生物可降解山麻杆韧皮纤维增强PBS复合材料的性能研究

以山麻杆韧皮纤维为增强体,其与PBS颗粒按质量比20∶80模压成型制备了4种板材,探讨了表面处理对纤维微观结构与物理性能的影响,分析比较了板材力学性能及生物降解性。结果表明, 采用物理化学相结合方法预处理后,表面依然存留一定量的果胶等物质;预处理纤维进一步碱处理后表面出现“S”形凹槽,预处理纤维进一步偶联剂处理后表面凹槽连续性好、深度深;碱处理、偶联剂处理后纤维拉伸强度分别提高5.08 %和降低3.58 %;相比纯PBS,偶联剂处理后纤维复合材料拉伸强度与弯曲强度各提高48.32 %和25.97 %,拉伸模量与弯曲模量各提高146.45 %和128.30 %;3种纤维复合材料生物可降解性变化趋势一致,但偶联剂处理后的材料失重率变化幅度最小。     

柔韧棉秆皮纤维/PLA复合材料的制备与性能

采用抄造与热压相结合的方法,制备了薄且柔韧的棉秆皮纤维/聚乳酸(PLA)复合材料。该复合材料是由聚乳酸包覆、填充的棉秆皮纤维网,具有较好的柔韧性。研究了棉秆皮纤维与聚乳酸质量比和热压时间对复合材料结构、拉伸性能和弯曲刚度的影响。结果表明,棉秆皮纤维与PLA质量比为1/1,热压15 min(温度190℃)为最佳条件。该条件制得的复合材料厚(0. 126±0. 006) mm,干、湿态下的拉伸强度分别为12. 15、4. 88 MPa,断裂伸长率分别为1. 55%、1. 5%,杨氏模量分别为1 126、508 MPa,弯曲刚度为0. 35 N·cm2/cm。该研究为纤维增强热塑性复合材料的制备方法提供了新的思路,也有利于提高废弃棉秆皮的利用率。     

不同制动速度对碳纤维增强酚醛树脂基摩擦材料摩擦性能的影响

为了研究不同制动速度对碳纤维增强树脂基摩擦材料摩擦磨损性能的影响,通过制备短切纤维(DQ)、平纹布铺层(TB)和2.5D深交联机织物(SJ)三种碳纤维预制体结构增强酚醛树脂基摩擦材料,测试了三种摩擦材料在不同制动速度下的摩擦系数、磨损率及制动时间,并结合微观表面形貌和磨屑形貌讨论了摩擦材料的摩擦磨损机理。结果表明:在相同的制动速度下,材料的摩擦系数基本表现为SJTBDQ,深交联织物增强摩擦材料磨损量最低、制动时间最短。平纹布铺层和2.5D织物增强摩擦材料的摩擦系数受制动速度的变化影响较小,并稳定在0.35～0.45。随着制动速度的增加,短切纤维增强摩擦材料表面难以形成连续的摩擦膜,主要发生磨粒磨损;平纹布铺层和2.5D织物增强摩擦材料摩擦表面存在较完整的摩擦膜,磨损形式以粘着磨损为主。     

三种特种动物纤维的结构与物理性能对比

针对牦牛绒、羊绒、骆驼绒纤维长度短,长度及细度离散率大,纯纺高支纱难度高的问题,以研究特种动物纤维的可纺性为目的,对3种动物纤维的化学成分、表面形态结构、长度、细度、强伸性、卷曲性、吸湿性、静电性进行了测试分析,并将3种特种动物纤维的这些特性与其可纺性结合起来研究。结果表明:3种特种动物纤维的化学结构基本一致,但鳞片形态及密度不同,骆驼绒纤维缩绒性能较差;羊绒纤维长度长、细度细,更易纺高支纱;牦牛绒纤维整体强度高、卷曲性能好,纯纺难度较羊绒及骆驼绒低;牦牛绒和骆驼绒吸湿性能好,质量比电阻低于羊绒,牦牛绒和骆驼绒较羊绒不易产生静电,且制品防潮保暖性能好于羊绒制品。为特种动物纤维的开发提供一定的理论依据。     

聚酯长丝/棉复合纱斜纹织物的保形性及服用性能

为研究聚酯(PET)长丝/棉复合纱斜纹织物的保形性及服用性能,利用PET长丝与纯棉纱开发了3种线密度为9.8 tex的纱线,并以二上二下斜纹组织织造了4种织物。对织物进行了折皱回复性、免烫性、尺寸稳定性、悬垂性等保形性能,强伸性、拉伸弹性、顶破性等抗变形性测试,以及手感风格、透湿性、透气性等服用性能测试。对比分析了纯棉纱织物与复合纱织物的保形性与服用性能。结果表明:PET长丝/棉复合纱可改善纯棉织物的折皱回复性、悬垂性,提高免烫等级,同时又不影响织物的服用性能;包芯纱织物比包缠纱织物有更好的保形性,更高的免烫等级,是免烫衬衫面料的理想选择。     

