1、聚合工艺分为以水为介质的悬浮聚合和以溶剂为介质的溶液聚合两类。悬浮聚合所得聚合体以絮状沉淀析出,需再溶解于溶剂中制成纺丝溶液。溶液聚合所用溶剂既能溶解单体又能溶解聚合体,所得聚合液直接用于纺丝。溶液聚合所用溶剂有二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、硫氰酸钠和氯化锌等。采用前两种有机溶剂的聚合时间一般在10h以上,但溶解力强纺丝溶液的浓度较高,可适当提高纺丝速度,溶剂回收也较简便,所得纤维性能较好,且对设备的材质要求较低;而用后两种无机溶剂,聚合时间仅需2h,所得纤维白度较好。
2、湿法纺丝是聚丙烯腈纤维采用的重要纺丝方法之一。在纺丝前,先将聚丙烯腈溶于二甲基甲酰胺等有机溶剂或者硫氰酸钠等无机溶剂中制备成一定浓度的纺丝原液。在湿法纺丝过程中,纺丝原液由喷丝孔挤出进入凝固浴后,通过纺丝原液和凝固浴的双扩散过程,纺丝原液细流发生相分离,从浴液中析出,体积极发生一定程度的收缩即可形成初生纤维。一般采用制备纺丝原液时所用溶剂的水溶液作为凝固浴,纺丝过程中控制一定的原液浓度,凝固浴温度,凝固浴中浸长等条件可以生产不同性能的腈纶纤维。
3、干法纺丝也是聚丙烯腈纤维采用纺丝方法之一,但是其凝固介质不是溶剂的水溶液而是热空气。聚丙烯腈及其共聚物可以溶剂中,而适用于工业规模生产的干法纺丝溶剂目前主要为二甲酰胺。聚丙烯腈的干法纺丝发展较快,目前干法纺丝得到的纤维产量已经约占总产量的25%-30%。 浓度为25%-30%的纺丝原液,经过过滤、脱泡后预热至110-120℃,经计量泵送至喷丝头。纺丝细流由喷丝头挤出后进入甬道中,在热空气的作用下,原液细流冷却凝固,在一定的温度下经拉申,干燥卷绕成筒。
4、冻胶纺丝由于聚丙烯腈的溶点高于其分解温度,所以聚丙烯腈采用溶液纺丝,为了简化溶液纺丝的工艺流程,降低生产成本,人们采用冻胶纺丝,但是到目前为止,还没有工业化生产的报道。 冻胶纺丝方法主要采用经特殊工艺制备的低分子量聚丙烯腈为原料,通过熔融纺丝制备聚丙烯腈纤维。一般在聚丙烯腈的熔点,达到熔融纺线的要求。
5、干混法纺丝也称为干喷湿法纺丝。纺丝原液经过计量泵进入过滤器,由喷丝过喷出通过空气后进入凝固浴槽中,从凝固浴出来的纺丝丝条经过拉伸、热处理等工序即可得到成品聚丙腈纤维。