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碳纤维的制备纺丝——湿纺
文章来源: 行业新闻   发表时间:2016-12-06 14:45:51

纺丝原液经计量泵计量后,再经喷丝孔而进入凝固浴,凝固浴一般为制备纺丝原液时所用溶剂的水溶液。出凝固浴的丝束引人预热浴进行预热处理和预牵伸,然后进人水洗槽中进行水洗,水洗后的丝束在牵伸浴中进行牵伸。牵伸后的丝束经上油浴上油,最后进行干燥致密化。


  影响纤维成形的因素较多,首先原液中丙烯腈共聚物的浓度变化对初生纤维和最终的纤维性能有影响。提高其浓度不仅在经济上是合理的,同时对改善纺丝条件及纤维性能都是有利的。北京化工大学的徐侵华等人对PAN/DMSO原液黏度特性及纺丝工艺性进行了研究,发现随着原液中PAN质量分数及PAN分子量增加原液黏度增加,纤维的牵伸倍数提高。


  随着纺丝原液中聚合物浓度的增加初生纤维的密度增大,纤维中孔洞数目减少,结构均一性提高,纤维可牵伸性增强,导致纤维强度增大。但当浓度增加到一定数值后,这种变化就不明显了。其次是凝固浴的组成、温度等对纤维成型影响较大。凝固浴中溶剂的浓度较高时,可以抑制高聚物的凝固速度,从而获得结构比较紧密的初生纤维。但浓度太高,将使双扩散过程太慢,造成凝固困难。凝固浴浓度太低,纤维表层凝固过于激烈,最终产生皮芯层结构。


  凝固浴温度直接影响凝固剂和溶剂的扩散速度,从而影响纤维成型。凝固浴温度提高,凝固速度加快,会造成与凝固浴浓度过低类似的弊病。随着凝固浴温度降低,凝固过程比较均匀,结果初生纤维结构紧密,纤维中网络骨架较细,而且其间结点密集度较大,经牵伸后微纤间结点密度高,纤维结构得到加强,纤维强度较高。

碳纤维