目前，工(gong)業上制(zhi)(zhi)備(bei)超高(gao)(gao)(gao)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)量聚(ju)乙烯(PE-UHMW)纖(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)為(wei)凝膠(jiao)紡(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)絲(si)(si)(si)(si)(si)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)[1-2]。凝膠(jiao)紡(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)絲(si)(si)(si)(si)(si)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)雖(sui)然可(ke)以(yi)(yi)制(zhi)(zhi)備(bei)出(chu)高(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)和(he)高(gao)(gao)(gao)模量的(de)(de)(de)(de)PE-UHMW纖(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(其(qi)強(qiang)(qiang)度(du)(du)可(ke)以(yi)(yi)達到3.0 GPa)，但是其(qi)缺點是在(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)產過(guo)(guo)程中(zhong)大量使用(yong)溶劑(ji)且(qie)生(sheng)(sheng)(sheng)產成(cheng)(cheng)本(ben)很高(gao)(gao)(gao)，環境(jing)安全性(xing)(xing)(xing)(xing)差(cha)[3-4]。熔(rong)體(ti)(ti)紡(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)絲(si)(si)(si)(si)(si)是一種(zhong)工(gong)藝簡單、無溶劑(ji)、環境(jing)友好的(de)(de)(de)(de)紡(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)絲(si)(si)(si)(si)(si)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)[4-6]。與凝膠(jiao)紡(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)絲(si)(si)(si)(si)(si)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)相比，熔(rong)體(ti)(ti)紡(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)絲(si)(si)(si)(si)(si)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)制(zhi)(zhi)備(bei)PE-UHMW纖(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)最根本(ben)的(de)(de)(de)(de)區別在(zai)于(yu)其(qi)初(chu)(chu)(chu)生(sheng)(sheng)(sheng)纖(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)備(bei)過(guo)(guo)程。凝膠(jiao)紡(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)絲(si)(si)(si)(si)(si)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)首先將(jiang)PE-UHMW粉料(liao)溶解(jie)到適(shi)(shi)合(he)的(de)(de)(de)(de)溶劑(ji)中(zhong)(一般為(wei)十氫萘或(huo)礦物油)配成(cheng)(cheng)一定濃度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)紡(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)絲(si)(si)(si)(si)(si)原液，使其(qi)具有流動性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)可(ke)紡(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)性(xing)(xing)(xing)(xing)，同時降低(di)(di)或(huo)解(jie)除(chu)了(le)大分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)鏈(lian)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)纏(chan)(chan)結(jie)密(mi)度(du)(du)[7-8]，經(jing)噴絲(si)(si)(si)(si)(si)孔噴出(chu)后(hou)，獲(huo)得(de)凝膠(jiao)初(chu)(chu)(chu)生(sheng)(sheng)(sheng)纖(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)。超高(gao)(gao)(gao)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)量聚(ju)乙烯樹脂(zhi)(zhi)由于(yu)是柔性(xing)(xing)(xing)(xing)鏈(lian)且(qie)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)量大，大分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)鏈(lian)之間(jian)相互纏(chan)(chan)結(jie)，所(suo)以(yi)(yi)流動性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)加工(gong)性(xing)(xing)(xing)(xing)能極(ji)差(cha)，不能像(xiang)低(di)(di)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)量的(de)(de)(de)(de)聚(ju)烯烴一樣進行熔(rong)體(ti)(ti)紡(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)絲(si)(si)(si)(si)(si)。但近年(nian)來，隨著研(yan)(yan)究者對(dui)(dui)(dui)PE-UHMW樹脂(zhi)(zhi)流動性(xing)(xing)(xing)(xing)改性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)究的(de)(de)(de)(de)不斷深入和(he)制(zhi)(zhi)備(bei)低(di)(di)纏(chan)(chan)結(jie)PE-UHMW技術的(de)(de)(de)(de)發(fa)展，制(zhi)(zhi)備(bei)出(chu)了(le)多(duo)種(zhong)可(ke)用(yong)于(yu)熔(rong)體(ti)(ti)紡(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)絲(si)(si)(si)(si)(si)的(de)(de)(de)(de)PE-UHMW樹脂(zhi)(zhi)[9-13]，這就為(wei)進行PE-UHMW的(de)(de)(de)(de)熔(rong)體(ti)(ti)紡(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)絲(si)(si)(si)(si)(si)研(yan)(yan)究提供了(le)原料(liao)基礎(chu)。熔(rong)體(ti)(ti)紡(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)絲(si)(si)(si)(si)(si)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)和(he)凝膠(jiao)紡(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)絲(si)(si)(si)(si)(si)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)制(zhi)(zhi)備(bei)出(chu)的(de)(de)(de)(de)初(chu)(chu)(chu)生(sheng)(sheng)(sheng)纖(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)強(qiang)(qiang)度(du)(du)都較(jiao)低(di)(di)，都要(yao)經(jing)過(guo)(guo)拉(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)才能成(cheng)(cheng)為(wei)成(cheng)(cheng)品纖(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)。對(dui)(dui)(dui)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)聚(ju)合(he)物纖(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)而言(yan)，超高(gao)(gao)(gao)倍(bei)(bei)拉(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)是獲(huo)得(de)高(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)高(gao)(gao)(gao)模量纖(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)必備(bei)途徑[14-16]。纖(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)有效(xiao)拉(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)率越(yue)高(gao)(gao)(gao)其(qi)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能也越(yue)高(gao)(gao)(gao)。超倍(bei)(bei)拉(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是最大限度(du)(du)地將(jiang)初(chu)(chu)(chu)生(sheng)(sheng)(sheng)纖(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)結(jie)晶(jing)度(du)(du)、低(di)(di)取向的(de)(de)(de)(de)折疊鏈(lian)片晶(jing)轉(zhuan)變為(wei)高(gao)(gao)(gao)度(du)(du)結(jie)晶(jing)、高(gao)(gao)(gao)度(du)(du)取向的(de)(de)(de)(de)伸(shen)(shen)(shen)直鏈(lian)結(jie)晶(jing)，從而獲(huo)得(de)高(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)PE-UHMW纖(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)  。因此  ，選擇合(he)適(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)拉(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)工(gong)藝條(tiao)件(jian)，獲(huo)得(de)最大的(de)(de)(de)(de)有效(xiao)拉(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)率是制(zhi)(zhi)備(bei)高(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)纖(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)前提條(tiao)件(jian)。筆者采用(yong)熔(rong)體(ti)(ti)紡(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)絲(si)(si)(si)(si)(si)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)，以(yi)(yi)高(gao)(gao)(gao)流動性(xing)(xing)(xing)(xing)、低(di)(di)纏(chan)(chan)結(jie)密(mi)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)PE-UHMW為(wei)原料(liao)制(zhi)(zhi)備(bei)出(chu)具有可(ke)拉(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)初(chu)(chu)(chu)生(sheng)(sheng)(sheng)絲(si)(si)(si)(si)(si)  ，以(yi)(yi)獲(huo)得(de)最大拉(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)率和(he)最大拉(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)強(qiang)(qiang)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)PE-UHMW纖(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)為(wei)目標，對(dui)(dui)(dui)熔(rong)體(ti)(ti)紡(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)絲(si)(si)(si)(si)(si)制(zhi)(zhi)備(bei)出(chu)的(de)(de)(de)(de)PE-UHMW初(chu)(chu)(chu)生(sheng)(sheng)(sheng)絲(si)(si)(si)(si)(si)纖(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)進行一級超倍(bei)(bei)拉(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)做初(chu)(chu)(chu)步的(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)究，對(dui)(dui)(dui)影(ying)響(xiang)纖(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)超倍(bei)(bei)拉(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)的(de)(de)(de)(de)因素，如拉(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)溫度(du)(du)、拉(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)介質(zhi)、拉(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)速度(du)(du)等進行分(fen)析

