喷丝速率对连续水浴静电纺纳米纤维包芯纱结构与性能的影响

为实现工艺参数对纳米纤维包芯纱的结构调控，采用连续水浴静电纺丝的方法，以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维为芯纱，聚酰胺6(PA6)纳米纤维为包覆层，制备兼具纳米纤维特性和传统纱线力学性能的纳米纤维包芯纱。对PET/PA6纳米纤维包芯纱的形态、晶体结构和力学性能进行分析与表征。结果表明：纳米纤维包芯纱具有良好的皮芯结构；PA6包覆层的纳米纤维直径为66～80 nm,其孔隙率随喷丝速率的提高而下降，结晶度在19%～24.15%范围内，且随喷丝速率的提高而减小；PA6纳米纤维包覆层的断裂强度和断裂伸长率随喷丝速率的增大而降低，其断裂强度降为常规PA6纤维的1/5;纳米纤维包芯纱保持了芯纱的强力与断裂伸长率等力学性能。     

静电纺聚酰胺6纳米纤维膜的制备及其性能

为制备功能性的聚酰胺6(PA6)纳米纤维膜,采用静电纺丝技术制备PA6/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)共混纳米纤维膜,并对纤维膜的表面形貌、力学性能和亲水性能进行表征。结果表明,当PA6纺丝液质量分数为28%,PVP的加入量为0.5 g时,纤维膜的微观形貌较好,制备出的纤维直径为132 nm,断裂强度为9.68 MPa,断裂伸长率为31.89%,亲水角为(32.4±1.2)°。研究了不同纺丝时间对纤维膜空气过滤性能的影响,当纺丝时间为0.5 h时,纤维膜具有较好的过滤性能,过滤效率为99.5%,过滤压降为476 Pa。红外分析结果表明,在PA6中加入PVP,在搅拌的过程中二者均匀融合,PVP小分子填充在PA6大分子中,可使纤维膜的亲水性提高。制得的PA6纳米纤维膜可作为加湿器中的湿膜材料得到应用。     

PA6/Ag/TiO2共混静电纺纳米纤维毡的结构与性能

选用聚酰胺6(PA6)作为基体,以纳米Ag和TiO2粉休为功能件添加材料,采用静电纺丝法制备了抗菌复合纳米纤维毡.在纳米粉体质量分数一定的条件下,研究2种粉体的比例与纤维形态、结品结构及力学性能的关系.纳米粉体的加入,有效地提高了PA6纤维的结晶度和拉伸强度;Ag和TiO2的比例对纤维结构的影响不大;纳米Ag单组分添加...     

原位聚合法聚酰胺6/炭黑复合纤维的制备及其性能

为开发高黑度的原液着色聚酰胺6(PA6)纤维，将经原位聚合法制备的炭黑质量分数为1.0%～3.0%的系列PA6/炭黑(PA6/CB)复合材料进行熔融纺丝制备PA6/CB复合纤维，并对复合材料的形貌结构、热性能、晶型结构以及纤维的力学性能、取向度、色度值和色牢度进行表征。结果表明：经原位聚合法引入的炭黑在原液着色PA6/CB复合材料和纤维中分散均匀；炭黑在基材中起异相成核作用，添加炭黑的PA6/CB复合材料的结晶度和结晶温度均得到提高；炭黑可提升复合材料的热稳定性，并可促进PA6形成热力学性能更稳定的α晶型；随着炭黑质量分数的提高，PA6/CB复合纤维的断裂强度先提高后逐渐下降，当炭黑质量分数为1.0%时达到最大，为4.07 cN/dtex; PA6/CB复合纤维的取向度均高于纯PA6纤维；炭黑质量分数越高，PA6/CB复合纤维的颜色越黑，但其质量分数超过2%后纤维的黑度提升不明显。     

含银PA6纳米纤维的直径分布及其抗静电性能

为了研究含银聚酰胺6（PA6）纳米纤维的直径分布和性能,采用静电纺丝技术,制备不同含银量的PA6纳米纤维毡。利用扫描电镜（SEM）及相关软件,分析纳米纤维直径分布及形态,在银溶胶质量分数0.1%～0.4%、纺丝液质量分数10%～16%的实验范围内,纳米纤维平均直径为70～90nm;纳米纤维直径随银溶胶质量分数的增加而减小、随纺丝液质量分数增多而增大。透射电镜（TEM）分析表明：纳米银在纤维中分布均匀,状态呈圆形或椭圆形。纳米银颗粒平均直径为11.9nm,所有颗粒沿纤维的中轴线排列,部分呈椭圆形颗粒长轴与纤维轴向一致。随银溶胶质量分数的升高,抗静电性能提高。     

