聚苯硫醚皮芯复合纤维的性能研究

以聚苯硫醚(PPS)树脂和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂为原料,采用复合纺丝技术,制得PPS-PET皮芯复合纤维。对纯PPS纤维和PPS-PET复合纤维分别进行了紫外线照射、热处理和耐酸碱处理,对比了两者处理后的力学性能变化,验证了复合纤维应用的可行性。试验结果表明:PPS-PET皮芯复合纤维的耐热性能略低于PPS纤维;而经过同等强度的紫外光辐照后,PPS-PET皮芯复合纤维的强度保持率是PPS纤维的2倍左右;在试验条件下经过酸、碱浸泡后,PPS-PET皮芯复合纤维的强度保持率与PPS纤维相比未表现出明显差异。性能研究结果表明:通过复合纺丝,PPS纤维的综合性能有所改善。     

PET/PTT并列复合纤维制备工艺对其结构与性能的影响

以PET和PTT为原料通过熔融纺丝制备了具有自卷曲性能的并列复合纤维,研究了复合纤维制备工艺,探索并明确了两组分配比、牵伸倍率、热定形温度等参数对纤维断面形貌、力学性能、卷曲回弹性能的影响。试验结果表明:随着复合纤维中PTT组分从40%逐渐增加至60%,纤维断面保持8字形,且两相界面的熔接痕始终保持PTT相凸向PET相的形貌,同时纤维的弹性模量逐渐降低;牵伸倍率的增大能够显著提升纤维的强度、模量以及卷曲收缩率,但纤维的断裂伸长率及卷曲稳定度变差;在144~168℃范围内,热定形温度为156℃时,纤维的弹性模量、强度及卷曲收缩率较高,这主要是结晶度提高导致的。     

低熔点皮芯复合聚酯纤维干热收缩研究

为了降低低熔点皮芯复合聚酯纤维的干热收缩,提高尺寸稳定性,采用干热收缩测试仪和声速取向测量仪研究了低熔点皮芯复合聚酯纤维的收缩机理以及纺丝成形和牵伸工艺对干热收缩率的影响规律。结果表明降低纺丝速度、升高牵伸温度、降低二牵倍率分配比例,有利于降低纤维干热收缩率。通过工艺调整,降低了低熔点复合纤维干热收缩率。     

高浓度纤维素纺丝液湿法纺丝工艺研究

以棉纤维为原料,采用离子液体-二甲基亚砜复合溶剂配制固含量17%的纺丝液,通过湿法纺丝制备纤维素纤维,探讨了凝固牵伸比、水洗牵伸比及水洗温度对纤维结构和性能的影响。研究结果表明:采用凝固正牵伸,可以有效提高纤维力学性能与结晶性能。当凝固牵伸比为1.05、水洗牵伸比为1.3、水洗牵伸温度为60℃时,得到的再生纤维素纤维性能较好,断裂强度为2.11cN/dtex,断裂伸长率为10.29%;纤维素纤维取向度较高,结晶比较完善。     

LPET和PET的流变性能及其皮芯复合纺丝研究

对熔点为105.67℃的低熔点聚对苯二甲酸乙二醇酯(LPET)与普通聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的熔体流变性能进行了分析,研究了两种熔体的流变性能和不同皮芯比对纺丝工艺和纤维性能的影响。结果表明:PET熔体在292～300℃、LPET在260～270℃时,两者的结构黏度指数非常接近;PET熔体的黏度较LPET对温度的依赖性更低;细旦LPET/PET皮芯复合纤维的最佳纺丝工艺为卷绕速度1 000 m/min,纺丝温度292℃,皮芯质量比为4:6,皮层与芯层单孔流量分别为2.36,3.54 mm~3/s,此工艺条件下制得的LPET/PET皮芯复合初生纤维成形完好,该初生纤维在110℃下进行3.25倍拉伸,制得的细旦LPET/PET皮芯复合纤维的单丝线密度为1.38 dtex、断裂强度为3.42 cN/dtex、断裂伸长率为22.36%。     

HDPE/PET皮芯复合纺丝中组分表观黏度匹配及可纺性研究

以纤维级高密度聚乙烯(HDPE)与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为原料,采用复合纺丝法制备HDPE/PET皮芯复合纤维,考察了HDPE和PET的流变性能及二者熔体表观黏度(η_a)的匹配关系,探讨了剪切速率(■)和纺丝温度对两组分熔体黏度比的影响规律,确定了皮芯复合纺丝最佳工艺条件,并对纤维性能进行表征。结果表明:HDPE和PET熔体的η_a均随着■的增大呈现非线性降低,均为非牛顿流体;随着■的提高,HDPE与PET的黏度比呈上升趋势,当■为8 000 s~(-1)时,HDPE与PET的熔体黏度比为0.6～0.8,且随纺丝温度的升高,黏度比的变化不明显;采用密度为0.959 g/cm~3的HDPE与PET进行复合纺丝,当HDPE/PET皮芯复合比为40/60、箱体温度为288℃、拉伸温度为90℃、拉伸倍数为3.0时,可纺性好,制得的HDPE/PET皮芯复合纤维的皮芯结构明显,截面形态良好,断裂强度为3.42 cN/dtex,断裂伸长率为40.06%,干热收缩率为3.73%。     