1、實驗部分

1.   ;1 主(zhu)要原材(cai)料改性高流(liu)動性PE-UHMW樹脂  ：B1600，黏均分子量(liang)為150萬，熔體流(liu)動速率為5  g/10  min (溫度190 °C，負荷2.16 kg)

1.2 儀器(qi)及設(she)備(bei)轉(zhuan)矩流變儀：RM-200A 型(xing)，哈(ha)爾(er)濱哈(ha)普電氣(qi)技術有(you)限責任公(gong)(gong)司(si)；萬能電子材料試驗機(ji)：GT-AI7000S型(xing)，中(zhong)(zhong)國臺灣高(gao)鐵檢測儀器(qi)有(you)限公(gong)(gong)司(si)；場發射掃描電子顯微(wei)鏡(FESEM) ：FEI  Nano SEM450型(xing)，美國賽默(mo)飛世爾(er)公(gong)(gong)司(si)；拉(la)伸實驗設(she)備(bei)主要有(you)送(song)絲(si)(si)機(ji)、溶劑(水或硅油)浴(yu)槽  、牽(qian)引(yin)機(ji)和(he)(he)收絲(si)(si)機(ji)組成。其中(zhong)(zhong)浴(yu)槽由箱(xiang)體、加熱(re)設(she)備(bei)和(he)(he)溫控設(she)備(bei)組成。初(chu)生絲(si)(si)在(zai)溶劑浴(yu)槽內(nei)完成高(gao)倍熱(re)拉(la)伸，浴(yu)槽內(nei)部加熱(re)介質溫度可(ke)調(diao)且保持溫度上、下波動不超過0.1 °C，由牽(qian)引(yin)機(ji)和(he)(he)收絲(si)(si)機(ji)控制拉(la)伸速(su)度。

