牵伸倍数分配对PAN原丝及其碳纤维力学性能影响

通过单变量试验,并结合取向度、表面电镜等对丝束性能检测,分析了PAN原丝生产中牵伸倍数分配对原丝及其碳纤维力学性能的影响。结果表明:原丝取向度的提高,主要取决于蒸汽牵伸倍数。随着蒸汽牵伸倍数的增加,分子链取向规整性增强,原丝的取向度得到提高,原丝的整体强度就会上升,其碳纤维的强度及模量也会随之提升。     

不同牵伸倍数的PAN原丝结构性能的研究

在其它工艺条件固定不变的情况下，研究了牵伸倍数对原丝结构性能的影响。通过X射线二维衍射图像、声速法、沸水收缩率以及力学性能测试等，解析了不同牵伸倍数下，聚丙烯腈(PAN)原丝内部结构特性的变化。结果表明：随着牵伸倍数的增大，原丝取向度提高，力学性能得到改善；但当牵伸倍数大于8时，原丝取向度的增加变缓，所以较佳牵伸倍数为6—8。     

牵伸对PAN原丝取向度的影响及生产控制

针对从PAN原丝湿法纺丝生产中牵伸工艺对原丝取向度的影响因素及生产控制进行了试验探讨。生产试验表明:合理的牵伸匹配,可实现原丝均匀的可塑性牵伸,是最终制得无毛丝、细纤度、高强度和高取向度原丝的重要条件。     

聚丙烯腈原丝细旦化牵伸工艺

对通过蒸汽牵伸实现了聚丙烯腈(PAN)原丝细旦化的牵伸工艺进行了研究,结果表明:PAN原丝经致密化后再进行蒸汽牵伸,其强度、模量及取向度等显著提高,这表明致密化再牵伸工艺符合高性能原丝制备的需要。此外,还对牵伸温度、牵伸倍数、停留时间、纤维加湿及预热等条件对纤维力学性能的影响进行了研究。     

DMSO法PAN原丝湿法纺丝工艺研究

通过实验对二甲基亚砜（DMSO）法聚丙烯腈（PAN）原丝的纤维凝固成形、水洗、牵伸、干燥定型条等湿法纺丝工艺对纤维性能的影响进行了研究,实验结果表明：增大喷丝板孔径,有利于提高原丝的取向度和干燥收缩率;调节凝固浴质量分数和温度,可生产出综合性能较好的原丝;提高水洗温度有利于制得性能好的原丝;热水、沸水和蒸汽3级牵伸工艺...     

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     

管式保压蒸汽牵伸对高性能碳纤维用聚丙烯腈原丝性能的影响

采用管式保压蒸汽牵箱伸制备了高性能碳纤维用聚丙烯腈(PAN)基原丝。通过蒸汽压力和温度匹配实验,找到最佳蒸汽牵伸工艺和设备保压极限值。即蒸汽压力0.20MPa,蒸汽牵伸温度133℃,蒸汽牵伸倍率2.0为最佳蒸汽牵伸工艺,管式保压蒸汽牵伸箱保压极限值为0.38MPa。利用XRD广角衍射仪考察了不同压力、不同牵伸倍率条件下原丝结晶取向度,结果得出蒸汽压力为0.38MPa,蒸汽牵伸温度为150℃,蒸汽牵伸倍率为2.0时结晶度、取向度最大,分别为54.2%和89.9%。利用X射线小角散射(SAXS)对比了两种不同蒸汽牵伸工艺下原丝的孔径尺寸及分布。实验结果表明,管式保压蒸汽牵伸制备原丝与过热蒸汽牵伸制备原丝相比,最小微孔比例增大3%,分形维数减小0.20。最佳工艺条件下管式保压蒸汽牵伸制备原丝对应的碳丝强度比过热蒸汽牵伸制备原丝对应的碳丝强度高0.50GPa。     

PAN基碳纤维原丝表面形态控制研究

采用扫描电子显微镜(SEM)表征PAN原丝表面沟槽形态,通过凝固浴φ(二甲基亚砜)、温度、pH值、负牵伸倍数的变化对PAN原丝的表面沟槽形态进行控制。结果表明在一定范围内凝固浴φ(二甲基亚砜)的提高、凝固浴温度的降低、凝固浴pH值的提高、凝固浴负牵伸倍数的增加都有利于制备表面沟槽更深的PAN原丝。碳纤维表面沟槽一方面对纤维表面造成一定的机械损伤,另一方面可以提高碳纤维的界面结合力,所以适宜的表面沟槽才能使碳纤维的力学性能得以充分发挥。     

影响PAN基碳纤维原丝取向因素的探究

采用正交试验法,应用干湿纺工艺,系统研究了碳纤维原丝加工过程中凝固浴、喷出速度、喷头拉伸、预牵伸和水浴牵伸对取向度的影响。结果表明:采用干湿法纺制的PAN纤维,在较小的喷头速度下进行正拉伸喷出,并给予纤维适当的预牵伸比和高倍热水牵伸比,取向度较高,可制得的纤维强度也较高。     

PAN原丝生产中的断头原因分析

简介了PAN原丝的工艺流程及主要控制参数,并结合研发和生产实际,从原料、工艺和操作3个方面分析了影响PAN原丝产生断头的原因。研究表明：选用特性粘度1.85 Pa.s,残单≤0.1%的聚合液,严格控制凝固浴的温度和浓度,同时控制各牵伸工序温度及牵伸倍数与牵伸梯度,可明显降低PAN原丝的断头率。     

