高性能炭纤维聚丙烯腈原丝干-湿纺凝固成型及结构控制

干-湿纺聚丙烯睛(PAN)原丝与湿纺原丝相比具有强度高、取向度高、表面及内部缺陷少、致密性好等优点，是当前国内外PAN基炭纤维领域研究开发的热点。由于凝固丝结构在很大程度上决定了后续处理过程以及最终成品纤维的结构和性能，因此凝固成型是干-湿纺纤维生产过程中至关重要的环节。研究干-湿纺凝固成型机理，探索成型过程的结构演变规律和纤维结构的主要控制因素有助于提高原丝及炭纤维的质量。过去采用湿纺凝固成型模型建立的PAN纤维干-湿纺凝固成型机理忽视了干喷段的传热、传质和凝胶化作用，其理论模型与实际情况偏离。本项目旨在对干-湿法纺丝过程中干喷段纺丝细流的传热、传质和结构变化进行探讨，研究干喷段影响下的凝固浴双扩散动力学和相分离过程，探讨相平衡和动力学因子对凝固丝结构的影响，为实现对干-湿纺原丝结构的有效控制提供理论依据。