1.3 初(chu)(chu)生絲制(zhi)(zhi)備將PE-UHMW樹脂顆粒在60 °C的恒溫干燥箱中干燥6 h，在轉(zhuan)矩流(liu)變(bian)儀上熔融擠出，其中單絲機頭的直(zhi)徑為1 mm，冷(leng)卻(que)方(fang)式(shi)為空氣冷(leng)卻(que)，調節適(shi)當的擠出速度和(he)牽(qian)引機的牽(qian)引速度進行預牽(qian)伸，獲取理想(xiang)直(zhi)徑且表面光(guang)滑的初(chu)(chu)生絲。初(chu)(chu)生絲制(zhi)(zhi)備流(liu)程(cheng)圖(tu)如圖(tu)1所示(shi)。

為(wei)了(le)獲得表面光(guang)滑，結(jie)構均(jun)勻(yun)的(de)(de)(de)(de)(de)初(chu)(chu)(chu)生(sheng)絲，在工藝(yi)上做(zuo)了(le)以下(xia)考慮：轉(zhuan)矩流(liu)變儀有三個(ge)加(jia)熱(re)(re)區(qu)(qu)，加(jia)熱(re)(re)溫(wen)度越(yue)(yue)高(gao)，PE-UHMW樹脂的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)動(dong)性越(yue)(yue)好，擠出速(su)(su)度越(yue)(yue)快，但是考慮到過高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)熱(re)(re)溫(wen)度會導致(zhi)PE-UHMW的(de)(de)(de)(de)(de)降解(jie)，影(ying)響初(chu)(chu)(chu)生(sheng)絲最終的(de)(de)(de)(de)(de)可拉伸(shen)(shen)性，因而根據(ju)(ju)實驗結(jie)果(guo)，三個(ge)加(jia)熱(re)(re)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度分別設定(ding)為(wei)：1區(qu)(qu)160 °C，2區(qu)(qu)230 °C，3區(qu)(qu)270 °C，單(dan)絲機頭加(jia)熱(re)(re)溫(wen)度為(wei)260 °C；螺(luo)桿轉(zhuan)速(su)(su)為(wei)2 r/min，過快易(yi)產生(sheng)熔體(ti)破裂(lie)現(xian)(xian)象  。實驗表明，由于擠出膨大效應(ying)，噴絲孔(kong)的(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)徑(jing)(jing)為(wei)1 mm，不經(jing)預拉伸(shen)(shen)的(de)(de)(de)(de)(de)初(chu)(chu)(chu)生(sheng)絲的(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)徑(jing)(jing)大約為(wei)1.2mm。初(chu)(chu)(chu)生(sheng)絲直(zhi)徑(jing)(jing)越(yue)(yue)大，在后續的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)倍(bei)(bei)拉伸(shen)(shen)過程中，由于受熱(re)(re)不均(jun)勻(yun)，會影(ying)響最終的(de)(de)(de)(de)(de)拉伸(shen)(shen)性能(neng)；預拉伸(shen)(shen)倍(bei)(bei)率過高(gao)，會造(zao)成斷絲現(xian)(xian)象，不利于連續生(sheng)產。根據(ju)(ju)現(xian)(xian)場試驗數據(ju)(ju)，選擇6倍(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)預拉伸(shen)(shen)倍(bei)(bei)率較為(wei)合適，獲得直(zhi)徑(jing)(jing)約為(wei)450 μm的(de)(de)(de)(de)(de)表面光(guang)滑的(de)(de)(de)(de)(de)初(chu)(chu)(chu)生(sheng)絲，如圖(tu)2所示

1.4 測(ce)試(shi)與表征力學性能測(ce)試(shi)：使(shi)用(yong)電子萬能試(shi)驗機(ji)，依據(ju)GB/T    14337-2022，測(ce)定纖(xian)(xian)維的斷裂強度。測(ce)試(shi)夾距200 mm，拉伸速(su)(su)度為50 mm/min。每組樣品(pin)測(ce)試(shi)5次，取平均值。FESEM觀察(cha)  ：纖(xian)(xian)維采用(yong)鍍鉑金處理，加(jia)速(su)(su)電壓5 kV，觀察(cha)纖(xian)(xian)維表面(mian)形(xing)貌(mao)。

