一种新型产业用纤维——POM纤维讲述.pptVIP

一种新型产业用纤维——聚甲醛（POM）纤维 王 桦 四川省纺织科学研究院 目 录 中国国务院办公厅于2009年4月24日公布的《纺织工业调 整和振兴规划》，提到要重点发展以宽幅高强工艺技术为主的土工格栅、土工布、防水卷材等多功能复合材料，高端土工布材料国内市场占有率由20%提高到50%。 POM纤维在掺量仅为0.9%的条件下，纤维的分散性能就表现优越，混凝土均相性和力学性能改善良好，通过采用不同规格的POM纤维的组合增强混凝土，可以解决其他合成纤维所不能解决的混凝土的原生缺陷所导致诱发的混凝土开裂的难题。 鉴于POM纤维在土工合成材料方面的应用优势，国家化纤“十二五”规划中的《高新技术纤维行业“十二五发展规划” 》将POM 纤维的生产技术列入为欲突破关键技术问题。 POM纤维背景 从理论到实践，进行了广泛而深入的研究，解决了技术上的许多难题，关键技术已经成熟。 已成功通过实验室阶段、小试生产研究、和小批量生产的工艺流程，项目产品性能指标、质量指标已超过《GB/T 21120-2007水泥混凝土和砂浆用合成纤维》中所要求的主要性能指标。 已申请国家发明专利1项（申请号：201010588776.1）。 后期的应用开发研究工作已于中国交通总公司、国防大学、武汉纺织大学等进行相关应用的探索性研究，本项目下一步的技术开发内容及产业化内容是优化工艺流程，实施工程设计和实现产业化生产。 通过提高纺丝压力相对降低纺丝温度，精确控制纺丝温度，避免POM在更高温度下纺丝所导致的高温降解反应的发生。 并通过螺杆、计量泵结构设计，减少熔体停留时间，控制POM高分子材料的分解而产生气泡丝。 喷丝孔分布、喷丝孔熔体导入角的角度 螺杆挤出机及熔体管道分布的设计 1、纺丝——POM熔融温度与分解温度接近 POM纤维制备难点 由于POM的结晶特性和POM高分子结晶度高（70%以上）的特点，喷丝口出丝遇到冷空气会快速冷却结晶，导致形成脆态，不利于后续牵伸。 2、成形——POM结晶温度与纺丝温度接近，结晶速度快 设计初生纤维的延长固化装置，通过喷丝口的延时加热冷却和喷头拉伸比控制，使POM高分子链呈有序排列而形成晶核，缩短结晶诱导期；经过延时加热冷却固化工艺后，POM纤维的后续牵伸性能明显提高。 POM纤维制备难点 玻璃化温度（-50℃）与最大结晶温度（141℃）差距较大 ，大分子链段排入晶格困难 定型阶段时，相当一部分的大分子会发生解取向 纤维性能下降 3、定型——取向、结晶 POM纤维制备难点 设计在加压自锁条件下对纤维进行拉伸热处理，提高纤维的取向上的结晶，赋予POM纤维良好的物理机械性能。设计促使聚合物分子末端运动、高分子发生进一步完善结晶的定型工艺，提高纤维的强度。 有效地降低了定型过程中纤维大分子的解取向程度，显著提高了纤维的在取向上得结晶，保证纤维的力学性能。 3、定型——取向、结晶 POM纤维制备难点 POM纤维探索研究介绍 四川省纺织科学研究院是我国第一家对POM纤维进行研究与开发，并持续不断地进行了实验室小试、中试，积聚了丰富的研究数据和研究经验，并形成专利技术。 四川省纺织科学研究院近年对聚甲醛纤维的研究，获得2010年四川省产业研究与开发资金项目——“聚甲醛（POM）纤维的研究开发”项目（项目编号2011XM054）、2011年四川省科技支撑项目“高性能聚氧亚甲基（POM）纤维的研究及应用开发”项目（项目编号2011GZ0226）的支持。 POM纤维应用于混凝土增强技术进行探索研究 POM与PP纤维增强混凝土对比 4.50 46.2 坍落度210mm 0.9% POM 4.84 162.7 1140.8 697.9 60.8 30.8 347.9 3 4.10 44.2 坍落度190mm 0.9%PP 4.84 162.7 1140.8 697.9 60.8 30.8 347.9 2 3.80 43.4 坍落度240mm,流动性好，较轻 0 4.84 150.2 1140.8 697.9 60.8 30.8 347.9 1 抗折 抗压 纤维 外加剂 水 碎石 天然砂 矿粉 粉煤灰 水泥 7d 工作性能描述 原材料用量kg/m3 编号 POM纤维探索研究介绍 我院制备的POM纤维经四川省纺织产品质量监督检验测试中心 2011年9月6日的检验结果，及与《GB/T 21120-2007水泥混凝土和砂浆用合成纤维》中所要求的主要性能指标对比见下表。 本项目POM纤维质量指标对比标准 15±10 ≤30 % 断裂伸长率 98.2 ≥95 % 耐碱能力（极限拉力保持率） 729 ≥45