GRS2000芳綸高剪切沉析機：其制法是將聚合物稀溶液等在強烈攪拌下供入大量的凝固液，或?qū)⑸鲜鋈芤旱募?xì)流在強烈攪拌下流入大量的凝固液中，沉析成纖條體。例如，將平均分子量為4萬的聚對苯二甲酰對苯二胺樹脂溶于濃硫酸中配制成濃度1%的溶液，在強烈攪拌下注入正丁醇(或二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、丙二醇)，可制得直徑200—400á，強度60—68MPa，模量1.9一2.1GPa，斷裂伸長15—21%的纖條體。聚間苯二甲酰間苯二胺纖條體則可通過后一方法制取。
沉析纖維的制備及性能：
沉析纖維是聚合物溶液在高速剪切的凝固浴中瞬間形成的，時間大約為10-5 s，因此沉析纖維形成過程中各影響因素的控制對其性能具有重要影響。
沉析纖維成形過程中，首先可將聚合物溶液看作一種具有一定粘彈性的非牛頓流體，其在高速剪切的凝固浴中被液體的剪切力迅速拉伸變形。在聚合物溶液被拉伸變形的同時，凝固劑則透過凝固浴與聚合物溶液的界面滲入其內(nèi)部，隨著聚合物溶液內(nèi)部凝固劑濃度的升高，聚合物溶液由液態(tài)逐漸向固態(tài)轉(zhuǎn)變。聚合物溶液被拉伸變形、凝固劑向溶液內(nèi)部滲透和聚合物溶液由液態(tài)逐漸向固態(tài)轉(zhuǎn)變同時發(fā)生，直至達(dá)到一臨界值 ―― 高速剪切凝固浴的剪切力不能再使逐漸凝固的聚合物液滴產(chǎn)生形變?yōu)橹?，即形成沉析纖維。
在沉析纖維的制備過程中，聚合物溶液性質(zhì)（濃度、黏度、溫度、離子含量等）、凝固浴性質(zhì)（溶劑與凝固劑配比、凝固浴溫度、離子濃度等）和剪切速率（大于12 s-1）是影響沉析纖維形成及其性能的主要因素。
沉析纖維的應(yīng)用 ：芳綸紙及其復(fù)合材料、生物用材料方面
目前，國內(nèi)外對沉析纖維的研究大多集中在制備工藝的選擇和優(yōu)化以及對沉析纖維形貌、尺寸的觀察方面，而對制備過程中各因素與沉析纖維的形貌、尺寸、性能之間的關(guān)系尚未能進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究，特別是對沉析纖維形成機理的研究極少。因此，未來研究重點將集中于以下幾方面：
沉析纖維在高速剪切凝固浴中形成，因此穩(wěn)定剪切速率是制備尺寸和性能穩(wěn)定良好沉析纖維的主要因素，故可對產(chǎn)生高速剪切的設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計；
?。?）金屬離子不僅對沉析纖維成形過程具有重要影響，其殘留含量對沉析纖維及芳綸紙和復(fù)合材料的電絕緣等性能具有關(guān)鍵影響，可從聚合入手，選擇可替代金屬鹽的中和劑；
?。?）當(dāng)前制備沉析纖維大多是在室溫條件下，而通過調(diào)節(jié)環(huán)境溫度可實現(xiàn)對聚合物溶液黏度、凝固浴擴(kuò)散系數(shù)等沉析纖維形成過程中主要性能影響因素的調(diào)控。
從設(shè)備角度來分析，影響分散 效果因素有以下幾點：
1 分散頭的形式（批次式和連續(xù)式）（連續(xù)式比批次好）
2 分散頭的剪切速率 （越大，效果越好）
3 分散頭的齒形結(jié)構(gòu)（分為初齒，中齒，細(xì)齒，超細(xì)齒，約細(xì)齒效果越好）
4 物料在分散墻體的停留時間，乳化分散時間（可以看作同等的電機，流量越小，效果越好）
5 循環(huán)次數(shù)（越多，效果越好，到設(shè)備的期限，就不能再好）
線速度的計算：
剪切速率的定義是兩表面之間液體層的相對速率。
– 剪切速率 (s-1) = v 速率 (m/s)
g 定-轉(zhuǎn)子 間距 (m)
由上可知，剪切速率取決于以下因素：
– 轉(zhuǎn)子的線速率
– 在這種請況下兩表面間的距離為轉(zhuǎn)子-定子 間距。
定-轉(zhuǎn)子的間距范圍為 0.2 ~ 0.4 mm
速率V= 3.14 X D（轉(zhuǎn)子直徑）X 轉(zhuǎn)速 RPM / 60
高的轉(zhuǎn)速和剪切率對于獲得超細(xì)微懸浮液是非常重要的。根據(jù)一些行業(yè)特殊要求，思峻公司在GR2000系列的基礎(chǔ)上又開發(fā)出GRS2000超高速剪切乳化機機。其剪切速率可以14000 rpm，轉(zhuǎn)子的速度可以達(dá)到44m/s。在該速度范圍內(nèi)，由剪切力所造成的湍流結(jié)合專門研制的電機可以使粒徑范圍小到納米級。剪切力更強，乳液的粒經(jīng)分布更窄。由于能量密度高,無需其他輔助分散設(shè)備,可以達(dá)到普通的高壓均質(zhì)機的400BAR壓力下的顆粒大小.
2、設(shè)備特點
GRS設(shè)備與傳統(tǒng)設(shè)備相比：
高效、節(jié)能
傳統(tǒng)設(shè)備需8小時的分散加工過程，GRS設(shè)備1小時左右完成，超細(xì)分散效果好，能耗極大降低；
高速、高品質(zhì)
傳統(tǒng)設(shè)備的攪拌轉(zhuǎn)速每分鐘幾十轉(zhuǎn)，帶分散功能的轉(zhuǎn)速每分鐘1500轉(zhuǎn)以內(nèi)，只完成宏觀分散加工，超細(xì)分散能力極為有限；GRS設(shè)備的轉(zhuǎn)速每分鐘10000～15000轉(zhuǎn)之間，超高線速度產(chǎn)生的剪切力，瞬間超細(xì)分散漿料中的粉體。
設(shè)備選型表：
型號 | 流量 L/H | zui大喂粉量 Kg/h | 功率 Kw | 固體/液體/輸出連接 DN |
GRS2000/4 | 3，000 | 500 | 2.2 | 25/25/15 |
GRS2000/5 | 15，000 | 2，500 | 7.5 | 25/32/32 |
GRS2000/10 | 35，000 | 5，500 | 18.5 | 40/50/50 |
GRS2000/20 | 65，000 | 8，500 | 37 | 50/65/65 |
GRS2000/30 | 100，000 | 14，000 | 90 | 80/100/100 |
GRS2000/50 | 200，000 | 28，000 | 160 | 125/150/150 |
表注：流量可以根據(jù)流體的固含量以及附加泵的情況或減少25%。
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