棉浆粕/NMMO·H_2O溶液的流变性能研究

以N-甲基吗啉-N-氧化物的水溶液(NMMO·H_2O)为溶剂溶解棉浆粕制成棉浆粕/NMMO·H_2O溶液,研究了棉浆粕质量分数为4%~8%的棉浆粕/NMMO·H_2O溶液在85~100℃的流变性能。结果表明:在低剪切速率(γ)下,棉浆粕/NMMO·H_2O溶液的表观黏度(ηa)随温度上升而下降,一定温度时γ达到一定值后,ηa出现转折点呈急速下降趋势,且随着温度的升高,ηa出现转折点的γ增大;棉浆粕/NMMO·H_2O溶液体系为切力变稀的假塑性流体,一定γ下,棉浆粕浓度越高,体系黏度越大,但γ达到一定值后,体系黏度出现转折点呈急剧下降趋势,且随着浓度的增大,ηa出现转折点的γ减小;溶液体系在85~100℃内,其非牛顿指数小于1,且随温度升高而减小,随着棉浆粕浓度的增加,溶液体系的黏流活化能减小,溶液体系的黏-温敏感性减小。     

纤维素性质对纤维素溶液可纺性以及纤维性能的影响?

采用热台偏光显微镜跟踪观察了不同纤维素浆粕在N-甲基吗啉-N-氧化物一水合物(NMMO·H_2O)中的溶解过程,并利用哈克旋转流变仪分析了其溶液的流变性能。研究结果发现:纤维素的聚合度越高,温度对纤维素的溶解过程影响越大;相同纤维素浓度下,随着纤维素的聚合度的增加,溶液的结构粘度指数(△_η)、粘流活化能(E_η)以及弹性增大,即溶液可纺性下降,粘度对温度更加敏感。在此基础上,进一步探讨了纤维素性质对纤维性能的影响,结果表明Lyocell纤维的力学性能随纤维素聚合度以及纺丝液浓度的提高而提高,可纺浓度随聚合度的提高而下降。     

竹纤维素/NMMO·H_2O溶液流变性能的研究

采用HAAKE RS150L型旋转流变仪对竹纤维素/NMMO.H2O溶液的流变性能进行了研究。结果表明,竹纤维素/NMMO.H2O溶液为切力变稀流体;随着竹浆粕平均聚合度的增大,溶液的非牛顿指数n减小,而溶液表观黏度η、稠度系数K、黏流活化能Eη和结构黏度指数Δη增加;随着温度的升高,溶液的表观黏度下降,非牛顿指数增大;碱处理竹纤维素/NMMO.H2O溶液的流变性能受竹纤维素原料的聚合度、α-纤维素含量(或半纤维素含量)及杂质含量等因素的综合影响。     

TiO_2对棉浆粕/NMMO·H_2O溶液流变性能的影响

以N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液(NMMO·H_2O)为溶剂,溶解棉浆粕制成棉浆粕/NMMO·H_2O溶液,在此溶液中加入一定量的二氧化钛(TiO_2),制得TiO_2/棉浆粕/NMMO·H_2O溶液;研究了TiO_2质量分数0~4.0%、棉浆粕质量分数5%~7%的TiO_2/棉浆粕/NMMO·H_2O溶液在80~100℃的流变性能。结果表明:少量TiO_2使棉浆粕/NMMO·H_2O溶液体系零剪切黏度(η0)增大,随着TiO_2含量增加,溶液的η0下降,TiO_2质量分数为4.0%时,溶液的η0低于未添加TiO_2的溶液的η0;TiO_2/棉浆粕/NMMO·H_2O溶液在80~100℃的非牛顿指数(n)小于1,溶液n随着TiO_2含量增加而增大,随着棉浆粕浓度增加而减小;溶液的黏流活化能(Eη)随着TiO_2含量增加先增大后减小,随着棉浆粕浓度增加而减小,在TiO_2质量分数为2.0%时,Eη较大。     

