磁场辅助静电纺PAN纳米纤维有序度的研究

采用磁场辅助静电纺丝法制备了有序聚丙烯腈(PAN)纳米纤维,分析了PAN/二甲基甲酰胺(DMF)溶液浓度、纺丝电压、注射速度、磁铁间距和溶剂DMF及DMF与二甲基亚砜(DMSO)混合溶剂等因素对PAN纤维有序度的影响。结果表明:随着PAN/DMF溶液中PAN浓度增大,PAN纤维有序度逐渐增大;注射速度对纤维有序度影响不明显;随着纺丝电压和磁铁间距增大,PAN纤维有序度先增大后减小;DMSO的加入,使溶液可纺性降低,不利于纤维有序排列;对于PAN/DMF溶液体系,适宜的磁场辅助静电纺丝的工艺参数为PAN质量分数12%,纺丝距离12 cm,电压14 k V,注射速度0.5 m L/h,磁铁间距2.5 cm,纺丝得到的PAN纳米纤维的有序度为92%。     

碳纳米管对聚丙烯腈溶液流变行为的影响

将混酸处理后的多壁碳纳米管(MWNT)超声分散于含5%水的二甲基亚砜(DMSO)中,然后将其与聚丙烯腈(PAN)/DMSO(含5%水)的纺丝溶液剪切共混,制备含碳纳米管的PAN纺丝溶液。采用椎板旋转流变仪研究了PAN纺丝溶液的流变行为。结果表明,添加碳纳米管后,PAN纺丝溶液的表观粘度变大,且其对剪切速率的敏感性增强。同时,随着MWNT含量的增加,PAN纺丝溶液的非牛顿指数降低,结构粘度指数和粘流活化能增大。     

PAN基碳纤维原丝用纺丝溶液的流变性质

为制备适于干 -喷湿纺用PAN(polyacrylonitrile)纺丝溶液 ,选用了较高粘均相对分子质量的PAN ,通过测定纺丝溶液的回转粘度 ,对其流变性能进行了较为详尽的研究。研究结果表明 :粘均相对分子质量为近 2 0万的PAN溶液为切力变稀型流体 ,具非牛顿性。在40～ 80℃的温度范围内 ,浓度为 18%～ 2 0 %的纺丝溶液的临界切变速率为 10 0 9～ 10 1 7。提高纺丝溶液的浓度可使溶液的粘流活化能 (Eη)及结构粘度指数 (Δη)增大、非牛顿指数 (n)减小 ;溶液温度升高则会导致n的增大和Δη的减小     

聚丙烯腈/氧化铁纳米粒子复合纳米纤维的制备及表征

利用静电纺丝技术制备了一种聚丙烯腈(PAN)/氧化铁(Fe_2O_3)纳米粒子复合纳米纤维。不同分子量的PAN得到不同直径的纤维薄;将PAN的N,N-二甲基甲酰胺溶液(DMF)与纳米Fe_2O_3混合得到PAN/Fe_2O_3溶液,然后利用静电纺丝技术制备PAN/Fe_2O_3纳米粒子复合纳米纤维;将静电纺丝制备的PAN纳米纤维膜与氯化铁(FeCl_3)溶液在不同p H条件下水热合成PAN/Fe_2O_3纳米粒子复合纳米纤维。采用扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)对纳米纤维膜进行表征。结果表明:静电纺丝制备的PAN纳米纤维在水热条件下可以一定程度上克服Fe_2O_3纳米粒子易团聚问题。     

添加高相对分子质量聚丙烯腈对纺丝溶液的流变性能与可纺性的影响

在聚丙烯腈/二甲基亚砜(PAN/DMSO)纺丝溶液体系中添加高相对分子质量PAN,通过锥板流变仪对该体系的稳态和动态流变行为进行了研究.结果表明:纺丝溶液为切力变稀流体,在较高剪切速率下,溶液出现明显的剪切变稀现象;在较低的剪切速率下,随温度的升高,溶液粘度逐渐变低.通过添加高相对分子质量PAN,溶液粘度增大,有利于表...     

