离子液体中再生纤维素纤维的制备及表征

以离子液体为溶剂,采用干喷-湿纺法制备再生纤维素纤维,通过正交设计和系统试验考察了气隙长度、喷头拉伸比、凝固浴浓度和凝固浴温度等工艺参数对再生纤维素纤维力学性能的影响,探究了该体系的最佳纺丝工艺条件,并对此条件下的产物进行表征分析。结果表明,对于该体系,纺丝工艺参数中凝固浴浓度和拉伸比对纤维的拉伸强度、初始模量的影响较大,凝固浴温度对纤维断裂伸长影响较大。此外,最佳工艺条件下制备的再生纤维素纤维具有较高的结晶度,较好的热稳定性及光洁的表面形态。     

凝固浴条件对PAN纤维结构及性能的影响

利用元素分析仪、X射线衍射仪、电子探针等手段,研究了温度、浓度等凝固浴参数对聚丙烯腈初生纤维及最终原丝结构和性能的影响,得到了湿法纺丝中制备高性能原丝的最优凝固工艺条件。结果表明:凝固浴温度60℃、浓度65%条件下,初生纤维及PAN原丝的晶粒尺寸最小、结晶度最高,初生纤维残留溶剂的含量较低、横截面形状近似圆形。     

成形条件对PAN初生纤维结晶及力学性能的影响

为了制备具有良好可牵伸性能的PAN初生纤维,利用XRD、纤维强伸度仪、SEM等手段,分析了纺丝液温度、凝固浴温度和喷丝速度对初生纤维结晶和力学性能的影响。结果表明降低纺丝液温度和凝固浴温度减弱了PAN初生纤维的结晶能力,其中凝固浴温度的作用效果更为明显,结晶度的下降有利于提高初生纤维的断裂伸长率,而不会造成断裂强度的降低。加快喷丝速度能促进PAN初生纤维成形过程中的拉伸变形,有效降低了初生纤维的纤度并提高了其可牵伸性能。     

凝固张力对聚丙烯腈初生纤维凝聚态的作用机理

控制纺丝工艺中外场条件恒定,通过改变单因素凝固张力制备聚丙烯腈(PAN)初生纤维。运用X射线衍射、傅里叶变换红外、张力仪进行研究,探讨凝固张力对初生纤维凝聚态的影响,并分析其内在作用机理。结果表明,在凝固相分离过程中,凝固张力值影响着分子链构象状态和初生纤维的结晶性;随着凝固张力的增大,分子链螺旋构象成分逐渐增多,结晶度先降低后升高。外加凝固张力和内部分子链构象共同影响着初生纤维的结晶性。     

用高分子量微生物纤维素制备超细高强纤维纺丝工艺的研究

微生物纤维素粉末为原料,用LiCl/DMAC作为溶剂制得纺丝液,通过喷丝及多级凝固浴凝固成型,在不同的牵伸倍数下制备超细高强度再生纤维并对其机械性能、结晶度、晶粒尺寸、形貌等进行了系统的研究。其结果表明:第一凝固浴中采用负牵伸为50%时,所得的初生纤维表面光滑、结晶度高、直径细、力学性能强;在第二凝固浴和第三凝固浴中采用总的牵伸倍数为1.16倍时,所制备的纤维综合性能较好,细度为7~8微米,断裂强度达到1.0576个GPa,大大超过了同类天然纤维的强度。     

高强、高模、超粗旦聚乙烯醇（PVA）纤维的研制

本文介绍了应用凝胶纺丝技术制备用于混凝土增强，力学性能很好的PVA粗旦纤维。研究了凝固浴温度、萃取条件和拉伸条件等对纤维结构和力学性能的影响，结果表明，凝胶纤维的性能与纺丝和拉伸工艺等有较大的关系。     

湿法纺聚丙烯腈原丝凝固过程的研究

为了研究丙烯腈湿法纺丝中,温度、浓度和负牵伸等凝固条件对原丝结构和性能的影响,借助扫描电镜,电子探针、元素分析仪等对初生原丝结构和性能进行了探索,结果发现：在一定范围内提高凝固浴浓度、适当降低凝固负牵伸、升高凝固浴温度,有利于获得圆形截面的纤维;升高凝固浴温度,增加凝固牵伸有利于纤维结晶度的增加。     

