干纺氨纶原液稳态/动态流变行为与性能研究

采用旋转流变仪的稳态和动态模式,研究不同聚合配方下干纺氨纶原液的流变行为、黏弹性响应以及微观结构,得出二苯基甲烷二异氰酸酯与聚四氢呋喃物质的量比、支链扩链剂二胺和交联剂三胺对原液流变性能、可纺性及均一性的影响,支链扩链剂二胺的引入可以拓宽复数黏度的牛顿平台,使原液熟化过程的工艺控制范围扩大。

甬道风量对干纺氨纶结构与性能的影响

采用聚四亚甲基醚二醇、4,4'–二苯基甲烷–二异氰酸酯、乙二胺、N,N–二甲基乙酰胺制成纺丝原液,分别在甬道风量为630,660,690,720,750 m3/h下制备了5种干纺氨纶。利用傅立叶变换红外光谱仪、X射线衍射测试仪、差示扫描量热仪、万能材料试验机研究了5种氨纶的氢键、热性能、结晶性以及拉伸性能。结果表明,随着甬道风量的增加,氨纶硬链段内部氢键化程度降低、结晶度降低,导致氨纶拉伸断裂强力降低;软链段局部取向程度降低、玻璃化转变温度降低,导致氨纶拉伸断裂伸长率增大。

干纺氨纶纺丝原液的流变性能

利用RS150L型流变仪研究了干纺氨纶纺丝原液的流变性能。讨论了剪切速率、温度和溶液浓度对纺丝原液流变性能的影响,获得了纺丝原液在不同温度下的非牛顿指数,计算了不同剪切速率下纺丝原液的粘流活化能。进一步建立了干纺氨纶纺丝原液的零切黏度与温度、溶质的质量分数的关系式。

纺丝条件对干纺氨纶性能的影响

通过改变干纺时的纺丝条件并对所得产品的断裂强力、断裂伸长率及均一性进行测试,发现氨纶的断裂强力随着热风的温度升高、风量增大及纺丝速度的提高而增大,断裂伸长率随着风温升高而增大,但随着风量及纺速的增大而减小,双导丝器的使用对于改善氨纶的均一性有利。

氨纶结晶性与回弹性能的关系

应用X-射线衍射等方法研究了部分国产熔纺氨纶及其改性产品、进口熔纺氨纶和进口干纺氨纶产品的结晶性和耐热性,从结晶度、晶粒尺寸和拉伸性能等方面探讨了熔纺和干纺氨纶的结晶性、回弹性和耐热性的关系。试验得出:干纺氨纶结晶度与晶粒尺寸大,回弹性和耐热性明显优于熔纺氨纶。部分国产熔纺氨纶的回弹性和耐热性已经接近或超过进口熔纺产品,尤其改性熔纺产品的干热恢复率指标已经接近干纺氨纶。

软段分子量对氨纶的微相分离程度与拉伸性能的影响

分别采用分子量为1 400,1 800,2 200,2 600,3 000的不同聚四亚甲基醚二醇和4,4'–二苯基甲烷–二异氰酸酯反应,得到预聚体,用N,N–二甲基乙酰胺作为溶剂配制34.5%的预聚体溶液,后用乙二胺/丙二胺混合物扩链,制成纺丝原液。然后采用溶液干法纺丝得到5种氨纶样品,利用傅立叶变换红外光谱分析仪测试分析了上述样品的氢键化程度,再采用小角X射线系统和动态力学分析仪研究了软段分子量对氨纶的微相分离程度的影响,最后选择万能材料试验机测试其拉伸性能。结果表明:随着软段分子量增加,硬段含量减少,氨纶的氢键化程度、微相分离程度和断裂强力均为先增大后减小,在分子量为2 200时达到最大值;同时,断裂伸长率先减小后增大,在分子量为2 200时为最小值。

2009年氨纶生产能力出现明显增长态势

2009年，我国氨纶总体生产能力再次出现明显的增长态势，氨纶总生产能力约为340kt／a。据统计，截至2009年底，我国干纺氨纶工厂数量已经上升到30家，总生产能力达到330kt／a左右，见表1。熔纺氨纶市场近几年产能、产量也在逐步增长，

2009年氨纶产能出现明显增长态势

2009年国内氨纶总体产能再次出现明显的增长态势。据统计，截至2009年底，我国干纺氨纶工厂数量已经上升到30家，总生产能力达到33万t／a左右。新建的氨纶生产企业为浙江诸暨雅迪化纤有限公司，产能1万t/a。该公司自2008年9月完成一期工程的投料、试产与上市销售后，于2009年第3季度全部建成。完成扩能的厂家有：连云港杜仲氨纶有限公司，浙江华海集团，

影响熔融氨纶生产的几个重要因素

1熔融氨纶制造工艺技术 纤维级聚氨酯切片（采用一步法合成的纤维级热塑性聚氨酯粒子），经干燥、熔融、计量、纺丝、卷绕、上油、平衡等工序，即得到熔融纺丝氨纶产品。最初熔融纺丝氨纶产品在弹性回复率、耐热性等方面还不如干纺氨纶，但随着纤维级聚氨酯切片技术生产日益成熟及熔融纺丝技术的完善．熔融纺丝氨纶产品已可和干纺氨纶产品相媲美。