融解紡糸による高強度ポリアミド繊維およびその凝集状態構造制御に関する研究進展

Cheng-yao Liang ,  

Wei-lei Huang ,  

Yu Gao ,  

Sen-long Yu ,  

Heng-xue Xiang ,  

Li-ping Zhu ,  

Ze-xu Hu ,  

Yan-hua Chen ,  

Mei-fang Zhu ,  

摘要

ポリアミド繊維は、世界で最も早く工業生産が実現した合成繊維であり、現在では生産量が世界第2位の合成繊維です。引き裂き強度が高く、破断伸び率が大きく、弾性回復性に優れた特性を持つため、繊維衣料、産業用糸、ホームテキスタイルおよび特殊防護などの分野で広く使用されています。産業技術の発展と革新に伴い、従来のポリアミド繊維は破断強度が低いため、特定の特殊用途における性能要件を満たすことが困難になっています。ポリアミドの隣接する分子鎖間のアミド結合は水素結合を形成しやすく、分子鎖間の相互作用が強いため、高倍率伸長によって高配向構造を得ることが難しく、これが強度向上の制約となっています。既存の紡糸システムにおけるポリアミド繊維の機械的性能のボトルネックを打破するためには、プロセス・構造・性能の三元関係を深く理解し、ポリアミド繊維の多層構造を正確に制御して、高強度化を実現する必要があります。本稿では、紡糸段階の3つの重要なプロセス(融解押出、延伸、熱定型)における繊維形成過程の多スケールな構造変化および紡糸パラメーターが構造・性能に与える制御機構を議論し、高強度ポリアミド繊維のプロセス設計に理論的指針を提供することを目指します。

关键词

ポリアミド繊維; 凝集状態構造; 高性能; 融解紡糸

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