聚苯硫醚FDY生产工艺探讨

采用聚苯硫醚(PPS)切片进行高速纺丝制得PPS全拉伸丝(FDY)。探讨了纺丝温度、拉伸温度、拉伸倍数、纺丝速度和热辊(GR1,GR2)停留时间等工艺参数对PPS纤维力学性能的影响。结果表明:在90～110℃时,随着拉伸温度的提高,PPS FDY的相对强度逐渐降低;随着拉伸倍数的增大,或纺丝速度的增大,PPS纤维相对强度增大;当纺丝速度为3 000 m/min,拉伸倍数为2.5时,纤维在GR1停留时间为0.063～0.126 s存在最佳值,纤维相对强度为2.249 cN/dtex,纤维在GR2停留时间为0.019～0.069 s存在最佳值,纤维相对强度为2.223 cN/dtex。     

干-喷湿纺聚丙烯腈纤维拉伸工艺研究

研究了干 -喷湿纺聚丙烯腈 (PAN)初生纤维的喷丝头拉伸比和三级拉伸 (空气拉伸、DMF浴拉伸、热水和沸水拉伸、干热拉伸 )工艺中各拉伸比对纤维性能的影响。结果表明 :提高喷丝头拉伸比可明显地降低初生纤维的线密度 ,提高强度 ;三级拉伸工艺中各拉伸比的提高均有利于PAN纤维线密度的减小及其强度、声速取向度和抗张模量的提高 ;合理调配三级拉伸中各拉伸比可制得强度超过 7.0cN/dtex的PAN纤维     

粗特锦纶6分纤母丝的结构与性能研究

借助差示扫描量热(DSC)仪、声速取向度测量仪以及X射线衍射仪和电子单纤维强力仪等,研究了不同纺丝速度和不同拉伸倍数工艺条件下33. 3 tex/10 f粗特锦纶6分纤母丝(简称分纤母丝)的结构与性能。结果表明:当拉伸倍数为2. 5时,适当提高纺丝速度,分纤母丝的结晶取向结构和力学性能都得到了改善,沸水收缩率降低。即当纺丝速度从2 500 m/min增加到4 500 m/min时,其结晶度从20. 91%增加到了28. 19%,声速取向因子从0. 350 4增加到0. 529 4,断裂强度从4. 21 cN/dtex增加到4. 87 cN/dtex,断裂伸长率从60. 5%降低到57. 1%,沸水收缩率从9. 4%降低到4. 1%;在纺丝速度为4 500 m/min时,适当提高拉伸倍数可提高分纤母丝的结晶度、取向度和力学性能,降低分纤母丝的沸水收缩率;纺丝速度与拉伸倍数的变化对分纤母丝的晶型的影响基本一致,在较小范围内并不能使分纤母丝的晶型发生转变,但是增大到一定程度后,分纤母丝部分γ晶型转化为α晶型。     

改性剂对胶原蛋白复合纤维结构性能的影响

在胶原蛋白和聚乙烯醇共混溶液中,添加不同量改性剂制得纺丝原液,经湿法纺丝得到初生纤维,初生纤维再经过热拉伸、热定型和缩醛化处理得到胶原蛋白复合纤维。由该方法制得的复合纤维中胶原蛋白存留率达到91.6%,结晶度为57.8%。由扫描电镜观察纤维横截面为肾形,纤维内部致密、无相分离。纤维断裂强度为4.1 cN/dtex,初始模量为147.5 cN/dtex,断裂伸长为26.9%,纤维水中软化点为104℃。     

胶原蛋白/聚乙烯醇复合纤维的初步探索

将胶原蛋白和聚乙烯醇(PVA)分别溶解后复合纺丝,制得胶原蛋白/PVA复合纤维,对复合纤维的可纺性、力学性能和结构进行了初步探索。结果表明,胶原蛋白和PVA复合纺丝,具有较好的可纺性,复合纤维经过热拉伸、热定型和缩醛化处理后,纤维强度、模量和伸长率分别达到了2.3cN/dtex,30.69cN/dtex,20.12%;结晶度较高为70.57%;水中软化点由缩醛化前的89℃提高到110℃。通过扫描电镜照片观察复合纤维,未发现两相结构,胶原蛋白和PVA结合较好。     

