尼龍66切片相對黏度測定的影響因素

李爽

平頂山神馬簾子布發(fā)展有限公司 河南 平頂山 467000

引言

隨著社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，政府部門愈發(fā)提高對尼龍66切片的重視程度，其作為一種高聚合物，自身分子量要遠超過其他物質(zhì)的分子量，而分子量作為評價聚合物性能的重要標(biāo)準(zhǔn)，其分子量高低和產(chǎn)品各方面性能有直接關(guān)系，如耐熱性、機械強度等性能。因此，工作人員通過利用專業(yè)設(shè)備來檢測高聚物中的黏度值，能大概估算出尼龍66切片的平均分子量，且能提高產(chǎn)品品質(zhì)問題，避免在日常尼龍66切片生產(chǎn)過程中出現(xiàn)嚴(yán)重的黑粒現(xiàn)象，指導(dǎo)工作人員嚴(yán)格遵循生產(chǎn)步驟進行生產(chǎn)、提高生產(chǎn)的穩(wěn)定性和安全性，確保實現(xiàn)尼龍生產(chǎn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，所以在提高尼龍66切片產(chǎn)品的質(zhì)量控制力度時，要加強對黏度的控制能力，將其作為實驗最重要的指標(biāo)。從纖維強度指標(biāo)方面來看，在某種范圍內(nèi)成纖高聚合強度很容易隨著分子量增加而出現(xiàn)改變，但超過標(biāo)準(zhǔn)范圍時，雖然分子量會逐漸增加，但纖維強度被一直停留在某個閾值，而過高的分子量很容易產(chǎn)生聚合原液黏度大幅度增加，引起紡織生產(chǎn)困難的問題。目前，企業(yè)將尼龍66切片黏度檢測環(huán)節(jié)主要分為測量、溶解、配樣三個環(huán)節(jié)，本文從該三個環(huán)節(jié)來為基礎(chǔ)，來測試在相對黏度測定過程中所存在的影響因素，從而有效提高相對黏度測定的準(zhǔn)確性，給尼龍66切片生產(chǎn)帶來不同程度的助力[1]。

1 尼龍66切片黏度概述

黏度是判斷切片是否合格的最直觀的一個指標(biāo)，也是判斷可紡性好壞的一項重要指標(biāo)。當(dāng)聚合不穩(wěn)，黏度不穩(wěn)，分子量出現(xiàn)或高或低波動時，紡絲工藝調(diào)整就會比較頻繁，若分子量太高，紡絲熔體黏度大，熔體在螺桿內(nèi)流動性能差，紡絲機頭壓力升高，紡出的絲發(fā)僵、發(fā)硬，牽伸困難，造成毛絲、斷頭，影響絲的質(zhì)量；若切片分子量太低，紡絲熔體黏度變小，易出現(xiàn)注頭、料塊現(xiàn)象，影響紡絲正常進行，紡出的絲在牽伸難以經(jīng)受高倍牽伸，毛絲、斷頭會顯著增多，同時牽伸絲斷裂強度很低，影響物理指標(biāo)，所以分子量使用應(yīng)有一定的范圍，超出此范圍都要影響紡絲的正常進行[2]。同時，切片分子量分布越窄，該切片內(nèi)部結(jié)構(gòu)越趨均勻，內(nèi)在質(zhì)量較為穩(wěn)定，可紡性也就越好，紡出的絲質(zhì)量波動越小，若切片分子量分布越寬，分子量必定是高低不勻，切片內(nèi)在結(jié)構(gòu)差異大，可紡性差，纖維的質(zhì)量波動也越大，可能在紡絲過程中會出現(xiàn)紡絲螺桿轉(zhuǎn)速、機頭壓力突發(fā)間斷性的波動，進而影響絲條的不勻率，各項物理指標(biāo)不勻率也隨之增大。

2 實驗原理

在檢測尼龍66切片相對黏度時，通常是利用毛細管黏度計法為主要測定方法，其原理是將尼龍66切片投放在某種特殊溶劑中，通過火焰等方式進行加熱處理，當(dāng)切片溫度達到25℃時，再采用烏氏黏度計來檢測溶液的流經(jīng)時間和溶劑的流經(jīng)時間，即是相對黏度[3]。

3 實驗部分

3.1 主要儀器與設(shè)備

①分析天平：利用梅特勒托利多公司所產(chǎn)生的XP205；②磁力攪拌恒溫浴槽：采用德國憂萊博公司出品的ED-15；③恒溫水浴槽：則使用德國憂萊博公司所生產(chǎn)的ME-54V；④分注器：德國憂萊博公司t500；⑤自動黏度計：烏氏黏度計其毛細管內(nèi)徑在1.03±0.02mm，該黏度測定計同樣是由德國憂萊博公司生產(chǎn)。

3.2 主要試劑

利用默克公司所生產(chǎn)的硫酸，該硫酸濃度較純，具有96.0±0.2%的溶液。

3.3 實驗方法

將尼龍66切片放在濃度為96%的硫酸中進行溶解，等到其全部溶解完成后，利用烏氏黏度計在25℃情況下來測量尼龍66切片的相對黏度，并分別從測量方式、溶解時間、樣品溶液配樣方法、測量溫度等方面來做出相應(yīng)實驗。

