并列型PTT/PET复合纤维的卷缩特性及力学性能的研究

研究了不同线密度PTT/PET复合纤维经过热湿处理前后的形态结构,卷缩特性,卷曲回弹性和拉伸性能变化。结果显示:经过热水热处理后,纤维的卷曲半径明显减小,半径收缩率增大;温度越高,纤维卷曲半径越小,半径收缩率越大。纤维的卷曲收缩率和卷曲模量随着线密度的增加而减小,卷曲稳定度随线密度增加有最大值。纤维的弹性恢复率随线密度的增大而增大,纤维的紧缩伸长率在167 dtex附近有最大值。复合纤维的初始模量随线密度的增加而减小,热处理后的初始模量变小;断裂伸长率随线密度的增加而增大,经热处理后数值增大;断裂强度在热处理前后与线密度关系不大,热处理后断裂强度略有减小。     

聚乙烯醇/磺酸化碳纳米管复合纤维的制备与性能研究

采用湿法纺丝法制备了聚乙烯醇/磺酸化多壁碳纳米管(PVA/s-MWCNTs)复合纤维,并对复合纤维的结构与性能进行了表征。结果表明:当纤维中s-MWCNTs质量分数为5%时,s-MWCNTs均匀地分散在PVA基体中,当s-MWCNTs质量分数增加到8%时,纤维中出现少许s-MWCNTs团聚体;随着s-MWCNTs含量的增加,复合纤维的结晶度逐渐降低,PVA微晶取向度先增大后减小,纤维的模量和断裂强度均先增大后减小,电导率逐渐增加;当s-MWCNTs质量分数为5%时,纤维力学性能较好,其断裂强度和模量分别为0.83GPa和15 GPa,而s-MWCNTs质量分数为8%时,纤维电学性能较好,其电导率为0.65 S/m。     

PVA/SA/MF阻燃复合纤维的制备和性能研究

以聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)和三聚氰胺-甲醛树脂(MF)混合液为纺丝原液,采用湿法纺丝工艺制备PVA/SA/MF复合纤维。研究了PVA与SA及MF的共混比例对复合纤维阻燃性能和力学性能的影响。结果表明:PVA/SA/MF复合纤维的表面均匀光滑,其内部为网状结构;随着MF含量的增加,复合纤维阻燃性能增强,但其断裂强度呈现先增加后降低的趋势;当PVA∶SA∶MF质量比为10∶1∶4时,复合纤维的阻燃性能和力学性能均较好,其极限氧指数(LOI)为29. 8%,断裂强度为3. 19 c N/dtex;当PVA∶SA∶MF质量比为10∶1∶6时,复合纤维的阻燃性能、热性能及耐阻燃耐久性最好,其LOI为32. 0%,600℃时的质量保持率为24%左右,水洗50次后的LOI为25. 9%。     

丝素蛋白/海藻酸钠复合纤维的制备与性能表征

为了提高海藻酸钠(SA)纤维的力学性能,将从蚕茧中提取的丝素蛋白(SF)和SA共混,制备了SF/SA纺丝溶液,通过湿法纺丝制得SF/SA复合纤维,对纺丝溶液流变性能进行了研究,对SF/SA复合纤维进行了结构与性能表征。结果表明:SF/SA纺丝溶液为切力变稀的假塑性流体,纺丝溶液的表观黏度随SF含量增加呈增加的趋势,当SF质量分数(相对SA)为10%时,纺丝溶液结构黏度指数最小,可纺性最好;提取的SF以无规卷曲结构和β-折叠结构为主,SA和SF间有较强的氢键作用;SF/SA复合纤维以非晶形态存在,纤维表面存在明显的沟槽结构,与纯SA纤维相比,SF的加入提高了SA纤维的力学性能,SF质量分数为10%的SF/SA复合纤维的断裂强度高达1.63 cN/dtex,较SA的提高了22.5%,SF的加入使复合纤维的耐热性略有降低。     

