湿纺凝固条件对PAN初生纤维形态结构的影响

分析了凝固浴温度、浓度、表观负拉伸等凝固条件对聚丙烯睛初生纤维形态结构的影响规律及作用机理,得出最佳的凝固工艺参数。结果表明:在其他凝固参数不变时,凝固浴温度、浓度及表观负拉伸均存在各自的临界值,低于或超过此临界值,初生纤维及原丝的性能均下降;采用凝固浴温度60℃、凝固浴质量分数为65％的最佳凝固工艺参数,可获得截面圆形且结构致密的初生纤维,并制得力学性能优异的原丝。     

凝固条件对PAN初生纤维微孔结构形态的影响

采用一维多取向小角X射线散射研究了聚丙烯腈细流在凝固过程中,凝固浴温度、浓度以及喷丝头拉伸比对初生纤维中微孔结构形态的影响。结果表明,凝固温度由30％提高到60℃时,微孔沿纤维轴取向增强,微孔尺寸减小,但微孔数量增加;凝固浴质量分数由67．5％升高到76．0％,微孔数量减少,但微孔尺寸变大,微孔沿纤维轴取向减弱;喷丝头拉伸比为-36．7％-10％时,微孔尺寸和取向角都增大。在凝固浴温度为52-55℃,凝固浴质量分数为70％,选择负拉伸能得到性能优异的初生纤维。     

凝固条件对羽毛角蛋白／PVA初生纤维结构与性能的影响

采用还原法从羽毛中提取角蛋白,制得羽毛蛋白质粉,再将其与聚乙烯醇（PVA）共混进行湿法纺丝,制备羽毛角蛋白／PVA共混纤维;借助X射线衍射、扫描电子显微镜等,研究了凝固浴温度和浓度对初生纤维力学性能、结晶结构、形态结构的影响。结果表明：较高的凝固浴浓度和凝固浴温度有利形成物理机械性能良好的初生纤维;羽毛角蛋白／PVA初生纤维的结晶度在50％左右,其结晶度和结晶尺寸受凝固浴温度和浓度的影响;可以通过改变凝固浴温度和浓度条件,得到沟槽比较浅表面光滑的初生纤维。     

凝固浴氨化对PAN湿法纺丝凝固行为的影响

在二甲基亚砜/水(DMSO/H_2O)凝固体系中加入氨水,以pH值控制凝固浴氨化程度,研究了凝固浴氨化对聚丙烯腈(PAN)湿法纺丝凝固行为的影响;采用扫描电子显微镜表征PAN初生纤维的皮层结构,采用卡尔费休水分仪和气相色谱仪研究了氨化对水和DMSO扩散系数的影响。结果表明:当凝固浴pH值为8.0时,PAN初生纤维的皮层最薄;随着凝固浴pH值的增大,水的扩散系数逐渐减小,DMSO的扩散系数(D_(DMSO))先减小后增大,当pH值为8.0时,D_(DMSO)出现最小值;氨化的作用机理是通过氨与水和DMSO分子间的氢键作用来实现的。     

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。     

PAN/DMSO溶液的挤出对初生纤维结构的影响

应用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)研究了在一定的凝固条件下,挤出剪切速率(.γ)对聚丙烯腈(PAN)初生纤维聚集态及形态结构的影响规律。结果表明:随着.γ的增加,初生纤维的结晶度增大,晶粒尺寸减小;初生纤维的表面上产生了沿着轴向分布的沟槽,.γ越高,沟槽越深,初生纤维的截面结构变得不均匀,出现了一些大孔和皮芯结构;随着.γ的增加;初生纤维中的二甲基亚砜(DMSO)残留量增加。控制.γ在11 721~14 651 s-1,PAN/DMSO溶液流动性能好,可获得表面沟槽均匀、缺陷少、晶粒尺寸小且结晶度高的结构致密的PAN初生纤维。     

干湿法PAN纤维截面成形条件的研究

对干湿法纺丝中PAN纤维的截面形状影响因素进行了研究。研究发现,凝固浴浓度和温度是影响纤维截面的主要因素,随着凝固浴浓度的增大和温度的升高,纤维截面逐渐由扁平形变为圆形,纤维截面的异形度逐渐减小;干湿法比湿法纺丝更有利于得到圆形截面的纤维;随着空气层高度的增大,纤维截面的异形度减小,但当空气层高度超过10mm时,纤维截面形状不再变化;在一定条件下,喷丝头拉伸比对纤维的截面形状有一定影响,后拉伸过程和干燥对纤维截而形状基本上没影响。     

凝固与拉伸条件对PAN纤维结构形态的影响

应用X射线衍射仪、声速仪、密度梯度管及扫描电子显微镜研究了在不同凝固条件下拉伸对聚丙烯腈(PAN)纤维结构及表面形态的影响规律。结果表明,拉伸对纤维结构形态的影响受凝固条件不同而不同。在凝固速度较慢时,随着拉伸倍数的增加,纤维的结晶度和晶粒尺寸减小,纤维的取向增加先快后慢;在凝固速度较快时,随着拉伸倍数的增加,纤维结晶度先增加后减小,晶粒尺寸一直减小,取向增加呈S型。拉伸倍数的增大使得纤维的直径变细、表面粗糙度增加、密度增加。     

纺丝速度对干湿法PAN纤维形貌和结构的影响

采用在线张力仪、光学显微镜、声速仪、紫外光谱、比表面积测定仪等手段研究了干湿法聚丙烯腈(PAN)纤维制备过程中纺丝速度对纤维形貌和结构的影响。结果表明随纺丝速度的提高凝固丝条上的张力线性增大,初生纤维的全取向程度也随之增大;凝固效果没有受到速度变化的影响,没有大的孔洞缺陷生成,纤维的力学性能没有受到影响。     

三角形PAN纤维湿法纺丝工艺研究

采用三角形喷丝板,以二甲基亚砜为溶剂,进行聚丙烯腈(PAN)湿法纺丝。探讨凝固成形条件及后拉伸对三角形PAN纤维截面形状、声速和力学性能的影响。结果表明:随着凝固浴浓度的升高,PAN初生纤维的异形度降低,声速和力学性能均先升高后降低;随着凝固浴温度的升高,PAN初生纤维的异形度增大,声速和力学性能均降低;随着喷丝头拉伸比的增加,PAN初生纤维的异形度增加,声速和力学性能也都呈上升趋势,随着后拉伸的进行,三角形PAN纤维的异形度基本保持不变,其力学性能和声速均逐渐升高。     

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     

湿法腈纶短纤维油剂的研制

以高碳醇磷酸酯盐为主体,以脂肪胺醚、高碳酯醚作为平滑剂,以高碳甜菜碱为柔软剂,以蓖麻油聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚为乳化剂设计了油剂配方。分析了油剂的物化指标和应用性能,并进行了工业化应用试验。结果表明：自制的湿法腈纶短纤维油剂的平滑、抱和、抗静电等性能与进口意大利油剂基本相当;在纺丝、制条、成球,以及开松、梳棉、成网等工序具有良好的可纺性。