超细氧化炭黑原液着色黏胶纤维的结构与性能

为探究超细氧化炭黑对原液着色黏胶纤维结构和性能的影响,利用超细氧化炭黑,采用原液着色技术制备了原液着色黏胶纤维。借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、热重分析仪、和X射线衍射仪研究了原液着色黏胶纤维的结构与性能。结果表明:当超细氧化炭黑质量分数小于等于3%时,超细氧化炭黑在黏胶纤维内分布均匀,纤维表面较光滑,且断面结构致密;超细氧化炭黑提高了黏胶纤维的热稳定性、结晶度和力学性能,当炭黑质量分数为3%时,纤维的强度和断裂伸长率分别为2. 56 cN/dtex和21. 5%;原液着色黏胶纤维具有良好的耐溶剂迁移性能和颜色性能,当超细氧化炭黑质量分数为3%时,L值为13. 33,摩擦、水洗色牢度均大于3级。     

荧光颜料对海藻纤维纺丝液及其膜性能的影响

研究了荧光颜料/海藻纤维纺丝原液的分散稳定性及着色海藻纤维膜颜色性能。结果表明,采用苯乙烯马亚酸酐共聚物（SMA）制备的荧光颜料和海藻酸钠纤维纺丝液具有较高的温度稳定性,与海藻纤维纺丝液相似,荧光颜料/海藻纤维纺丝原液也表现出表观粘度随剪切速率的增加而降低。海藻纤维膜的K/S值和荧光强度随荧光颜料用量的增加而增大,当荧光颜料质量分数超过4%后,海藻纤维膜的荧光强度反而下降,且制备的着色海藻纤维膜具有良好的耐水迁移性能。     

N-甲基吗啉-N-氧化物基超细炭黑的制备

为解决水性颜料色浆对Lyocell纤维纺丝液造成的凝固问题,制备了NMMO基超细炭黑色浆,利用其对Lyocell纤维进行原液着色。针对Lyocell纤维原液着色用超细炭黑的制备展开研究,探讨了分散剂的结构及用量,炭黑质量分数,水和NMMO组成混合溶剂中水的质量分数,超声波处理功率及时间对NMMO基超细炭黑的粒径、粒度分布及分散稳定性的影响。结果表明,以实验室自制的分散剂SP制备的NMMO基超细炭黑具有最小的粒径及优良的分散稳定性,与纺丝液相容性最好。通过正交试验优化得到NMMO基超细炭黑的制备工艺：分散剂对炭黑的质量分数2为20 %,炭黑对体系的质量分数为10 %,超声波处理时间为20 min,功率为800 W。     

聚丙烯腈纤维原液着色用纳米炭黑的制备及性能

纳米炭黑是聚丙烯腈纤维原液着色的关键材料之一,本研究以改性丙烯酸酯嵌段共聚物（SUA020）为分散剂,采用超声波制备了以二甲基甲酰胺（DMF）为分散介质的纳米炭黑,探讨了纳米炭黑对聚丙烯腈纤维原液性能的影响。结果表明当炭黑质量分数为10%,SUA020对炭黑质量分数为20%,在超声波处理功率为600W条件下分散20min,所制备纳米炭黑的粒径为108.7nm。纳米炭黑在聚丙烯腈纤维原液中具有良好的相容性和稳定性,当纳米炭黑对纤维干重为9.0%时,所制备原液着色聚丙烯腈浆膜的K/S值达到最高。     

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。     

低折射率树脂对原液着色粘胶纤维结构和性能的影响

针对原液着色粘胶纤维颜色较浅的问题,采用低折射率树脂增深整理粘胶纤维,探讨了树脂种类、树脂用量、轧余率、焙烘时间和焙烘温度对纤维颜色明暗度(L值)、断裂强力和断裂伸长率的影响,借助红外光谱仪、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜等研究了树脂整理后原液着色粘胶纤维的化学结构、表面元素组成及官能团、结晶性能和表面形貌的变化。结果表明:增深剂质量浓度为80 g/L,轧余率为90%,焙烘温度为150 ℃,焙烘时间为180 s时,原液着色粘胶纤维的L值降低到11.84,断裂强力和断裂伸长率保持率分别为70.62%和70.11%;粘胶纤维的结晶度降低,但纤维表面更加光滑,含硅官能团含量增加。     

聚酰胺原液着色母粒的制备及其性能

针对聚酰胺66(PA66)原液着色过程中炭黑在PA66基体中分散性差的问题，首先，将炭黑加入到含有一定质量分数的分散剂的水溶液中，采用超声波分散协同喷雾干燥技术制备了自分散炭黑(SPCB);随后将SPCB再分散于含有一定质量分数PA66盐的水溶液中，制备了PA66盐基炭黑分散体，并通过原位聚合法制备了PA66原液着色母粒；最后，通过熔融共混法制备了PA66膜。探究了分散剂结构和质量分数、炭黑质量分数、超声波处理功率和时间对PA66盐基炭黑分散体粒径、粒径分布及稳定性的影响，分析了SPCB质量分数与PA66膜性能的关系。结果表明：聚乙烯吡咯烷酮相对炭黑质量分数为15%,炭黑相对体系的质量分数为10%,超声波处理功率为1 260 W,时间为80 min时，制备的PA66盐基炭黑分散体粒径最小为184.1 nm,离心稳定性和放置稳定性均在90%以上；SPCB与PA66的相容性良好，在PA66基体中分布均匀，粒径约为200 nm,当其质量分数为0.2%时，制备的PA66膜的熔融温度为259.2℃,L^*值为26.82。     

