关键词：腈纶纤维；断裂强度；因素
腈纶纤维有色泽鲜艳、柔软、蓬松、抗菌、耐光以及不怕蛀虫的优点，而且还能够根据不同要求与天然纤维或纯纺纤维等进行混纺，其他纺织品将会被防范的应用于装饰以及服装等其他领域。再者，还能够制成地毯、羊毛混纺成毛衣等，还能够与人造纤维、棉等其他材质组成纤维混制成室内用品或衣服布料等。
一、腈纶纤维的特点
腈纶纤维为聚丙烯腈或丙烯腈的含量会大于百分之八十五的丙烯腈共聚物制成的合成纤维。NaSCN湿法纺丝工艺所使用的是第二单体为丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯等，第三个单位为甲基丙烯磺酸钠或丙烯磺酸钠。
腈纶纤维的性能比较好，如同羊毛的弹性，即使伸长百分之二十其回弹性仍然能够达到百分之六十五左右，而且还比较柔软，保暖性也比较高，比羊毛高出百分之十五左右，被称之为“合成羊毛”。虽说强度不及棉纶和涤纶，但是羊毛高1~2.5倍左右。而且耐晒性比较好，是所有合成纤维中最高的，在阳光下暴晒一天，其强度也只是降低百分之二十左右；腈纶纤维软化温度能够达到190~230℃，其耐热性仅次于涤纶[1]。
二、 腈纶纤维断裂强度不均匀性的影响因素
（一）纺丝成形
是在纺丝原液与凝固浴进行的基础上，进行有效的扩散最终形成初生纤维，该工序是后加工的基础，它的成形效果在一定程度上决定着产品质量和生产的稳定性。在该工序中，能够影响到强度不均匀的因素有纺丝相流量差异、喷丝板状况以及成形时间长短等。
（二）喷丝板状况
随着生产时间的延续，喷丝板会就会出现堵孔的现象，而且喷丝板孔眼数量比较多，每个孔眼堵塞的情况还不一样，从而导致进入凝固状态的溶液粗细不一，所形成的初生纤维性质不均匀。再者，随着各项生产的运行，纤维强度不均匀的几率也在不断的增加，一旦运行超过408小时之后，强度不均匀率CV值将超过18%，还需要及时更换喷丝板，以此来确保各项强度的均匀性。
（二）纺丝箱流量差异
在某种程度上来说原液与凝固浴质量相同，纺丝在实际应用中受凝固浴浓度的影响比较大，而且还会受到温度的影响，从而导致每个纺丝箱内凝固浴流量不同，各个甬道内位置的凝固浓度也会有所不同，一般的浓度偏差大约在 ≤0.2%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若是凝固浴流量大，那么就会出现凝固浴流速高，从而冲断初生纤维容易产生断丝的现象，从而影响各项生产的稳定性；若是出现凝固浴流量小，那么就会造成凝固浴流速低，促使纺丝箱在不同的位置中出现浓度的偏差；若是温度过高，那么成形速度也会慢慢降低；若是流量相差比较大时，纺位所形成的快慢也将有所不同，纤维质量也会随着差异性慢慢发生变化，强度不均匀率CV也会慢慢增加。在实际生产中要根据具体的生产要求来控制纺丝箱的流量，一般是在每小时24.8~30m下来稳定凝固浴流速[2]。
（三）时间差异
腈纶纤维在实际生产过程中，初生纤维进入上下浸渍之后就会逐渐成形。但是因工艺设计的因素，纺丝箱纤维浸没在上下浸渍盘所运行的时间也有着一定的差异性。若是上浸盘的长度在五米左右，那么常规纤维丝束在上浸渍盘拉伸速度大约在每秒十五米左右。若是丝束在上浸渍盘内最远的纺位再次形成的时间大约在二十秒，最近的纺位成形时间约为两秒，其中相差十八秒，在一定程度上对纤维强度的不均率CV有所影响。
（四）干燥致密化