2 、結果與討論

2.1 拉(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)介(jie)(jie)(jie)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)選(xuan)擇工業上，凝膠紡絲(si)(si)(si)法制備(bei)PE-UHMW纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一級拉(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)拉(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)一般低(di)于(yu)(yu)100 °C。所以(yi)(yi)既可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)選(xuan)擇油(you)浴(yu)(yu)(yu)(yu)也(ye)可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)水(shui)浴(yu)(yu)(yu)(yu)作(zuo)為(wei)(wei)(wei)拉(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)介(jie)(jie)(jie)質(zhi)(zhi)。為(wei)(wei)(wei)了(le)驗證何種介(jie)(jie)(jie)質(zhi)(zhi)更好，進(jin)行(xing)了(le)如下(xia)實驗：使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)直徑為(wei)(wei)(wei)450 μm，初(chu)(chu)(chu)(chu)生(sheng)(sheng)拉(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)率為(wei)(wei)(wei)6倍(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)初(chu)(chu)(chu)(chu)生(sheng)(sheng)絲(si)(si)(si)  ，在(zai)長2 m的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)浴(yu)(yu)(yu)(yu)槽中(zhong)進(jin)行(xing)水(shui)浴(yu)(yu)(yu)(yu)和(he)硅(gui)油(you)浴(yu)(yu)(yu)(yu)拉(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)。溫(wen)度(du)(du)(du)(du)均(jun)(jun)為(wei)(wei)(wei)90 °C，拉(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)速度(du)(du)(du)(du)設為(wei)(wei)(wei)1 m/min，分(fen)(fen)別獲得(de)不(bu)(bu)同拉(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)率的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)PE-UHMW纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)  。測試其(qi)不(bu)(bu)同介(jie)(jie)(jie)質(zhi)(zhi)下(xia)不(bu)(bu)同拉(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)率的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)力學性能，結果(guo)見圖(tu)3。由圖(tu)3可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)看(kan)到，在(zai)同樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)拉(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)數(shu)，工藝條件(jian)下(xia)，在(zai)硅(gui)油(you)浴(yu)(yu)(yu)(yu)中(zhong)拉(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)得(de)到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)PE-UHMW纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)強度(du)(du)(du)(du)明顯高于(yu)(yu)在(zai)水(shui)浴(yu)(yu)(yu)(yu)條件(jian)下(xia)拉(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)得(de)到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)。原因可(ke)(ke)(ke)能在(zai)于(yu)(yu)，水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)熱(re)(re)(re)(re)系數(shu)為(wei)(wei)(wei)0.5 W/(m2·K)比硅(gui)油(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)熱(re)(re)(re)(re)系數(shu)0.92 W/(m2·K)小。采用(yong)(yong)(yong)水(shui)浴(yu)(yu)(yu)(yu)加熱(re)(re)(re)(re)進(jin)行(xing)拉(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)，很(hen)容易導(dao)致(zhi)(zhi)皮熱(re)(re)(re)(re)芯冷(leng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現(xian)象(xiang)，這(zhe)樣(yang)造成(cheng)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)表(biao)(biao)面(mian)和(he)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)內(nei)(nei)部受熱(re)(re)(re)(re)不(bu)(bu)均(jun)(jun)勻(yun)，可(ke)(ke)(ke)能造成(cheng)初(chu)(chu)(chu)(chu)生(sheng)(sheng)絲(si)(si)(si)表(biao)(biao)面(mian)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)過高，同時(shi)初(chu)(chu)(chu)(chu)生(sheng)(sheng)絲(si)(si)(si)內(nei)(nei)部溫(wen)度(du)(du)(du)(du)還沒有(you)達到熱(re)(re)(re)(re)變形溫(wen)度(du)(du)(du)(du)以(yi)(yi)上，這(zhe)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)拉(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)對初(chu)(chu)(chu)(chu)生(sheng)(sheng)絲(si)(si)(si)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)內(nei)(nei)部來說只是單純的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應力拉(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)，會(hui)導(dao)致(zhi)(zhi)缺陷產生(sheng)(sheng)，從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)(zhi)絲(si)(si)(si)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)(du)低(di)。硅(gui)油(you)傳(chuan)熱(re)(re)(re)(re)系數(shu)高、絲(si)(si)(si)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)熱(re)(re)(re)(re)時(shi)間短，初(chu)(chu)(chu)(chu)生(sheng)(sheng)絲(si)(si)(si)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)皮和(he)內(nei)(nei)部同時(shi)達到熱(re)(re)(re)(re)變形溫(wen)度(du)(du)(du)(du)。在(zai)拉(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)過程(cheng)中(zhong)是整根纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)被(bei)拉(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)，從(cong)而(er)形成(cheng)均(jun)(jun)勻(yun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結構，因此(ci)獲得(de)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)品纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)強度(du)(du)(du)(du)也(ye)較(jiao)高。使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)同等品質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)初(chu)(chu)(chu)(chu)生(sheng)(sheng)絲(si)(si)(si)，分(fen)(fen)別在(zai)水(shui)浴(yu)(yu)(yu)(yu)和(he)油(you)浴(yu)(yu)(yu)(yu)進(jin)行(xing)加熱(re)(re)(re)(re)拉(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)，拉(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)都(dou)為(wei)(wei)(wei)90 °C，拉(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)數(shu)為(wei)(wei)(wei)40倍(bei)(bei)，采用(yong)(yong)(yong)FESEM進(jin)行(xing)觀察，如圖(tu)4所示(shi)  。從(cong)圖(tu)4可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)看(kan)到兩種纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)表(biao)(biao)面(mian)有(you)很(hen)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)同。在(zai)水(shui)浴(yu)(yu)(yu)(yu)介(jie)(jie)(jie)質(zhi)(zhi)中(zhong)，拉(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)表(biao)(biao)面(mian)比較(jiao)粗糙，而(er)且在(zai)拉(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)方向有(you)很(hen)多(duo)溝壑。初(chu)(chu)(chu)(chu)步分(fen)(fen)析是因為(wei)(wei)(wei)形成(cheng)皮熱(re)(re)(re)(re)芯冷(leng)局部拉(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)過度(du)(du)(du)(du)造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。油(you)浴(yu)(yu)(yu)(yu)介(jie)(jie)(jie)質(zhi)(zhi)中(zhong)拉(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)則基(ji)本(ben)無此(ci)類現(xian)象(xiang)。因此(ci)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)硅(gui)油(you)浴(yu)(yu)(yu)(yu)作(zuo)為(wei)(wei)(wei)拉(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)介(jie)(jie)(jie)質(zhi)(zhi)更好。