CPCM/PP蓄热调温纤维的制备及表征

采用熔融复合纺丝法,通过自制的复合纺丝组件,以聚丙烯(PP)为皮层,由脂肪酸酯类和高级酯肪族醇类组成的复合相变材料(CPCM)为芯层,制备了具有皮芯结构的CPCM/PP蓄热调温纤维,并对纤维的结构与性能进行表征。结果表明:CPCM/PP初生纤维呈皮芯结构,其直径约为100μm;当CPCM/PP质量比为55∶45时,其初生纤维在70℃下5倍拉伸后,得到的CPCM/PP蓄热调温纤维中CPCM的质量分数为53.63%,熔融相变温度与结晶相变温度分别为32.65~48.02℃和20.96~39.02℃,熔融焓和结晶焓分别为90.04,81.01 J/g,纤维线密度为10.3 dtex,断裂强度为2.59 cN/dtex,断裂伸长率为41.38%。     

PTMG-PBT/PBT并列复合弹性纤维的制备工艺

以聚醚酯四氢呋喃均聚醚-聚对苯二甲酸丁二醇酯(PTMG-PBT)和PBT为原料,按照50∶50的质量比,通过熔融纺丝制备了具有高度自卷曲的并列复合弹性纤维。研究复合纤维的制备工艺参数,包括牵伸倍数、牵伸热定形温度、热处理温度和时间对并列复合弹性纤维力学性能和卷曲性能的影响。试验结果表明:牵伸倍数的增大能够极大地改变复合纤维的卷曲形貌,改善卷曲性能以及显著提高复合纤维的模量和强度;牵伸温度140℃时,复合纤维力学性能和卷曲性能最佳;热处理温度100℃、热处理时间5 min时,复合纤维的卷曲率和卷曲回复率达到最佳,分别为60%和53%。     

PTT/ECDP并列复合纤维的制备及性能研究

采用聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和低温易染阳离子聚酯(ECDP)为原料,通过熔融纺丝制备了PTT/ECDP并列复合纤维,研究了牵伸倍数、热定形温度、热处理温度对复合纤维力学性能和卷曲性能的影响。结果表明：随牵伸倍数的增大,复合纤维的卷曲性能提高;随热定形温度的升高,复合纤维的力学性能下降,卷曲性能提高;随热处理温度的降低,复合纤维的卷曲性能提高。最后,复合纤维经圆机织造后,进行阳离子染色处理,织物在98℃染色就可以达到良好的染色效果。     

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。     

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。     

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%。     

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。     

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。     

聚甲醛纤维制备工艺及其性能的研究

以聚甲醛(POM)切片为原料,在200～210℃进行熔融纺丝制得POM长丝。利用DSC、Olympus偏光显微镜、单纱电子强力仪测定了POM纤维结晶度、熔点、取向度和纤维的机械性能;研究了后处理对POM纤维性能的影响以及拉伸对POM纤维耐酸碱性能的影响。结果表明:(1)POM纤维耐碱性良好,拉伸可以提高POM纤维结晶度、取向度、断裂强度以及耐酸性,但是使断裂伸长率减小;最佳拉伸温度在110℃左右,拉伸倍率在6～8之间。(2)热定形温度对POM纤维结晶度和熔点影响不大,延长热定形时间使POM结晶度、熔点降低;最佳热定形条件为在140℃下热定形4min。(3)经过拉伸热定形后的POM纤维的最大断裂强度和断裂伸长率分别为7.41cN/dtex和19.2%。     

熔融纺丝法制备UHMWPE/MMT复合纤维的研究

以超高相对分子质量聚乙烯/蒙脱土(UHMWPE/MMT)纳米复合材料为原料,采用熔融纺丝法,在自行设计制造的实验纺丝机上制备出纤维,利用DSC、XRD、SEM等手段对其结构进行了表征,并对其性能进行了测试。拉伸条件试验表明,水浴温度85℃、拉伸倍率14倍,是纤维最佳拉伸温度与倍率;纤维在拉伸过程中存在一个最佳的甬道停留时间。微观结构分析表明,拉伸后得到的纤维熔点、取向度都得到了提高,并在一定条件下出现了正交晶形到六方晶形的转变。