芳纶纤维的性能
芳纶纤维的功用,特别是其强度首要取决于聚合物的分子量和分子量分布及其结晶程度。影响上述这些性质的参数有许多。经过行进纺丝原液中的聚合物浓度,芳纶高模量长丝3000D公司,就能够在湿纺加工过程中行进纤维中链状分子的取向度,从而使纤维取得较高的强度。原则上,较高的分子量也能够行进纤维的强度值。现在标准长丝的聚合度为75~80,其相应的分子量为18 000~ 19 000。
合成纤维芳纶的生产工艺
芳纶全称为"聚b二甲酰b二胺",英文为Aramid fiber(帝人芳纶的商品名为 Twaron 杜邦公司的商品名为Kevlar),是一种新型高科技合成纤维,具有高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能,其强度是钢丝的 5~6倍 ,芳纶高模量长丝3000D推荐,模量为钢丝或玻璃纤维的2~3倍,韧性是钢丝的2倍,而重量仅为钢丝的1/5左右,在560度的温度下,不分解,不融化。
它具有良好的绝缘性性能,具有很长的生命周期。芳纶的发现,被认为是材料界一个非常重要的历史进程。
聚合
帝人芳纶Twaron(即对b二甲酰对b二胺)生产过程,芳纶高模量长丝3000D厂,Twaron的生产需要三种工艺:聚合、长丝纺丝和丝束纺纱。
1.聚合
在第y阶段,先将单体纺成密实的细粒聚合物粉末。该物料具有对位芳纶的主要热性能和化学特性。然而,其不具备纱线或纸浆的强化特性。这种细粉末可用于增强塑料组分的特性。
2.纺丝
第二阶段将聚合物溶在*中,生成一种液晶溶液。随后该溶液纺入细长丝中,每根丝的直径为12μm。丝的结构为亚晶状,分子链与纤维轴平行。正式这种高趋向性分布使Twaron长丝具有各种优异的特性。
3.芳纶短纤维
为生产人造短纤维或短切纤维,现将纱线进行起皱处理,然后再利用整理剂进行处理。干燥后,芳纶高模量长丝3000D,将纤维切割成目标长度,然后包装。
4.纺成浆粕
为生产纸浆,首先切割纱线,然后使纱线悬浮在水中进行纤维化处理。然后直接包装并作为湿纸浆出售,或经过脱水干燥并作为干纸浆待售。
芳纶纤维的纺丝工艺有两种:一步法制备工艺,两步法制备工艺。
1.一步法制备工艺
由于对位芳纶两步法纺丝过程复杂,生产成本较高。由于*有腐蚀性,对设备的要求很高,且残存的浓l酸会使纤维在纺丝过程中导致聚合物的降解,这就限制了芳纶短纤维的强度和模量。为缩短流程、简化工艺,因此,人们探索出由聚合物原液直接纺丝制纤维的新工艺。
2.两步法制备工艺
(1)溶解。将合成好的聚合物与冷冻浓l酸混合,固含量约为19.4%;
(2)熔融。将混合好的纺丝液加热到85~C的纺丝温度,此时形成液晶溶液;
(3)挤出。纺丝液经过滤后用齿轮泵从喷丝口挤出;
(4)拉伸。挤出液在一个被称为气隙的约为8mm的空气层,在气隙中进行约为6倍的拉伸;
(5)凝固。液态丝条在温度为5-20℃质量分数为5%-20%*的凝固浴中凝固成形;
(6)水洗/中和/干燥。丝条从凝固浴出来后水洗,在160-210℃加热干燥;
(7)卷绕。干的Kevlar纤维在卷筒上卷绕。此工艺的纺丝速度大于200m/min。