直徑 | 3-80(mm) | 極限拉力 | 100(t) |
長度 | 2000(m) | 使用拉力 | 50(t) |
材質 | 芳綸繩 |
芳綸1414的聚合物(PPTA) 不溶於大多數的有機和無機溶劑,其熔點高於降解溫度(500℃左右),因此不可能進行熔體紡絲。然而,PPTA 可溶於某些強酸中。人們發現無水硫酸是用於PPTA 濕紡的一種較為廉價的紡絲溶劑。 只要PPTA 聚合物的濃度低(大約10% 以下) , 那麼聚合物中的棒形鏈狀分子則呈無規任意取向並且聚合物溶液內的分子結構呈各向同性。然而在較高的濃度下, 聚合物分子鏈在小區域內呈有序排列並在該區域內發生分子取向, 各區域彼此之間仍呈無規取向。但此時聚合物的分子結構不再是各向同性而是各向異性了。這樣的聚合物溶液具有液晶性質, 而且是溶致性液晶溶液(向列型晶體結構) , 我們可以利用溶液由各向同性向各向異性轉變時的粘度劇降來獲得可紡性良好的溶致性液晶紡絲液。當這樣的聚合物溶液經由噴絲板的細孔(直徑約50 Lm) 噴出紡絲且在凝固浴內形成微小氣隙時, 聚合物中的分子鏈則大部分沿纖維軸向平行排列。毛細管內的剪切形變和微小氣隙是長絲內的分子近乎完全排序的主要原因。得到纖維的這種所謂的次晶結構不具有任何非晶態區域, 它所形成的是一種單相半結晶系統。相比之下, 像聚酰胺和聚酯這樣的各向同性半結晶性聚合物則是由晶區和非晶區所組成, 而且形成的是一種雙相的結晶系統。
芳綸1414纖維的性能,特別是其強度主要取決於聚合物的分子量和分子量分佈及其結晶程度。影響上述這些性質的參數有許多。通過提高紡絲原液中的聚合物濃度,就可以在濕紡加工過程中提高纖維中鏈狀分子的取向度,從而使纖維獲得較高的強度。原則上,較高的分子量也可以提高纖維的強度值。目前標準長絲的聚合度為75~80,其相應的分子量為18 000~ 19 000。 阿克蘇?諾貝爾公司的科學家van A art sen和No rtho lt 於1973 年公佈了他們對他們的PPTA纖維(Twaron)結晶結構的基礎研究成果。下圖為他們的PPTA纖維(Twaron)的 晶體結構(晶格)。分子與纖維的軸向平行取向,苯環之間的立體位阻現象是造成PPTA 鏈形分子呈棒狀形態的主要原因。次晶結構是一種單相晶體結構,其局部的結晶近乎完全,但是在較長的距離內存在著某些晶體缺陷。Twaron 纖維在纖維軸向上的強度很大(強共價鏈) 而橫向上的強度較小。模型顯示分子鏈是由相對較弱的氫鏈合力將它們共同保持在一個方向上, 而在另一方向上分子鏈則是由更弱的范德瓦爾斯鍵合力來保持。因磨蝕所產生的纖維原纖化傾向是因缺少強有力的橫向鍵合力所造成的。
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