增塑改性聚乙烯醇熔体流变行为研究

通过添加质量分数为0~2.0%的金属离子配位剂(M)、质量分数为7.5%~12.0%的亲水性环保型增塑剂(A)和质量分数为0~2.0%的聚醚类增塑剂(B),制备了用于熔融纺丝的改性PVA;采用毛细管流变仪研究了改性PVA体系在120~135℃的流变行为。结果表明:改性PVA流体是一种对剪切作用敏感的假塑性流体;在相同温度和剪切速率下,随M含量的增加,改性PVA熔体的表观黏度、剪切敏感性、温度敏感性、非牛顿性上升,可纺性下降;随A含量的增加,改性PVA熔体的表观黏度、温度敏感性、非牛顿性下降,剪切敏感性、可纺性上升;随B含量的增加,改性PVA熔体表观黏度、剪切敏感性、温度敏感性、非牛顿性呈先下降后上升的趋势,而可纺性呈先上升后下降的趋势。改性PVA在135℃和少量M存在的条件下,A质量分数为12.0%、B质量分数为0.5%~1.0%时,适合熔融纺丝。     

拉伸对熔纺聚乙烯醇纤维结构形态的影响

采用含水的复合改性剂增塑聚乙烯醇(PVA),制备熔纺PVA纤维原丝。经冷拉伸3倍后,分别在160、220℃下进行热拉伸。研究了拉伸对纤维结构和表面、截面形貌的影响。结果表明:拉伸使纤维分子取向,结晶度升高;熔纺PVA纤维截面为圆形,拉伸后在纤维表面产生沿轴向的微孔,增加了纤维表面的粗糙度。     

I_2/KI溶液改性PVA纤维的制备及其性能研究

采用摩尔浓度比为1∶2的I2/KI溶液对聚乙烯醇(PVA)初生凝胶丝条进行超声浸泡处理,制备了改性PVA(I-PVA)纤维;探讨了I2/KI溶液浓度对纤维拉伸性能的影响,并对I-PVA纤维的结构与性能进行了研究。结果表明:I2在PVA纤维中主要以I-5的形态存在,I2的加入会阻碍PVA分子链之间的氢键形成,纤维的拉伸倍数得到提高,强度和模量也有提高;I-PVA纤维的最佳热拉伸温度为150℃,比未改性PVA纤维最佳热拉伸温度降低了50℃;PVA初生纤维在空气中拉伸3倍,采用0.1 mol/L的I2/KI溶液于40℃超声浸泡1 h后,于150℃拉伸10倍,得到的I-PVA纤维的断裂强度可达14.7 c N/dtex,比未改性PVA纤维提高9.7%,最大拉伸倍数提高到36。     

回火处理对生物基熔纺氨纶纤维力学性能影响

为了研究回火温度对生物基熔纺氨纶纤维力学性能的影响。设定了50,100,120℃3个温度对纤维进行回火处理。采用傅里叶变换红外光谱法、凝胶渗透色谱法、差示扫描量热法分别研究了回火温度对生物基熔纺氨纶纤维的官能团、分子量分布、结晶面积等的影响，单丝强力测试了回火温度对生物基熔纺氨纶纤维断裂强度、断裂伸长率、300%定伸长应力、300%弹性回复率的影响。研究结果表明，回火温度导致的官能团变化对生物基熔纺氨纶的力学性能影响较小。回火温度为100℃时，该纤维的大分子生成和小分子析出相对降低，大分子含量为8.4%，硬段区的结晶峰为一个，结晶面积为1.75 J/g。随着回火温度增加，大分子增加，结晶面积减少，试样的断裂强度增加、断裂伸长率也增加，300%定伸长应力和300%弹性回复率呈下降趋势。综合考虑回火温度、大分子含量、硬段结晶等因素，回火温度为100℃时，生物基熔纺氨纶的力学性能最佳。     

高强高模聚乙烯醇纤维的生产工艺初探

采用凝胶纺丝,添加硼酸和助剂生产高强高模聚乙烯醇(PVA)纤维,探讨了其生产工艺。结果表明:控制纺丝原液PVA质量分数16%,添加硼酸质量分数1.0%～1.1%;采用Na_2SO_4/NaOH凝固浴体系,其中Na_2SO_4质量浓度为300g/L,NaOH质量浓度为80～100g/L,凝固浴温度45℃,凝固时间25s;选择4段拉伸,湿热拉伸倍数为6,总拉伸倍数为14;生产稳定,得到的高强高模PVA纤维断裂强度达15cN/dtex,模量达320cN/dtex。     