多壁碳纳米管/聚乙烯醇缩丁醛复合相变纤维的制备与性能

利用微流控技术成功制备了以石蜡(RT27)为芯层、共混多壁碳纳米管(MWNT)的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为鞘层的核-鞘型MWNT/PVB 复合相变纤维。系统研究了MWNT 的含量对复合相变纤维的形貌、力学性能、热性能、导热性能的影响。研究结果表明,MWNT 的加入显著提高了MWNT/PVB 复合相变纤维的力学性能和导热性能。随着MWNT 含量增加,MWNT/PVB 复合相变纤维的断裂强度先增大后减小。当MWNT 含量为0.5%时,复合相变纤维的断裂强度最大,比未添加MWNT 相变纤维的断裂强度提高了28.27%。在42℃高温下,比较缠绕MWNT 含量为4%的复合相变纤维和缠绕未添加MWNT 相变纤维的模型帽子的内部温度,前者从相同的初始温度17℃升温到达石蜡RT27 的相变温度(27℃)所用的时间比后者减少了25%。研究结果为制备具有良好导热性能、高强度和稳定、快速调温性能的相变纤维提供重要的实验参考和指导。     

纺丝工艺对PET/PTT复合纤维性能的影响

将不同黏度的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)与聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)按质量比40∶60进行混合,通过熔融复合纺丝、拉伸制得PET/PTT复合纤维,研究了纺丝工艺对纤维力学性能以及卷曲弹性的影响。结果表明:随着PET与PTT的特性黏数差由0.12 d L/g增加至0.54 d L/g,PET/PTT复合纤维的断裂强度和初始模量下降,断裂伸长率增加;随着拉伸比由2.5增加至4.5以及拉伸辊温度由120℃升高至150℃,PET/PTT复合纤维的断裂强度增加,断裂伸长率降低,卷曲性能增加,弹性增大。     

电纺制备聚乳酸/纳米氧化镓复合纤维膜及其性能研究

采用静电纺丝技术分别制备了纯聚乳酸（PLA）纤维膜及不同纳米氧化镓（NGO）含量的PLA/NGO复合纤维膜,并通过扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、电子万能试验机等仪器对复合纤维膜的表面形貌、结晶性能、力学性能进行了表征,还利用震荡烧瓶法对复合纤维膜的抗菌性能进行了评价。结果表明,随着NGO用量的增加,复合纤维膜的纤维的直径逐渐减小,直径分布变宽;随着NGO用量的增加,复合纤维膜的熔融温度和结晶度均出现先上升后下降的趋势;复合纤维膜的断裂强度和弹性模量随着NGO用量的增加先增加后减小,而断裂伸长率先降低后升高;PLA/NGO复合纤维膜对金黄色葡萄球菌具有良好的抑菌效果,且随着NGO含量的增加抗菌效果增强。     

热处理对PET/PTT复合纤维力学性能的影响

对不同线密度的聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸丙二醇酯(PET/PTT)复合纤维分别进行干热处理,常压沸水处理,120℃及0.2MPa的高压沸水处理,研究了其热处理前后的力学性能。结果表明:PET/PTT复合纤维经常压沸水处理后,初始模量下降,断裂伸长率及断裂功增大,断裂强度略有减小;复合纤维经高压沸水处理后,其力学性能明显提高,常压沸水处理其次,干热处理则变化不大;复合纤维经干热处理后,其初始模量、断裂强度、断裂伸长率及断裂功随温度的升高均先升高后降低,150℃时达到最大。     

PTT/PET并列复合短纤维的卷曲和拉伸性能研究

对毛型聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)并列复合短纤维进行卷曲和拉伸性能测试,对比分析了PTT/PET复合短纤、PTT/PET复合长丝和羊毛纤维的卷曲形态及卷曲性能,并通过实验探明处理PTT/PET短纤维的最佳时间和温度。实验结果表明,PTT/PET短纤的卷曲性能随温度的升高而变优,90℃时达到最佳,处理时间达到15min时,可使复合纤维卷曲性能达最佳状态。经过湿热处理后,PTT/PET并列复合短纤单位长度内的卷曲数明显增大,卷曲半径减小,三维卷曲形态更加明显。经过热处理的纤维,断裂强度和弹性模量下降,断裂伸长率增加。     

中空橘瓣型PET/PA6双组分纺粘纤维生产工艺研究

以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚己内酰胺(PA6)切片为原料,制备了中空橘瓣型PET/PA6双组分纺粘纤维,研究了熔体单孔挤出速度(V_m)和拉伸风压(P)对纤维直径、力学性能和结晶度的影响。研究结果表明:当V_m一定时,纤维直径和中空直径均随P增加而逐渐减小;当P一定时,纤维直径和中空直径均随V_m增加而增大;当V_m一定时,随着P增加,纤维断裂强度增加,断裂伸长率降低,结晶度增大;当V_m为1.2 g/min,P从0.10 MPa增加到0.35 MPa时,纤维直径由31.2μm减小到19.8μm,结晶度从4.32%增大到27.81%。     

