热处理对轮胎帘子线用Lyocell纤维性能的影响

在自制的热处理装置上对尚未干燥过的Lyocell初生纤维进行热处理,探讨了张力和热处理温度对纤维性能的影响。结果表明,热处理能提高Lyocell纤维的断裂强度和初始模量。预张力为0.75 cN/dtex、热处理张力为0.60 cN/dtex、热处理温度为130℃,热处理时间为11 s时,热处理效果较好,Lyocell纤维断裂强度达5.8 cN/dtex、初始模量达86.9 cN/dtex、干热收缩率小于1.1%,经热处理后的Lyocell纤维符合轮胎帘子线性能要求。     

Lyocell复丝

一种Lyocell单丝的应力一应变曲线如下：初始应力为2.65cN／dtex时，Lyocell单丝干燥后伸长大于等于3．0％，初始模量为132．3-352．8cN／dtex；应力大于初始应力小于5-30cN／dtex时，伸长为3％～7％；Lyocell复丝伸长直至断裂时，拉伸强度不低于5．30cN／dtex。     

以磷酸体系为溶剂的纤维素纤维生产工艺研究

采用磷酸／多聚磷酸为溶剂溶解纤维素,制备了具有液晶性能的纺丝原液,相对于粘胶法大大缩短了纤维素溶解时间;并采用液晶纺丝工艺,制得了强度为2．04cN／dtex、模量为90．72cN／dtex的纤维素纤维。     

凝固浴组分对纤维素纤维结构和力学性能的影响

采用新型碱复合溶剂NaOH／j琉脲／尿素水溶液对纤维素进行溶解,并采用H2S04／Na2SO4溶液作为凝固浴,对纤维素溶液进行湿法纺丝,获得纤维素纤维。通过改变凝固浴组分,研究纤维素纤维结构和性能的变化,获得更好的纺丝条件。研究表明,当H2S04质量分数为8％～10％,Na2SO4质量分数6％～12％时,纺丝过程稳定,纤维素纤维的力学性能较好且相对稳定。纤维素纤维的断裂强度最大值可达2．06cN／dtex,纤维素纤维横截面均呈近圆形结构,且无明显的皮芯结构,同时纤维素纤维具有纤维素II的结晶特征,凝固浴组分变化对纤维素纤维的结晶度和取向因子影响不大。     

改性剂PVA对Lyocen纤维结构和性能的影响

将聚乙烯醇（PVA）加入到纤维素／NMMO-H20溶液中进行纺丝,制备了不同PVA含量的Lyocell纤维,并对纤维的结构和性能进行了表征。结果表明,添加适量的PVA可以降低纺丝原液的黏度,提高纺丝液的可纺性,明显提高Lyocell纤维的强度和模量;通过x射线衍射测试,发现添加PVA之后Lyocell纤维仍然具有纤维素II晶型的结构;此外,PVA的加入还可以改善Lyocell纤维的抗原纤化性能,提高Lyocell纤维的热稳定性。     

以离子液体为溶剂的纤维素纤维的结构与性能

以离子液体氯化1-丁基-3-甲基咪唑([BMIM]Cl)为溶剂,制备了纤维素/[BMIM]Cl溶液,探讨了该体系的流变性能,并对所纺得的纤维素纤维的结构与性能进行了分析。结果表明:纤维素/[BMIM]Cl溶液为切力变稀流体,当剪切速率较大时,温度对体系黏度几乎没有影响,因此可以在较高剪切速率下降低纺丝温度;由该体系纺制的纤维具有纤维素II晶型的结构;随着拉伸比的提高,纤维的取向程度及结晶度增大,从而使纤维力学性能提高,所得纤维的表面光滑、结构致密,其染色性能及抗原纤化性能与Lyocell纤维基本相近。从而证明了用离子液体[BMIM]Cl所纺制的纤维素纤维性能良好,可望成为继Lyocell纤维之后的又一新型绿色纤维素纤维。     

MWNTs改性Lyocell基碳纤维的结构及性能研究

以纤维素浆粕为原料,添加多壁碳纳米管(MWNTs)制备纤维素质量分数为10%的纺丝原液,经干喷湿法纺丝制得MWNTs改性Lyocell纤维原丝,再经多段预氧化、高温碳化处理制备了MWNTs改性Lyocell基碳纤维,研究了所得碳纤维的结构和性能。结果表明:MWNTs改性Lyocell基碳纤维的表面比较光洁,没有明显的孔洞缺陷,MWNTs在碳纤维中的分散情况与其添加量有密切的关系;与纯Lyocell基碳纤维相比,MWNTs改性Lyocell基碳纤维的力学性能明显提高,含质量分数1%MWNTs的改性碳纤维的强度和模量分别提高了70%和116%;添加MWNTs质量分数1%的Lyocell纤维更适合作为碳纤维原丝,所得碳纤维形态结构完善、力学性能好。     

