天然彩色棉纤维素LiCl/DMAc（N,N-二甲基乙酰胺）溶液流变性能的研究

本文对天然彩色棉和白棉纤维素LiCl/DMAc（N,N-二甲基乙酰胺）溶液的流变性能进行了比较研究。数据表明三种棉纤维素LiCl/DMAc溶液属于假塑性流体,其中棕棉纤维素溶液的非牛顿指数较高,最接近1,绿棉和白棉的非牛顿指数基本接近。三种纤维素溶液的非牛顿指数随溶液温度的升高而增高,白棉、棕棉纤维素LiCl/DMAc溶液在303K以上、绿棉的LiCl/DMAc溶液在308K以上才会具有较稳定的流变特性。三种纤维素溶液的非牛顿指数随着溶液浓度的增加而减小,棕棉纤维素溶液浓度在1.2%以下,而白棉、绿棉在1.1%以下均具有较稳定的非牛顿指数。     

纤维素/氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺溶液的流变性能

为探究纤维素溶液流变性能对其静电纺丝可纺性的影响,研究了纤维素/氯化锂(LiCl)/N, N-二甲基乙酰胺(DMAc)溶液的稳态流变性能和动态流变性能,并在此基础上进行静电纺丝。结果表明:纤维素/LiCl/DMAc溶液为假塑性流体,溶液的表观黏度、稠度系数、结构黏度指数均随着温度的升高而减小,随着纤维素质量分数的增加而增大,而非牛顿指数的变化规律则相反;20~60 ℃温度下,质量分数为2.5%和3.0%的纤维素/LiCl/DMAc溶液的非牛顿指数更接近1,具有较稳定的流变性能,且结构黏度指数较小,更易进行纺丝操作;室温下,质量分数为3.0%的纤维素/LiCl/DMAc溶液更适宜进行静电纺丝。     

纤维素LiCl/DMAc溶液的制备及其稳定性

研究了纤维素LiCl/DMAc溶液的制备工艺及其稳定性。结果表明,将活化处理的纤维素加入到由LiCl溶解在DMAc中形成的LiCl/DMAc体系中,在100℃下搅拌一定时间后冷却至室温继续搅拌数小时,可得到均匀透明的纤维素LiCl/DMAc溶液。纤维素质量分数越大,配制该溶液所需加热搅拌和室温搅拌时间越长;纤维素聚合度越大,其溶解效果越差;LiCl含有结晶水,纤维素只溶胀不溶解,而且仅当LiCl的质量分数超过6%时,纤维素才有可能完全溶解。另外,通过测定纤维素LiCl/DMAc溶液在不同温度下的黏度随时间的变化率发现,该溶液在低于50℃时,30 d内很稳定,但加热至100℃后,仅可稳定存在15 h。     

纤维素LiCl/DMAc溶液的制备及溶液稳定性

 研究了制备纤维素LiCl/DMAc（氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺）溶液的制备工艺及溶液稳定性。结果表明：将活化处理的纤维素加入到LiCl溶解在DMAc形成的LiCl/DMAc体系中,在100℃下搅拌一定时间后冷却到室温搅拌数小时,可得到均匀透明的纤维素LiCl/DMAc溶液。配制该溶液,纤维素浓度越大, 所需加热搅拌和室温搅拌时间越长;同样,纤维素聚合度越大,其溶解效果越差;LiCl含有结晶水,纤维素只溶胀不溶解,而且只当LiCl质量分数超过6%时, 纤维素才能完全溶解,LiCl含量随纤维素浓度而提高。另外,通过研究纤维素LiCl/DMAc溶液在不同温度下的粘度随时间的变化率,得出了在低于50℃下,该溶液在30天内很稳定;溶液加热至100℃后,可稳定存在15小时的结论。     