拉伸速度对PET/PC原位复合纤维形态和力学性能的影响

采用"熔融挤出-热拉伸-淬冷"法制取了聚对苯二甲酸乙二酯(PET)/聚碳酸酯(PC)原位复合纤维。分别采用SEM、DSC表征了共混体系的形态结构和玻璃化转变温度,研究了拉伸速度对PET成纤性和原位复合纤维断裂强度的影响。结果表明:PET和PC是热力学不相容的,但这种不相容性却有利于微纤的形成;拉伸速度的提高,使得PET组分的玻璃化转变温度略有提高;随着拉伸速度的增加,PET微纤的平均直径逐渐减小,尺寸分散性变小;随着拉伸速度的增加,原位复合纤维的断裂强度逐渐增大。     

TiO_2/ZnO超细粉体共混改性PET的流变性能

将改性的二氧化钛/氧化锌(TiO2/ZnO)超细复合粉体应用于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的共混改性,研究了改性PET的流变性能及其纤维的力学性能。结果表明:改性PET共混物为非牛顿假塑性流体,其表观粘度随剪切速率的增大而减小;随着超细粉体含量增大,改性PET共混物非牛顿流动指数下降,熔体粘度对温度的敏感性增大,流变性能改善;当超细粉体质量分数为5%时,改性PET共混物粘流活化能可达81.5 kJ/mol;随着超细复合粉体添加量增大,改性PET纤维断裂强度下降。     

高低黏PET并列复合纤维的制备与性能

以两种不同特性黏度的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为原料,利用复合纺丝技术,一步法制得并列复合全拉伸丝(FDY)。采用声速法、差式扫描量热法等测试手段,分析了纺丝、热定形工艺对并列复合FDY的声速取向因子和结晶度下降,断裂伸长率增大,断裂强度减小,纤维的卷曲性能变好;随着热定形温度的升高,纤维的声速取向因子和结晶度增大,断裂强度提高,纤维的断裂伸长率和卷曲性能下降。     

拉伸热定型对PET-PA/PA6共混纤维结构与性能的影响

以聚酯-聚酰胺共聚物/聚酰胺6(PET-PA/PA6)共混物为原料,采用熔融纺丝法制备了PET-PA/PA6共混纤维,讨论了拉伸热定型工艺对PET-PA/PA6共混纤维结构与性能的影响。结果表明:随拉伸倍数的增大,PET-PA/PA6共混纤维的断裂强度、取向度、结晶度以及沸水收缩率均明显增大;拉伸温度和热定型温度对PET-PA/PA6共混纤维的断裂强度和取向度的影响相对较小;随拉伸温度的升高,PET-PA/PA6共混纤维的断裂强度、取向度和结晶度呈现先增大后减小的趋势,并在拉伸温度为85℃时出现最大值;随热定型温度的升高,PET-PA/PA6共混纤维的结晶度增大、沸水收缩率减小;较佳的工艺条件为拉伸倍数1.6,拉伸温度85℃,热定型温度150℃。     

纺粘法制备PA 6粘合纤维的工艺研究

利用纺粘非织造设备制备锦纶6(PA 6)粘合纤维,研究了泵供量、拉伸气流强度和纺丝温度对PA6粘合纤维结构和力学性能的影响。结果表明:纤维结晶度随着拉伸气流强度的增加而增加;纤维直径随着泵供量减小和拉伸气流强度增加而减小;纤维的断裂强度随着拉伸气流强度的增加而增加,纤维的断裂伸长率随之逐渐减小;泵供量和纺丝温度对纤维的结构和力学性能影响较小;当纺丝温度为240℃,泵供量为96m L/min,拉伸风电机频率为40 Hz时,所制得的PA 6纤维直径为26.7μm,断裂强度为2.36 c N/dtex,断裂伸长率为1 760.2%。     

