热状态下UHMWPE纤维的力学性能

 主要研究热状态下,在一定时间范围内,温度和外力对UHMWPE纤维力学性能的影响.结果表明：随着温度的升高,纤维的强度、断裂伸长、模量以及断裂功都有不同程度的下降.特别是断裂功和强度的下降最为明显,但纤维的断裂伸长随温度的变化不大．用光学显微镜观察到,不同温度下,纤维纵向拉伸断裂处的形态也不同.随着温度的升高,纤维在断裂处不再出现因大分子之间作用力损失而产生的微原纤现象,在拉伸断裂处出现了细颈和微孔.实验表明UHMWPE纤维抗热应力破坏性能很差,温度越高,纤维越容易被破坏.     

精干罗布麻纤维的拉伸性能

探讨了常态下和热处理后精干罗布麻单纤维的拉伸性能。着重探讨了处理温度、处理时间对纤维断裂强度、断裂伸长率以及断裂功的影响。随着处理温度的升高和处理时间的延长,纤维的断裂强度、断裂伸长率以及断裂功在整体上呈现下降趋势;与常态相比,120℃处理后纤维拉伸性能有明显下降;在180℃以上,纤维的以上指标下降程度增大;时间对纤维拉伸性能的影响小于温度,且在210℃时,纤维的各指标随时间变化明显。试验表明:精干罗布麻纤维的拉伸属高强高模低伸长类型,且纤维具有较好的拉伸性和较好的耐热性。     

UHMWPE纤维处理条件对其性能的影响

 研究常规环境下的热处理、湿处理以及等离子体处理对UHMWPE纤维力学性能的影响,并初步探讨其影响规律和机理。研究表明：在实验测试范围内,经热处理后,随着温度的升高UHMWPE纤维的断裂强度有一定程度的下降,而断裂伸长率呈小幅上升趋势;湿处理时间对纤维的拉伸性能没有显著影响,而随着湿处理温度的升高,纤维的断裂强度有所下降;等离子体处理后,纤维表面有刻蚀,纤维的断裂强度和断裂伸长率均下降。     

Outlast腈纶纤维的调温性及其纱线的耐高温性研究

测试了Outlast腈纶纤维的温度调节性指标,观察不同温度处理前后纤维的表面形态,研究了不同温度处理后Outlast腈纶和棉混纺纱的机械性能和弹性.结果表明:Outlast腈纶纤维的确具有调温性,在100～200℃范围内,随着温度的升高,混纺纱的断裂强力、伸长率、断裂功都呈现下降趋势,120℃以后,混纺纱的定伸长弹性率和定负荷弹性率都开始下降.     

聚丙烯腈预拉伸丝的热塑拉伸特性

通过湿法纺丝制备了不同拉伸倍数的聚丙烯腈预拉伸丝,采用偏光显微镜观察了拉伸倍数对预拉伸丝横截面形态的影响,采用DMA研究了预拉伸丝的塑化温度.在此基础上,采用温度控制的应力-应变仪研究了聚丙烯腈预拉伸丝的断裂应力和断裂伸长与温度、预拉伸倍数的关系,发现聚丙烯腈预拉伸丝在室温下的断裂伸长率小于40%,当二次拉伸的温度超过100℃时,断裂伸长率明显增大;且纤维的断裂应力随着预拉伸倍数的增大而增大.对预拉伸纤维进行二次热塑拉伸,发现纤维强度的增大程度大于水浴拉伸.     

超吸水纤维的热湿性能

 为了解超吸水纤维的吸湿性能,强伸性能及摩擦性能,为超吸水纤维的纺纱及其后加工提供技术依据,研究超吸水纤维在不同热处理温度条件下的吸湿性能和放湿性能,分析热湿条件对纤维断裂强度、断裂伸长以及纤维摩擦性能的影响。结果表明：随着温度的升高,超吸水纤维的断裂强度逐渐下降,断裂伸长逐渐提高;温度对超吸水纤维摩擦性能的影响不大;随着环境相对湿度的提高,超吸水纤维的断裂强度不断下降,摩擦因数迅速升高。     

热处理对UHMWPE短纤纱增强复合材料力学性能的影响

探讨了不同温度对UHMWPE短纤纱编织结构增强环氧树脂复合材料的拉伸、弯曲、断裂韧性及冲击性能的影响。研究发现,不同类型增强层结构复合板材的X向、Y向拉伸强度、弯曲强度和断裂韧性整体上随着温度的升高先上升再下降,当温度低于120℃时,各力值呈增长趋势,且在120℃时达到最大极限值,当温度持续升高,140℃时各指标测试结果都有所下降;而复合板材冲击强度随着温度的升高,力值呈下降趋势。     

