熔融纺高强度聚酰胺纤维及其凝聚态结构调控研究进展

梁程耀，黄威蕾，高宇，俞森龙，相恒学，朱丽萍，胡泽旭，成艳华，朱美芳(东华大学先进纤维材料全国重点实验室 材料科学与工程学院)

摘要：聚酰胺纤维是世界上最早实现工业化生产的合成纤维，也是当今产量第二大的合成纤维，因其具有拉伸断裂强度高、断裂伸长率大、回弹性优等特性，而被广泛应用到纺织服装、工业丝、家纺和特殊防护等领域. 随着工业技术的发展革新，常规的聚酰胺纤维由于断裂强度较低已难以满足某些特殊应用场景的性能需求. 聚酰胺相邻分子链间的酰胺键间极易形成氢键，致使分子链间的相互作用力较强，难以通过高倍牵伸获得高取向结构从而限制了其强度的提高. 为突破现有纺丝体系下聚酰胺纤维力学性能的瓶颈，需要深入了解工艺−结构−性能三元关系，精准调控聚酰胺纤维的多层次结构，进而实现聚酰胺纤维的高强化. 本文就纺丝阶段的三个重要阶段(熔融挤出、牵伸和热定型)讨论了纤维在成形过程中的多尺度结构演变以及纺丝参数对其结构−性能的调控机制，有望为高强聚酰胺纤维工艺设计提供理论指导.

关键词：聚酰胺纤维；凝聚态结构；高性能；熔融纺丝