基于六边形网格结构的针织物三维建模

为方便快捷地构造出接近针织物真实线圈的三维几何模型,提出一种基于六边形网格结构理论的方法。首先根据针织线圈穿套时形成的交织点,构建出六边形网格结构,由此确定每个线圈单元的8个特殊型值点,并根据纱线线密度和织物厚度通过三角函数关系求得型值点的具体坐标。其次将型值点插入非均匀有理B样条曲线,利用反算法推算出控制顶点及确认最终纱线路径,并进行扫面操作形成单个纱线线圈。最后通过阵列方法依次重复排列,得到特定组织循环的针织三维模型,并且对单元模型进行导热分析。结果表明,最终模拟计算结果与实际测量值的误差在4%以内,所建模型具有较好的实用性和合理性。     

几种差别化聚酯纤维的结构与性能

为更好地了解新型差别化聚酯纤维的结构与性能,为后续产品开发提供参考,选取聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、低黏度PET/高收缩PET复合纤维(SPH)、PET/PTT双组分复合弹性纤维(T400)4种差别化聚酯纤维,借助扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪、超景深三维数码显微镜、热性能分析仪等对纤维的结构与性能进行测试与分析。结果表明:SPH、T400纤维表面有沟槽,可以产生毛细效应;SPH经拉伸或热处理后可产生纤维的自卷曲效应;T400纤维卷曲收缩率大,断裂强度高,弹性回复性好;PET断裂强度高,可以做仿蚕丝产品;PTT分子结构具有独特的奇碳效应,使其纤维具有较高回弹性及弹性回复性。     

锦纶基磁性纤维的制备及其性能

为满足市场对磁性纺织品的需求,通过在锦纶纺丝熔体中分别添加磁性材料,成功制备锦纶基磁性纤维。借助红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线能谱仪、差示扫描量热仪以及强力机等对锦纶基磁性纤维的分子结构、结晶结构、形态结构以及各项性能进行表征。结果表明:锦纶基磁性纤维中均匀分散着铁氧体磁粉;磁粉添加量对纤维的熔点影响较小;随磁粉添加量的增加,锦纶基磁性纤维的断裂强力逐渐减小,但即使磁粉含量为25%时,纤维的强力仍达2.50 cN/dtex,可满足织造要求;用锦纶基磁性纤维织制了3种不同规格的针织物,其磁感应强度均介于0.02~0.1 mT之间,随着纤维中磁粉添加量的增加,织物的磁感应强度增大。     

应用灰色聚类方法评价特种动物纤维综合物理性能

为更好地开发特种动物纤维制品,以骆驼绒、山羊绒及牦牛绒为研究对象,在相同环境下分别对9种动物纤维的长度、细度、强力、卷曲性能及摩擦性能进行测试,利用灰色聚类分析评价特种动物纤维的综合物理性能。以白山羊绒、黄骆驼绒和黑牦牛绒为原料,采用四罗拉网格圈集聚纺分别纺制线密度为14.29 tex 和20.83 tex纱线,并进行性能测试和对比分析,进一步验证灰色聚类方法评价特种动物纤维综合物理性能的结果。结果表明:白山羊绒、驼绒具有较好的物理性能,白羊羔绒次之,紫山羊绒、青牦牛绒、黑牦牛绒、青山羊绒和脱色牦牛绒的物理性能最差;采用四罗拉网格圈紧密纺纺制不同线密度的纱线,白山羊绒纱线的整体性能最好,黄骆驼绒纱线次之,黑牦牛绒纱线最差,与灰色聚类方法所评价的纤维综合物理性能一致。     

聚磺酸甜菜碱的合成及在棉织物抗菌整理中应用

为实现棉织物的高效持久抗菌功能,制备了一种聚磺酸甜菜碱(PSPB)抗菌整理剂并将其应用于棉织物的抗菌整理。通过单因素分析法,探讨了PSPB质量浓度、浴比、浸泡时间、烘焙温度与烘焙时间对棉织物抑菌圈大小的影响,得到抗菌整理的优化工艺;采用活菌计数法对经优化工艺整理的棉织物进行抗菌性能及耐洗牢度测试。结果表明,抗菌整理的优化工艺条件为:PSPB质量浓度54 g/L,浴比1∶30,浸泡时间50 min,烘焙温度170 ℃,烘焙时间150 s。红外光谱与扫描电镜表征证实PSPB成功合成且成功接枝到棉纤维表面。整理后织物对大肠杆菌与金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为99.87%、99.99%,且具有优异的耐洗性能。织物断裂强力及白度测试结果表明,PSPB抗菌棉织物的强力与白度均满足服用要求。