目前,濕法紡絲的紡絲液向高濃度、高分子和高黏度方向發(fā)展,以制得高質(zhì)量碳纖維原絲。這三高數(shù)據(jù)已接近或相當(dāng)于干噴濕紡的參數(shù)。濕法紡絲的主要工藝參數(shù),并可歸納為以下幾點(diǎn),且看無(wú)錫威盛碳纖維的小編給大家的講解。
(圖示:碳纖維布)
1、紡絲液為高濃度。紡絲液濃度(固含量)大致在20%-23%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),如此高的固含量在凝固過(guò)程中凝固劑水的置換量相應(yīng)降低,容易制得致密的凝固絲條和密度高的PAN原絲。分子量高的紡絲液可制的高強(qiáng)度纖維。
3、紡絲孔(噴絲孔)的孔徑向較大的方向發(fā)展。紡制T300級(jí)PAN原絲的紡絲孔徑約為0.05mm或0.055mm,現(xiàn)在向大孔徑0.07mm方向發(fā)展,以適應(yīng)紡絲液向高濃度、高黏度和高分子最的方向發(fā)展的現(xiàn)實(shí)。紡絲孔徑愈大,單位時(shí)間吐出紡絲液的流量也愈大,可提高紡絲速度。對(duì)于通用級(jí)碳纖維用的PAN原絲,纖度大約在1.0-1.2d之間,當(dāng)聚合條件和噴絲板固定時(shí),吐出量Q與羅拉速度V成正比,吐出量Q愈多,紡絲速度愈快,有利于提高產(chǎn)童和降低生產(chǎn)成本。噴絲孔徑為0.075mm,收絲速度可達(dá)到77m/min。這對(duì)濕法紡絲來(lái)說(shuō),紡速是比較快的。在一般濕紡條件下,紡速在40-60m/min之間。
4、紡絲溫度和凝固浴溫度都比較高,對(duì)于牛頓流體流動(dòng)時(shí),黏度是流體內(nèi)部抵抗流動(dòng)的阻力,且與黏度密切相關(guān)。黏度升高,大分子運(yùn)動(dòng)加快,分子間作用力減弱,易于流動(dòng)。所以。紡絲液黏度對(duì)其可紡性有著重大影響。在濕紡紡制高濃度、高黏度和高分子量的紡絲液來(lái)說(shuō),提高紡絲黏度可降低其黏度和改善可紡性,使紡絲液均勻地通過(guò)具有小孔徑的噴絲孔。調(diào)控紡絲溫度,使其粘度保持在最佳流動(dòng)狀態(tài),是過(guò)程穩(wěn)定和質(zhì)量穩(wěn)定的關(guān)鍵之一。在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)或在實(shí)驗(yàn)室,用落球黏度法測(cè)定黏度是紡絲液的常用方法之一。
5、凝固過(guò)程中的張力要小。在凝固相分離成纖時(shí),初生絲條特別“嬌嫩”,分子間作用力很小,容易變形,不宜施加較大的單軸向牽伸力。否則會(huì)拉傷絲條,或產(chǎn)生毛絲和斷絲,引起不規(guī)則變形,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使初生的凝膠網(wǎng)絡(luò)破網(wǎng)。凝固過(guò)程中的張力在200mg/單絲以下為好,當(dāng)超過(guò)此值時(shí)會(huì)產(chǎn)生毛絲、斷絲和弱絲,使絲束性能下降,這里的弱絲指性能低于絲束的平均值。
6、高倍牽伸。成纖是一個(gè)物理過(guò)程,牽伸貫穿全過(guò)程。一次牽伸(熱水或沸水〕和二次牽伸(高壓水蒸氣牽伸)的總牽倍在10-15倍之間。>>>
碳纖維PAN原絲紡絲技術(shù)工藝