ECDP熔体喷丝头组件压力降研究

喷丝头组件是纺丝成形的主要部分 ,喷丝头组件压力降大小则表征了纺丝熔体的流变性和可纺性 ,同时也从侧面反映了喷丝头组件结构的合理性。本文通过对喷丝组件压力降的试验、解析 ,揭示了喷丝头组件压力降初期分布和升压的 ECDP熔体变化特点 ,为喷丝头组件结构改进和纺丝工艺的完善提供了参考依据。     

喷丝头长径比对PANCF原丝性能的影响

采用不同长径比(L/D)的陶瓷喷丝头进行湿法、干湿法纺丝制备聚丙烯腈基碳纤维(PANCF);研究了L/D对聚丙烯腈/二甲基亚砜(PAN/DMSO)纺丝原液的可纺性及原丝性能的影响。结果表明:随着喷丝头L/D的增大,PAN/DMSO纺丝原液的可纺性提高,PANCF原丝的膨润度逐渐减少,PANCF原丝的结晶度、取向度及强度随之增大,有利于提高纤维的性能。     

降低涤纶原丝内在品质不匀率的工艺优化

分析了在纺丝过程中影响原丝内在品质均匀性的主要因素,从纺丝温度、冷却风风速、组件初始压力和使用周期、纺丝速度等方面提出了工艺优化的方案,降低原丝断裂强度以及断裂伸长不匀率,从而提高原丝的可纺性。     

纺丝生产中断头现象及对策

分析了纺丝生产中的断头现象的产生原因如聚酯黏度波动、组件漏浆、飘荡丝等,并探讨了消除断头的对策及方法。包括用工艺控制应对黏度波动,优质安装组件遏制漏浆断头,优化环吹风管理。采取措施后漏浆断头明显减少,生产控制平稳,原丝品质得到了提升。     

干喷湿纺法制备T700级聚丙烯腈基碳纤维

采用丙烯腈、氨化试剂A、丙烯酸甲酯为聚合单体,以偶氮二异丁腈为引发剂,在溶剂二甲基亚砜中合成了聚丙烯腈原丝纺丝液,经干喷湿纺法纺丝制得聚丙烯腈原丝,经预氧化和炭化得到了T700级高性能聚丙烯腈基碳纤维。采用扫描电子显微镜,差示扫描量热仪,电子万能材料试验机对纤维的性能进行了研究。研究了空气层距离、喷丝头长径比、凝固浴浓度、空气拉伸比对干喷湿纺法制备纤维性能的影响。在空气层距离为40mm、凝固浴浓度为70%、喷丝头长径比为10.0、空气拉伸比为1.8条件下,采用干喷湿纺法制得的T700级聚丙烯腈基原丝及碳纤维的表面光滑、无沟槽,截面形貌为圆形;原丝的拉伸强度可达8.7cN/dtex,拉伸弹性模量可达154.7cN/dtex,碳纤维的拉伸强度可达5 750MPa,拉伸弹性模量可达220GPa。     

喷丝板清洗新方法——氧化铝浴法

<正> 将喷丝板放入盛有AI_2O_3的容器中,加热至400～600℃,保持1～2小时。容器底为筛网板,使空气自下而上鼓泡。喷丝头组件应尽可能折卸,喷丝板要水平浸没在Al_2O_3中。清洗后的喷丝板只要用刷子刷清,再用压缩空气吹去喷丝板表面的粉末,即可使用。所用的氧化铝应选择优质工业品。大约四年更换一次氧化铝。此法适用于丙纶、锦纶及涤纶的喷丝头组件清洁。     