水性色浆在再生纤维素纤维原液着色中的应用

介绍了再生纤维素纤维原液着色对所用水性色浆的性能要求,以及黏胶纤维、莫代尔纤维、Lyocell纤维等不同再生纤维素纤维原液着色技术的研究现状和生产工艺优化情况。提出了提升原液着色用水性色浆与纤维纺丝原液的相容性、降低色浆粒径分布、规避环境安全风险、避免颜料颗粒对原液着色纤维力学性能的影响以及优化纺丝工艺等推进该技术应用的重要措施。     

原位法连续聚合聚酯/炭黑体系的结构与性能

为开发高黑度的细原液着色聚酯纤维,采用原位法连续聚合制备出炭黑质量分数为2%~3%的聚酯/炭黑(简称原位法PET/炭黑)体系,对其流变行为、结晶行为和炭黑分散形态等进行了表征,并制备了高速纺长丝。结果表明:原位法连续聚合使炭黑以直径小于1 μm的粒子簇团形式均匀分散在聚酯基体中;炭黑含量较低时的流变行为与PET相似,当炭黑质量分数达到3%时,原位法PET/炭黑熔体的表观黏度随剪切速率增大而快速降低;熔融结晶过程中,炭黑作为高效异相成核剂,显著加快了聚酯结晶速率,同时,聚酯与炭黑的良好相互作用,导致有更多的结晶缺陷,与PET相比,出现了熔融双峰,且高温熔融峰峰顶温、结晶度均降低,这与母粒法PET/炭黑体系明显不同。因为原位法保证了良好的炭黑分散性,原位法PET/炭黑可以稳定制备出炭黑质量分数为3%、单丝线密度为0.52 dtex、断裂强度≥3.31 cN/dtex的长丝。     

颜料与线密度对原液着色涤纶短纤维及纱线颜色的影响

为掌握原液着色涤纶短纤维的颜色对其纱线颜色变化的影响规律,选取红、黄、蓝3种颜色半消光原液着色涤纶短纤维,根据实际生产中主要调整的参数,系统研究了颜料质量分数、纤维线密度对其色度值的影响规律;同时,考察了从纤维到纱线(线密度为20 tex,捻系数为300)的色度值变化,并与特定规格半消光染色短纤维、大有光原液着色短纤维进行对比。结果表明：颜料质量分数显著影响半消光纤维的色度值,在浅、中色之间的差异尤为明显,是中、深色之间的2倍;线密度对纤维色差(ΔE_(CMC(2∶1)))的影响不大,黄色的色差变化较红色、蓝色更明显;半消光原液着色短纤维到纱线的色度值变化不明显,色差在0.8～2.6范围内;在半消光染色纤维中,黄色的色差变化偏大,为3.4～3.9,红色、蓝色与原液着色的色差相当;大有光原液着色涤纶短纤维到纱线的变化与半消光染色短纤维的更为相似,二者的色差ΔE_(CMC(2∶1))、明度差ΔL、饱和度差ΔC以及色调差ΔH基本相同,说明对于特定的颜色类型,可借鉴染色纱线的配色经验,为原液着色纱线配色模型的系数调整提供支持。     

超高相对分子质量纤维素对Lyocell纺丝性能的影响

在常规相对分子质量的纤维素(DP=722)中加入少量超高相对分子质量的纤维素(DP≈10 000)并以此为原料,以N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)水溶液为溶剂,采用Lyocell工艺进行纺丝。结果发现:添加超高相对分子质量的纤维素并未能有效地提高所得纤维的强度和模量。对纺丝过程中不同位置纺丝原液的流变性能和纤维素相对分子质量及其分布进行分析,结果进一步表明超高相对分子质量纤维素的添加,虽能得到溶解均匀的纺丝原液,但该纺丝原液在纺丝压力下通过过滤层及组件时易产生流动性分层现象,导致所得Lyocell纤维的力学性能无明显改善。     

Lyocell纤维的国内外研发现状与发展方向

Lyocell 纤维以其环保生产技术及原料可再生的可持续发展优势,成为极具发展潜力的新型纤维,为此,回顾了Lyocell 纤维的国内外发展史,并在投资及运行成本、工艺流程、纤维性能3 方面与普通粘胶纤维进行了对比分析。结果表明：相比粘胶纤维Lyocell 纤维的生产效率提高了约8倍,且生产过程环保;投资成本提高了3 倍以上,原料和生产成本均远高于兰精公司;性能更能满足服用要求。重点介绍了新溶剂法纤维素纤维制备工艺研发现状,包括原料、纺丝原液的制备、纺丝工艺、N?甲基吗琳?N?氧化物溶剂回收等,认为Lyocell 纤维产业化的重点和难点在于纺丝原液的连续制备和溶剂的高效回收技术,其服用和产业用前景广阔。     

竹炭/纤维素纤维织物的染整加工

对可降解的黑、白竹炭与纤维素纤维(粘胶、棉、莱赛尔)的混纺机织物进行复合酶前处理、涂料或活性染料染色及印花、亲水性柔软整理及远红外整理,探讨了染整工艺对竹炭纤维功能性的影响,确定了合理的工艺路线和参数,开发出了能保持良好服用性能和保健功能的竹炭/粘胶纤维印染面料,其外观满足时尚需求.     

