2.3.2 溶液粘度
旋轉(zhuǎn)法,NDJ-79型旋轉(zhuǎn)粘度計,剪切速率175s-1;
落球法,自制落球粘度計,粘度管直徑φ30mm,鋼球直徑φ3mm,下落高度200mm。
2.3.3 溶液穩(wěn)定性和助劑對溶液穩(wěn)定性的影響
落球法測定70℃條件下,溶液粘度隨時間的變化。
2.3.4 溶液可紡性
血球計數(shù)板法和JTT型投影儀測定溶液的膠粒數(shù);以自制干法紡絲裝置進行實際紡絲實驗。
3 結(jié)果與討論
3.1 溶液的粘流性
由圖1~2可知,本實驗所配制的紡絲溶液,其粘度隨濃度的增加而增加,隨溫度和表面活性劑加入量的增加而降低。這是因為隨著溶液濃度的增加,蛋白質(zhì)大分子間的作用力和瞬間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)增加,使得溶液粘度增加。當溫度上升或表面活性劑用量增加時,大分子鏈段的活動能力變大,分子間力減弱,瞬間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被破壞而導致粘度下降。而且隨著溶液濃度的提高,其粘流活化能增大,粘度受溫度的影響也就越顯著。表明該溶液符合一般高聚物溶液的基本特性和Arrhenius方程式η=A·expEη/RT所表征的規(guī)律。式中A為由聚合物種類、分子量、鏈剛性決定的常數(shù),Eη為粘流活化能,T為絕對溫度,R為氣體常數(shù)[7]。
3.2 溶液的穩(wěn)定性
紡絲溶液在紡絲前必須保溫、脫泡、存放,以保證連續(xù)紡絲,但蛋白質(zhì)大分子在70℃下長時間存放時,在聚合物時溫等效原理的作用下,會發(fā)生肽鍵的斷裂而生成多種低分子衍生物而導致溶液粘度急劇下降,使溶液的穩(wěn)定性變壞。為了保證溶液的穩(wěn)定性,滿足紡絲工藝的需要,本文考察了加入交聯(lián)劑增強大分子網(wǎng)絡(luò)和分子間力來適當提高溶液的粘度和粘流活化能的可能。由實驗結(jié)果(圖3~4)可以看出,通過選取恰當?shù)慕宦?lián)劑并控制好交聯(lián)劑的用量,可以有效地避免大分子發(fā)生水解,提高溶液的粘流活化能而使溶液保持較好的熱穩(wěn)定性并延長溶液的存放時間[7,8]。
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