主要是根据凝胶纺丝的加工原理,将超高分子量聚丙烯(UHMWPP)粉末配制成数种纺丝溶液,采用凝胶纺丝方式,

来探讨其凝胶纺丝的可行性及各种纺丝浓度下形成的凝胶纤维之微细构造的变化情形。并藉由扫描式差热分析仪,测凝胶纤维的熔点;以万能强力试验机,测纤维的抗张强度;

 

再以偏光显微光谱仪,测纤维之分子顺向度;最后以电子显微镜,观察凝胶纤维的表面型态。结果显示:在延伸比方面,变化不同纺丝浓度形成的凝胶纤维,

于延伸温度摄氏150度下进行热延伸,其所能达到的最大延伸倍率,以纺丝浓度为 5.2(wt%)最佳,且值高达187左右;在抗张强度方面,

 

将各种浓度分别于延伸比为15,60,90,120倍作强力测试,结果显示纺丝浓度为 5.2(wt%)可获得较高的抗张强度,且当延伸比为120时其杨氏系数为40GPa左右、抗张强度为1.54Gpa、断裂伸度为4%,此与由广角X光绕射值所测之理论值(杨氏系数为41.2GPa、抗张强度为1.23Gpa)相较下似乎很相近,

 

代表分子链是接近高顺向度的纤维结构。关于热性质方面,熔点随着延伸比的增加而增加,但变化不同纺丝浓度却对纤维的熔点几乎无影响。

 

于分子顺向度方面,将不同浓度的凝胶纤维进行各种延伸倍率的双折射率 (.DELTA.n)测定,结果显示纺丝浓度为5.2wt%有较明显的双折射率值;

 

在表面型态观察得知凝胶纤维延伸前的表面型态有孔洞的情形,但经延伸处理后纤维的结晶型态逐渐呈微纤状的顺向结构。

 

总之,凝胶纤维经延伸后,由于分子链间的纠缠程度降低使得延伸性大幅度的提高,因此物性方面如抗张强度、模数、熔点及双折射率均随延伸倍率增加而有明显的提高