冷却温度对聚偏氟乙烯/超高分子量聚乙烯共混中空纤维膜结构与性能的影响

针对聚偏氟乙烯(PVDF)膜强度与渗透性能难以同步提高的问题,以矿物油和邻苯二甲酸二丁酯为复合稀释剂,通过热致相分离法制备了PVDF/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)共混中空纤维膜,探究不同冷却温度对膜形貌及孔结构的影响,并通过气通量、水通量及拉伸强力测试表征了中空纤维膜的渗透性能与力学性能。结果表明:原纤状UHMWPE增加了PVDF球晶聚集体的连接性;冷却温度对共混中空纤维膜的结构与性能影响显著;随着冷却温度的升高,PVDF/邻苯二甲酸二丁酯和UHMWPE/矿物油的相分离与结晶时间均延长,纤维膜的平均孔径和孔隙率增加,渗透性能改善,但大孔的出现和UHMWPE原纤数量的减少使纤维膜的力学性能下降。     

竹炭涤纶纤维的性能检测与分析

为了进一步了解竹炭涤纶纤维的力学性能,解决在纺织生产中存在的问题,测试了竹炭涤纶纤维的力学性能,包括直接拉伸性能、非直接(结节、钩接)拉伸性能和松弛性能等;比较了竹炭涤纶纤维与普通涤纶纤维之间的不同;选择了适当的力学模型,应用Origin8.0数据分析软件对竹炭涤纶纤维的非直接(结节、钩接)拉伸性能和松弛性能分别进行拟合,综合分析了实验结果和拟合参数。结果表明:在常温干态条件下,竹炭涤纶纤维的断裂强度、初始模量均低于普通涤纶纤维,断裂伸长和断裂功有所增加;经湿处理后,各项性能较干态时普遍下降。非直接拉伸状态下,竹炭涤纶纤维的断裂强度、断裂伸长、初始模量和断裂功等全部减小;对于竹炭涤纶纤维,多项式模型可以很好地拟合其直接拉伸、结节拉伸和钩接拉伸性能。标准线性固体模型可以很好地拟合竹炭涤纶纤维的松弛性能。     

羊驼毛纤维的拉伸力学性能研究

选择我国培育的羊驼毛为原料,研究了羊驼毛纤维的一次拉伸断裂性、拉伸弹性及拉伸疲劳性等,并与羊毛的各种性能进行比较.结果表明:在羊驼毛纤维的一次拉伸实验中,干态与湿态下断裂强力、初始模量、断裂功均高于羊毛;在定伸长弹性实验中,随着伸长率不断增大,羊驼毛弹性回复率逐渐减小,定伸长作用时间越长,羊驼毛的塑性变形越大,其弹性回复率越小.     

编织结构玻璃长丝缝合线的打结强度

针对玻璃纤维丝束在纺织预制件或预浸料的缝合过程中易发生断裂的情况,设计了二维管状编织结构的玻璃纤维缝合线。采用Instron电子万能试验机对不同编织工艺参数的缝合线试样分别进行了loop结和knot结的拉伸强度测试,分析了拉伸断裂的机制和破坏模式。结果表明：编织结构玻璃长丝缝合线的打结强度和断裂伸长率明显高于玻璃丝束;花节长度是影响打结性能的主要因素;试样在试验过程中受剪切和拉力共同作用,经历伸直-受力-断裂几个阶段,试样断口基本平齐。     

染色温度与时间对羊绒纤维机械性能的影响

在山羊绒纤维的染色过程中,温度与时间是两项重要的工艺参数,探讨不同染色温度、保温时间对染色后色绒断裂强力、断裂伸长率和卷曲率的影响,结果表明:总体来看,随染色温度上升或染色时间延长,断裂强力、断裂伸长率和卷曲率都呈下降趋势.其中,断裂强力和断裂伸长率受染色时间影响小,但随温度升高均明显降低,85℃以上时,下降幅度明显增大；在染色时间为15 min和30 min时,卷曲率随温度上升至70℃以上受温度影响较小并逐步趋于平衡,但染色时间为45 min和60 min时,卷曲率曲线在65℃和90℃处出现明显下降的折点.     