2.2 拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)選(xuan)擇(ze)工(gong)業上，凝膠紡(fang)絲法制備PE-UHMW纖維的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)級拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)的(de)(de)(de)(de)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)一(yi)(yi)般低(di)于(yu)100 °C，PE-UHMW熱變(bian)形(xing)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)為(wei)(wei)(wei)85 °C(0.46 MPa)左右  ，因此(ci)為(wei)(wei)(wei)了獲得一(yi)(yi)個(ge)最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)佳的(de)(de)(de)(de)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)，實驗中選(xuan)擇(ze)一(yi)(yi)個(ge)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)區間70～100 °C，進(jin)行一(yi)(yi)系(xi)列的(de)(de)(de)(de)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)實驗。實驗過程如下(xia)(xia)：使用直徑為(wei)(wei)(wei)450 μm，初(chu)(chu)(chu)生(sheng)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)(bei)(bei)率(lv)為(wei)(wei)(wei)6倍(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)初(chu)(chu)(chu)生(sheng)絲  ，在長(chang)2 m的(de)(de)(de)(de)槽中進(jin)行拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)。拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)介質(zhi)為(wei)(wei)(wei)硅油(you)，拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)速度(du)(du)(du)(du)(du)(du)設定為(wei)(wei)(wei)1 m/min，拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)為(wei)(wei)(wei)70～100 °C(每(mei)間隔5 °C做一(yi)(yi)批(pi)樣品(pin))測定其(qi)不(bu)同(tong)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)下(xia)(xia)所獲得的(de)(de)(de)(de)PE-UHMW纖維的(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)大(da)(da)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)(bei)(bei)率(lv)和最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)大(da)(da)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)性(xing)能，結果見圖(tu)(tu)5和圖(tu)(tu)6。圖(tu)(tu)5為(wei)(wei)(wei)初(chu)(chu)(chu)生(sheng)絲在油(you)浴條(tiao)件下(xia)(xia)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)與最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)大(da)(da)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)(bei)(bei)率(lv)的(de)(de)(de)(de)關系(xi)曲線(xian)。從(cong)圖(tu)(tu)5可以(yi)看出，最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)大(da)(da)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)(bei)(bei)率(lv)與拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)關系(xi)可以(yi)分為(wei)(wei)(wei)明顯的(de)(de)(de)(de)兩個(ge)階(jie)段(duan)，第一(yi)(yi)個(ge)階(jie)段(duan)，隨著(zhu)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)提高(gao)，初(chu)(chu)(chu)生(sheng)絲的(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)大(da)(da)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)(bei)(bei)率(lv)一(yi)(yi)直在線(xian)性(xing)提高(gao)，從(cong)最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)初(chu)(chu)(chu)70 °C時(shi)的(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)大(da)(da)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)(bei)(bei)率(lv)為(wei)(wei)(wei)50倍(bei)(bei)(bei)(bei)左右逐漸提高(gao)到90 °C時(shi)的(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)大(da)(da)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)(bei)(bei)率(lv)62倍(bei)(bei)(bei)(bei)左右；第二個(ge)階(jie)段(duan)，隨著(zhu)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)進(jin)一(yi)(yi)步提高(gao)，初(chu)(chu)(chu)生(sheng)絲的(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)大(da)(da)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)(bei)(bei)率(lv)開(kai)始降低(di)，當拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)升高(gao)到100 °C時(shi)，其(qi)最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)(bei)(bei)率(lv)降低(di)到了50倍(bei)(bei)(bei)(bei)以(yi)下(xia)(xia)。這(zhe)說明，初(chu)(chu)(chu)生(sheng)絲在一(yi)(yi)級拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)階(jie)段(duan)如果要獲得最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)大(da)(da)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)(bei)(bei)率(lv)應(ying)有個(ge)最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)佳的(de)(de)(de)(de)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)，由圖(tu)(tu)5可知這(zhe)個(ge)最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)佳的(de)(de)(de)(de)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)在90 °C附近。