莱赛尔/毛/羊绒混纺产品的数码印花前处理

根据莱赛尔纤维及蛋白质纤维的物理特性和染色特点,在弱酸性条件、中性条件及弱碱性条件,对莱赛尔/毛/羊绒面料前处理进行实验研究,并对各种助剂进行优化实验,进而优化出前处理工艺,以达到色牢度达标,混纺面料得色均匀、稳定,精纺面料防止渗化、轮廓清晰,在得色量均匀丰满的前提下,保证该前处理工艺对面料的损伤较小的目的.最终实现在莱赛尔/毛/羊绒混纺产品上进行数码印花.     

纤维素纤维的生物降解性能

为了解纤维素纤维的生物降解性能,选取棉、黏胶、竹浆、Modal、Lyocell五种纤维素纤维,填埋于自然环境的土壤中,通过对其降解前后的颜色、表观形态、质量、力学性能、结晶度、组分变化的综合评价来表征其生物降解性,并对影响降解性的因素进行了探讨。经过90天的填埋,五种纤维均发生了降解,但棉纤维的降解速率明显高于其他再生纤维素纤维,降解速率的排序为：棉>黏胶>竹浆>Modal>Lyocell。分析表明纤维的表观形态和内部结晶结构对纤维素纤维降解速率有重要影响,并且天然纤维素纤维的生物降解性优于可再生纤维素纤维,这是由于再生纤维素纤维加工过程中其他物质的进入、残留降低了其降解性。     

Lyocell纤维染色性能的研究

探讨了ＫＥ型活性染料染Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维的移染性,以及染色工艺中的碱剂用量对Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维性能的影响,并与棉的染色性能相比较,得出相应结论,如认为要提高染色温度等,以供对活性染料染Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维的工艺制定参考。     

基于动力学特性的黑色高强聚酯工业丝研发

针对原液着色法开发聚酯工业丝存在的基料黏度大、纺丝温度高,以及对着色剂分散性要求高等技术要求,详细研究了添加碳黑的高黏聚酯的流变特性、热稳定性、结晶行为等与纺丝动力学相关的材料特性,作为设计聚酯工业丝干燥、熔融、纺丝挤出、冷却、热拉伸和热定型等工艺参数的技术依据,保证生产工艺的稳定控制,开发了断裂强度为8.20 cN/dtex的黑色高强聚酯工业丝。结果表明:碳黑在纤维中的分散尺寸小于300 nm,色牢度均达到4~5级;该方法不仅充分体现了聚酯工业丝原液着色与力学性能兼具的优点,且避免了工艺设计的盲目性,节约工业化实验成本。     

色差的分析及防止

分析染色过程中影响染料泳移的各种因素，诸如箱体加热温度不匀、机械挠度，以及染料性能差异等与色差的关系；介绍了产生色差的染前因素与染色中产生色差的因素区分，以及产生整批色泽不符样色差、前后色差和挠度色差的原因及解决办法。     

用竹浆粕/离子液体复配体系纺制的再生纤维及其性能

为探究离子液体法制备再生纤维性能的影响因素,选用有机溶剂二甲基亚砜(DMSO)分别与离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑醋酸盐([AMIM]Ac)和1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐([BMIM]Ac)构成复配体系作为溶剂溶解竹纤维素浆泊,用湿法纺丝制备再生纤维素纤维,并借助扫描电子显微镜、热性能分析、X射线衍射等手段对再生纤维进行形貌、结构分析和力学性能测试。结果表明:当DMSO含量提高、纺丝原液中离子液体含量降低,再生纤维丝表面的光洁程度和热稳定性先提高后下降,力学性能下降;当竹纤维素含量提高,再生纤维丝的表面更光滑,结晶度、热稳定性、断裂强度提高,纤维直径均变粗;离子液体[AMIM]Ac制得的再生纤维性能较优。     

油剂处理工艺对Lyocell纤维性能的影响

为优化Lyocell纤维上油工艺,提高其后续加工性能,采用恒温淋洗、恒压压榨的方法对Lyocell纤维进行上油处理,利用扫描电子显微镜、纤维强伸度仪、纤维摩擦系数仪、纤维比电阻仪等手段进行表征分析,详细研究了油剂浓度、油剂混合比、上油温度等不同上油工艺对Lyocell纤维的成膜性、摩擦性能、抗静电性能及力学性能的影响....