静电纺间位芳纶纤维的制备及其性能

以N,N-二甲基乙酰胺（DMAc）为溶剂,加入LiCl和CaCl2制备2种溶解体系,研究了间位芳纶纤维在2种溶解体系中的溶解性能及芳纶溶液的静电纺丝性能。间位芳纶纤维在N,N-二甲基乙酰胺中只能发生有限溶胀,氯化盐的加入有利于芳纶纤维的快速溶解。盐的种类及质量分数对纤维的溶解量、溶解时间以及溶液的黏度具有重要的影响。利用制得的溶液,采用高压静电纺丝技术制备了直径100～500nm的纳米芳纶纤维,纳米纤维直径随纺丝溶液质量分数和盐质量分数的增加而增大。以LiCl/DMAc为溶解体系制得的纳米纤维的均匀性随黏度增大而逐渐提高,且纤维形貌优于在CaCl2/DMAc溶解体系中制得的纤维,但以CaCl2/DMAc溶解体系制得的纳米纤维其热性能明显优于LiCl/DMAc溶解体系纺得的纳米纤维。LiCl/DMAc溶解体系中芳纶溶液质量分数为11％时,制得的纳米芳纶纤维非织造布的力学性能最优。     

二醋酸纤维素纤维纺丝溶液流变性能

为研究二醋酸纤维素纤维纺丝成形工艺,采用Physica MCR101流变仪测试二醋酸纤维素纤维纺丝溶液的质量分数、温度与剪切速率之间的变化关系,得到纺丝溶液的流动曲线.在此基础上,模拟分析出纺丝溶液的非牛顿指数、结构黏度指数和黏流活化能等流变参数.结果表明:二醋酸纤维素纤维纺丝溶液为切力变稀非牛顿流体,随着溶液温度的升高,溶液的表观黏度和结构黏度指数减小,非牛顿指数增加;随着溶液质量分数的增加,溶液的表观黏度和结构黏度指数呈现增大趋势,而非牛顿指数和黏流活化能逐渐减小.     

芳纶/醋酸纤维素纳米纤维的制备及表征

醋酸纤维素在N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中难以进行静电纺丝,将其与芳纶溶液混合后成功制备了芳纶/醋酸纤维素纳米纤维.芳纶/醋酸纤维素混合溶液有利于静电纺丝,当芳纶与醋酸纤维素质量比大于1∶2后即可获得均匀的纳米纤维.随混合溶液中芳纶与醋酸纤维素的质量比和溶液质量分数的提高,纳米纤维中的珠状缺陷逐渐减少.芳纶/醋酸纤...     

大麻纤维在氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺溶解体系中的溶解特性

为提高大麻纤维溶解性能,对大麻纤维进行氢氧化钠预处理和氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺（LiCl/DMAc）溶解处理。用质量分数为18%的氢氧化钠在60℃处理大麻纤维1～4h,然后将预处理后的大麻纤维在不同温度（70、80、95℃）下溶解于质量分数为10％的LiCl/DMAc溶解体系。用扫描电镜、红外光谱仪 和 X 射线衍射仪对溶解前后的大麻纤维进行表征,测试溶解后溶液黏度值。结果表明：氢氧化钠预处理后纤维素的晶型由纤维素Ⅰ转变为纤维素Ⅱ;溶解温度升高,大麻纤维溶解性增强,95℃条件下,预处理2h和3h的大麻纤维在10%LiCl/DMAc溶解体系中能够完全溶解,溶解质量分别为1.0～1.2g和1.2～1.5g;预处理3h的大麻纤维/LiCl/DMAc溶液黏度值更大,溶液稳定。     

利用果胶酶改善天然彩色棉纤维的吸湿性

针对天然彩色棉纤维吸湿性差的问题,利用果胶酶(Scourzyme L)对棕棉和绿棉纤维进行处理,以求去除果胶。采用不同的果胶酶浓度、温度、处理时间以及pH值对棉纤维进行处理,并测试了处理后彩棉纤维的回潮率变化。结果表明:在其他条件一定的情况下,果胶酶质量分数为0.5%0、.6%(o.w.f)时,绿棉和棕棉可以分别获得最佳的纤维回潮率;在处理过程中,绿棉的最佳温度为50℃,棕棉为60℃;增加处理时间会提高处理效果;在使用果胶酶处理过程中,溶液pH值过高和过低均不能充分发挥酶的作用,合适的pH值为8~8.5。     

天然彩色棉纤维在1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体中的溶胀与溶解

为避免使用非生态染料和助剂对人体造成伤害,利用热台偏光显微镜研究天然彩色棉纤维在[BMIM]Cl（1-丁基-3-甲基咪唑氯盐）离子液体中的溶胀与溶解性能。比较不同预处理方式、温度和时间对纤维溶胀和溶解性能的影响。结果发现天然彩色棉纤维在[BMIM]Cl溶剂中均产生横向的不匀性溶胀继而溶解,但溶解性能存在差异。棕棉和绿棉纤维比白棉纤维更易溶解。碱处理和酶处理提高了纤维溶胀速率和溶胀尺寸,酶处理后纤维在[BMIM]Cl溶液中变为均匀溶胀。棕棉在溶解过程中色素物质分布相对稳定,绿棉纤维色素物质随纤维溶解而向外扩散。温度对棉纤维的溶胀有很大影响。随着温度升高,棉纤维的溶胀度增大,达到最大的溶胀尺寸时间缩短。     

