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聚酰亚胺纤维特性及纯纺工艺的研究
发布时间:2015-09-18  人气:80  本文链接:www.dgkapton.com/cat-1/425.html

目前,中国聚酯产业正处于转型升级阶段,《纺织工业“十二五”科技进步纲要》中明确提出要求耐高温聚酰亚胺纤维实现产业化。聚酰亚胺是一种综合性能非常优异的材料,作为先进复合材料基体,具有突出的耐温性能和优异的机械性能。随着高新技术的不断发展,各行业对高性能材料的需求日益增加,聚酰亚胺纤维作为一种新型的高性能材料也越来越受到重视。

所以,近些年来随着聚酰亚胺合成方法的改进和纺丝技术的进步使得聚酰亚胺纤维的研制工作重新热起来。相关研究表明,聚酰亚胺分子中十分稳定的芳杂环结构,使其表现出其他高分子材料无法比拟的优异性能,尤其在耐高温和耐低温性能方面比较突出,且自身的阻燃性能优异,聚酰亚胺被认为是已经工业化的聚合物中耐热性能**的品种,自身具有较高的阻燃性能,发烟率低,可满足大部分领域的阻燃要求。聚酰亚胺纤维作为先进的复合材料常用的材料,被广泛应用在航空航天中耐高温器材的领域上。

所以,以聚酰亚胺纤维优异的特性,加快聚酰亚胺在市场应用的开发,扩展在各领域的应用,发挥聚酰亚胺更多的作用,这样不仅可以在一些关键领域取代其他高性能纤维,也有利于中国高性能纤维领域整体产品结构调整和效益结构优化升级。但一直以来,由于聚酰亚胺产业化的过程受到工艺、开发资金等各种阻碍,使得聚酰亚胺纤维的发展步履维艰,也就造成市场上聚酰亚胺纤维一直处于较高的价格。直到2010 年,长春高琦聚酰亚胺材料有限公司才实现了聚酰亚胺纤维的规模化生产,2011 年,江苏奥神新材料股份有限公司才得以实现聚酰亚胺纤维的产业化生产。到目前为止,聚酰亚胺纤维在国内的生产已初具规模,所以利用聚酰亚胺纤维的热学和力学上的优异性能去研究其在灭火消防服领域的应用具有广阔的前景。东华大学曾对长春高崎公司的轶伦纤维进行了阻燃消防服的开发,但未对聚酰亚胺纤维的纤维特性及相关的纯纺工艺进行研究。

根据对纤维的微观形态观察、力学性能测试、比电阻测定及回潮率等测试可以分析,聚酰亚胺纤维具备优异的力学性能等良好的可纺性基本条件,但也存在回潮率过低、比电阻较大等问题需要解决。

另外通过电镜实验观察到,聚酰亚胺纤维不规则的横截面及聚酰亚胺纤维**的热学性能,可以推测聚酰亚胺纤维在过滤器材中有很大的发展空间。

纺纱过程中,一方面可以根据聚酰亚胺纤维与芳纶1313 纤维的相似点参考芳纶1313纤维的纯纺工艺,另一方面上也要根据聚酰亚胺纤维自身独特的纤维特性,进行相应的纺纱前处理及对纺纱流程工艺参数进行改善,设计合理的纺纱工艺。

根据试纺过程及对三种试纺纱线的测试数据统计,可以发现,聚酰亚胺纤维的纯纺纱线的相关性能指标已经能够满足后道织造要求,但依然存在着很多成纱质量的问题,所以还需要对整个纺纱工艺流程参数进行优化,进一步优化成纱质量。