聚丙烯腈纤维的发展_特性与应用

聚丙烯腈纤维的发展:特性与应用 1 特性 传统的聚丙烯腈( PAN) 纤维具有清晰显著 的结晶结构。X 射线图显示出轮廓明显的半圆形 晶体反射,这主要是因为与分子链方向平行的不 间断晶格面所致。另外,由于明显地缺乏与分子 链方向成横向关系的确定的晶格面,因此只有弥 散“非晶态”的光强度贡献才可以观察到。PAN 纤维的X 射线图如图1 所示,聚丙烯腈纤维结构 模型图如

化纤　　　　　　　　　　　　　　　　国外纺织技术　　　　　　　　　　　　　总第226期　作用。当成形中长丝固化时外部快于内部时,就会形成皮芯结构,溶剂从纤维芯部向皮层恒定的挥发减少了芯部物质,从而使其从内部消失。如果与溶剂的渗出速率相比较,溶剂的挥发速率较快,那么更多的是纤维的横截面从圆形向哑铃形的转化。图3显示了DMF挥发速率与长丝在纺丝甬道中的延迟时间的关系。

横截面形状对纤维的光泽、吸收能力及力学特性都有影响,例如:对确定的表面积而言,圆形横截面纤维的抗弯性能要大于哑铃形横截面纤维。11112　纵截面

表面。图4为聚丙烯腈及改性聚丙烯腈纤维的横

截面和纵截面的电子显微镜(SEM)照片。

纤维的纵向表面结构与其生产工艺之间有着极大的关系,湿法纺丝纤维具有粗糙且明显的结构表面,

而干法纺丝纤维具有柔软且细微的结构

图4　聚丙烯腈及改性聚丙烯腈纤维的横截面和纵

截面

112　,PAN纤维。根据

Z.A.Rogowin的文献,:

(1)由丙烯腈共聚物制得纤维;

(2)通过似聚合物的腈基转化来改性纤维;(3)由接枝共聚物制备纤维;(4)其他聚合混合制备纤维。

图5为B.vonFalkai的文献列举的聚丙烯腈

　　　　图3　DMF挥发速率与长丝在纺丝

甬道中延迟时间的关系

纤维改性的可能途径。

图5　聚丙烯腈纤维改性的可能途径

11211　双组分纤维

PAN双组分纤维是在1958年由DuPont公

量不同,因此受温度影响它们的收缩度不同,形成类似于羊毛的三维卷曲纤维。在组分中对于不同浓度的亲水性基团,卷曲是可逆的,也就是说在洗涤时卷曲会消失掉而在干燥时又会恢复。而对同一个浓度亲水性基团就会形成永久性卷曲。

双组分纤维的另一种改性就是生产具有不同

司最先以Type21的名称推向市场的。对双组分纤维重要的是并列型(S/S型),其中两种丙烯腈组分在横截面中偏心排列。纺丝是通过孪生的喷丝板实现的。

由于在这两组分中不同共聚单体含—10

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