中间相沥青熔纺异形纤维的工艺研究：Ⅰ.中间相沥青的性质与异形喷…

讨论了用于纺制异形纤维的两种中间相沥青的性质，并根据中间相沥青熔体的模口膨化比等性质，设计制造了用以纺制中空，条形，Ｙ形等异形纤维的喷丝板。异型喷丝孔的当量直径，截面积，孔长等特征尺寸决定了熔体在喷丝孔中的流变行为，建议采用当量异形度作为纤维的异形度指标。     

中间相沥青熔纺异形纤维的工艺研究 Ⅱ.纺丝工艺及纤维形态

利用中间相沥青熔融纺丝法,制得中空、条形、Ｙ形等异形纤维,介绍了异形沥青纤维的纺丝特点。分析了影响纤维异形度的因素,纺丝温度降低时,熔体粘度大,流动阻力大,有利于提高纤维的异形度。研究发现,异形喷丝孔的截面积大,可以实现较大的拉伸倍数,同时其当量直径小,对熔体分子剪切作用大,纺出的异形纤维的取向度高于圆形纤维。     

纺丝工艺条件对中间相沥青基异形纤维形状的影响

采用Y形喷丝孔对中间相沥青的熔融纺丝进行了研究,纺丝温度、纺丝压力和纺丝速度是影响异形纤维截面形状的重要因素。通过调整纺丝工艺参数,可得到Y形、三角形和椭圆形等不同截面形状的纤维。     

喷丝孔结构对中间相沥青基异形纤维截面形状的影响

采用了几种不同异形孔结构的喷丝板对中间相沥青的熔融纺丝进行了研究,结果表明,喷丝板结构对异形纤维截面的形状有决定性影响,利用Ｙ 形喷丝板通过调整纺丝工艺参数,可得到Ｙ 形、三角形和椭圆形等不同截面形状的纤维,同时也制得了中空炭纤维。     

异形纤维纺丝技术探讨

论述了异形纤维的纺丝技术 ,着重探讨了喷丝孔形状 ,聚合物摩尔质量、纺丝温度、熔体压力 ,喷丝板拉伸倍数 ,冷却条件与纤维异形度之间的关系。指出了不同孔形纺制的异形纤维 ,异形度相差很大 ;随着摩尔质量增加 ,异形度变大 ;温度和压力提高 ,异形度下降 ;纺丝速度影响不大 ;泵供量加大 ,冷却条件加剧 ,可使异形度上升     

高异形度三叶形涤纶的开发

采用当量直径法对异形喷丝板的尺寸进行设计、计算。讨论了喷丝孔孔型、喷丝板特征尺寸、异形孔的排列方式、冷却条件对纤维异形度的影响。选择三叶异形喷丝孔叶片 ,长宽比为 4 1,当量直径在0 .15～ 0 .45mm ,环吹风速度 1.1m /s ,可制得异形度高达 61.5 %的三叶形涤纶短纤维     

异形丝用的喷丝板

异形合成纤维用的喷丝板,应易于制作及组装,而且精度优良,用这样的喷丝板能纺制异形度良好的异形截面丝。 以前,纺制异形纤维用的喷丝板,像图1、2所示,喷丝板基体1与圆筒状的熔体通路2和异形喷丝孔3,一般采用一体制备。但与熔体通路2相贯连的异形孔3,如缝宽e较小的Y形、扁平形等特殊形状,需要精密的加工技术,且费时间;特别当异形喷丝孔缝隙厚h达0.5mm以上时,进行高精度地穿孔,在技术上也是不可能达到的。此外,以前用于纺异形丝     

中间相沥青基异形炭纤维的研究与应用

综述了中间相沥青基异形炭纤维的研制历史，总结了影响异形炭纤维性能的主要因素，简单介绍了异形炭纤维截面微观结构的研究进展，并对这一领域今后的发展前景进行了展望。     

高异形度三叶涤纶POY长丝生产工艺研究

采用熔体直纺工艺路线,通过对组件初始压力、喷丝孔长径比、熔体输送工艺、纺丝冷却条件等工艺条件的探索,成功开发出了270 dtex/144 f高异形度三叶涤纶POY产品。试验表明:生产270 dtex/144 f高异形度三叶涤纶POY时,控制组件初始压力15~19 MPa、喷丝孔长径比5∶1、熔体输送温度279~282℃、纺丝温度288~292℃、无风区50 mm、集束点900~1 050 mm的工艺条件,纺丝满卷率在90%以上,纤维的异形度可达到90%以上。     

沥青－重油共炭化制取中间相沥青基炭纤维初探

利用工业重油三线芳烃和煤焦油沥青共炭化改善沥青的炭化性质，调制可纺性中间相沥青。本文主要考察了共炭化反应条件对沥青改性的影响，不同热缩聚条件与所得中间相沥青的软化点，光学各向异性含量和可纺性的关系，并对中间相沥青进行初步熔纺及后处理，制得强度较高的炭纤维，讨论了由此途径制取高性能沥青基炭纤维的工艺特点。     

中间相沥青基炭纤维的研制

对不同的中间相沥青原料进行了微型纺丝机的试纺工作，探讨了中间相沥青的可纺性及炭纤维性能与中间相沥青性能的关系；采用自制的落球粘度计研究了BS－9中间相沥青原料的流变性能随温度变化的规律；同时对以BS－9为原料获得的沥青纤维进行了不熔化、炭化处理，研究了预氧化最终温度对炭纤维性能的影响。研究表明：中间相沥青本身的性质影响其可纺性并最终影响炭纤维的性能，在熔融纺丝过程中，要与纺丝工艺参数相互协调；落球法提供的可纺温度与微型纺丝机的纺丝实验基本吻合，为今后纺丝温度的选取提供了理论依据；不熔化处理温度是影响炭纤维性能的关键因素。以BS－9为原料，在本实验条件下，得到直径为10.03μm、拉伸强度为1.96GPa的沥青基炭纤维。     