一步法制备聚乙醇酸纤维的工艺及其性能研究

以聚乙醇酸(PGA)为原料,采用熔融纺丝-拉伸-卷绕一步法工艺制备PGA纤维,研究了工艺路线对纤维结构的影响,重点讨论了拉伸倍数对纤维的结构、力学性能、回弹性能及亲水抗静电性能的影响。结果表明:采用熔融纺丝-拉伸-卷绕一步法工艺,可以较好地实现PGA纤维的热拉伸,纤维与纤维之间不易黏结,纤维结构的稳定性得到改善;随着拉伸倍数的提高,PGA纤维的声速值及结晶度增加,断裂强度提高,断裂伸长率减小,总弹性形变增加,回潮率和体积比电阻变化不大;拉伸倍数从2.8提高到3.0,PGA纤维的断裂强度从2.5 cN/dtex提高至4.1 cN/dtex,断裂伸长率从26.60%降至20.40%,总弹性形变从41.24%增加至51.69%,回潮率从1.14%增加至1.26%,体积比电阻从1.53×10⁹Ω·cm降至1.02×10⁹Ω·cm。     

多级拉伸中超高相对分子质量聚乙烯纤维的结构与性能研究

采用凝胶纺丝-超拉伸技术纺制了超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维。采用双折射法、DSC热分析法对不同拉伸级数的纤维进行了结构分析并测试了其力学性能和抗蠕变性能。研究结果表明:随着拉伸倍数的增加,纤维的取向度、结晶度及热性能得到了提高,力学性能和抗蠕变性得到改善,可得到纤维强度大于30cN/dtex,模量超过1200cN/dtex的高性能纤维。     

高分子量聚丙烯腈纤维的干湿法成形工艺及纤维性能研究

采用正交试验设计法研究了高分子量PAN纤维的干湿法纺丝工艺,开考察了凝固浴温度和浓度及预热和热水拉伸对纤维性能的影响.结果表明,采用干湿法纺制高分子量PAN纤维,在一定的喷出速度下进行喷出正拉伸并给予纤维一定的预热拉伸和高倍热水拉伸,可制得强度较高的纤维.纤维经过热拉伸并热定型后,其强度可达到7.5cN/dtex.     

高线密度胶原蛋白/PVA共混纤维的制备及其结构性能

在胶原蛋白与聚乙烯醇(PVA)共混溶液中,改变原液中胶原蛋白和聚乙烯醇的组成,由湿法纺丝得到初生纤维,经热拉伸、热定形、缩醛化反应制得线密度大于25dtex的胶原蛋白/PVA共混纤维。共混纤维横截面呈圆形,纤维内部无孔洞及裂纹,表面光滑,断裂强度和初始模量分别达到4.63cN/dtex和160.2cN/dtex,断裂伸长率为25.4%,结晶度为48.6%,水中软化点和回潮率分别为104℃和13.67%。     

湿法纺丝制备PTFE纤维的后处理工艺研究

以聚乙烯醇(PVA)为载体采用湿法纺丝制备聚四氟乙烯(PTFE)/PVA初生纤维,然后进行烧结、拉伸后处理得到PTFE纤维,考察了烧结温度、烧结时间和拉伸倍数对PTFE纤维力学性能的影响,讨论了强酸和强碱对PTFE纤维的腐蚀作用。结果表明:较佳的后处理工艺是烧结温度380℃,烧结时间30 min,拉伸倍数5,制得的PTFE纤维的线密度为14.60 dtex,断裂强度为0.871cN/dtex,断裂伸长率为261.26%,模量为0.525 cN/dtex;PTFE纤维具有优异的耐酸碱腐蚀性能。     

干喷湿纺中凝固牵伸对碳纤维前驱体PAN初生纤维的影响

为了研究PAN纤维干喷湿纺中凝固浴牵伸的作用机理。采用DMso水溶液作为凝固浴,利用纤维强伸度仪、分析天平、X射线衍射仪、电子探针等手段,研究了干喷湿纺中凝固牵伸对PAN初生纤维及最终原丝结构及性能的影响。结果表明,干喷瀑纺中,在凝固浴浓度（65％）、温度（20℃）、空气层厚度（2mm）等条件下,随凝固浴牵伸的增加,初生纤维及PAN原丝的孔隙率逐步降低,结晶度逐渐增大,初生纤维表现出较高的断裂强度,纵表面更加光洁,横截面更加致密;适当调整凝固浴牵伸,得到了纤度1．01dtex,强度7．52cN,dtcx的聚丙烯腈原丝。     