静电纺丝制备聚酰胺/石墨烯复合纤维

利用静电纺丝方法制备聚酰胺(PA)/石墨烯(GO)复合纤维，研究了氧化石墨烯掺杂量、纺丝液质量分数、纺丝电压、纤维接受距离、推进速率等工艺参数对纤维形貌的影响。研究表明，最佳的纺丝工艺条件为:PA质量分数21%(1.5%GO)，纺丝电压23.8 kV，接受距离16 cm，推进速率3.6 mm/h。GO的掺杂会改善PA纤维的力学性能和抗紫外性能。当薄膜GO质量分数为1.5%时，其杨氏模量从5 768 MPa提高到8 088 MPa;薄膜GO质量分数为2%时，薄膜UPF值超过30，具有较好的抗紫外效果。     

聚乙烯醇纳米纤维纱线的制备及其性能研究

通过静电纺丝法制备了PVA纳米纤维,采用边牵伸边加捻的方法制备了PVA纳米纤维纱线并测试其性能。研究结果表明:当PVA质量分数在6%~12%时,PVA纳米纤维的平均直径在201.3~602.8 nm;当PVA质量分数为9%时,PVA纳米纤维的形貌最好,纤维直径均匀,表面光滑,无黏结;9%PVA纳米纤维纱线的抱合状态良好,平均细度为27.38 tex。通过观察扫描电镜图可知:当PVA质量分数为2%~6%时,纳米纤维表面不光滑;PVA质量分数为8%~12%时,纺丝效果较好,其中,9%的纺丝效果最佳,纤维直径均匀,表面光滑,无黏结;PVA质量分数增加到14%后,无法顺利纺丝。相较于棉纱线,9%PVA纳米纤维纱线的伸长较高,为64.34 mm,但是断裂强力和断裂强度没有棉纱线大。     

静电纺PA6/Ag复合纤维毡的制备及其结构与性能

采用静电纺丝法制备了含纳米Ag颗粒的聚酰胺6(PA6)复合纳米纤维毡,用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、热分析(TG-DTG)等测试手段分析了纤维的形态与微观结构,并测试了纤维毡对金黄色葡萄球菌的抑菌性。研究发现,随纳米Ag质量分数的增加,纤维的结晶度和热稳定性都得到了一定程度的提高,并且表现出了优异的抗菌性能,有望在防护、过滤和医用领域得到应用。     

聚丙烯腈/聚砜酰胺复合纳米纱线的制备与表征

针对聚丙烯腈(PAN)耐热性能较差,聚砜酰胺(PSA)阻燃但染色性能较差等问题,在保持纺丝液质量分数、纺丝接收距离等条件不变的前提下,利用自制旋转式动态静电纺纱机,分别采用不同纺丝电压和不同接收器转速制备一系列聚丙烯腈/聚砜酰胺复合纳米纱线。借助扫描电子显微镜、单纱强力机、毛细管效应测定仪、傅里叶变换红外光谱仪和热重分析仪对复合纳米纱线的结构和性能进行表征。结果表明:纺丝电压和接收器转速对纳米纱线的形态影响比较明显,并进一步影响纱线的力学性能;当纺丝电压为25 kV、接收器转速为40 r/min时,纱线具有较好的外观形貌、力学性能和热性能;当接收器转速为60 r/min,纺丝电压为30 kV时,纳米纱线的芯吸性能最好。     

静电纺聚酰胺纳米纤维复合织物制备工艺优化

为提高纳米纤维膜与织物的界面结合力，优化静电纺纳米纤维复合机织物制备工艺，考察了接收基材织物的导电性、聚酰胺56(PA56)纺丝液浓度、接收基材种类对纤维膜表面形貌的影响，以及接收基材对复合织物黏附性的影响。结果表明：PA56最佳静电纺丝液质量分数为12%～18%;接收性较好的基材为棉、粘胶织物；抗静电处理可提升涤纶织物对纳米纤维的沉积性能；不使用黏合剂，静电纺膜梯度沉积法可提升纳米纤维与织物间的界面结合力；以棉织物为基材、PA56低质量分数(6%,10～20 min)纳米纤维膜为中间层、PA56高质量分数(15%, 40 min)纳米纤维膜为表层的复合织物，其剥离强力比常规沉积法提升2～3倍。     

