氨氧化催化剂有非常多种 ， 属于杂多酸催化剂 ， 催化剂常含有Mo ， Bi ， Fe ， Sb等多种组分 ， 例如最早被使用的Mo系催化剂（PBi9Mo12O52） ， 这个反应在470℃左右下进行 ， 这个反应放热比较强烈 ， 而催化剂的适宜操作温度范围狭小 ， 因此一般采用流化床进行操作 ， 利用高速通过的气流 ， 带走反应热量 。

以上关于本文的内容，仅作参考！温馨提示：如遇健康、疾病相关的问题，请您及时就医或请专业人士给予相关指导!

「四川龙网」www.sichuanlong.com小编还为您精选了以下内容，希望对您有所帮助：

• 拉丁舞转度、姿态和方位的标准要求
• 注意：肌肉酸疼和肌肉拉伤的区别
• 普拉提和瑜伽的区别
• 两者区别详细介绍 公司买的五险和社保有什么区别
• 玉米须茶做法和功效玉米须泡水喝有哪些禁忌
• 螃蟹配什么炒菜和主食
• 鼠和啥相配婚姻更好，属鼠的女性婚配和哪些最配
• 94年男狗与97年女牛能婚配吗，94年属狗和97年属牛配吗
• 早春黄瓜冷害和冻害原因是什么
• 84年的女鼠与90的男马婚姻，84的鼠和90的马相配吗