硫氰酸钠法高吸湿腈纶的研制

研究了丙烯酸对腈纶的吸湿改性。探讨丙烯酸共聚物的水溶性随丙烯酸-丙烯腈的共聚比而变化的规律,丙烯酸含量对改性腈纶的力学性能,回潮率和保水率的影响。结果表明,采用丙烯酸-丙烯腈投料比为1:5.7的共聚物溶液和常规腈纶纺丝原液共混纺丝,在纤维中引入质量分数2.5％的丙烯酸时,制得的高吸湿腈纶强度为1.9cN/dtex,伸长40％,回潮率和保水率分别为7.0％和20.8％。     

以环丁砜为溶剂制备聚丙烯腈纤维的初步研究

环丁砜是一种高沸点、低毒性、强极性的环保溶剂。对以环丁砜为溶剂用干湿法制备的聚丙烯腈(PAN)纤维进行初步研究,得到了断裂强度为3.48 cN/dtex的PAN纤维。结果表明,拉伸倍数的增加使PAN纤维的结晶度结晶取向因子增加,而结晶尺寸出现先升后降的现象,纤维的断裂强度和断裂功的变化与结晶尺寸相似。合理的拉伸倍数有利于得到较好力学性能的纤维。     

聚丙烯腈熔融纺丝技术进展

叙述了聚丙烯腈的结构特征，丙烯腈聚合物的增塑，增塑和非增塑聚丙烯腈熔融纺丝工艺和纤维性质。熔纺制得的聚丙烯腈纤维，适用于纺织、地毯以及用作碳纤维原丝。增塑熔融纺丝技术已达到相当高的水平，熔纺纤维的形态与普通聚丙烯腈纤维类似，但存在皮芯结构，芯部有微孔。制得的聚丙烯腈基碳纤维原丝，拉伸强度达５．５～６．６ｃＮ／ｄｔｅｘ，用这种原丝生产的碳纤维的拉伸强度约为３．６×１０３ＭＰａ，模量约为２．３３×１０５ＭＰａ，伸长率约为１．５％，可制得性能优良的航空航天用复合材料。非增塑熔融纺丝，采用特定的丙烯腈聚合物和纺丝条件，不添加任何增塑剂，用普通熔融纺丝机在１０００ｍ／ｍｉｎ或２０００ｍ／ｍｉｎ以上的速度纺丝，经拉伸可得强度２．２～１１ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸长率５％～３０％和模量５５～２２２ｃＮ／ｄｔｅｘ的纤维。     

Study of flame‐resistant acrylic fibers reinforced by poly(vinyl alcohol)

Acrylic fibers [polyacrylonitrile (PAN) fibers] have excellent flame‐retardant properties after they are modified by hydrazine hydrate and metal ions; however, their widespread applications are restricted because of poor mechanical properties. To improve the mechanical properties of these modified PAN fibers, poly(vinyl alcohol) (PVA) was added to the spinning solution of PAN as an effective reinforcing agent. The structure of the fibers before and after modification was studied by Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, energy‐dispersive spectroscopy, and wide‐angle X‐ray diffraction. The mechanical properties and flame resistance of the fibers after treatment were also tested by a single‐fiber tensile tester and a limiting oxygen index (LOI) analyzer, respectively. We found that the LOI of the modified fibers was reduced from 54.7 to 29.1 after the introduction of 50 wt % PVA; however, the tensile strength was dramatically improved from about 1.50 cN/dtex to more than 4.00 cN/dtex. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2016 , 133, 43006.     

聚丙烯腈原液氨化程度对原丝及其碳纤维生产的影响

原液氨化程度的控制对于聚丙烯腈丝束的凝固成形、总牵伸倍数、碳纤维的强度等有着较大的影响。通过分析不同的氨化程度对聚丙烯腈基碳纤维原丝、碳纤维性能的影响,得出适宜的原液氨化范围,即将原液pH值控制在9.0~9.5,可纺出强度为8.0 cN/dtex的PAN原丝,其对应的碳纤维强度在4.6 GPa以上。