湿纺凝固条件对PAN初生纤维形态结构的影响

分析了凝固浴温度、浓度、表观负拉伸等凝固条件对聚丙烯睛初生纤维形态结构的影响规律及作用机理,得出最佳的凝固工艺参数。结果表明:在其他凝固参数不变时,凝固浴温度、浓度及表观负拉伸均存在各自的临界值,低于或超过此临界值,初生纤维及原丝的性能均下降;采用凝固浴温度60℃、凝固浴质量分数为65％的最佳凝固工艺参数,可获得截面圆形且结构致密的初生纤维,并制得力学性能优异的原丝。     

熔体直纺高强超低热收缩尼龙66纤维生产工艺探讨

以质量分数52.8%的尼龙66盐液为原料,采用一步法连续聚合熔体直纺工艺生产高强超低热收缩尼龙66纤维,探讨了聚合物相对黏度、纺丝温度、上油率、拉伸倍数、热定型温度、松弛比等工艺参数对生产及产品质量的影响。结果表明:较佳的生产工艺条件为尼龙66聚合物相对黏度77~79、纺丝温度298~302℃、上油率(0.80±0.1)%、拉伸倍数5.40±0.10、热定型温度(215±5)℃、松弛比0.88~0.92;在较佳工艺条件下,生产的222 dtex/34 f高强超低热收缩尼龙66纤维断裂强度高达8.1 cN/dtex,干热收缩率低至3.8%,染色均匀度达3~4级,生产过程稳定,产品A级品率达90%。     

超大长径比双螺杆挤出机制备聚丙烯腈初生纤维

采用自主研发的超大长径比(136)双螺杆挤出机实现了PAN初生纤维的纺丝制备,研究了PAN粉料质量分数(16%、20%、24%)、双螺杆挤出机机筒温度(50、60、70℃)、循环挤出次数(0、1、2)对PAN初生纤维力学性能及表面形貌的影响。结果表明,PAN初生纤维的拉伸强度随质量分数、机筒温度和循环挤出次数的增加而增大;PAN初生纤维的断裂伸长率随质量分数和循环挤出次数的增加而减小,随机筒温度的升高而增大;随着循环挤出次数增加,纤维表面越来越规整,缺陷逐渐减少。研究结果为利用超大长径比双螺杆挤出机制备出性能更好的PAN初生纤维奠定了基础。     

PVA/PTFE浆液中硼酸质量分数对PVA/PTFE纤维性能的影响

实验研究了添加不同质量分数的硼酸凝胶剂对以聚乙烯醇(PVA)为载体,制备干质量比为1∶6的PVA/聚四氟乙烯(PTFE)纤维的纺丝工艺工艺参数和复合初生纤维质量的影响;实验还探讨了将硼酸作为外部凝固浴纺制PVA/PTFE纤维的可行性。结果表明:凝胶剂质量分数多的浆液在其本身最佳的纺制参数条件下纺制出的PVA/PTFE复合纤维的强度较佳;将硼酸作为外部凝固浴纺制具有一定的可行性。     

微硅粉改性聚丙烯纤维的制备与性能研究

将微硅粉与聚丙烯(PP)按质量比25∶75进行混合,在190℃温度下熔融挤出造粒,制得母粒,再将母粒按微硅粉质量分数为0~25%与PP配成微硅粉/PP共混物,在共混物中加入质量分数5%马来酸酐接枝PP(PP-g-MA),通过熔融纺丝制备初生纤维,初生纤维经拉伸、热定型制得微硅粉改性PP纤维,研究了微硅粉/PP共混物的流变性能和改性PP纤维的结构与性能。结果表明:微硅粉/PP共混物为非牛顿流体,低含量的微硅粉可以降低PP树脂的黏度,提升PP加工流动性;PP-g-MA的加入增强了微硅粉和PP的相容性,微硅粉质量分数小于20%时,微硅粉能均匀分散到PP中;微硅粉的加入,降低了微硅粉改性PP纤维的接触角,但使其力学性能有所降低;当添加微硅粉质量分数为15%时,微硅粉改性PP纤维的接触角为81.99°,断裂强度为4.60 cN/dtex,断裂伸长率为32.78%。