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。     

聚苯硫醚FDY生产工艺探讨

采用聚苯硫醚(PPS)切片进行高速纺丝制得PPS全拉伸丝(FDY)。探讨了纺丝温度、拉伸温度、拉伸倍数、纺丝速度和热辊(GR1,GR2)停留时间等工艺参数对PPS纤维力学性能的影响。结果表明:在90～110℃时,随着拉伸温度的提高,PPS FDY的相对强度逐渐降低;随着拉伸倍数的增大,或纺丝速度的增大,PPS纤维相对强度增大;当纺丝速度为3 000 m/min,拉伸倍数为2.5时,纤维在GR1停留时间为0.063～0.126 s存在最佳值,纤维相对强度为2.249 cN/dtex,纤维在GR2停留时间为0.019～0.069 s存在最佳值,纤维相对强度为2.223 cN/dtex。     

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%。     

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。     

热拉伸工艺对聚醚酰亚胺纤维结构与性能的影响

采用牌号为Ultem 1010的聚醚酰亚胺(PEI)切片进行熔融纺丝,制备PEI纤维,探讨了PEI熔融纺丝的可纺性,重点研究了热拉伸工艺中拉伸倍数和拉伸温度对PEI纤维结构和性能的影响。结果表明:PEI具有良好的耐热性和较宽的加工温度范围,适合熔融纺丝;控制PEI的纺丝温度在340～350℃,卷绕速度在250～300 m/min,所得纤维的均匀性和稳定性较好;热拉伸不能促进PEI纤维结晶,无论拉伸与否,PEI纤维的结构都是无定形的;随着拉伸倍数的增大和拉伸温度的提高,PEI纤维的断裂强度和声速值都呈现出先上升后下降的趋势,在拉伸温度为220℃、拉伸倍数为3.0时,PEI纤维力学性能最好,其断裂强度达到2.6 cN/dtex;PEI纤维初始热分解温度为460.3℃,800℃时纤维的质量保持率为54.74%,具有良好的热稳定性。     

聚氯乙烯纤维熔融纺丝工艺及性能研究

采用熔融纺丝技术制备聚氯乙烯(PVC)初生纤维,经过75~95℃水浴拉伸3~8倍制得PVC纤维,研究了不同增塑剂含量的PVC体系的流变性和热稳定性,通过X射线衍射和小角X射线散射分析了拉伸条件对PVC纤维结构及力学性能的影响。结果表明:PVC熔体符合"切力变稀"行为;增塑剂加入量越多,PVC分子间作用力越小,PVC熔体流动性越好,PVC体系热稳定性较好;PVC纤维后处理工艺拉伸倍数越大,PVC纤维结晶长周期越小,取向诱导新的结晶结构出现,分子间作用力增大,PVC纤维的强度越大;相同拉伸倍数下,后拉伸温度越高,PVC纤维强度越大;适宜PVC体系配方为PVC与邻苯二甲酸二辛酯及邻苯二甲酸二丁酯的质量比为100∶40∶20,其他添加剂若干,此配方的PVC初生纤维在95℃水浴中拉伸8倍,所得的纤维其断裂强度为1.04 c N/dtex,断裂伸长率35.78%。     

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℃。     

共混纺丝制聚苯硫醚超细纤维及其形态结构研究

以聚苯硫醚(PPS)和聚丙烯(PP)为原料,采用熔融共混纺丝法制备PPS/PP共混海岛纤维,经对二甲苯溶除剥离基体相PP,制得PPS超细纤维;研究了共混纺丝温度、共混比例、拉伸、溶解剥离对PPS超细纤维形态结构的影响。结果表明:PPS/PP最佳共混纺丝温度为290~300℃;随着PPS/PP质量比增大,PPS超细纤维直径逐渐变大,PPS/PP质量比从30/70增至60/40时,PPS超细纤维平均直径从228 nm增至408nm;当PPS/PP质量比大于60/40时,开始出现相转变现象;提高拉伸倍数有利于PPS超细纤维的细化,PPS/PP质量比为40/60时,3倍拉伸得到PPS超细纤维的直径分布范围为158~488 nm,平均直径为312 nm,大于3倍拉伸时,易出现毛丝断丝现象;当对二甲苯体积与共混纤维质量比为500∶1时,PPS超细纤维的最佳剥离温度为120℃、剥离时间2 h。     

