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              無錫市南泉明柳化工設備廠
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              纖維濕法紡絲實驗設備生產廠家成型原理

              編輯:無錫市南泉明柳化工設備廠時間:2017-11-03

                 纖維濕法紡絲實驗設備生產廠家是化學纖維的三種基本成型方法之一。它適用于不能僅在非揮發性或熱不穩定性溶劑中熔化的聚合物。聚丙烯腈纖維,聚乙烯醇纖維,聚氯乙烯纖維,粘膠纖維,氨綸和許多剛性鏈聚合物都是濕紡的。
              纖維濕法紡絲要求先用高分子紡絲溶液(纖維增強聚合物溶液)制成聚合物溶液,然后將液體經過混合,過濾,消泡等紡織制備,經計量泵精確測量,將蠟燭形濾嘴,鵝頸管浸漬在凝固浴噴絲頭中,噴絲頭從毛細管擠出原液進入凝固浴,細液滴向凝固浴流動,凝固浴中的凝固劑擴散到滴流內部,然后聚合物在凝固浴中沉淀形成新生纖維。與熔體紡絲不同,傳質是突出的,有時伴隨著濕法成型過程中的傳熱化學反應,所以情況非常復雜。這導致了這樣一個事實,即濕紡理論迄今尚未建立一系列定量描述這一過程的基本方程。因此下面僅定性地討論了將紡絲溶液轉化成新生纖維(果凍,也稱為凝膠)的一些主要問題。
               為了以粘稠的流動形式加工,纖維濕法紡絲通常要求將成纖聚合物配制成濃縮溶液(濃液)。紡絲原液的制備是濕紡工藝的重要組成部分。聚合物的溶解比小分子的溶解慢得多,并且通常需要數小時甚至數天。所謂溶液是指溶質分子通過分子擴散與溶劑分子均勻混合,甚至成為分子分散均勻體系。由于聚合物和溶劑分子的尺寸差別很大,分子運動的速度有一個數量級的差別。因此,當聚合物與溶劑混合時,溶劑分子迅速滲透到聚合物中,而聚合物分子向溶劑的擴散速度非常慢,這決定了聚合物的溶解過程必須分成兩個階段;首先是體積膨脹的發生,溶劑分子從外層逐漸擴散到聚合物內層;然后,大分子逐漸分散在溶劑中形成均勻的溶液。交聯聚合物由于交聯化學鍵,只能膨脹,不能溶解。
              在溶解過程中,大分子與溶劑分子之間的作用力減弱,而大分子與溶劑分子之間的作用力增強。同時,大分子和溶劑分子排列在空間上,運動自由度發生變化。從熱力學的角度來看,分子間力的變化將使體系改變熱熔濕紡的原理;分子自由運動的變化與體系的熵變有關。因此,溶解過程可以自發進行,體系在溶解過程中可以溶解,可以改變纖維濕法紡絲原理來判斷原理,如果濕紡成形原理為負,溶解過程可以自發進行,應該服從以下熱力學關系:
                通常,成纖聚合物的溶解度由其化學組成和結構,官能團的數量及其在分子鏈中的分布,以及超分子結構因素(如結晶度和取向)決定。當然,溶劑的化學結構對溶解度的影響也是非常重要的。
               1.高分子鏈結構聚合物的分子間作用力較強,一般較難溶解;柔性分子鏈更易溶解,剛性分子鏈聚合物在室溫下只發生有限的溶脹,需要在高溫下溶解;在聚合物鏈中引入少量的化學交聯點,會顯著降低溶解度;高分子量的聚合物,分子間的相互作用是比較大的,所以隨著分子量的增加,聚合物的溶解度下降。低聚物的存在有利于減小分子間的作用力,可以增加溶解度。
               2.超分子結構的影響非晶態聚合物比部分結晶聚合物更易溶解。這是因為前者在大分子的弱力之間,后者是由于分子間的部分晶體較強。然而,極性結晶聚合物也可以在室溫下溶解,因為聚合物中非晶與溶劑之間的強烈相互作用將釋放大量熱量,導致晶體的部分熔融,因此可以進行溶解過程在室溫下進行[5]。例如聚酰胺在室溫下可溶于甲酚,濃硫酸,甲酸等極性溶劑。
               3.通過纖維紡絲聚合物加工的濃溶液的溶劑的大部分性質是極性聚合物,通常是礦物和極性溶劑?;旌先軇┗蛉軇┡c非溶劑的混合物傾向于比單一溶劑更易溶解。這是由于在聚合物的大分子鏈上存在各種官能團,其可以通過各種性質的分子溶劑化。

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