纤维素/NMMO溶液及其薄膜的制备与性能研究

以水质量分数为13.3%的N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)为溶剂溶解棉浆粕,制备质量分数为5%～11%的纤维素/NMMO溶液。将所得溶液制备纤维素薄膜,考察了纤维素/NMMO溶液的稳定性,研究了凝固浴温度和组成对纤维素薄膜的成膜性、断面形态及力学性能的影响。结果表明:纤维素/NMMO溶液随着浓度增大,其粘度先增大后减小,再急剧上升;纤维素/NMMO溶液在玻璃介质中稳定性较好,微量Cu~(2+),Fe~(3+)等杂质存在时,其稳定性显著下降;纤维素薄膜随凝固浴温度升高,其透明性、拉伸强度和断裂伸长率均下降;相对于水,含有乙醇和NMMO的凝固浴能减缓双扩散的速度,使纤维素薄膜的拉伸强度略有提高,断裂伸长率出现不同程度下降。     

芳香/脂肪族共聚脲纺丝溶液流变性能的研究

采用4,4'-二苯甲烷二异氰酯酯(MDI)与间苯二胺(m-PDA)及1,6-己二胺(HDA)为原料,通过溶液聚合法制备出不同HDA含量的芳香/脂肪族共聚脲(co-PUa)纺丝溶液;采用ARES流变仪研究了溶液的流变性能。结果表明:co-PUa纺丝溶液属于非牛顿流体,对于HDA含量较少的co-PUa纺丝溶液,剪切速率(6)γ)对其表观黏度(ηa)的影响较小,HDA含量越大,其ηa随6)γ的增加而下降越快;co-PUa纺丝溶液的ηa随HDA含量的增加而上升,随温度的升高而降低;co-PUa纺丝溶液中HDA含量越大,其黏流活化能下降越明显;co-PUa纺丝溶液的非牛顿指数随HDA含量的增加而降低,随温度的升高而增大。     

以NMMO水溶液为溶剂制备醋酸纤维素纤维

选择环保型溶剂N-甲基吗啉-N-氧化物水合物(NMMO·H_2O),成功实现了醋酸纤维素(CA)的溶解并制备了均匀透明的醋酸纤维素/N-甲基吗啉-N-氧化物水合物(CA/NMMO·H_2O)溶液,流变测试表明,CA/NMMO·H2O溶液均匀稳定。经过干喷湿纺工艺制备的醋酸纤维素纤维,断裂强度达到3.0c N/dtex,高于以丙酮为溶剂通过干法纺丝得到的醋酸纤维素长丝的强度。分析其原因,干喷湿纺纺丝过程中的喷头拉伸比大,所制备的醋酸纤维素纤维有较高的链段取向度和晶区取向度。所制备的醋酸纤维素纤维的沸水收缩率、接触角和回潮率与商业化的干法纺丝制备的醋酸纤维素长丝相当。     

中高黏度超有光PET流变性能研究

用毛细管流变仪研究了特性黏数([η])分别为0.631,0.705,0.808,0.898,0.978 dL/g的超有光聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的流变性能,并计算得到黏流活化能(Eη)和非牛顿指数(n)。结果表明:不同[η]的超有光PET表观黏度(ηa)均随剪切速率(γ)和温度的升高而降低,且n小于1,均为切力变稀假塑性流体;在相同γ和温度时,[η]为0.705,0.631 dL/g PET的ηa,Eη和n较接近,而[η]为0.808,0.898,0.978 dL/g的PET的ηa,Eη,n变化明显。     

NMMO法球形纤维素珠体的制备及粒径分布的研究

以N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)和马尾松漂白硫酸盐浆为原料,制备出纤维素/NMMO/H2O溶液,并以纤维素/NMMO/H2O溶液为原料,采用程序降温反相悬浮技术制备球形纤维素珠体,通过单因素实验和正交实验确定成球优化条件为:纤维素/NMMO/H2O溶液的纤维素质量分数为8.0%,含水率为15.8%,以变压器油为分散相,油∶溶液(V/V)=4∶1,Span80作为分散剂,用量为纤维素/NMMO/H2O溶液的1.5%,搅拌速度为300 r/min。在上述条件下可制得粒径分布在0.45～0.20 mm占70.0%以上的球形纤维素珠体。     

