聚甲醛纤维的制备及其力学性能研究

采用双螺杆熔融纺丝制得聚甲醛(POM)卷绕丝,通过水浴拉伸卷绕制得聚甲醛纤维。利用声速取向测试仪研究了拉伸对纤维取向的影响;利用纤维强度仪测量了纤维的力学性能,研究了拉伸温度、热定形条件、酸碱性环境对纤维力学性能的影响。结果表明:拉伸倍数增大,POM纤维的取向度、断裂强度、模量增大,断裂伸长率减小;控制水浴拉伸温度在80~95℃为宜;紧张热定形有利于提高纤维力学性能。制得的聚甲醛纤维耐碱性优良,有一定的耐酸性能。     

热拉伸工艺对聚甲醛纤维结构与性能的影响

采用自主开发的熔融纺丝设备制备了聚甲醛(POM)初生纤维,将POM初生纤维在130℃下,经热辊或热管在不同拉伸倍数下进行热拉伸制得POM纤维,研究热拉伸工艺对POM纤维结构与性能的影响。结果表明:随着拉伸倍数的增大,POM纤维取向度、结晶度和断裂强度逐渐增大,条干均匀性逐渐得到改善;在相同拉伸倍数(5~7)下,热辊拉伸得到的POM纤维比热管拉伸得到的POM纤维的取向度和结晶度高、强度好,但条干不匀率高;热管拉伸可实现高倍拉伸,最高可拉伸14倍,而热辊拉伸最高可拉伸7倍;热管拉伸14倍时制得的POM纤维力学性能最佳,其断裂强度可达10.76 cN/dtex,断裂伸长率为9.6%;热辊拉伸7倍时,制得的POM纤维力学性能最佳,其断裂强度可达6.92 cN/dtex,断裂伸长率为12.8%。     

聚醚醚酮纤维的拉伸定形后处理研究

通过熔融纺丝制得聚醚醚酮(PEEK)纤维,并采用差示扫描量热仪(DSC)、声速取向测量仪、热重分析仪、单纱电子强力仪分别研究了干热拉伸及热定形处理对PEEK纤维结晶和取向、热稳定性及力学性能的影响。结果表明:随着热拉伸倍数增大,PEEK纤维取向度、结晶度增加,纤维的断裂强度增加,断裂伸长减小;PEEK纤维的热拉伸温度应选在200～240℃,热定形温度应为220～260℃;PEEK纤维的重结晶主要是在热拉伸过程中完成,热定形则进一步完善纤维的结晶结构;经过后处理,PEEK纤维的断裂强度可达到6.12cN/dtex;且具有优异的热稳定性能,热分解温度高达505℃,后处理几乎不影响PEEK纤维的热稳定性。     

二步法制备高强度聚甲醛纤维的工艺及性能研究

首先采用熔融纺丝工艺制备聚甲醛(POM)初生纤维,然后采用二级热箱对初生纤维进行热拉伸及热定型,制备高强度POM纤维;根据POM初生纤维的熔融结晶曲线和等温结晶性能,确定了初生纤维的热拉伸温度;研究了拉伸倍数对纤维力学性能、结晶度和取向度的影响。结果表明:POM初生纤维的热拉伸温度即第一级热箱温度为155℃,热定型温度即第二级热箱温度为120℃;POM纤维的拉伸强度和结晶度随拉伸倍数的增大先增加后降低,初生纤维经9倍拉伸时均达到最大;POM纤维取向度随拉伸倍数的增加而增加,初生纤维经9倍拉伸后趋于稳定;POM初生纤维经9倍拉伸时,所得POM纤维的拉伸强度达到最大值为1.23 GPa,断裂伸长率为21.07%。     

