纤维素/NMMO/水溶液流变性能的研究

研究了不同聚合度的纤维素/NMMO/水溶液以及在添加剂NH_4Cl存在下的溶液的流变性能,并将流变性能与纺丝性能进行对照分析,此外,还通过动态流变实验的分析比较了不同纤维素浆粕的相对分子质量及其分布。     

用于制备高强Lyocell纤维的纤维素混合浆粕的研究

研究了在高聚合度的纤维素浆粕中添加少量的中等聚合度浆粕,所形成的混合浆粕的纺丝情况及得到的Lyocell纤维的性能。在此基础上,利用凝胶渗透色谱法(GPC)测定了混合浆粕的相对分子质量及其分布,分析了混合浆粕的相对分子质量及其分布对可纺性及纤维性能的影响。结果表明:这种混合浆粕的相对分子质量分布明显变宽,其中高相对分子质量的峰几乎没有变化,但中低相对分子质量部分含量增多,出现了较小的中低相对分子质量峰。这些中低相对分子质量部分的纤维素起了增塑作用,使加工更容易,而高相对分子质量部分则赋予纤维良好的力学性能。     

棉纤维/聚乳酸复合材料的制备与性能研究

采用熔融共混、注塑成型法制备了棉纤维/聚乳酸复合材料,并通过力学性能测试、DSC及SEM等方法分别研究了棉纤维含量对复合材料力学性能、结晶度及界面形态结构的影响,在此基础上进一步探讨了棉纤维长度对复合材料力学性能的影响。结果表明:在实验范围内,随着棉纤维含量的增加,复合材料的结晶度和弯曲模量都逐渐增加,而拉伸强度和冲击强度则呈现先增加后下降的趋势。此外,棉纤维长度对复合材料力学性能也有一定影响。当棉纤维长度为4 mm且含量为20%时,棉纤维在聚乳酸基体中的分布较均匀、结合性能相对较好,所得到的棉纤维/聚乳酸复合材料的综合性能较佳。     

Lyocell/多壁碳纳米管复合纤维的制备及性能

将多壁碳纳米管(MWCNTs)水悬浮液、N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)溶液及纤维素共混得到纺丝液,通过干湿法制备了Lyocell/MWCNT复合纤维。采用X-衍射仪(WAXD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、强度仪等分析了所得纤维的结构和性能。WAXD图谱显示复合纤维仍然具有纤维素II晶型的结构,同时还保留了MWCNTs的特征衍射峰;二维X衍射结果表明:MWCNTs质量分数为5%的复合纤维中,MWCNTs与纤维轴的取向角为±15.2°,说明复合纤维中MWCNTs基本沿着纤维轴取向。SEM结果显示复合纤维中MWCNTs在Lyocell基体中分布均匀。对纤维的力学性能分析进一步表明:添加适量的MWCNTs可使复合纤维的力学性能提高,MWCNTs质量分数为1%的复合纤维的初始模量和强度分别比Lyocell纤维增加49.4%和15.7%。     

蚕腺体内丝素蛋白溶液的形态和构象研究

用扫描电子显微镜(SEM)观察了吐丝前与吐丝中蚕腺体内丝素蛋白溶液的形态，并用拉曼光谱进一步表征了丝素分子的构象。由此可以推论，丝素蛋白在腺体内存在球状物逐渐溶合为丝素溶液的熟化过程，这导致溶液的黏度逐渐降低，并出现液晶现象。研究结果进一步表明，丝纤维的β折叠构象并不完全是由蚕在吐丝时的剪切和拉伸作用形成的，蚕中部丝腺前段内的丝素溶液内已形成一定量的β折叠构象。     

超高分子量PET的固相聚合

本文采用分段固相聚合的方法合成了特性粘度达1.5以上的超高分子量PET树脂。研究了聚合温度、聚合时间、聚合体颗粒度、搅拌速度、真空度等对固相聚合速度的影响,初步探讨了固相聚合机理,确立了较佳的工艺路线,为纺制高强PET纤维打下了基础。     

离子液体法纤维素海绵的研究——(Ⅱ)纤维素含量的影响

采用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)为溶剂、无水硫酸钠为成孔剂、脱脂棉为增强纤维,以棉浆为原料制备了离子液体法纤维素海绵,探讨了纤维素含量对纤维素海绵的吸水性、保湿性、拉伸强度、染色性能以及形态结构的影响。结果表明,随着纤维素含量的增加,纤维素海绵的致密度增加,吸水性和保湿性下降,但海绵的拉伸强度随之增大。当纤维素含量<6%时,纤维素海绵的染色性能基本保持不变,而当纤维素含量>6%时,海绵的染色性能略有下降。     

碳纳米管类型对CNTs/Lyocell复合纤维结构与性能的影响

分别采用单壁碳纳米管（SWNTs）和多壁碳纳米管（MWNTs）这两种碳纳米管（CNTs）制备不同的CNTs/Lyocell复合纤维,探讨了碳纳米管类型对复合纤维的结构与性能的影响。结果表明,碳纳米管类型并未影响CNTs/Lyocell纤维的结晶结构,质量分数为1%的SWNTs或MWNTs在Lyocell基体中分布都比较...     

氯化铵改性Lyocell纤维的制备及其热处理

研究了不同NH4Cl含量的纤维素／NMMO·H2O溶液的流变性能,在此基础上制备了NH4Cl改性Lyocell初生纤维,并探讨了NH4Cl添加量及后续热处理对纤维结构与性能的影响。结果发现：随着NH4Cl添加量的增加,纤维素溶液体系的表观黏度、结构化程度、表观相对分子质量增加而表观相对分子质量分布变窄。结合广角X-射线衍射和双折射分析结果还发现：对Lyocell纤维采用NH4Cl改性或进一步结合热处理,都可以有效提高纤维的结晶度和取向度,完善最终纤维的聚集态结构。对纤维的性能分析结果表明：在本研究条件下,当NH4Cl添加量为5％时,经适当条件热处理后,最终得到Lyocell纤维断裂强度7．21cN／dtex、初始模量92．6cN／dtex、干热收缩率小于0．8％,并且蠕变率也有一定的下降．     

两种咪唑型离子液体对纤维素的溶解及纺丝性能的比较

以1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐（[EMIM]Ac）和1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[BMIM]CI）两种咪唑型离子液体为溶剂,研究比较了它们对纤维素的溶解性能及其溶液的纺丝加工性能。结果发现：两种离子液体均能在一定条件下溶解纤维素,但[EMIM]Ac较[BMIM]Cl对纤维素具有更低的溶解温度和更快的溶解速率。从流变分析还发现：纤维素/[EMIM]Ac溶液与纤维素/[BMIMCl溶液均为切力变稀流体,相同条件下纤维素/[EMIM]Ac溶液的黏度远低于纤维素/[BMIM]Cl溶液,使其可在相对低的温度下纺丝。此外,GPC分析结果表明：纤维素在用[EMIM]Ac溶解及纺丝过程中降解程度较小,而用[BMIM]Cl进行溶解纺丝时,降解作用则较明显。对纤维结构与力学性能的分析结果进一步表明：与相同喷头拉伸比下制得的[EMIM]Ac法再生纤维素纤维相比,[BMIM]Cl法再生纤维素纤维的聚集态结构相对较完善,结晶度与取向度更高些,从而使其力学性能也相对较好。