圖(tu)6為初生絲在油浴條件下拉(la)(la)伸(shen)(shen)溫(wen)(wen)(wen)度(du)與(yu)最(zui)大拉(la)(la)伸(shen)(shen)強(qiang)度(du)的關系曲線。從(cong)圖(tu)6可(ke)以(yi)看到，最(zui)大拉(la)(la)伸(shen)(shen)強(qiang)度(du)隨(sui)著拉(la)(la)伸(shen)(shen)溫(wen)(wen)(wen)度(du)的變化趨勢(shi)和最(zui)大拉(la)(la)伸(shen)(shen)倍率的變化趨勢(shi)基本一致(zhi)，同樣也(ye)是(shi)在拉(la)(la)伸(shen)(shen)溫(wen)(wen)(wen)度(du)為90 °C條件下，纖維(wei)獲得最(zui)大的拉(la)(la)伸(shen)(shen)強(qiang)度(du)。這再次說明(ming)了有效的拉(la)(la)伸(shen)(shen)倍率越(yue)高，其獲得的纖維(wei)的力學性能越(yue)好

分(fen)(fen)(fen)析其原因可能(neng)在(zai)于，PE-UHMW分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)鏈(lian)(lian)較(jiao)長，雖(sui)然經過(guo)(guo)改性后纏結(jie)(jie)密度(du)(du)有(you)(you)所降低，但是在(zai)非晶(jing)區的(de)(de)(de)PE-UHMW大分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)之間還是相互(hu)纏結(jie)(jie)，這(zhe)部(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)PE-UHMW分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)稱為縛結(jie)(jie)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)，縛結(jie)(jie)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)作(zuo)用為連接相鄰的(de)(de)(de)折疊鏈(lian)(lian)晶(jing)區。使這(zhe)些縛結(jie)(jie)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)被拉直(zhi)而形成伸(shen)直(zhi)鏈(lian)(lian)結(jie)(jie)晶(jing)，不(bu)僅需(xu)要拉伸(shen)提供的(de)(de)(de)張應力作(zuo)用，而且還需(xu)要一定的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)使得大分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)鏈(lian)(lian)獲(huo)(huo)得足(zu)夠的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)，從而具有(you)(you)發生(sheng)較(jiao)大形變的(de)(de)(de)運動能(neng)力。因此，存在(zai)一個最佳的(de)(de)(de)拉伸(shen)溫(wen)(wen)度(du)(du)，溫(wen)(wen)度(du)(du)過(guo)(guo)低則不(bu)能(neng)使大分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)鏈(lian)(lian)獲(huo)(huo)得足(zu)夠的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)，溫(wen)(wen)度(du)(du)過(guo)(guo)高則會造成大分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)鏈(lian)(lian)之間的(de)(de)(de)無效(xiao)滑(hua)移(yi)，在(zai)纖維內部(bu)(bu)形成缺陷(xian)，從而導致有(you)(you)效(xiao)拉伸(shen)倍率不(bu)高。同時(shi)  ，由于大分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)鏈(lian)(lian)之間的(de)(de)(de)滑(hua)移(yi)會造成縛結(jie)(jie)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)之間張力不(bu)高，折疊鏈(lian)(lian)結(jie)(jie)晶(jing)的(de)(de)(de)PE-UHMW分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)無法獲(huo)(huo)得足(zu)夠的(de)(de)(de)拉力使其在(zai)拉伸(shen)方向發生(sheng)取(qu)向，無法形成伸(shen)直(zhi)鏈(lian)(lian)結(jie)(jie)晶(jing)的(de)(de)(de)PE-UHMW分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)，從而導致拉伸(shen)強度(du)(du)不(bu)高。