微溶解处理对大麻/棉混纺织物拉伸性能的影响

为探讨预处理和微溶解工艺对汉麻/棉混纺织物拉伸性能的影响,对织物和原汉麻纤维进行预处理和LiCl/DMAc微溶解。其中,LiCl/DMAc是一种具有良好稳定性的新型绿色纤维素溶剂体系,微溶解的具体工艺是10%的LiCl/DMAC溶剂,温度65℃。用红外光谱分析(FT-IR)和X-射线衍射(XRD)对纤维进行表征,并用万能强力机测试织物的拉伸性能。结果表明：汉麻纤维经过预处理和微溶解溶解体系后,主要基团没有发生明显的变化,且纤维素在微溶解过程中未发生衍生化反应。经过不同工艺处理体系后,织物的断裂伸长率和断裂强力均得到不同程度的增加。其中,经碱活化和LiCl/DMAc微溶解后,织物拉伸性能性能得到提高,断裂强力提高44.5%。     

纤维素LiC1/DMAc溶液法制备纤维素薄膜

为进一步研发溶剂法制备纤维素薄膜的新工艺,以LiCl/DMAc为纤维素溶剂,溶解棉浆粕得到均匀透明的纤维素LiCl/DMAc溶液,采用湿法工艺制备纤维素薄膜.用红外光谱、扫描电镜及X射线衍射等分析方法对薄膜结构进行表征.考察制膜液中纤维素浓度、凝固浴种类、凝固浴中LiCl/DMAc浓度及凝固浴温度对薄膜力学性能的影响,...     

高温短时间处理对天然彩色棉色泽的影响

为探究高温焙烘整理条件对天然彩色棉色泽的影响,对高温短时间处理后（150～180℃,2min）天然彩色棉的色泽性能进行了研究。结果表明：无论是天然棕色棉和绿色棉,高温短时间处理都会导致明显的色变,但绿色棉的色变程度要低于棕色棉,这意味着绿色棉色素的高温短时间稳定性要好于棕色棉。酸碱条件都将使高温短时间处理后天然彩色棉的色变增加,碱性条件比酸性条件导致更大的色变。高温条件导致的色变是酸碱不可回复的色变,这表明高温条件使天然彩色棉的色素造成了酸碱不可逆的结构变化。     

天然彩棉后整理加工中颜色稳定性的影响因素

针对天然彩棉在后整理加工中金属离子等因素使其颜色发生变化的问题,研究了天然彩棉在不同温度、不同pH值溶液、石油醚预处理以及在金属离子处理液中颜色的变化,并制定合理的加工工艺。结果表明:当温度低于80 ℃时,天然彩棉颜色无太大变化,当温度高于80 ℃时,随温度的增加,天然彩棉颜色发生明显变化;当pH值小于7时,天然彩棉的颜色随pH值减小而逐渐变浅,当pH值大于7时,天然彩棉的颜色随pH值增大而逐渐变深;经石油醚预处理后天然彩棉的颜色比未经石油醚预处理的更为稳定;Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺等金属离子均对天然彩棉颜色有影响,其中Fe³⁺对天然彩棉颜色的影响最大。     

棉/彩棉/绢丝混纺纱线的研制

为研究彩棉/绢丝混纺纱线的混纺比与成纱品质及拉伸性能之间的关系,利用天然棕色棉、白棉、绢丝3种纤维原料以不同的混纺比进行混纺,探讨其纺纱加工工艺,并纺制了系列棉/彩棉/绢丝混纺纱线,分别对不同混纺比纱线的性能进行测试。研究结果表明,随着绢丝含量的增加,天然彩色棉混纺纱线的强度、断裂伸长率、条干均匀度、粗节和细节等指标都得到明显改善。绢丝的加入对混纺纱线的棉结和毛羽没有明显的影响。绢丝原料可以在总体上改善天然彩色棉混纺纱线的性能。