丝胶蛋白接枝聚合丙烯腈纺丝液的稳态流变性能

摘要

为充分利用蚕丝缫丝工艺中的废弃丝胶蛋白，并改善腈纶纤维的吸湿性能，将丝胶蛋白与丙烯腈进行接枝聚合，制备出改性纺丝液，进而探讨其稳态流变性能。采用幂律方程、Arrhenius方程及Spencer-Dillon经验公式等工具，对旋转流变仪取得的数据进行处理与拟合，深入分析了丝胶蛋白投料比、引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)用量、温度、剪切速率等因素对纺丝流变特性的影响。研究结果显示：所有不同丝胶蛋白接枝聚合丙烯腈制备的纺丝液均表现出典型的假塑性流体特征，其非牛顿指数小于1。非牛顿指数随温度的升高而增大，而表观黏度、结构黏指数及稠度系数则随温度的上升而降低，黏流活化能随剪切速率的增加先减小后趋于稳定。丝胶蛋白投料比为15%、AIBN用量为0.8%时，所制纺丝液呈现较高的黏度，且对温度与剪切速率较为敏感。通过适当提高温度，可有效改善可纺性。

关键词

稳态流变性能 / 聚丙烯腈纺丝液 / 丝胶蛋白 / 黏度 / 剪切速率 / 黏流活化能

基金资助

中央高校基本科研业务费专项资金资助(CUSF-DH-T-2023050)