碳纤维生产中喷丝板加压循环清洗装置及工艺改进

分析了聚丙烯腈(PAN)基碳纤维原丝生产中常用的喷丝板加压循环清洗装置及其工艺存在的不足及原因,并提出了改进措施。结果表明:目前常用的喷丝板加压循环清洗装置采用二甲基亚砜高温(189℃)蒸煮,不能进行喷丝板的批量化清洗处理,清洗过程中存在很大的安全隐患,其原因是高温蒸煮容器体积有限,且二甲基亚砜高温蒸汽易燃易爆;将装置中有安全隐患的电加热高温蒸煮工序前移,并改进为低压蒸汽加热的相对低温(120℃)浸泡工序,对喷丝头组件进行48 h相对低温浸泡后,喷丝板堵孔率为0,清洗效果比原装置更好;采用改进后的加压循环清洗装置清洗喷丝板,可实现批量化清洗处理,并且消除了原工艺中存在的安全隐患,同时清洗成本也大幅降低。     

涤纶短纤维卷绕丝内在质量均匀性影响因素探讨

阐述了涤纶短纤维卷绕丝内在质量均匀性的重要性,分析了纺丝过程中影响原丝质量均匀性的主要因素,从纺丝温度、冷却风风速、组件初始压力、纺丝速度等方面提出了工艺优化的方案。选择纺丝温度为288℃、冷却风风速3.3m/s,控制组件初始压力10.5~11.0MPa及组件周期30d,生产的涤纶短纤维卷绕丝的断裂伸长率、断裂强度和纤度的不匀率、断面不匀率均较低。     

台湾开发两项高科技纤维技术

(1)超细纤维批量生产技术 利用24分割及32分割裂纤型喷丝头进行0.5dpf超细纤维原丝及原棉的批量生产技术的开发,并评估了其后加工作业性、制作产品的开纤效果及应用于光学擦拭布的性能等。 (2)高强聚乙烯纤维的研制 已开发出200d(222dtex)/20f的工业用高强     

工艺及设备

20004194聚合体纤维生产中电铸成型的喷丝头组件过滤器Haines D.M.…;AVR Allgemeiner Vliesstoff一Re-port 1995,(s/6),p.25(英)在聚合体纤维制造中应用的高质量的过滤介质,要求在生产线上停留时间缩短;节约时间降低成本;生产细而强的纤维。Stork Vec。公司开发一电铸成型的过滤介质,用于纤维成型的喷丝头组件上。电铸成型工艺可以保证过滤介质的孔径绝对均匀分布,而且孔的结构稳定,使用过程不会变形。Stork Veco公司申请的专利技术,能生产更细的孔径,如微孔在20微米。该光化学电铸工艺包括:制造光掩蔽膜;采用光敏的胶膜涂上金属基质…     

凝固条件对PAN初生纤维微结构的影响

通过湿法纺丝工艺制备聚丙烯腈(PAN)初生纤维,借助于X射线衍射仪、声速仪、扫描电子显微镜、小角X光散射仪等,研究了凝固浴温度、凝固浴浓度、喷丝头拉伸等凝固条件对初生纤维晶态结构、取向结构、形态结构的影响。结果表明:PAN纤维的凝聚态结构和形态结构在初生纤维形成时已基本形成;PAN初生纤维的结晶度达40%以上,其结晶度和结晶尺寸受凝固浴温度和浓度的影响;PAN初生纤维和原丝的晶区取向和全取向随着喷丝头拉伸的增大而增大;PAN初生纤维具有沿纤维轴向高度取向的沟槽,通过改变成形条件,可以获得沟槽浅且规整性完美的纤维表面;提高凝固浴浓度,可以形成结构均质、致密的PAN初生纤维,避免皮芯结构及芯部出现较多孔洞。     

Study on spinnability of polyacrylonitrile solution based on dynamics simulation of dry‐jet wet spinning