热处理对竹浆纤维微观结构和力学性能的影响

以普通粘胶纤维为对比,采用松弛干热处理方法,研究热处理时间和温度对竹浆纤维结晶结构、白度以及力学性能的影响。结果表明：竹浆纤维经不同温度热处理后结晶度比原样有下降;当热处理温度为180℃时,随处理时间的延长,竹浆纤维的结晶度呈明显的下降趋势;热处理对竹浆纤维结晶结构的破坏较普通粘胶纤维的大;热处理后竹浆纤维的白度下降比粘胶纤维明显,断裂强度、断裂伸长率和断裂比功的下降幅度也大于普通粘胶纤维。说明竹浆纤维的耐热性不如普通粘胶纤维。     

艾草改性竹浆纤维的形态结构及其性能研究

采用不同浓度的H2SO4和Na OH溶液对艾草改性竹浆纤维和竹浆纤维进行处理,研究酸、碱处理对纤维的回潮率和拉伸性能的影响。结果表明:艾草改性竹浆纤维的回潮率大于竹浆纤维,但其断裂强度和断裂伸长率均小于竹浆纤维;2种纤维的回潮率均随H2SO4体积分数的增加而增大,而随Na OH体积分数的增加而减小;断裂强度和断裂伸长率均随H2SO4和Na OH体积分数增加而呈现下降趋势;回潮率和断裂强度受Na OH体积分数的影响较大,耐碱性较差,因此2种纤维应当尽量避免碱处理。     

捻系数和混纺比与玉米纤维纱强伸性能的关系

为了了解玉米纤维纯纺纱捻系数、玉米纤维混纺纱混纺比对成纱强伸性能的影响，纺制了13种捻系数的18．2tex玉米纤维纯纺纱，不同混纺比例的18．2tex玉米纤维腈纶纤维混纺纱、玉米纤维大豆纤维混纺纱，测试了成纱断裂强力、断裂伸长率、断裂功及初始模量等强伸性能指标。结果表明：玉米纤维纯纺纱的临界捻系数在405．9附近；在玉米纤维腈纶纤维混纺纱中，随着玉米纤维含量从0增至100％，成纱强力呈非线性关系逐渐下降；对于玉米纤维大豆纤维混纺纱，随着玉米纤维含量的增加，成纱强力逐渐下降，当玉米纤维含量在90％左右时，强力处于最低谷，且低于玉米纤维纯纺纱。     

竹浆纤维含量及纬密对棉/竹浆纤维交织物力学性能的影响

对15种不同规格的棉与棉/竹浆纤维交织物面料的拉伸断裂强度、断裂伸长率、撕破强度、磨损牢度等力学性能进行测试比较,研究竹浆纤维含量及纬密对其力学性能的影响。结果表明：随着竹浆纤维含量增加,织物的经纬向拉伸断裂强力之和下降,纬向断裂伸长率上升,经向断裂伸长率先上升而后下降再上升;纬向撕破强力先下降而后上升,经向撕破强力变化不大;织物的质量减少率快速增加,织物磨损牢度变差,竹浆纤维含量为30%时,织物的磨损牢度最好;竹浆纤维含量达到70%时,交织物的断裂伸长率、撕破强力、摩损牢度均为最低,在实际生产应用中应尽量避免选用。当经密保持不变,纬密增加时,织物的断裂强力增加,断裂伸长率逐渐增大,撕破强力减小,耐磨性能提高。     

竹原纤维/聚氨酯复合材料的力学性能

为使竹原纤维/聚氨酯复合材料得到更好的应用,采用竹原纤维为增强材料,聚氨酯为基体,制备竹原纤维/聚氨酯复合材料,用不同质量分数的NaOH进行处理,并对处理后的竹原纤维复合材料进行拉伸性能和冲击强力先得到更好的应用,本文采用竹原纤维为增强材料,聚氨酯为基体,制备竹原纤维/聚氨酯复合材料,并对不同浓度的NaoH处理和不同质量分数制备的竹原纤维复合材料进行了拉伸性能和冲击强力的测试分析。结果表明：随着NaoH质量分数增加,复合材料的抗拉强度和冲击强力先增大后减小,断裂伸长率逐渐增大;随着竹原纤维质量分数的增加,复合材料的抗拉强度和冲击强力先增加后减小,其断裂伸长率随纤维质量分数的增大而降低。     

选择性氧化棉纤维的聚集态结构

为了进一步拓展氧化纤维素的应用领域,采用高碘酸钠对棉纤维进行选择性氧化,制备了二醛基纤维素棉纤维,用红外光谱、X衍射等手段分析了氧化棉纤维的聚集态结构。结果表明轻度氧化棉纤维的结晶度略有提高,而深度氧化棉纤维的结晶度降低;氧化棉纤维的断裂强度和断裂伸长率随氧化程度的提高不断降低。