4 結(jié)果與討論

4.1 樣品溶液配樣方法的影響

不同類型的樣品溶液配樣方法會給樣品溶液濃度帶來不同程度的影響，所以工作人員在選擇樣品溶液配樣方法時要結(jié)合樣品實際情況，選擇最合理的培養(yǎng)方法[4]。在信息化時代背景下，工作人員將配樣方法分為自動配樣和手動配樣兩種方法。手動配樣方法是利用人工的方式選擇重量為0.5000±0.0002g的樣品，將樣品放置在規(guī)定的容量瓶中，然后在容量瓶中添加20～30ml的濃硫酸，來溶解尼龍66切片，再將溶解后所得到的濃硫酸總量來確定其具體刻度；自動配樣方法則是取容量為0.4000～0.5000g的樣品，結(jié)合不同數(shù)量的樣品溶度，添加相對應(yīng)的硫酸數(shù)量，從而進行尼龍66切片相對黏性測試工作（如表1所示）。

表1 不同配樣方法的檢測數(shù)據(jù)

4.2 樣品溶解問題的影響

在溶解尼龍66切片過程中，工作人員要注重溶解溫度，其對于樣品溶解質(zhì)量有至關(guān)重要的作用。一旦溶解溫度要低于標(biāo)準(zhǔn)值，很容易降低樣品溶解速度；而如果溶解溫度遠超標(biāo)準(zhǔn)值，很容易讓樣品在溶解過程中產(chǎn)生強烈的降解反應(yīng)，給樣品相對黏度帶來不同程度的影響，甚至?xí)o相對黏度測定結(jié)果準(zhǔn)確性產(chǎn)生嚴(yán)重影響（如表2所示）。

表2 不同溶解溫度下樣品的檢測數(shù)據(jù)

從表2數(shù)據(jù)可知，溶解溫度很容易給尼龍66切片相對黏度帶來嚴(yán)重影響，隨著溶解溫度上升時間不斷降低，工作人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)其溶解溫度不斷上升時，所檢測的尼龍66切片相對黏度數(shù)據(jù)越低，不同溫度下所檢測出來的數(shù)據(jù)的平均數(shù)據(jù)具有較大差異性，所以在日常分析中要進一步提高樣品溶解溫度的控制力度[5]。

4.3 樣品測定溫度的影響

測定溫度同樣是作為檢測尼龍66切片相對黏度的重要因素，一旦溫度出現(xiàn)不同程度的波動，很容易給黏度值帶來大幅度變化，具體變化數(shù)值如表3所示。

表3 不同測定溫度下樣品的檢測數(shù)據(jù)

從表3數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，樣品溶液的相對黏度和溫度有直接關(guān)系，樣品溶液會根據(jù)溫度上升也出現(xiàn)降低現(xiàn)象。而導(dǎo)致出現(xiàn)該現(xiàn)象的重要因素是由于當(dāng)溫度上升時，會增加溶劑分子、高分子鏈段、大分子鏈等活動能力，分子間的相互作用力會逐漸降低，在溶液內(nèi)所出現(xiàn)的摩擦力會呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢，進一步加強高分子流動性，從而降低尼龍66切片的相對黏度。同時，當(dāng)恒溫水浴溫度波動控制在上下0.05℃時，不會給尼龍66切片相對黏度波動帶來較大影響，所以工作人員要將恒溫水浴槽溫度控制在25±0.05℃以內(nèi)[6]。

4.4 測量方式對流經(jīng)的影響

在測量樣品和溶劑流經(jīng)時間時，主要包括自動測量和手動測量兩種不同方式，而由于手動測量過于依賴人工專業(yè)能力，測量數(shù)據(jù)具有較強的隨意性；而自動測量能通過合理方式，來降低手動測量帶來的人為因素影響（如表4所示）。

表4 不同測量方式樣品的檢測數(shù)據(jù)

通過分析上述表數(shù)據(jù)可知，自動測定穩(wěn)定性要高于手動測定方式，由于手動測定方式中具有視線誤差因素，導(dǎo)致檢測數(shù)據(jù)存在一定偏差。因此，日常尼龍66切片相對黏度測試中可選擇自動測定方式，能有效提高測定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[7]。

5 結(jié)束語

綜上所述，本文分析尼龍66切片的相對黏度影響因素，在實驗中發(fā)現(xiàn)影響分析結(jié)結(jié)果的主要因素有樣品測定溫度、溶液配樣方法、流經(jīng)時間測定方法、溶解時間。因此，在溶解尼龍66切片時，要合理控制溶解溫度，避免出現(xiàn)切片降解的問題，從而給尼龍66切片相對黏度帶來嚴(yán)重影響。同時，要控制恒溫水浴槽的問題，控制在25±0.05℃范圍，才能真正提高相對黏度數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。