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。     

喷丝头拉伸对聚甲醛纤维结构与性能的影响

采用自主开发的聚甲醛(POM)熔融纺丝设备,在其他纺丝工艺不变的条件下,改变喷丝头拉伸倍数,制备POM纤维;研究了喷丝头拉伸倍数对POM初生纤维的取向度、后拉伸性能以及POM纤维力学性能的影响。结果表明:随着喷丝头拉伸倍数的增大,POM初生纤维的取向度呈现先上升后下降的趋势,而初生纤维的直径呈逐渐减小的趋势;喷丝头拉伸倍数为90时,整体工艺状况最佳,POM初生纤维的最大拉伸倍数达7.1,制备的POM纤维断裂强度为6.35 cN/dtex,断裂伸长率为13.5%。     

高强高模聚乙烯醇纤维断裂伸长率研究

通过对原液溶解状况、纺丝成形、丝束含硼量的控制,在对纤维进行高倍拉伸的情况下,设置较高的热定形温度和冷却收缩率,可获得高强度、高断裂伸长率的高强高模聚乙烯醇(PVA)纤维。热定形温度为200℃、冷却收缩3 m时,得到了断裂强度13.0 cN/dtex、断裂伸长率7.4%的产品。     

气流拉伸聚苯硫醚纤维的制备与表征

对聚苯硫醚(PPS)切片性能进行了研究,利用纺粘无纺布实验机进行了气流拉伸PPS纤维的制备,并对其进行表征。结果表明:PPS切片熔点为280.8℃;在315℃时,PPS熔体流动性最好,熔体流动指数每10 min为158.7 g;PPS纤维直径最细可到30.5μm,随拉伸气流强度增大,纤维断裂强度和取向度都先增大后减小,断裂伸长率则相反,结晶度在小范围内有增大趋势;当拉伸气流强度为40 Hz时,PPS纤维断裂强度达3.28 cN/dtex。     

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。     

芳砜纶水洗丝在不同热拉伸温度下的结构性能变化

设计了多级多倍连续热拉伸工艺对芳砜纶水洗丝进行热拉伸,研究了从350～390℃的热拉伸温度对纤维结构和性能的影响.通过力学性能、动态热力学分析和热失重分析研究了不同热拉伸温度下纤维的性能变化,结合光学显微镜、同步辐射广角X-射线衍射仪研究了不同温度热拉伸下纤维形态结构和超分子结构的变化.研究发现:纤维热拉伸前后热分解温度(Td)变化不明显,玻璃化转变温度(Tg)有所提高,纤维的断裂强度和模量显著提高;但断裂强度和伸长率对温度的依赖性出现了先增大后减小的变化趋势,过高的拉伸温度导致纤维脆性增加,断裂强度和伸长率减小;随着热拉伸温度的升高,纤维的晶态结构趋于完善,结晶度、取向度和晶粒尺寸随之增大,但密度变化并不显著.     

拉伸工艺对PET/PTT复合纤维性能的影响

以310 dtex/48 f聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)复合预向丝为原料,经拉伸后得到PET/PTT复合纤维,探讨了拉伸工艺对PET/PTT复合纤维力学性能和卷曲性能的影响。结果表明:在卷绕速度为500 m/min,拉伸温度160℃,热定型温度150℃的条件下,随着拉伸倍数的增加,PET/PTT复合纤维的断裂强度、沸水收缩率、卷曲收缩率明显提高,断裂伸长率呈下降趋势,卷曲稳定度变化不明显;拉伸温度和热定型温度对PET/PTT复合纤维力学性能和卷曲性能的影响相对较小;拉伸过程中,控制拉伸倍数为1.95～2.00,拉伸温度为140～160℃,热定型温度为130～170℃,PET/PTT复合纤维性能较好。     

拉伸与热定型对聚苯硫醚长丝结构性能的影响

以国产聚苯硫醚(PPS)树脂为原料,用熔融法纺丝制得PPS长丝。采用差示扫描量热仪、热重分析仪研究了后处理对纤维结晶和热性能的影响;利用声速取向测量仪研究了拉伸对纤维取向的影响;用单纱电子强力仪测量了纤维力学性能。结果表明:热拉伸倍数增大,PPS纤维取向度、结晶度增加,纤维的断裂强度增加,断裂伸长减小;拉伸倍数大于5,会出现较多毛丝和断头;控制热拉伸温度85～105℃,热定型温度100℃以上;纤维的结晶主要在热拉伸过程中基本完成,热定型进一步完善结晶结构;高温下氧气的存在,会使PPS纤维发生严重的氧化降解。     