高相对分子质量PAN纺丝溶液的流变性质

研究了聚丙烯腈 (PAN )纺丝溶液的浓度、温度及聚合物相对分子质量对纺丝溶液的 lgηa ～lgγ流动曲线、粘流活化能、非牛顿指数和结构粘度指数的影响。结果表明 :高相对分子质量聚丙烯腈纺丝溶液具有明显的非牛顿性 ,结构粘度指数随纺丝溶液浓度的升高 ,PAN相对分子质量的增大而增大 ,随纺丝溶液温度的升高、聚合物相对分子质量和浓度的降低而减小。纺制高性能的高相对分子质量PA N纤维宜采用较低的溶液浓度和较高的纺丝温度。     

聚丙烯腈/离子液体体系研究进展

综述了丙烯腈(AN)在离子液体中的均聚共聚、聚丙烯腈(PAN)在离子液体中的溶解机理、溶液特性以及纺丝成形的研究进展。指出以离子液体为溶剂的AN均聚和共聚反应具有反应快,聚合物相对分子质量分布窄的特点,离子液体是PAN溶解的良好溶剂;PAN/离子液体体系随温度降低呈现出可逆物理凝胶特征,PAN/离子液体具有良好的可纺性,采用干喷湿纺、静电纺丝和增塑纺丝,已制备出各种纤维;建议应进一步加强对离子液体在PAN的聚合、溶解及纺丝成形方面的研究。     

聚丙烯腈在不同溶剂体系中的化学老化机理

聚丙烯腈(PAN)纺丝溶液作为二步法工艺制备PAN原丝的原料,在制备、储存和运输过程中长时间处于最低80℃的环境下,长时间伴热使纺丝液发生化学老化,影响制备原丝的质量。以最常用于制备碳纤维的有机溶剂的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)和二甲基亚砜(DMSO)为溶剂,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪和旋转黏度计,研究了PAN溶液在高温条件下化学老化过程中的结构变化和溶液黏度变化规律,提出了相应的化学老化机理。实验结果表明,DMF,DMAc,DMSO为溶剂的PAN溶液的颜色均随着老化温度的提高而加深。在FTIR中1 684 cm-1出现具有酸性的氰基α-H与相近的氰基分子交联反应生成的—C=N基团的特征峰,说明发生了不可逆的化学反应。3种PAN溶液均出现了溶液表观黏度随处理温度的升高而减小的趋势。这是由于发生了PAN分子内的氰基交联反应,降低了分子间的内聚能,导致溶液黏度降低。不同的是,PAN/DMF溶液在180℃以上出现凝胶化现象,这是由于高温下PAN在DMF体系中更倾向于发生分子链间的交联反应,形成凝胶网络结构。掌握纺丝液化学老化机理能为实际生产提供一...     

溶解方式对聚丙烯腈-离子液体溶液和纤维的影响

通过静置、搅拌和捏合3种不同的溶解方式制备了聚丙烯腈(PAN)质量分数为13%的PAN-[BMIM]Cl(1-丁基-3-甲基咪唑氯盐)溶液。采用旋转流变仪研究了这3种溶液的流变特性,发现捏合溶解得到的溶液的零切黏度与松弛时间最小,非牛顿指数最大,溶液性质均一稳定。利用制备的纺丝溶液进行干喷湿纺试验,发现静置溶解的纺丝溶液无法纺丝,而捏合溶解的纺丝溶液可实现较高倍数的喷头拉伸和水浴拉伸。结合广角X射线衍射(WAXD)、力学性能测试、动态力学分析(DMA)等测试方法,对比分析了两种溶解方法制备的PAN纤维的超分子结构和性能,发现捏合溶解纺丝得到的纤维结构更为均匀,力学性能更好。     

聚丙烯腈/凹凸棒土纺丝溶液的流变行为

将纳米凹凸棒土(AT)加入聚丙烯腈(PAN)/二甲基亚砜(DMSO)纺丝溶液中,用平板流变仪研究了温度、AT含量对纺丝溶液流变性能的影响。结果表明:随着AT含量的提高,纺丝溶液的表观黏度及结构黏度指数降低,非牛顿指数和粘流活化能增大。     

聚乙烯醇的熔融纺丝

熔融纺丝是一种最简单、高效的纺丝法。由于聚乙烯醇(PVA)的热分解点根接近其熔点,故通常只采用溶液纺丝法(湿纺或干纺)。为实现PVA的熔融纺丝,已作出许多努力来降低其熔点。这可以用溶剂增塑、共聚和共混等增塑(改性)技术来达到。近年来,有关PVA的熔纺研究非常活跃。本文首次就这一课题进行评述,介绍上述几种增塑技术的物化原理和近年来研究进展情况。     