中间相沥青基中空炭纤维的制备及其性能的研究

利用狭缝形喷丝板，将热缩聚和催化缩聚两种不同方法制得的中间相沥青纺制成中空纤维。着重研究了热缩聚法中间相沥青制得的中空炭纤维的力学性能。研究表明，中空炭纤维的力学性能比实心炭纤维显著提高。本文对这种提高的原因进行了分析。     

中间相沥青的纺丝——中间相沥青的流变性和可纺性

为了调制出适宜于纺丝的中间相沥青,考察中间相沥青的流变行为和可纺性是必不可少的。本工作从几种不同原料热处理而得的中间相沥青的流变行为着手,比较了同种原料中间相沥青的粘度—温度曲线与软化点、中间相含量及中间相沥青可纺性之间的关系。不同原料中间相沥青,由于中间相分子大小和性质的不同,流变行为和可纺性能并不遵循同种原料中间相沥青的规律。这对进一步改进中间相沥青的调制工艺及进一步优化熔融纺丝工艺具有一定的指导意义。     

拉伸对异形聚丙烯腈原丝截面形状的影响

研究了湿法和于湿法纺制异形聚丙烯腈(PAN)纤维过程中拉伸对纤维截面形状的影响。结果表明:喷丝头拉伸对湿法纺制的PAN初生纤维截面影响明显,随着喷丝头拉伸倍数的增大,纤维异形度逐渐增大;喷丝头拉伸对于湿法纺制的纤维截面形状和异形度影响较小;沸水拉伸对二者的纤维截面形状和异形度几乎无影响。     

120dtex/144f高异形度、轻量化熔体直纺涤纶全拉伸丝的制备

采用熔体直纺生产工艺路线,开发了120 dtex/144 f高异形度、三叶、轻量化涤纶全拉伸丝(FDY)产品,对喷丝板的设计、纺丝温度、热辊温度、牵伸倍率等生产工艺进行了探讨。结果表明:熔体温度为293℃,喷丝孔叶片长宽比为8∶1,牵伸倍数为1.8时,成功研发出断裂伸长率27%、断裂强度3.2 c N/dtex、卷装密度0.8 g/cm3以下的高异形度、轻量化涤纶FDY产品。其独特的纤维截面极大地提升了纤维的轻量化,并广泛应用于仿毛、麻、丝绸等高档仿真面料。     

中间相沥青纤维氧化及炭化的研究

以石油系催化裂化渣油为原料，调制出可纺性的中间相沥青，并纺出均匀的中间相沥青纤维。用热分析法和元素分析法，确定了最佳氧化条件。利用X-射线衍射技术（XRD）及透射电镜（TEM）对中间相沥青炭纤维进行了表征，求得了结构参数、并研究了炭化过程中，结构、性能与温度的依存关系。     

中间相沥青纤维氧化及碳化的研究

以石油系催化裂化渣油为原料，调制出可纺性的中间相沥青，并纺出均匀的中间相沥青纤维。用热分析法和元素分析法，确定了最佳氧化条件。利用X射线衍射技术（XRD）及透射电镜（TEM）对中间相沥青碳纤维进行了表征，求得了结构参数。并研究了碳化过程中，结构、性能与温度的依存关系。     

不同电极加工的异形喷丝孔对纤维异形度的影响

采用铜电极及银电极加工的三叶形微孔喷丝板进行PET纺丝,探讨了不同电极加工的微孔伴随工艺条件的变化对纤维异形度的影响。结果表明:在相同的纺丝工艺条件下,银电极比铜电极加工出的微孔纺制的纤维异形度高。在不同工艺条件下,铜电极及银电极加工的微孔对纤维异形度的影响具有一致性,采用银电极加工微孔有利于提高异形纤维的异形度。     

中间相沥青的纺丝—中间相沥青的成纤及碳纤维的结构

考察了几种不同缩聚条件下所得中间相沥青的熔纺过程,发现挤出沥青丝在喷丝板毛细孔口处的胀大率(d_m/d_0)及其最大拉伸比(V_LV/_0)max与喷丝板毛细孔径及纺丝温度有关。 中间相沥青的软化点及β树脂(BI—PS)直接决定了熔融沥青的表现粘度和拉伸粘度,对最大拉伸比(V_L/V_0)max具有显著的影响。 在相同的熔纺条件下,从T渣油中间相沥青制备的碳纤维显示了放射型横截结构,但从美A240中间相沥青制得的碳纤维却显示了乱层型横截结构,说明了碳纤维的横截结构受到中间相沥青组成的强烈影响。     

带形中间相沥青纤维的制备与不熔化研究

考察了不同温度下芳香基中间相沥青带形截面纤维的纺制，发现303℃为最佳的纺丝温度。通过分析带形截面中间相沥青基纤维的氧化热失重图，确定其不熔化阶段升温制度。并且对比了带形与圆形截面中间相沥青纤维在不同条件下得到的不熔化纤维的红外谱图，分析了它们在不熔化过程中各基团的变化。证明带形纤维在300℃就能达到适度的不熔化效果，即在此温度下，带形不熔化纤维在一定压力下具有自粘结性而不破坏纤维的基本取向结构。圆形纤维在360℃不熔化才能达到同样效果。