2.3 拉(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)速(su)(su)度的(de)(de)(de)選擇與一(yi)般(ban)的(de)(de)(de)熔紡纖維相比，PE-UHMW樹脂的(de)(de)(de)分子量大(da)(da)，分子鏈之間的(de)(de)(de)纏(chan)結(jie)密度高。理論上，熔紡PE-UHMW纖維的(de)(de)(de)拉(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)速(su)(su)度可(ke)能較(jiao)低。因此選擇拉(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)速(su)(su)度在0.2～4 m/min之間進(jin)行(xing)一(yi)系(xi)列的(de)(de)(de)拉(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)實(shi)驗。實(shi)驗過程如下(xia)：實(shi)驗過程中，拉(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)溫度設(she)為90 °C，將直(zhi)徑(jing)為450 μm的(de)(de)(de)初(chu)(chu)(chu)(chu)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)絲一(yi)端(duan)固定，另一(yi)端(duan)的(de)(de)(de)牽引(yin)機以不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)拉(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)速(su)(su)度拉(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)纖維直(zhi)至斷(duan)裂。不(bu)同(tong)(tong)拉(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)速(su)(su)度下(xia)的(de)(de)(de)纖維最(zui)大(da)(da)拉(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)(bei)(bei)數與拉(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)強度關系(xi)曲線見圖7和圖8。圖7是初(chu)(chu)(chu)(chu)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)絲在油(you)浴條(tiao)件下(xia)最(zui)大(da)(da)拉(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)(bei)(bei)率(lv)與拉(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)速(su)(su)度的(de)(de)(de)關系(xi)曲線，由圖7可(ke)見  ，初(chu)(chu)(chu)(chu)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)絲最(zui)大(da)(da)拉(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)(bei)(bei)率(lv)與拉(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)速(su)(su)度的(de)(de)(de)關系(xi)可(ke)以分為明(ming)顯的(de)(de)(de)兩個(ge)階(jie)段，第一(yi)個(ge)階(jie)段，當(dang)拉(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)速(su)(su)度小于(yu)1 m/min的(de)(de)(de)條(tiao)件下(xia)，初(chu)(chu)(chu)(chu)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)絲的(de)(de)(de)最(zui)大(da)(da)拉(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)(bei)(bei)率(lv)基本(ben)不(bu)變(bian)，保(bao)持在62倍(bei)(bei)(bei)(bei)左(zuo)右。第二個(ge)階(jie)段，隨著拉(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)速(su)(su)度的(de)(de)(de)進(jin)一(yi)步提高，初(chu)(chu)(chu)(chu)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)絲的(de)(de)(de)最(zui)大(da)(da)拉(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)(bei)(bei)率(lv)開(kai)始降低，并保(bao)持線性關系(xi)，當(dang)拉(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)速(su)(su)度升高到4 m/min時，其最(zui)大(da)(da)的(de)(de)(de)拉(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)(bei)(bei)率(lv)降低到了40倍(bei)(bei)(bei)(bei)以下(xia)。這(zhe)說(shuo)明(ming)，初(chu)(chu)(chu)(chu)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)絲在一(yi)級拉(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)階(jie)段如果要獲得最(zui)大(da)(da)拉(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)(bei)(bei)率(lv)，則拉(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)速(su)(su)度不(bu)能大(da)(da)于(yu)1  m/min。

圖(tu)8是(shi)油浴條件下纖維(wei)(wei)最(zui)大(da)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)與拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)速(su)(su)度(du)的(de)(de)(de)關系曲線圖(tu)。由圖(tu)8可見(jian)，纖維(wei)(wei)最(zui)大(da)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)隨著拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)速(su)(su)度(du)的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)趨(qu)(qu)勢(shi)和(he)最(zui)大(da)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)倍率(lv)的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)趨(qu)(qu)勢(shi)基(ji)本(ben)一(yi)(yi)致，當拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)速(su)(su)度(du)小于1 m/min的(de)(de)(de)條件下，初生絲(si)的(de)(de)(de)最(zui)大(da)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)基(ji)本(ben)不變(bian)(bian)，保持(chi)在1.2 GPa左右  。第二個階段，隨著拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)速(su)(su)度(du)的(de)(de)(de)進一(yi)(yi)步提高，初生絲(si)的(de)(de)(de)最(zui)大(da)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)開始迅速(su)(su)降低這再次說明了有效的(de)(de)(de)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)倍率(lv)越(yue)高，纖維(wei)(wei)的(de)(de)(de)最(zui)終強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)越(yue)高。分(fen)(fen)(fen)(fen)析其原(yuan)因可能(neng)在于，在一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)應力(li)(li)(li)和(he)溫(wen)度(du)作用下，纖維(wei)(wei)內部的(de)(de)(de)PE-UHMW大(da)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)，通過分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)運動(dong)的(de)(de)(de)方式，從(cong)一(yi)(yi)種(zhong)平衡態過渡到另(ling)一(yi)(yi)種(zhong)與外界條件相適(shi)應的(de)(de)(de)新的(de)(de)(de)平衡態總是(shi)需要(yao)一(yi)(yi)定時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)，這種(zhong)現(xian)象也被(bei)稱作大(da)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)運動(dong)的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)依賴性(xing)。其原(yuan)因在于大(da)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)鏈(lian)(lian)(lian)是(shi)由多個鏈(lian)(lian)(lian)段或者(zhe)鏈(lian)(lian)(lian)節構成的(de)(de)(de)，這些鏈(lian)(lian)(lian)段或者(zhe)鏈(lian)(lian)(lian)節的(de)(de)(de)運動(dong)需要(yao)克服(fu)內摩擦阻力(li)(li)(li)，是(shi)不能(neng)瞬時(shi)完(wan)成的(de)(de)(de)。纖維(wei)(wei)中PE-UHMW大(da)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)鏈(lian)(lian)(lian)較長且相互(hu)纏(chan)結，要(yao)使連接相鄰折(zhe)疊鏈(lian)(lian)(lian)晶(jing)(jing)區的(de)(de)(de)非晶(jing)(jing)區縛(fu)結分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)解(jie)開纏(chan)結，被(bei)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)直靠攏形(xing)成伸(shen)(shen)直鏈(lian)(lian)(lian)結晶(jing)(jing)，除了在拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)溫(wen)度(du)和(he)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)應力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)作用下，還需要(yao)有一(yi)(yi)定時(shi)間(jian)進行解(jie)纏(chan)結，拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)速(su)(su)度(du)過快會(hui)(hui)(hui)造成纖維(wei)(wei)內部PE-UHMW大(da)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)的(de)(de)(de)應變(bian)(bian)跟不上應力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)，導(dao)致PE-UHMW大(da)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)鏈(lian)(lian)(lian)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)解(jie)纏(chan)結不完(wan)全；另(ling)外  ，拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)速(su)(su)度(du)過快，還會(hui)(hui)(hui)造成纖維(wei)(wei)內部折(zhe)疊鏈(lian)(lian)(lian)片晶(jing)(jing)來不及(ji)旋轉  、取向  。最(zui)終都會(hui)(hui)(hui)導(dao)致纖維(wei)(wei)最(zui)終的(de)(de)(de)拉(la)(la)(la)(la)(la)(la)伸(shen)(shen)倍率(lv)和(he)力(li)(li)(li)學性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)降低。