PAN/DMSO干湿法纺丝凝固工艺的研究

初步探讨了ＰＡＮ／ＤＭＳＯ溶液干湿法纺丝凝固工艺与纤维拉伸性能的关系。并对湿法纺丝与干湿法纺丝作了比较，结果表明，干湿法纺丝所得纤维的总牵伸倍数在一定范围内随纺丝凝固浴浓度的增大而增大；对于给定的ＰＡＮ／ＤＭＳＯ纺丝液体系，存在一较佳的凝固牵伸范围，空气干层的存在使得干湿纺纤维较湿纺纤维能承受更大的牵伸倍数，但空气层长度的确定存在一合适的范围，且空气干层的存在使得干湿纺纤维较湿纺纤维能随更大的牵伸倍数，但空气层长度的确定存在一合适的范围，且空气层长度对纤维总牵伸倍数的影响受到其它纺丝凝固工艺参数的影响。扫描电镜（ＳＥＭ）的研究结果表明，湿法纺丝所得的纤维存在各种表现缺陷，其中，表面沟槽是纺丝工艺本身所致，无法消除；干湿纺纤维的表面则光洁无沟槽，初步探讨了有关表面沟槽的形成机理。     

凝固条件对干湿纺聚丙烯腈纤维微结构和性能的影响

采用干湿法纺丝工艺制备PAN纤维,考察了凝固条件对纤维微结构和性能的影响.结果表明,降低凝固浴温度、采用梯级凝固工艺.可以减缓双扩散过程;采用凝固能力较弱的乙醇作为非溶剂,可以减缓凝固成形过程.这2种改变均有利于获得皮芯差异小、性能优异的PAN纤维.     

PET、PA6结晶度对其复合体系界面张力的影响

探讨了PET/PA6中空桔瓣型纺粘复合长丝的裂离机理,研究了PET及PA6结晶度与其表面张力的关系。为研究PET/PA6桔瓣型双组分纺粘-水刺非织造布成形过程中复合纺丝冷却牵伸工艺条件下纤维的结晶度对复合纤维界面张力的影响,对不同成形条件下PET、PA6薄膜的表面张力变化进行讨论,分别用去离子水和二碘甲烷测定了与不同结晶度的PET、PA6薄膜的接触角,计算其表面张力。结果表明,随着PET、PA6结晶度的增加,其表面张力相应增大,两相体系的界面张力也呈增大趋势。     

尼龙66电纺纳米纤维膜的纤维分散形态和结晶性能

采用高压静电纺丝方法,制备了尼龙66电纺纤维膜,纤维的直径为纳米级。运用场发射扫描电镜(EFSEM)观察了纺丝液的浓度、电压、固化距离等参数对尼龙66电纺纤维膜的纤维分散形态和直径大小的影响,运用XRD分析了纺丝液浓度和电压对电纺纤维结晶度的影响。结果表明,纺丝液浓度对纤维分散形态有决定性作用,尼龙66电纺纤维膜结晶度比未纺丝的尼龙66的结晶度要低得多,并且电压对结晶度影响很大,电压增加使结晶度降低,电纺纤维膜的晶体结构趋于无定型。     

纳米尼龙丝的制备及性能

用静电纺丝这种制备直径在纳米级到微米级间超细纤维的新技术，成功地制备出纳米级尼龙6纤维丝及其平行丝。研究了纺丝过程中的工艺参数对纤维形态的影响，以及尼龙6电纺丝的力学性能。     

静电纺工艺参数对聚乳酸-茶多酚复合纳米纤维直径和形貌的影响

研究了静电纺丝工艺参数对聚乳酸(PLA)-茶多酚(TP)复合纳米纤维形貌与直径的影响,借助扫描电子显微镜(SEM)观察在不同纺丝电压、不同接收距离和不同纺丝速度条件下PLA-TP复合纳米纤维的外观形貌,通过专用软件计算纳米纤维的直径。结果表明,在本实验范围内均能得到表面光滑连续的纳米纤维,PLA-TP复合纳米纤维直径为350～800nm;纺丝电压、接收距离和纺丝速度均对纳米纤维直径和形貌有较大影响;较好的纺丝工艺条件为纺丝电压18kV、接收距离17.5cm、纺丝速度0.6～0.8mL/h。     

DMSO/离子液体复合溶剂湿法纺丝制备纤维素纤维的凝固条件

DMSO/离子液体复合溶剂对纤维素具有良好溶解性能,可望成为纤维素纤维大规模生产的新型技术路线溶剂。本文研究了以DMSO/离子液体混合物作为复合溶剂高效溶解纤维素并进行湿法纺丝过程的中凝固浴条件对再生纤维结晶、取向结构、力学性能以及微观形貌的影响。研究结果表明:在其它条件不变的前提下,随着凝固浴浓度或凝固浴温度的增加,再生纤维素纤维的结晶度和无定形区取向因子都出现了先增加后减小的变化规律,晶区取向因子则无太大变化;再生纤维的断裂强度和模量也有与此类似的变化规律;SEM测试表明,较优凝固浴条件下制备的再生纤维截面圆整,无明显皮芯结构,孔洞较少。     

蒙脱土纳米材料对PET纤维热收缩性的影响

对纯PET切片及PET/蒙脱土(MMT)(2.5 wt%)切片进行固相缩聚,使分子量有所提高.在不同工艺条件下对三种样品进行纺丝拉伸.利用WAXD、DSC和声速法等手段测试纤维的取向、结晶度及结晶形态等的变化,研究蒙脱土的加入对PET纤维热收缩性能的影响.测试及研究结果表明:少量蒙脱土的加入能有效抑制纤维的热收缩;同时随着拉伸温度的提高,纤维的热尺寸稳定性也有所改善.     

