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在PAN原丝制备工程实践过程中我们发现,湿法纺丝工艺过程中,提高纺丝速率后,纤维在牵伸过程中出现毛丝量增加的现象,毛丝现象会使得纤维品质降低,甚至发生断丝。对于处在相同的牵伸工艺以及牵伸环境下,这种可牵伸性的降低必然取决于进入牵伸之前所形成的结构来决定,即初生纤维结构。初生纤维结构是最终原丝结构成型与演变的基础,其重要意义在诸多文献中已经有论述。本文从“提速”这一实际问题出发,探究了剪切速率对挤出胀大效应影响,建立了初生纤维表面沟槽表征方法,研究了剪切速率在初生纤维成型过程中对初生纤维结构的作用机理以及影响,以及对初生纤维结构的调控,同时建立起初生纤维结构和纤维可牵伸性之间的关联性。运用流变仪、微距相机、图像分析软件、扫描电子显微镜、原子力显微镜、XRD等测试分析手段分别对PAN/DMSO浓溶液体系挤出胀大效应以及初生纤维结构进行了测试表征,结果表明:1、湿法纺丝过程中,PAN/DMSO纺丝液在挤出喷丝孔后会发生明显的挤出胀大效应,随着剪切速率提高,挤出胀大比值逐渐增大;纺丝液粘弹特性以及凝固条件会对挤出胀大比值造成影响,这种挤出胀大效应的差异对初生纤维凝固成型过程存在重要影响。2、碳纤维表面沟槽结构形成于湿法纺丝凝固成纤过程中,纺丝液细流挤出胀大效应和凝固效应的共同作用下,纺丝液细流表层在短时间内凝固破裂多次发生,形成沟槽结构,随着剪切速率增大,初生纤维表面沟槽密度增加;法向的挤出胀大会对纤维轴向凝固张力造成影响,剪切速率提高导致的力场变化以及对凝固时间的影响,共同影响初生纤维聚集态结构的形成过程;纺丝速率提高对初生纤维截面形貌影响较小,截面孔隙、圆整度、平均直径几乎无影响,直径差异性有所提高。3、喷丝剪切速率提高,初生纤维的可牵伸性降低,这种可牵性的降低是剪切速率导致的初生纤维各结构变化的宏观表现;研究了纺丝液特性、凝固条件等对可牵伸性的调控,并从初生纤维结构角度进行了分析。