Spinnability of polyacrylonitrile (PAN) solution was studied based on the spinning dynamics simulation and dry‐jet wet spinning experiments. The spinnability phenomenon was observed from the extruding and extending spinning experiments. The suitable conditions of normal extruding and extending of the PAN solution were obtained and the critical spinnability conditions were simulated. The experimental and simulation results showed that pressure drop through the spinneret was similar, while the temperature, velocity, and velocity gradient through the spinneret of PAN solution changed dramatically. It suggests that pressure drop can be chosen as one of the spinnability criterion for solution extruding and filaments forming during dry‐jet wet spinning. Furthermore, the effect of spinneret parameters and spinning conditions on spinnability was simulated. It shows that spinneret entrance angle, outlet channel length and width have impacts on the pressure drop and the die swell ratio, which suggests the spinneret design can be optimized to regulate the spinnability according to the simulation results. It is also found that some bad situations of spinnability such as sticking phenomenon can be avoided by decreasing spinning temperature or increasing mass flow rate to increase the pressure drop at a certain level under the premise of extruding smoothly. © 2018 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2018 , 135, 46377.     

用灰色关联方法分析碳纤维原丝性能的影响因素

利用灰色关联度计算方法 ,对制备聚丙烯腈原丝的原液性能及纺丝工艺参数与原丝性能之间的关系进行了灰色关联分析。结果表明 :影响原丝强度的因素 ,关联度 (影响因子 )由大到小排列为总牵伸倍数、转化率、固含量、喷头牵伸比、凝固浴温度、分子质量 ;影响原丝结构性能参数的因素 ,关联度由大到小排列为总牵伸倍数、喷头牵伸比、固含量、转化率、凝固浴温度、分子质量     

PAN原丝性能对碳纤维强度影响的探讨

探讨了聚丙烯腈原丝(PAN)的共聚组分、纯化、取向等方面对碳纤维强度的影响。国内外的研究表明:在原丝的制造过程中,可以通过调整原丝的共聚组分,原丝的高纯化、致密化、高取向和高强化,采用先进的油剂等几个方面来提高PAN原丝的性能和品质。     

PAN基碳纤维原丝上油质量的研究

简述了聚丙烯腈(PAN)原丝上油质量的影响因素,着重从油剂性能和上油工艺对原丝上油质量进行了探讨。实验表明,在PAN原丝生产过程中,合理的上油工艺,并辅以优质的油剂,能有效优化纤维的上油质量,是生产高品质PAN原丝的关键。     

喷丝温度对PAN中空纤维成形与性能的影响

利用双弧狭缝孔形喷丝板,采用干喷湿法纺丝工艺,研究了PAN纺丝液在40～70℃喷丝温度范围内,对中空初生纤维成形与性能的影响。结果表明:喷丝温度对纤维截面的成形、外皮层厚度、异形度、中空度、声速取向等均会产生影响。随喷丝温度的增加,初生纤维外皮层厚度减小,纤维内外沿异形度逐渐降低且差距逐渐增加,中空度与声速取向在低温段降低幅度较大,而在高温段降幅减缓。     

PAN基碳纤维原丝产品均质性研究

从纺丝生产工艺方面对聚丙烯腈(PAN)原丝产品均质化的影响因素进行了试验探讨。研究表明:优质的PAN原丝是碳纤维发展的基础,而均质化差的PAN原丝将导致原丝产品质量的性能缺陷及生产波动,极大的影响原丝的加工性能。     

二甲基亚砜法碳纤维用聚丙烯腈原丝的技术进展

介绍了碳纤维用二甲基亚砜法（DMSO）生产聚丙烯腈（PAN）原丝的技术新进展,并对国内DMSO法PAN原丝技术提出几点建议。     

正交试验法在PAN原丝纺丝工艺中的应用

利用正交设计方法确定了PAN湿法纺丝过程中影响原丝性能最主要的因素。结果表明 :以计量泵转速、凝固浴温度、负拉伸以及蒸汽拉伸倍数作为考察对象 ,影响原丝性能的最显著因素是蒸汽拉伸倍数 ,其次是负拉伸。以负拉伸、第二拉伸、第三拉伸以及蒸汽拉伸的倍数作为考察对象 ,影响原丝性能最显著的是蒸汽拉伸倍数 ,负拉伸几乎没有影响。利用正交实验结果 ,适当调节蒸汽拉伸倍数 ,制得强度为 6.5～ 7.0cN/dtex ,线密度为 1.1～ 1.3dtex的原丝