熔融静电纺PCL自粘结超细纤维的制备

本文采用熔融静电纺制备聚己内酯(PCL)自粘结超细纤维膜,并对其进行恒温后处理。探讨了主要纺丝工艺参数对PCL纤维直径、纤维间粘结程度(粘结形式、粘结点数目及其分布)的影响以及恒温后处理温度对纤维形貌及热学性质的影响。实验表明,较高的电压与适中的接收距离有利于形成直径较小且粘结度较高的纤维;升高纺丝环境温度,有利于纤维直径的减小及粘结度的增加,但温度过高则无法成纤;喂料气压的增加虽使纤维直径变大,但纤维间粘结度有增加趋势;随着恒温后处理温度的提高,纤维直径基本不变,纤维膜结晶度和粘结点均有所增加。通过纺丝过程工艺与恒温后处理的调控实现自粘结超细纤维的可控制备有望成为增强电纺纤维膜的一种重要手段。     

静电纺丝法制备高吸酸性电容器用PVDF隔膜

以静电纺丝法制备电解电容用PVDF多孔纤维隔膜。讨论了纺丝液浓度、混和溶剂组成、电压、接收距离等主要工艺条件对纺丝液的电导率、黏度、隔膜单纤维直径、形态(SEM)及其孔隙率的影响。以MAH为单体,用低温等离子体聚合技术对隔膜表面进行亲水改性。用DSC表征纤维隔膜材料的结晶度。结果表明:PVDF浓度15%,DMF/丙酮质量比8∶2,电压11kV,接收距离15cm时,PVDF单纤维均匀性好,隔膜孔隙率高。亲水改性后隔膜的吸酸率和保酸率分别是未亲水改性的3.6倍和7.4倍。隔膜材料的结晶度略有下降,约12%。     

湿法纺各阶段聚丙烯腈基原丝微结构的X射线衍射分析

使用X射线衍射技术跟踪测试了生产工艺各关键节点处的聚丙烯腈原丝,并将最终制得的成品原丝与日本T700原丝进行了比较研究。目的是掌握生产过程中原丝微观结构的变化规律,了解自制原丝存在的不足之处,从而改进工艺、提高自制原丝质量。分析测试证实,随着纺丝工艺的进行,纤维不断细旦化、致密化,结晶度逐步增高;自制原丝采用较大的初始牵伸力能够促使高分子链更好的伸直取向,但过大会拉伤凝胶网络中的骨架而影响结晶度;在凝固-拉伸阶段、凝聚态变化形成超分子结构的过程中,日本T700原丝中各分子的变化更趋于一致,而自制原丝采用的湿纺工艺在此阶段仍存在问题。     

纺丝速度对聚苯硫醚纤维结构与性能的影响

通过熔融纺丝方法制备了不同纺丝速度的聚苯硫醚(PPS)纤维,并采用差示扫描量热仪、声速仪、电子单纱强力仪等对比研究了不同纺速制备的初生纤维和成品丝可纺性、结晶行为、取向程度、力学性能以及尺寸稳定性的差异。结果表明,在熔融纺丝过程中,不同的纺速对聚苯硫醚纤维结构与性能有很大影响。随着纺速的增加,通过调整徐冷温度和牵伸倍数保证了良好的可纺性,并且PPS纤维的取向度、结晶度和断裂强度均呈现先增加后降低的趋势,而尺寸稳定性随纺速的提高出现先下降后升高的趋势;PPS初生纤维的各项性能与成品丝的变化趋势一致。纤维的结构与性能在纺速为880m/min左右时达到最佳,断裂强度达到3.33cN/dtex。     

湿法聚丙烯腈初生纤维表面沟槽的研究

湿法聚丙烯腈初生纤维表面存在沟槽,采用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)表征纤维表面沟槽形态,研究了纺丝液性质和凝固成型条件对PAN初生纤维表面沟槽的影响。结果表明:随挤出速率、凝固浴浓度的增大,PAN初生纤维表面沟槽变得更加明显,表面粗糙度增大;随纺丝液温度和凝固浴温度的升高,PAN初生纤维表面沟槽变浅,表面粗糙度减小;PAN初生纤维表面粗糙度随凝固牵伸先增大后减小。