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%。     

2.22 dtex聚苯硫醚短纤维纺丝工艺的探讨

采用含水率小于50μg/g的聚苯硫醚(PPS)切片熔融纺丝生产PPS短纤维,对纺丝工艺条件进行了探讨。结果表明:控制PPS切片干燥温度120～140℃,干燥时间8～10 h,纺丝温度330℃,环吹风温度23～26℃,环吹风速度1.3～1.6 m/s,拉伸槽温度90～100℃,紧张热定型温度150～180℃,单体抽吸速度0.4 s/min,总拉伸倍数3.4～4.4,纺丝过程平稳,生产2.22 dtex PPS短纤维断裂强度大于等于4.2 cN/dtex,断裂伸长率为34.2%。     

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%。     

侧吹风速度对高强聚酰胺6纤维结构和性能的影响

以相对黏度为2.8的聚己内酰胺(PA 6)切片为原料,采用熔融纺丝结合多级拉伸工艺制备高强PA 6全拉伸丝(FDY);在其他工艺条件一定、侧吹风速度为0.22~0.42 m/s的条件下,研究侧吹风速度对高强PA 6 FDY结构和性能的影响。结果表明:随侧吹风速度提高,高强PA 6 FDY断裂强度变化不大而断裂伸长率有所下降,但二者的变异系数均增加,在侧吹风速度为0.37 m/s时,纤维断裂强度和断裂伸长率均为最小值,分别为7.53 cN/dtex和19.70%;随侧吹风速度提高,纤维条干不匀率、结晶度、干热收缩率均存在极小值,分别为0.941%,29.04%,5.01%,而取向因子存在极大值为0.716;随侧吹风速度提高,纤维(002/202)和(200)晶面的晶粒尺寸分别在侧吹风速度为0.32 m/s和0.37 m/s时有极小值;在纤维成形过程中,侧吹风速度过高,会导致纤维表面形成原纤化结构和皮芯结构;对于高强PA 6 FDY,侧吹风速度的影响更多体现在纤维结构的均一性和性能的稳定性。     

切片纺超高强涤纶短纤维生产工艺探讨

采用切片纺丝路线,探讨采用不同特性黏数([η])的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)切片制备超高强涤纶短纤维的可行性;并选用[η]较高的PET切片在切片纺工业化涤纶短纤维装置上通过纺丝温度、拉伸倍数、拉伸温度和热定型温度等工艺参数的调整优化,试生产超高强涤纶短纤维。结果表明:采用[η]较高的PET切片,选择合适的纺丝和后加工条件可以生产超高强涤纶短纤维;选择[η]为0.731 dL/g的PET切片为原料,在7500 t/a切片纺涤纶短纤维装置常规生产工艺基础上,调整纺丝螺杆温度为290~295℃、箱体温度为296~300℃,初生纤维断面不匀率小于等于1.21%,纺丝状况良好;调整水浴拉伸温度为70℃、总拉伸倍数为3.878、热定型温度为185℃,试生产的涤纶短纤维结晶度和非晶区取向有所增大,断裂强度达7.02 cN/dtex,达到了超高强纤维的要求。     

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。     

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。     

分子筛改性PET纤维的制备和性能研究

将分子筛、添加剂(分散剂、交联剂)以不同的比例和PET切片共混进行母粒法熔融纺丝,制得分子筛改性PET纤维,并测定纤维的力学性能、吸湿性能和染色性能。结果表明：当纤维中分子筛质量分数为2%时,改性PET纤维的可纺性较好；添加剂含量存在最佳值,与纯PET纤维相比,分子筛：分散剂(质量比)为1．0：1．8时,改性纤维断裂强度提高39．7%,含湿率提高30．4%,上染率提高7．7%；分子筛：分散剂：交联剂(质量比)为1．0：1．2：0．2时,改性纤维断裂强度可提高62．7%。分子筛在改性PET纤维中分散均匀,并形成了拟网状结构。