气相生长碳纤维/聚酰胺6纳米纤维增强聚乳酸复合材料

研究了气相生长碳纤维（VGCF）的表面功能化处理及其在聚合物中的分散性。通过静电纺丝,制备了不同VGCF含量的聚酰胺6（PA6）纳米纤维毡,并以VGCF/PA6纳米纤维增强聚乳酸（PLA）得到复合材料。研究发现,经过混酸处理的VGCF水溶液,在加入聚合物前后各用超声波处理1小时,VGCF的分散性较好;表面活性剂处理VGCF,明显提高了其在聚合物溶液中的分散效果。在PA6/甲酸溶液中加入VGCF后,纤维毡的力学性能增强,在纺丝液中VGCF质量分数为0.03%时,断裂强度达到最大值(14.68MPa）。随着VGCF/PA6纳米纤维含量的增加,复合材料的断裂强度先增大后减小,并在VGCF/PA6质量分数为7.39%时达到峰值(25.80MPa）。     

壳/芯结构PU基纳米纤维复合纱的制备与性能研究

采用聚氨酯(PU)和镍(Ni)为原料制备纳米纤维复合纱壳层,以PU纤维丝为复合纱芯层,制备壳/芯结构PU基纳米纤维复合纱.利用金相显微镜及电子扫描显微镜观察纳米纤维复合纱的表观形貌,测试了其力学性能(断裂强力、断裂伸长率)及导电性能.研究结果表明:当纺丝液中Ni的质量浓度为0.18 g/mL时,试样的直径较大,断裂强力...     

共混改性改善高低黏度PET并列复合纤维性能的研究

选取高黏度PET、低黏度PET添加PBT的混合物作为并列纺丝的两种组分进行复合纺丝,并对其可纺性进行研究;采用与不经改性的高低黏度PET并列复合纤维的力学性能对比进行研究。结果表明,高黏度PET/(低黏度PET混合PBT)并列复合纺丝具有良好的可纺性及后加工性能,纺制的复合纤维具有较好的力学性能及自卷曲性能。     

柔性全编织摩擦纳米发电织物的制备

为使柔性摩擦纳米发电机更好地贴合人体,且方便制备,将柔性摩擦纳米发电机进行服饰化。通过锥形 编织的方法将锦纶（PA6）与涤纶（PET）缝纫线分别缠绕在镀银的金属长丝表面,形成2 种皮芯结构的复合导电纤 维绳,其中皮层PA6与PET纤维缝纫线作为摩擦层,芯层镀银金属长丝作为电极层,将2 种复合导电纤维绳经机织 制备成柔性自供能织物作为摩擦纳米发电机,收集人体运动机械能并转化为电能,进而为可穿戴设备供电;同时对 该发电织物的表面形貌和输出性能进行表征。结果表明：这种摩擦纳米发电织物的开路电压为20.0 V,短路电流 为1.50 μA,瞬时功率最大为1.6 mW/m² ;该柔性摩擦纳米发电机由缝纫线编织而成,具有很好的柔性、透气性以及水洗性,材料廉价易得,且制备工艺简单。     

高卷曲聚醚酯/聚酯并列复合纤维的制备及其性能

针对聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PBT/PET)并列复合纤维存在的卷曲弹性不足、服用舒适性差等问题,选用四氢呋喃均聚醚(PTMG)改性的PBT和常规PET作为原料,通过复合纺丝制备了PTMG-PBT/PET并列复合纤维,研究了PTMG质量分数对聚醚酯和复合纤维性能的影响,以及热处理工艺对复合纤维卷曲性能的影响。结果表明：随着PTMG质量分数的增加,聚醚酯的吸水率和吸湿率可达到4.10%和1.62%,接触角可达63.81°,复合纤维的卷曲性能也明显提高,卷曲率可达到48%;热处理可进一步提升复合纤维的卷曲性能,其中湿热处理效果比干热处理效果好,湿热处理后复合纤维的卷曲率和卷曲回复率可分别达到70%和55%;PTMG也可以提高复合纤维的常压上染率,最高可达到93.25%,比PBT/PET并列复合纤维高12%。     

Properties of recycled poly (ethylene terephthalate) (PET)/hyperbranched polyester (HBPET) composite fibers

Hyperbranched polyester (HBPET) with aliphatic–aromatic structure was synthesized and extruded with recycled poly (ethylene terephthalate) (RPET) chips obtained from used water bottles, with ratio of 0.5% and 1?wt% of HBPET. Filament fibers from pure recycled PET (RPET-0) and (RPET-0.5 and RPET-1) composite were spun using a melt spinning process and drawn by a thermal drawing process to improve their mechanical properties. The effects of addition of HBPET on the properties of produced fibers as well as draw ratio are investigated by means of differential scanning calorimetry (DSC), wide-angle X-ray diffraction (XRD), universal tensile analysis, and sonic velocity. It was found that mechanical properties of the (RPET-0.5 and RPET-1) fibers were improved with respect to pure recycled PET (PET-0) fibers. Moreover, the crystallinity of composites fibers was also increased with an increasing of HBPET content. The improvement in mechanical properties may be due to the increase of orientation of fiber molecules along the fiber axis. Moreover, addition of HBPET serves as lubricant within recycled PET matrix which increased its mechanical properties.     