PP/HGB复合材料流动性能的研究

应用熔体流动速率测定仪,于190℃-230℃下考察了中空玻璃微珠填充聚丙烯(PP/HGB)复合材料的流动性能。结果表明:熔体的剪切流动基本上服从幂定律;剪切粘度(ηa)对温度的依赖性符合Arrhenius关系;在较低HGB体积分数下,复合体系的流动性优于纯PP树脂;在一定温度下,ηa随着γa的增加而下降;当φf一定时,复合体系的ηa随着HGB直径的减小而上升。     

纤维素/NMMO·H_2O溶液体系流变性能的研究

利用 Brookfield DV-Ⅱ型粘度计对纤维素/NMMO·H2O 溶液体系的流变性能进行了研究,讨论了温度、纤维素浓度、浆粕聚合度及添加剂等对溶液粘度的影响。结果表明,纤维素/NMMO·H2O 溶液的流动活化能较低,因此其表观粘度随温度的变化不大;纤维素浓度和浆粕聚合度的增加都可使溶液粘度增大,但纤维素浓度对溶液粘度的影响更显著;抗氧化剂没食子酸丙酯(GPE)的加入减缓了加热时溶液粘度的下降,降低了纤维素的氧化降解;二甲亚砜(DMSO)的加入可有效地控制溶液粘度,改善溶液的加工性能。     

SEED改性PA 6切片的流变性能研究

采用RG20毛细管流变仪研究了N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺(SEED)改性聚己内酰胺(PA 6)有光切片和半消光切片的流变性能。结果表明:在剪切速率(γ)为0~1 600 s-1条件下,SEED改性PA 6熔体为假塑性流体,表观黏度随着γ的增加而下降,SEED改性PA 6熔体的非牛顿指数均小于1;在相同γ下,有光切片的黏流活化能(Eη)较半消光切片的低,而对于同一PA 6试样,其Eη随γ的提高而降低;经SEED改性后PA 6的热稳定性得到提高,纺丝稳定性得到改善。     

棉纤维在NMMO溶液中的溶胀与溶解

用不同质量分数的N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)溶液,在不同的温度和时间条件下,探究棉纤维的溶胀和溶解情况,并利用X射线衍射和红外光谱对纤维素溶胀前后的结构变化进行表征。结果表明:NMMO质量分数低于80%时,棉纤维只溶胀不溶解;在质量分数分别为83%、85%、87%的NMMO溶液中,棉纤维出现溶解现象;随着NMMO质量分数的增大、温度的升高、时间的延长,棉纤维的溶胀程度不断增加。在质量分数为83%的NMMO溶液中,棉纤维先溶胀后溶解;在质量分数为87%的NMMO溶液中,棉纤维不溶胀直接溶解;在质量分数为85%的NMMO溶液中,棉纤维的溶解存在先溶胀后溶解和直接溶解两种形式。质量分数为80%以下的NMMO水溶液处理后的棉纤维,结晶结构和化学结构均没有变化。     

NMMO法棉纤维素薄膜的制备及性能分析

以棉浆粕/NMMO·H_2O溶液为制膜液,制备出棉纤维素膜,采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和强度分析对棉纤维素膜进行表征研究。结果表明,纤维素膜的结晶形态由棉浆粕原料的纤维素Ⅰ型转化为纤维素Ⅱ型,晶粒尺寸减小,结晶度下降,而膜的官能团结构未发生改变;在一定范围内,随纤维素用量的增加,膜的断裂强度增大断裂伸长率下降,棉纤维素用量8%、凝固浴温度38℃时,制得膜的断裂强度6.163 MPa,断裂伸长率22.64%。膜的表面和内部有大量微孔存在。     

高等级HDPE管材树脂毛细管流变性能研究

采用单管毛细管流变仪,在不同温度下对高等级高密度聚乙烯(HDPE)管材树脂的熔体流动行为进行了研究,考察了剪切应力(τ<,w>)、剪切速率(γ)、挤出胀大及温度之间的关系.结果表明,高等级HDPE管材树脂熔体的剪切流动基本上服从幂律定律;熔体的表观黏度(η<,a>)对温度的依赖性大致上符合Arrhenius方程;η<,a>随τ<,w>和γ的增加而非线性减小;挤出胀大比随温度的升高而下降,随γ的增加呈非线性增大.     