三叶异形聚乳酸纤维的熔融纺丝及其性能研究

以特性粘数1．51 dL／g的聚乳酸(PLA)为原料,采用三叶异形喷丝板一步法熔融纺丝制备出异形度为52％的三叶异形PLA纤维,研究了其热性能和机械性能。结果表明,PLA纤维的断裂强度和初始模量随拉伸倍数的增加而提高,经4倍拉伸,其断裂强度为2．39 cN／dtex,初始模量为17．27 cN／dtex。由于PLA的慢速冷却结晶过程,纤维在成形过程中形成不同晶层厚度的结晶结构。纺丝过程中纤维皮层结构受到更大的拉伸取向作用,并在纤维表面出现一定游离原纤化结构。     

MWCNTs含量对纤维素/[BMIM]Cl溶液及其纤维性能和形态结构的影响

分析了经表面功能化的MWCNTs(多壁碳纳米管)在纤维素/[BMIM]Cl(1-丁基-3-甲基咪唑氯盐)体系中的分散稳定性,探讨了MWCNTs/纤维素/[BMIM]Cl溶液的流变行为,并通过干湿法制备了不同MWCNTs含量的离子液体法纤维素纤维,对其力学性能和表面形态结构进行了研究。结果表明:MWCNTs/纤维素/[BMIM]Cl溶液为切力变稀流体。随着溶液中MWCNTs添加量的增加,溶液表观黏度先增大后减小;适量的MWCNTs可以均匀分散在纤维素/[BMIM]Cl溶液体系中并具有良好的可纺性,所制得的MWCNTs/纤维素纤维表面较光滑且力学性能明显改善。其中,含1%MWCNTs的纤维素纤维的初始模量和断裂强度较高,分别比未添加MWCNTs的纤维提高66.7%和22.7%。     

聚酰亚胺纤维的制备及其结构研究

将均苯四甲酸二酐(PMDA)和4,4’-二氨基二苯醚(ODA)在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中进行溶液聚合得到聚酰胺酸(PAA)溶液,并用该溶液进行干湿法纺丝得到PAA纤维,分别用化学酰亚胺化法和热酰亚胺化法得到聚酰亚胺(PI)纤维。研究了凝固浴组成和工艺条件对PAA形态结构和纤维性能的影响,以及不同酰亚胺化方法对PI纤维形态结构和性能的影响。结果表明:以甲醇为凝固浴制备的PAA初生纤维,无孔致密,最高拉伸强度和初始模量分别为2．21 cN/dtex和40．73 cN/dtex;采用化学酰亚胺化法制得的PI纤维中存在少许孔洞缺陷,其强度较低,热酰亚胺化法制得的PI纤维无孔致密,其强度和模量分别达到2．83 cN/ dtex和43．4 cN/dtex。     

胶原蛋白/聚乙烯醇复合纤维的结构与性能

将水溶性聚乙烯醇与胶原蛋白进行湿法纺丝,初生纤维经过热拉伸、热定型和缩醛化等后处理,制得胶原蛋白/聚乙烯醇复合纤维。结果表明,纺丝过程中固含量为16%的原液纺得的复合纤维的蛋白质存留率可以达到98%以上,原液固含量为18%的蛋白质存留率为40%～50%;扫描电镜观察表明,复合纤维为异形纤维,截面呈菊花状,原液固含量为16%的复合纤维断裂强度、初始模量分别为7．07,108．66 cN/dtex,结晶度为47．16%,复合纤维的上染率可达到95%以上,水中软化点温度为100℃以上。     