热定形对并列复合再生聚酯短纤维性能的影响

以再生聚酯瓶片料和泡料混合料为原料进行并列复合纺丝,并经后纺工艺处理得到并列复合再生聚酯短纤维。通过对纤维进行干热定形,研究热定形温度、时间对并列复合再生聚酯短纤的强伸性能、卷曲性能和热收缩性能的影响。结果表明:聚酯短纤维的断裂强度和断裂伸长率随着热定形温度升高而增大;断裂强度随热定形时间的延长逐渐下降,断裂伸长率先增大后减小,在20 min时达到最大值,为17.4%,声速取向因子则随着热定形时间的延长呈现下降趋势。纤维的卷曲性能随着热定形温度的升高而改善,较短的时间内,纤维的卷曲性能已经达到最佳;热定形温度的升高使纤维的热收缩率增大;并列复合再生聚酯短纤维的最佳热定形温度是140～160℃,最佳定形时间为10 min。     

大直径PTT/PET皮芯型复合纤维的性能研究

采用一定比例的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)进行复合纺丝纺制以PTT为皮,PET为芯的大直径PTT/PET皮芯型复合纤维,研究了熔体温度、冷却水温度、复合比对PTT/PET复合纤维力学性能和弹性回复性能的影响。结果表明:较佳的PTT和PET的熔体温度分别为265℃和285℃,冷却水温度为50～60℃,PTT/PET质量比为50/50;随着PTT含量增加,PTT/PET复合纤维的断裂强度降低,断裂伸长率增加,弹性回复率增大。     

SA溶液浓度对乳液静电纺丝SA/PCL纳米纤维成形的影响

乳液静电纺丝可制备同时含有亲水和亲油两相结构的复合纳米纤维。以聚己内酯(PCL)/三氯甲烷为连续相,海藻酸钠(SA)/去离子水为分散相,失水山梨醇脂肪酸酯(Span80)为乳化剂,制备油包水(W/O)型乳液,并采用乳液静电纺丝技术制得SA/PCL复合纳米纤维膜,经与Ca2+置换制得海藻酸钙(CA)/PCL复合纤维膜,研究了SA溶液浓度对纤维成形的影响。结果表明:表面活性剂Span80和分散相SA水溶液的加入可有效增加PCL的可纺性;当乳液体系中SA溶液体积一定,SA溶液浓度对SA/PCL乳液的黏度无明显影响;随SA溶液浓度的增加,SA/PCL乳液的表面张力降低,SA/PCL复合纳米纤维的直径出现极大值,但均小于仅添加Span80所得的PCL纳米纤维;SA在复合纳米纤维成形过程中会向纤维表面迁移,从而可实现SA与Ca2+交换,且离子交换后形成纤维间的粘连结构。     

不同相对湿度下亲疏水纳米纤维膜空气过滤性能实验研究

利用静电纺丝法制备了表面静态接触角为23.6°的具有亲水功能的PAN/PVP复合纳米纤维膜、接触角为81.2°的PAN纳米纤维膜、接触角为131.9°的具有疏水功能的PAN/PVDF复合纳米纤维膜。利用自行搭建的空气过滤实验台，在40%、55%、70%三种相对湿度下对三种纳米纤维膜进行空气过滤实验，对纳米纤维膜的过滤效率、阻力损失及品质因子进行分析。结果表明：三种纳米纤维膜的过滤效率随着相对湿度的增大而升高，PAN/PVP膜和PAN膜的阻力损失随着相对湿度的增大而增加，PAN/PVDF的阻力损失随着相对湿度的增大而减小；PAN/PVP膜和PAN膜的品质因子随着相对湿度的增大而减小，PAN/PVDF膜的品质因子随着相对湿度的增大而增大，湿度越大，PAN/PVDF纳米纤维膜的过滤性能越显著。     

干湿法含硼高强高模PVA纤维的制备及其结构性能研究

以二甲基亚砜/水(DMSO/H_2O)为混合溶剂,硼酸为交联剂,采用干湿法纺丝制备含硼高强高模聚乙烯醇(PVA)纤维(简称PVA-B纤维),研究了其结构性能。结果表明:随着硼酸含量的增加,PVA-B纤维的断裂强度和初始模量先增大后减小,断裂伸长率先减小后增大,当硼酸质量分数(硼酸质量相对PVA质量)为0.6%时,PVA-B纤维的强度和模量达到最大,其值分别为15.45 cN/dtex和412.76 cN/dtex。与PVA纤维相比,硼酸质量分数为0.6%的PVA-B纤维的断裂强度和初始模量均大幅度提高,且其纤维的取向度、结晶度、熔点、最大热失重速率的温度均得到提高,其取向度为96.73%,结晶度为75.40%,熔点为239.5℃,最大热失重速率的温度为378.6℃。