高性能聚丙烯腈纤维制造过程中凝固工艺的研究

来源 :中国科学院山西煤炭化学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ming_yue_zhang
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该文采用几种不同的树脂进行湿法纺丝,采用接触角测试仪、扫描电镜和压汞仪等分别测试了树脂的接触角、初生丝条的截面形貌及其内部的孔结构,研究了树脂亲水性、凝固浴温度和浓度对初生丝条结构性能的影响,并初步阐明了其作用机理,得到的主要结果和结论如下:1、通过对几种不同树脂在湿纺过程中得到的初生丝条进行压汞测试,结果表明在初生丝条内部存在两不同孔径范围的孔,一种是孔径达到微米级的大孔,一种是孔径在纳米级的小孔.2、采用亲水性较强的A-1树脂作为纺丝原料进行湿法纺丝,在较宽的凝固浴温度和浓度范围内初生丝条的截面形貌都呈现规则的圆形;凝固浴温度对初生丝条的表面形貌的影响比浓度对其的影响更显著.3、用有机溶剂对三种不同进口原丝进行抽提并溶解制得相同浓度的纺丝原液,通过元素分析结果和接触角大小可以看出,组成原丝的共聚单体中含氧类单体(如羧酸类)量的增加使树脂的亲水性增强.在较宽的凝固浴温度和浓度范围内进行湿法纺丝,结果表明:当树脂亲水性达到一定程度后,初生丝条的截面形貌受凝固浴温度和浓度的影响很小.4、对聚合所得的纺丝原液进行氨化处理,其零切粘度和接触角随着氨化程度的增加逐渐减小;浊度逐渐增大.零切粘度的减小表明氨的加入使大分子间的作用力(氢键)减小;接触角的减小表明原液亲水性有了明显的改善;浊度的增大表明原液氨化后对凝固浴的亲和力增强.5、采用氨化树脂进行湿法纺丝,在相同的凝固浴条件下,初生丝条的截面形貌随氨化程度的增加逐渐由"肾"形变为规则的圆形;大孔数随着氨化程度的增加逐渐减少,小孔增多.6、在凝固浴中加入一定量的铵盐,树脂湿纺形成的初生丝条的截面形貌呈现规则的圆形,但是易生成严重的"皮芯"结构;与树脂氨化相比较,初生丝条内部生成的大孔明显增多.
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