Structure and properties of cellulose fibers from ionic liquids

1‐Butyl‐3‐methylimidazolium chloride ([BMIM]Cl) was used as a solvent for cellulose, the rheological behavior of the cellulose/[BMIM]Cl solution was studied, and the fibers were spun with a dry‐jet–wet‐spinning process. In addition, the structure and properties of the prepared cellulose fibers were investigated and compared with those of lyocell fibers. The results showed that the cellulose/[BMIM]Cl solution was a typical shear‐thinning fluid, and the temperature had little influence on the apparent viscosity of the solution when the shear rate was higher than 100 s^?1. In addition, the prepared fibers had a cellulose II crystal structure just like that of lyocell fibers, and the orientation and crystallinity of the fibers increased with the draw ratio increasing, so the mechanical properties of the fibers improved. Fibers with a tenacity of 4.28cN/dtex and a modulus of 56.8 cN/dtex were prepared. Moreover, the fibers had a smooth surface as well as a round and compact structure, and the dyeing and antifibrillation properties of the fibers were similar to those of lyocell fibers; however, the color of these dyed fibers was brighter than that of lyocell fibers. Therefore, these fibers could be a new kind of environmentally friendly cellulose fiber following lyocell fibers. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2010     

改性剂对胶原蛋白复合纤维结构性能的影响

在胶原蛋白和聚乙烯醇共混溶液中,添加不同量改性剂制得纺丝原液,经湿法纺丝得到初生纤维,初生纤维再经过热拉伸、热定型和缩醛化处理得到胶原蛋白复合纤维。由该方法制得的复合纤维中胶原蛋白存留率达到91.6%,结晶度为57.8%。由扫描电镜观察纤维横截面为肾形,纤维内部致密、无相分离。纤维断裂强度为4.1 cN/dtex,初始模量为147.5 cN/dtex,断裂伸长为26.9%,纤维水中软化点为104℃。     

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。     

PVA/PANI导电复合纤维的制备

以聚合度2000的聚乙烯醇(PYA)为原料,采用干湿法凝胶纺丝制备PVA初生纤维,经拉伸、热定型后,在苯胺(ANI)溶液中浸渍聚合制备PVA/PANI导电纤维,研究了导电纤维的结构与性能。结果表明:采用干湿法制备的PVA初生纤维在常温下拉伸2倍,经ANI溶液浸渍聚合,得到的PVA/PANI导电纤维的体积电阻率达34Ω·cm,该导电纤维直接热定型后断裂强度达2.8 cN/dtex。     

新型碳纤维用原丝——高强高模Lyocell纤维纺丝工艺研究

采用天然高相对分子质量纤维素脱脂棉为原料 ,制备了高强高模纤维素纤维 ( L yocell纤维 ) ,并用此作为碳纤维原丝 ,成功制得了强度优于粘胶基碳纤维的 L yocell基碳纤维。考察了高相对分子质量纤维素的溶解特点 ,纺丝工艺对 L yocell纤维聚集态及性能的影响 ,比较了 L yocell纤维和粘胶原丝的表面及截面形态。实验表明 :高相对分子质量纤维素溶解的静溶胀时间和温度对其溶解有明显的影响 ;纺丝过程中 ,大的气隙长度对提高纤维的性能有利 ;随着凝固浴中 N -甲基吗啉 N -氧化物( NMMO )的浓度增加 ,纤维的强度和模量增加 ,当其在凝固浴中的质量分数达到 10 %时 ,强度模量最大 ,浓度继续增加 ,纤维的力学性能开始下降 ;拉伸比增加 ,L yocell纤维的强度模量增加 ,当拉伸比大于 3.0时 ,纤维的性能略有下降     

戊二醛交联改性再生纤维素纤维的研究

以氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体为溶剂对木质纤维素进行溶解并纺丝,得到再生纤维素纤维,再使用戊二醛对再生纤维素纤维进行交联改性,研究其交联改性条件对再生纤维素纤维力学性能的影响。结果表明:经戊二醛交联后,再生纤维素纤维的断裂强度有明显的提高;在戊二醛质量分数为4%,反应温度为50℃,反应时间为30 min的交联条件下,所得再生纤维素纤维的断裂强度为3.2 cN/dtex。     

后处理对MF-PVA阻燃纤维结构与性能的影响

以聚乙烯醇(PVA)为成纤剂,与三聚氰胺甲醛(MF)溶液共混,湿法纺丝制得MF-PVA纤维。研究了后处理方式对MF-PVA纤维结构与性能的影响。结果表明:湿热处理有利于提高MF-PVA纤维的极限氧指数(LOI),其LOI最高达35;热定型处理后,纤维两相分离明显,纤维的力学性能、耐热水性能和结晶性能提高,其拉伸强度和水中软化点分别可达2.55 cN/dtex和104%;不同的后处理方式对纤维的热性能影响不大。