上油率对碳纤维生产中聚丙烯腈原丝和预氧丝结构和性能的影响

在聚丙烯腈基碳纤维原丝纺丝过程中,在热定型前使用不同浓度的油剂上油,得到不同上油率的PAN原丝;再经过相同的预氧化工艺得到不同上油率的预氧丝。采用SEM、XRD、同步热分析仪、纤维细度仪、纤维强伸度仪、阿基米德液体排代法等来研究上油率对PAN原丝的表面形貌及其在预氧化过程中的结构转变、热性能、力学性能和体密度等的影响。通过研究发现,合适的上油率可以在原丝表面形成一层均匀的油膜,原丝上油可以有效地降低纤维之间的静电作用,过高的上油率会使纤维变硬,纤维之间产生粘连,降低原丝的品质。随着上油率的增加,原丝的纤度略微增加,体密度减小,预氧丝的强度降低,体密度增大。油剂可以阻碍原丝在预氧化过程中的放热行为,缓和氧化反应和脱氢反应,促进芳构化反应,提高预氧化的程度。预氧化纤维的拉伸强度、体密度和芳构化指数存在着密切的联系,体密度和芳构化指数有着相同的变化规律,拉伸强度的变化趋势相反。

AG80/DDS/PEK树脂改性体系的关键性能研究

以4,4’-二氨基二苯甲烷(AG80)为基体树脂,以4,4’-二氨基二苯砜(DDS)为固化剂,制备了树脂体系并进行改性研究。对树脂粘度、凝胶时间、DSC及浇注体力学性能等方面进行了测试。结果表明,通过树脂改性可以增加树脂体系的粘度,减少树脂体系的凝胶时间,树脂体系浇注体的力学性能,随着改性填料的加入呈现出先增强后减小的规律。

PAN基碳化纤维制备过程中纤维的晶态结构研究

采用X射线二维衍射图像和面扫描法对PAN碳化纤维制备过程中各阶段纤维进行了结构表征,揭示了干喷湿纺原丝在预氧化和碳化阶段各纤维晶区取向和晶态结构的差异。结果表明,利用赤道方向二维衍射图,可直观地观察到各纤维在不同阶段取向度以及结晶度的演变规律。与原丝相比,205℃预氧化纤维的取向度、晶粒尺寸以及结晶度都增大,晶面间距无明显变化。235℃预氧化纤维的取向度、晶粒尺寸以及结晶度都减小,晶面间距增大。与原丝以及预氧化纤维相比,碳化阶段纤维的取向度、晶粒尺寸、结晶度以及晶面间距都明显减小。

玉米芯纤维的结构性能

玉米芯纤维是以从玉米芯中提炼天然有机物时分离出的纤维素残渣作为原材料,以莱赛尔纤维的纺丝技术小试制造出的一种新型纤维素纤维。对这种新纤维的内部结构和性能进行测试分析,发现其强度高于Lenzing公司的黏胶纤维,略低于国产和进口的莱赛尔纤维,有很好的发展应用前景。小试生产的玉米芯纤维的结晶度高于Lenzing公司的黏胶纤维和3家不同企业生产的莱赛尔纤维,取向度也很高,导致其断裂伸长率和标准回潮率低于上述对比纤维;初始模量高于对比纤维,说明进一步试制需要适当降低牵伸倍数,调整工艺,适当提高纤维的柔韧性。

Lyocell纤维的超细化技术探索

首先测试分析了山东英利产Lyocell纤维(英赛尔)的结晶度和取向度,证明其具有原纤化所需的内部结构;然后基于原纤化产生的理论条件、方法,力求在外力均匀作用的环境中,使Lyocell纤维及其制品更快、更均匀地产生超细化,分裂出超细纤维且对纤维制品的负面影响最小,最终得到超细化的具体技术方案。结果表明:Lyocell纤维在2.5 mol/L的NaOH溶液中膨润10 min后,经低能槽式超声设备处理30 min或者经高能探头式超声设备处理10 min后,均可有效地超细化,分裂成超细纤维,且超声波处理时间越长,纤维超细化程度越高。低能槽式超声设备方便用于Lyocell纤维织物的超细化处理。

基于PlantPax平台的Lyocell短纤维生产工艺自动控制系统的开发

基于PlantPax平台开发了具有自主知识产权的年产1.5万吨Lyocell短纤维工艺自动控制系统,系统操作简单,实现了Lyocell短纤维工厂运行的全自动优化控制与故障诊断,对所有操作流程和工艺数据具有记录及归档功能。由于采用分布式架构、冗余技术及Ethernet/IP工业以太网通讯,系统自2015年试运行以来表现出极高的可靠性。

浆粕质量对lyocell纤维生产及产品质量的影响

lyocell纤维因其生产工艺无污染,产品可生物降解的特性,被称为"21世纪绿色纤维",在国内发展迅猛。文章从浆粕中的杂质、聚合度、结晶度、半纤维素含量、浆粕的质量稳定性等方面,分析了原材料对lyocell纤维生产及产品质量的影响。在相同条件下,聚合度适中、结晶度略低、半纤维素含量偏高的浆粕更适合lyocell纤维生产,且浆粕质量的稳定性对生产工艺的稳定性及产品质量影响很大。