多晶莫来石纤维纺丝原液制备与可纺性研究

摘要

以铝粉、盐酸和硅溶胶、聚乙烯醇为原料,去离子水为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备了水溶性的莫来石纤维纺丝原液及其前驱体纤维。探讨了纺丝助剂加入量对纺丝原液可纺性的影响,采用红外吸收光谱FTIR和旋转流变仪分别研究了纺丝原液的红外吸收特性和流变学行为,借助XRD表征了前驱体纤维热处理后的物相组成。结果表明,纺丝助剂PVA的加入量为2%-4%时,纺丝原液为剪切变稀的非牛顿型流体,呈现无管虹吸现象;固含量在30%-40%,粘度在4-7 Pa·s时,溶胶可纺性指标25-26 cm/s,纺丝性能最佳;纺丝原液中存在着利于成纤的Al-O-Si的链状结构的线性高分子聚合物。经过1050℃热处理后纤维的主晶相为莫来石。