聚丙烯腈纤维的凝胶纺丝

简要介绍了用凝胶纺丝法制取高强高模聚丙烯腈纤维的原理、生产工艺及产品应用。以Mw>5×10~5的丙烯腈均聚物或共聚物为原料,用2～15％的稀溶液进行凝胶纺丝,并对初生的干凝胶纤维进行20倍左右的超级拉伸,便可制得具有能与芳族聚酰胺纤维相比的高强高模聚丙烯腈纤维。该纤维与其它各类高性能纤维一样在产业和高科技领域有广泛的用途,特别适于用作石棉代用品和优质碳纤维原丝。     

UHMW-PE凝胶纺丝法的特点

综述了UHMW-PE凝胶纺丝溶液最佳浓度的选择,指出最佳浓度与UHMW-PE的分子量有关;介绍了冷却温度与结晶度的关系、拉伸倍数与纺丝溶液最佳浓度的关系及UHMW-PE凝胶纤维的用途。     

硫氰酸钠法阻燃腈纶纺丝工艺及其性能的研究

探讨了阻燃剂体系的引入对阻燃腈纶纺丝原液可纺性及纤维机械性能的影响 ,确定了纺制阻燃腈纶的工艺条件 ,研究了阻燃剂在纺丝过程中的损失和纤维的耐洗涤性能     

气体拉伸纺丝法生产医用止血纤维

以医用高分子化合物聚乙烯醇为载体 ,加入止血中草药和消炎药物 ,采用熔喷技术和溶液纺丝方法 (气体拉伸纺丝方法 ) ,生产出符合标准的医用止血纤维。介绍了纺丝设备 ,讨论了工艺条件对纺丝的影响     

DRYING BEHAVIOR OF ACETATE FILAMENT IN DRY SPINNING

Drying behavior of acetate filament in dry spinning is investigated, including the elongational deformation of polymer solution thread in the early stage of drying. Variations of diameter, velocity, temperature, solvent concentration profile in the thread and tension distribution along the threadline in the spinning column, are calculated for spinning conditions encountered commercially by means of the equations of simultaneous momentum, heat and mass transfer between the thread and hot air flow in the spinning column. Concentration and temperature dependencies of the mutual diffusion coefficient from desorption experiment are correlated by the free volume theory. The elongational viscosity is estimated from the shear viscosity data using Krevelen theory. Residual acetone concentratio in the thread and tension at the exit of the spinning column are compared between the calculated results and the experimental data by a commercial apparatus; satisfactory agreement is found. Rapid decreases of temperature and surface concentration of the dope thread after extrusion confine the elongational deformation within several centimeters below the spinnerette. Initial elongational rate and die swell ratio are related to the winding velocity and tension at the exit of the spinning column. The tension is determined mainly by initial viscous force and air drag.     

DRYING BEHAVIOR OF ACETATE FILAMENT IN DRY SPINNING

Drying behavior of acetate filament in dry spinning is investigated, including the elongational deformation of polymer solution thread in the early stage of drying. Variations of diameter, velocity, temperature, solvent concentration profile in the thread and tension distribution along the threadline in the spinning column, are calculated for spinning conditions encountered commercially by means of the equations of simultaneous momentum, heat and mass transfer between the thread and hot air flow in the spinning column. Concentration and temperature dependencies of the mutual diffusion coefficient from desorption experiment are correlated by the free volume theory. The elongational viscosity is estimated from the shear viscosity data using Krevelen theory. Residual acetone concentratio in the thread and tension at the exit of the spinning column are compared between the calculated results and the experimental data by a commercial apparatus; satisfactory agreement is found. Rapid decreases of temperature and surface concentration of the dope thread after extrusion confine the elongational deformation within several centimeters below the spinnerette. Initial elongational rate and die swell ratio are related to the winding velocity and tension at the exit of the spinning column. The tension is determined mainly by initial viscous force and air drag.     

在转向纺丝设备上纺制腈纶毛型纤维的工艺探讨

运用流变动力学理论分析了转向纺丝设备纺毛型纤维的主要影响因素及纺丝速度与产品质量的关系,通过简单的换算,用定量方法估算合适的纺丝速度。     

ECDP短纤维纺丝加工工艺研究

对常压沸染型阳离子可染涤纶（ＥＣＤＰ）短纤维与ＰＥＴ短纤维主要纺丝工艺条件的差异进行了对比,并着重剖析了加工成形中纤维疵点形成的原因及解决方法,提出了ＥＣＤＰ短纤维纺丝温度要与切片特性粘数相协调,为减少后纺疵点,实际拉伸倍数应在３．５倍以上,拉伸温度７０℃左右,拉伸速度８０～１００ｍ／ｍｉ