纺丝工艺对并列复合聚酯纤维性能的影响

为对比不同纺丝工艺下牵伸和热处理方式等对并列复合纤维性能的影响,以常规聚酯(PET)和瓶级PET为原料,采用将预取向丝(POY)经过牵伸加捻(DT)制备POY-DT和一步法制备全拉伸丝(FDY)2种工艺纺制并列复合纤维,并对纤维卷曲性能、尺寸稳定性和不同热处理方式下的力学性能差异进行比较。结果表明:FDY的整体卷曲性能较POY-DT优异,且FDY的声速取向因子为0.87,明显优于POY-DT的0.43,二者结晶度均在30%左右;FDY经沸水处理后,即时沸水收缩率为8.3%,明显低于POY-DT的12.9%,但随着时间的延长,FDY收缩仍会继续发生,而POY-DT经沸水处理后,可得到尺寸相对稳定的纤维长丝;不同的热处理方式对纤维力学性能影响不同,POY-DT适合干热处理,FDY适合湿热处理。     

纤维素/碳纳米管复合纤维的制备及其功能化应用

针对导电材料填充纤维素复合纤维的强度与导电性能难以兼顾的问题,利用羧基改性碳纳米管能较好地分散在水中,以及低温(-10℃)条件下氢氧化钠/尿素溶液能较好地溶解纤维素这个特性,制备了纤维素/碳纳米管复合纺丝液,然后通过湿法纺丝制备了含有不同质量分数碳纳米管的复合纤维,对复合纤维的微观结构、力学性能以及电学性能进行表征。结果表明：由于纤维素与碳纳米管之间的强相互作用以及碳纳米管的取向,使复合纤维具有良好的力学性能和导电性能,当碳纳米管质量分数为20%时,复合纤维的断裂强度为165 MPa,电阻为3 kΩ;当电压升高到30 V时,复合纤维的温度在15 s内可上升到62.3℃,且吹气和浸入水中都能产生规律的电阻变化。     

涤纶织物复合静电纺PVDF纳米纤维防水透湿膜的工艺探索

采用热轧工艺复合涤纶织物和静电纺聚偏四氟乙烯(PVDF)纳米纤维膜,开发具有防水性、透湿性、透气性的复合织物。探讨纺丝液中PVDF质量分数和纺丝电压对PVDF纳米纤维膜形貌的影响,测试采用3种复合工艺制得的单层膜复合织物、单面双层膜复合织物和双面单层膜复合织物的瞬时接触角和动态接触角,以及单层膜复合织物的透湿性、透气性和力学性能。结果表明:纺丝液中PVDF的质量分数为23%、纺丝电压为15、16 kV时,可制得纤维直径为300~400 nm且粗细均匀的PVDF纳米纤维膜;单层膜复合织物、单面双层膜复合织物和双面单层膜复合织物的接触角分别为135.1°、142.4°和136.7°,8 min后接触角的降幅分别为5.40%、10.57%和10.31%;与涤纶织物原样相比,单层膜复合织物的透气率下降35.53%,透湿量下降6.93%,力学性能提高。     

热塑性聚氨酯/特氟龙无定形氟聚物超疏水纳米纤维膜制备及其性能

针对纳米纤维膜力学性能低和疏水性较差的问题,首先采用静电纺丝法制备热塑性聚氨酯(TPU)纳米纤维膜,然后通过浸渍特氟龙无定形氟聚物(AF)溶液获得TPU/特氟龙AF超疏水纳米纤维膜,借助扫描电子显微镜、电子万能试验仪、视频接触角张力仪等探究了浸渍质量分数、浸渍时间对纳米纤维膜疏水性及力学性能的影响。结果表明:当特氟龙AF溶液质量分数为6%时,该纳米纤维膜水接触角大于150°,油接触角小于3°,展现出超疏水性;该纳米纤维膜的力学强度不受浸渍的影响,弹性模量可达到5.09 MPa,在过滤介质、生物医学领域等具有良好的潜在应用价值。