能够通过烘干去除纤维中所蕴含的水分，同时还能够消除纤维内部中的空洞，以此来改变纤维的形态结构，以此能够从本质上改变纤维的物理机械性能。在该过程中，纤维中的水分会慢慢蒸发，微孔逐渐闭合，皮芯层差异化的现象也会逐渐减少，大分子排列数逐渐增多，而且还能够有效提升整体的规整度，同时还能够有效提升纤维机械性能。若是致密化程度不够的话，那么就会残留一些水分和微孔，从而造成纤维出现比较明显的泛白湿透现象，这不仅会降低纤维强度，而且在一定程度上还会降低纤维的均匀性[3]。在该程序中纤维强度不均匀率CV主要是受丝束含水不均所影响，丝束或铺丝厚度不均匀从而出现折边的现象，上述因素都会导致纤维干燥致密化程度出现不均匀的现象，强度不均匀的现象也会逐渐增大。主要由以下几种因素：其一，纤维含水量不均匀，皮压辊发生变形现象；丝束厚薄不一致；压辊气缸又长又短，形状不一等，这些因素在一定程度上会导致在皮压辊挤压过程中丝束位置出现不同程度的效果，纤维除水量不一，最终导致纤维进入调温调试机中出现含水量不均匀的现象。其二，铺丝厚薄有着一定的差别，其主要原因是受辅丝机摆臂速度的影响，出现该因素的原因有气缸自身存在一定的故障性问题，所以存在卡顿现象；气阀开关出现堵塞的现象，导致气流流通不畅，最终出现摆速不均匀的现象。
（五）蒸气定型
在蒸气定型中纤维存在较大的热运动，而且大分子在实际运动中会慢慢靠拢，在一定程度上消除内应力，促使纤维结构更加密集，能够有效改善机械性能。再者，纤维改变的效果与定型机所停留的时间和温度有关。当蒸气定型工序所设定的温度在128℃的时候，主要是受液位和定型压力的影响。而且丝束在机械内停留时间约为五十秒，若是液位、定型机压力存在一定的波动，那么定型机内也会存在一定的温度波动，纤维的收缩也会受到一定的影响。因此，还需要加强化巡检，同时还要及时关注定型机丝束拉丝点的压力、温度以及位置的变化，并对其进行有效的调整。
二、原液含固量对断裂强度稳定性影响的分析
能够对腈纶纤维强度造成影响的因素有很多，例如，聚合物含量、气泡含量、凝固浴浓度及温度、干燥致密化以及纺丝成形条件等多种因素。纺丝原液组氛围溶剂NaSCN、聚合物以及水。经试验证明，纺丝成形双扩散的原理，也就是原液中的溶剂NaSCN与凝固浴中的水进行有效的扩散，其浓度在一定程度上决定着初生纤维质量，而且还会随着原液含固量的增加而发生变化，双方浓度越大那么差异性也就越大，那么纺丝形成也就会更加充分，最终所形成的初生纤维结构也就会更加密集，若是强度较高，那么经过多道工序处理之后，那么纤维的强度也会越来越大。简单来说，就是在纺丝成形过程中控制单根纤维之间的强度不均率CV有着较大的影响，因此，在实际生产中要定期检查和更换喷丝板。而且整体强度的稳定性应用于纺丝原液的含量有着非常密切的关系，在实际应用中一定要加强关注，同时还要重点追踪各项数据信息并对其进行有效的调整，以此能够有效降低其他工序波动所造成的影响。其三，丝束折边，是因为进入调温调试机之前丝束已经被动辊拉直，但是因动辊角度不合适，从而导致中丝束部分折叠在一起，出现丝束横向厚薄不一的现象。上述种种因素都会导致丝束在调温调试机中出现干燥致密化的效果，严重影响纤维的应用，同时还会增加纤维强度不均匀的现象[4]。
综上所述：
能够通过调整原液指标、牵伸倍数、凝固浴成形的条件以及定型机压力等参数能够有效提升腈纶纤维断裂强度。
参考文献：
[1] 胡贵生,陈咏燕.浅析腈纶纤维断裂强度均匀性的影响因素[J].合成技术及应用,2019,34(03):40-43.
[2]王静,赵亮,赵东,田振邦,黄做华,黄伟庆,段文杰.功能化腈纶纤维材料的开发与环境应用进展[J].河南科学,2017,35(08):1237-1247.
[3]荆忠堂.腈纶纤维断裂强度的影响因素分析[J].炼油与化工,2016,27(05):42-44.
[4] 杜凯. 发热腈纶纤维及其产品的性能研究[D].青岛大学,2015.
论文作者:王昌国,崔荣
论文发表刊物:《科学与技术》2019年19期
论文发表时间:2020/4/28
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