高性能碳纤维原丝与加压水蒸汽牵伸机

加压水蒸汽牵伸机是制取高性能碳纤维原丝的关键设备,它的技术含量高,作用大,是制取高强度、高取向度、致密化和细特化PAN原丝的必备装置。     

一种超高相对分子质量聚乙烯纤维的制备方法

本发明涉及一种冻胶纺丝法制备超高相对分子质量聚乙烯纤维的方法,包括：①制备超高相对分子质量聚乙烯的冻胶原丝;②冻胶原丝依次经萃取,干燥以及热拉伸获得所述高相对分子质量聚乙烯纤维,其特征在于：所述方法还包括在步骤②之前,对步骤①所获得的冻胶原丝进行预牵伸的步骤,所述预牵伸的倍数为2．2～24倍,所述步骤②中的所述热拉伸的总倍数为30-45倍。     

PCL-PVP生物医用缝合线的制备与性能研究

研究了聚己内酯(PCL)-聚乙烯吡咯烷酮(PVP)共混材料的性能,以及PCL-PVP生物医用缝合线的纺丝工艺,讨论了一次牵伸倍数、二次牵伸温度与倍数、热定形温度对缝合线的直拉强度、打结强度、断裂伸长率和声速取向因子的影响,得出生产PCL-PVP缝合线的最佳纺丝工艺:干法纺丝后,在室温条件下进行5倍一次牵伸,50℃下进行1.2倍二次牵伸,再于50℃氮气保护下定长热定形10 h。     

拉伸对聚丙烯腈原丝结构和性能的影响

在生产碳纤维原丝的过程中 ,各种工艺条件 ,如含固量、拉伸倍数、凝固浴浓度、温度、预热浴温度等对聚丙烯腈原丝结构与性能影响较大 ,根据近几年的探索和实践 ,在其他条件固定不变的情况下讨论了拉伸倍数对原丝结构和性能的影响 ,并用SEM进行了不同的拉伸倍数下原丝的横、纵截面的分析。结果表明 :拉伸倍数越大 ,原丝纤度越小 ,强度越大 ;最佳拉伸倍数为 6.5～ 7.5倍。     

低纤度聚酰胺6长丝的结构与性能

借助X射线衍射及差示扫描量热技术,研究并分析了不同拉伸热定形工艺条件下低纤度聚酰胺6纤维的结晶取向的变化及对纤维力学性能的影响。结果表明:总拉伸倍数不变的情况下,适当提高牵伸辊的拉伸倍数更能有效地提高纤维强度;在一定温度范围内,适当提高热定形温度有利于改善晶区结构,但对纤维的取向度影响不明显,当热定形温度高于175℃时,纤维断裂强度出现下降;保持拉伸倍数及热定形温度不变,改变纺丝速度,纤维结构和力学性能的变化不显著。     

专利文摘

聚丙烯腈碳纤维原丝的制备方法聚丙烯腈碳纤维原丝的制备方法,将丙烯腈与少量的丙烯酸甲酯、衣康酸溶解在49%～54%硫氰酸钠溶液中进行均相聚合,形成的聚合体留在硫氰酸钠溶液中,成为均相高分子溶液原液,经多级精密过滤、脱泡、调温后纺丝;纺丝以组合喷丝板喷丝,顺流长浸浴凝固成型,经水洗、两段水浴牵伸、上油、热辊烘干后,即制得性能优异的聚丙烯腈碳纤维原丝,生产流程短,工艺简单,采用先水洗后牵伸的工艺,通过调整牵伸倍数和牵伸浴长度制得断裂伸长均匀的原丝,使产品的断裂伸长不匀率控制在10%以内,聚丙烯腈碳纤维原丝是制备阻燃性能优异…     

涤纶短纤维强度变异系数的影响因素

探讨了原丝预取向度、拉伸温度以及拉伸速度对涤纶短纤维强度变异系数的影响。结果表明:预取向度较高的原丝,在后加工一道拉伸过程中,除了非晶取向外,还产生应变结晶,造成纤维内部结构差异大,导致强度变异系数升高;拉伸温度较高或较低时,纤维内部结构有差异,使强度变异系数增加;拉伸速度的变化对强度变异系数的影响不大。     

聚甲醛纤维的制备与性能

采用熔融纺丝方法,通过调整纺丝工艺参数中的卷绕速度及后牵伸倍数,制备了不同工艺下的聚甲醛(POM)纤维;通过对热性能、取向度和力学性能的测试,分析了POM树脂结晶和降解等热学性能对纺丝过程的影响,同时研究了纺丝工艺参数对POM纤维性能的影响;最后对POM纤维的耐酸碱性能进行了研究。结果表明:POM纤维最佳的纺丝速度为490 m/min,牵伸倍数为7.4。POM纤维的耐碱及耐弱酸性好。     

PAN原丝成形工艺与碳纤维晶体结构和性能的关联性研究

采用广角X射线衍射方法对不同成形工艺的PAN原丝与碳纤维晶体结构和性能的关联性进行了实验和分析。研究表明:PAN原丝的晶体结构与凝固浴成形和纺丝牵伸工艺有直接关联性,由干喷湿纺成形和高倍纺丝牵伸制备的原丝具有晶粒尺寸较大、晶面间距较小和结晶度较高的特点。干喷湿纺成形工艺制备的原丝在碳化过程中石墨晶体的生长速率大于湿法纺丝,且原丝的PAN准晶体结构对碳纤维乱层石墨晶体结构具有遗传型。干喷湿纺成形和高倍数纺丝牵伸更容易获得兼具较高拉伸强度和较高拉伸模量的碳纤维。     

牵伸定型工艺对FDY结构性能的影响

牵伸是影响FDY纤维性能最重要的过程。通过试验不同的牵伸条件,研究了牵伸对纤维强度、伸长以及沸水收缩率的影响,并分析了不同牵伸条件下纤维的结晶度和取向度的差异．以及对纤维力学性能的影响。