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液晶纺丝

  
yejing fangsi
  液晶纺丝
  liquid crystal spinning

      将具有各向异性的液晶溶液(或熔体)经干-湿法纺丝、湿法纺丝、干法纺丝或熔体纺丝纺制纤维的方法。这是20世纪70年代发展起来的一种新型纺丝工艺,可以获得断裂强度和模量极高的纤维。
  
  液晶纺丝的特点是纺丝的溶液或熔体是液晶,这时刚性链聚合物大分子呈伸直棒状,有利于获得高取向度的纤维,也有利于大分子在纤维中获得最紧密的堆砌,减少纤维中的缺陷,从而大大提高纤维的力学性能。
  
  液晶是普通结晶固体和各向同性液体之间的一种中间状态。处于这种状态的物质既有象液体一样的流动性和连续性,又有象晶体一样的有序性。它在光、电、磁等物理性质上呈各向异性。液晶按其分子排列的结构不同,可以分为三种类型:
   
         ①向列型液晶;②胆甾型液晶;③近晶型液晶。某些刚性链聚合物在特定条件下能形成液晶,如全对位的芳香族聚酰胺能溶解在浓硫酸中,当聚合物浓度达到临界浓度以上时,聚合物分子在局部区域便沿着同一方向排列而呈一维有序的向列型液晶。这时随着聚合物浓度的增加,溶液的粘度反而下降。但是随着聚合物浓度的进一步增大,溶液在室温下将冻结成固体,因此必须相应提高温度以便得到适合于液晶纺丝要求的溶液。根据液晶的这种特性,可用刚性链聚合物配成高浓度的液晶纺丝溶液。这种纺丝溶液从喷丝孔挤
  出后,经高倍喷头拉伸,大分子及其聚集体易于沿纤维拉伸方向取向,然后采用低温凝固浴,使取向的液晶结构快速固定,由此得到高度取向的高强度高模量的纤维。除全对位芳香族聚酰胺外,芳香族聚酰肼在有机溶剂和水中也形成液晶;某些纤维素衍生物在有机溶剂中或水中生成液晶;芳香族聚酯、聚甲亚胺、沥青等熔融态液晶都能纺丝。刚性链的芳香聚酯经液晶态熔体纺丝和多段拉伸热处理,也能得到高强度、高模量的纤维。液晶分子排列的不同结构  向列型液晶结构 胆甾型液晶结构 近晶型液晶结构
                  (潘智存)

 
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