聚苯硫醚-聚酯复合纤维的成形及性能

聚苯硫醚(PPS)由于其优异的耐热性能使其在高温滤袋中得到了广泛的应用。采用复合纺丝技术,制备PPS-聚酯(PET)皮芯复合纤维,并系统研究纤维成形的牵伸温度、拉伸比对复合纤维力学性能的影响。结果发现:控制皮芯纤维的纺丝速度小于1000 m/min,可制备出力学性能与PPS相近的PPS-PET复合纤维。在成形过程中,随着牵伸温度的提高,纤维的强度降低,断裂伸长率增大,沸水收缩率减小,强度和断裂伸长率在牵伸温度高于105℃时产生突变;经过180℃干热松弛处理48 h后,PPS-PET复合纤维的强力降低6%左右。     

聚苯硫醚纤维的制备及性能研究

对聚苯硫醚(PPS)切片进行了熔融纺丝,测定了拉伸倍率、拉伸温度、热定型温度对纤维性能的影响。结果发现,随着拉伸倍率和热定型温度的提高,纤维的断裂强度和熔点都提高,断裂伸长则下降;随着拉伸温度的提高,纤维的熔点降低,断裂强度和双折射率则先降低后升高,出现最低值。在初生纤维的冷结晶温度110℃附近进行拉伸,纤维的断裂强度最低。在310℃对PPS进行纺丝,初生纤维在90℃拉伸4.5倍后,再在180℃紧张热定型5min,获得了断裂强度为3.9 cN/dtex的PPS纤维。     

热空气对聚甲醛纤维结构与性能的影响

采用热空气加热处理工艺,改变加热温度和时间,研究了热空气处理对聚甲醛纤维的取向度、结晶性及力学性能的影响。研究结果表明:随着热处理温度的提高和时间的延长,聚甲醛纤维的取向度逐渐下降,结晶度逐渐上升,拉伸强度呈现先上升后下降的趋势;当热处理温度为120℃,热处理时间为20 min时,聚甲醛纤维的拉伸强度达到最大值5.1 cN/dtex,比未处理纤维提高了约10%。     

热处理工艺对PBO纤维拉伸性能影响

针对研究较少的聚对苯撑苯并双恶唑(PBO)纤维热处理工艺进行研究,通过控制热处理气氛、热处理温度、热处理停留时间和预加应力4个参数,对初纺丝PBO(PBO–AS)纤维的热处理工艺进行优化,得到拉伸性能大幅提高的PBO–HM纤维。利用电子织物强力仪对PBO–HM纤维的拉伸性能进行测试,发现热处理氛围为N2时PBO–HM纤维的性能更为优异;热处理温度控制在550℃以下时,热处理温度越高,热处理后得到的PBO–HM纤维的拉伸弹性模量越高,但热处理停留时间延长会使拉伸强度降低;预加应力有助于PBO–HM纤维拉伸弹性模量的增加。经分析得出,最优热处理温度为550℃,热处理停留时间为53.3 s,预加应力为5.48 c N/dtex,得到的PBO–HM的拉伸性能较优。     

1.67dtex有光正三角形涤纶短纤维纺丝工艺探讨

采用特性黏数为0.677 dL/g的有光聚酯切片熔融纺丝生产正三角形涤纶短纤维,探讨了切片干燥、纺丝成形、拉伸、热定型等对生产及纤维性能的影响。结果表明:控制聚酯切片含水率小于28μg/g,纺丝温度282～286℃,纺丝速度930～950 m/min,拉伸温度60～70℃,总拉伸倍数3.50～3.65,生产稳定,得到的1.67 dtex有光正三角形涤纶短纤维截面清晰,异形度为55.1%,断裂强度为5.09 cN/dtex,断裂伸长率为28.5%,180℃干热收缩率为8.4%。