摘要：从凝固浴出来的聚丙烯腈(PAN)初生纤维必须经过水洗、热水牵伸、干燥致密化、蒸汽牵伸和松弛热定型过程,才能得到符合要求的PAN原丝,在整个制备工艺过程中PAN纤维的孔结构发生了一系列的变化。采用同步辐射小角X射线散射技术研究了PAN原丝制备过程中不同工艺阶段纤维的孔结构。利用小角X射线散射理论,得到水洗丝、热牵丝、干燥丝、蒸汽牵伸丝和原丝孔隙的平均半径、孔径分布、Guinicr曲线及孔隙沿纤维轴和垂直纤维轴方向之比,通过对沿纤维轴向和垂直纤维轴向两个方向的扫描,得到直观的表现纤维孔隙形状和大小的图像。结果发现:在水洗过程中,纤维中的孔隙较多、较大,孔径分布较宽,孔隙近似圆形;在热水牵伸过程中,纤维中的孔隙仍较多、较大,孔径分布较宽,孔隙近似椭圆形,其长轴约为17～21nm,短轴约为5～11nm;在干燥致密化过程,纤维中的孔急剧减少、减小,孔径分布较窄,其沿纤维轴向约为7～9nm,垂直纤维轴向约为2.3nm;经过蒸汽牵伸过程,纤维中的孔隙又增多、增大,孔径分布变宽,孔隙沿纤维轴方向被牵伸得很长,近似为梭形;但是随后的松弛热定型过程又使纤维中的孔隙减小,孔径分布变窄。