3、結論采用(yong)(yong)高流動性、低纏結密度(du)(du)PE-UHMW樹脂為(wei)(wei)原料  ，使(shi)(shi)用(yong)(yong)熔體紡絲法成功制備出(chu)表(biao)面(mian)光滑(hua)且具(ju)有(you)(you)(you)高倍(bei)(bei)(bei)(bei)拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)性能(neng)的(de)(de)(de)PE-UHMW纖(xian)維(wei)(wei)初生(sheng)絲，并使(shi)(shi)用(yong)(yong)該初生(sheng)絲對拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)工(gong)藝進行了(le)研究(jiu)，得(de)出(chu)以(yi)(yi)下(xia)結論：使(shi)(shi)用(yong)(yong)轉矩流變儀，三個(ge)加熱區(qu)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)分別設(she)定(ding)為(wei)(wei)：1區(qu)160 °C，2區(qu)230 °C，3區(qu)270 °C，單絲機頭(tou)加熱溫(wen)度(du)(du)為(wei)(wei)260 °C；螺桿轉速(su)為(wei)(wei)2 r/min，預拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)(bei)(bei)率在6倍(bei)(bei)(bei)(bei)左(zuo)右，制備出(chu)表(biao)面(mian)光滑(hua)具(ju)有(you)(you)(you)高倍(bei)(bei)(bei)(bei)拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)性能(neng)的(de)(de)(de)直徑(jing)為(wei)(wei)450 μm的(de)(de)(de)初生(sheng)絲。以(yi)(yi)獲得(de)最(zui)大(da)(da)有(you)(you)(you)效拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)(bei)(bei)率和最(zui)大(da)(da)拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)強(qiang)度(du)(du)為(wei)(wei)目的(de)(de)(de)  ，對拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)工(gong)藝進行了(le)研究(jiu)，研究(jiu)表(biao)明：采用(yong)(yong)濕拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)的(de)(de)(de)方法，相比于水浴(yu)，油浴(yu)條件下(xia)纖(xian)維(wei)(wei)可(ke)以(yi)(yi)獲得(de)更高的(de)(de)(de)最(zui)大(da)(da)有(you)(you)(you)效拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)(bei)(bei)率和力學(xue)性能(neng)。存在一個(ge)最(zui)佳(jia)的(de)(de)(de)拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)溫(wen)度(du)(du)，即90 °C附近時(shi)，PE-UHMW纖(xian)維(wei)(wei)可(ke)以(yi)(yi)獲得(de)最(zui)大(da)(da)拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)(bei)(bei)率以(yi)(yi)及最(zui)好(hao)的(de)(de)(de)力學(xue)性能(neng)。拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)速(su)度(du)(du)小于1 m/min情況下(xia)，纖(xian)維(wei)(wei)獲得(de)的(de)(de)(de)最(zui)大(da)(da)拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)(bei)(bei)率基本不(bu)變，當拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)速(su)度(du)(du)繼續(xu)增加時(shi)，其(qi)最(zui)大(da)(da)拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)倍(bei)(bei)(bei)(bei)率迅速(su)下(xia)降。在目前獲得(de)的(de)(de)(de)最(zui)佳(jia)拉(la)(la)(la)伸(shen)(shen)(shen)(shen)工(gong)藝條件下(xia)可(ke)制備出(chu)強(qiang)度(du)(du)為(wei)(wei)1.2 GPa的(de)(de)(de)PE-UHWM纖(xian)維(wei)(wei)。

摘要選材：工程塑料應用

深圳(zhen)市(shi)久信達(da)科技有限公司主要(yao)生產(chan)(chan)的產(chan)(chan)品有降解(jie)袋(dai)、可(ke)降解(jie)環保(bao)袋(dai)、可(ke)回收(shou)袋(dai)、CPE磨砂袋(dai)、纖(xian)維袋(dai)、無紡布袋(dai)、熱縮袋(dai)、CPE袋(dai)、POF熱縮袋(dai)、CPE膠袋(dai)生產(chan)(chan)等環保(bao)內包裝袋(dai)。