纤维素/NMMO水合物溶液体系的相转变

纤维素在NMMO水合物中的溶解情况对纤维素/NMMO水合物溶液体系的相转变行为具有深刻的影响,在溶解过程中加入抗氧化剂没食子酸正丙酯(PG,0.5wt%的纤维素),可以获得重复性很好的相转变结果。高分子质量的纤维素溶液在低温度时存在从各向异性到各向同性的相转变。对纤维素/NMMO水合物(水合度n=0.65)溶液体系的流变分析表明:纤维素重均聚合度(DPW)为600、694和940,温度范围112~127.5℃、105~125℃和105~120℃,浓度范围15~20wt%、15~21wt%和15~21wt%内的溶液体系存在相转变,这个结果也在光学显微镜下得到了证实。先前的研究在85~92℃温度范围观察到的相转变可能是由于溶液体系中存在未熔化的NMMO水合物晶体而导致的相关实验误差,未熔化NMMO水合物晶体的存在通过热表征得到了证实。     

聚己内酯的熔体流动性能和挤出胀大

应用熔体流动速率仪,在温度为90～140℃和载荷为2.16～12.50 kg的条件下,考察了温度、表观剪切速率(γα)及管壁剪切应力((Τ)R)对聚己内酯(PCL)熔体流动性能和挤出胀大比(B)的影响.结果表明:在实验条件下,PCL熔体的剪切流动基本服从幂律定律.表观剪切黏度ηa与绝对温度的关系符合Arrhenius方程,ηa随着γa或ΤR的增加而非线性减小.B随着温度的升高而非线性降低,随着γa或(Τ)R的增加而非线性增大,达到最大值后B则下降.     

木浆纤维素氨基甲酸酯的溶解及溶液流变性能研究

采用热台偏光显微镜及RVDV-Ⅱ+可编程控制式旋转黏度计测定了木浆纤维素氨基甲酸酯(CC)的溶解及溶液的流变性能,考察了溶液浓度、含氮量对溶液流变性能的影响。结果表明:CC的溶解性能随含氮量的升高而增强,含氮量高的CC溶解最充分,可得到高浓度的CC溶液;随含氮量的升高,CC溶液的非牛顿指数增大,结构黏度指数减小,充分溶解的CC溶液均呈现典型的假塑性非牛顿流体的特征;随着CC溶液浓度的增加,溶液的表观黏度增加,符合Flory方程。     

NMMO/H_2O均相体系制备羧甲基纤维素的研究

采用N-甲基氧化吗啉(NMMO)/H_2O的纤维素均相溶解体系对羧甲基纤维素(CMC)的制备进行研究。通过~1H-NMR方法测定了羧甲基在脱水葡萄糖单元(AGU)上的取代情况,研究了醚化剂摩尔比、醚化时间及醚化温度对取代度(DS)和取代基分布的影响。结果表明,较优的NMMO/H2O均相羧甲基化工艺条件为:醚化剂摩尔比为10∶1,醚化时间为120 min,醚化温度为90℃,在此条件下取代度为1.26;羧甲基取代顺序表现为C(6)C(2)C(3),增加醚化剂用量和延长醚化时间可以促进C(2)和C(6)位的取代,提高反应温度更有利于提高C(6)的取代。与工业淤浆工艺所得的产品进行对比发现,NMMO/H2O均相体系制备的羧甲基纤维素产品具有更高的取代度和均匀的取代基分布。     

简单剪切流场中PTT熔体的流变性能研究

研究了PTT熔体在简单剪切流场中的流变性能。结果表明,PTT熔体是典型的切力变稀型非牛顿流体,剪切流动符合幂律定律;随温度提高,熔体的△_η减小,但热降解增加;在相同γ下,相对分子质量增大,将使熔体的σ、η_a和△_η增大,n减小;PTT熔体的E_η值高于PET,且γ增大E_η值减小;n对T和γ有明显的依赖性,T提高n线性增大,而γ增大n明显减小,所以计算n时不能取其γ范围内的算术平均值,而应该取其微分值。