CPCM/PE蓄热调温纤维的制备及其结构与性能研究

将脂肪酸酯类和高级脂肪族醇类相变材料按质量比95∶5共混,制备复合相变材料(CPCM);以CPCM作为芯层、聚乙烯(PE)作为皮层,采用熔融纺丝方法及自制复合纺丝组件制备出具有皮芯结构的CPCM/PE蓄热调温纤维,并对纤维的结构与性能进行表征。结果表明:PE与CPCM为物理混合,没有发生化学作用;CPCM/PE初生纤维呈皮芯结构,纤维的直径约为42μm;当CPCM的注射速度为4 m L/h时,纤维中的CPCM质量分数为48.4%,初生纤维于60℃经过7倍拉伸,制备的CPCM/PE蓄热调温纤维的熔融温度和结晶温度分别为27.1~44.5℃和31.4~15.2℃,熔融焓和结晶焓分别为62.43 J/g和63.11 J/g,纤维线密度为6.0 dtex,断裂强度为1.81 c N/dtex,断裂伸长率为29.5%。     

CPCM/PP蓄热调温纤维的制备及表征

采用熔融复合纺丝法,通过自制的复合纺丝组件,以聚丙烯(PP)为皮层,由脂肪酸酯类和高级酯肪族醇类组成的复合相变材料(CPCM)为芯层,制备了具有皮芯结构的CPCM/PP蓄热调温纤维,并对纤维的结构与性能进行表征。结果表明:CPCM/PP初生纤维呈皮芯结构,其直径约为100μm;当CPCM/PP质量比为55∶45时,其初生纤维在70℃下5倍拉伸后,得到的CPCM/PP蓄热调温纤维中CPCM的质量分数为53.63%,熔融相变温度与结晶相变温度分别为32.65~48.02℃和20.96~39.02℃,熔融焓和结晶焓分别为90.04,81.01 J/g,纤维线密度为10.3 dtex,断裂强度为2.59 cN/dtex,断裂伸长率为41.38%。     

聚酰胺6蓄热调温纤维的制备与表征

以聚乙二醇为储能调温介质,通过多孔纳米材料吸附制备了形态稳定的相变材料(PCMS),然后以聚酰胺6(PA6)为基体,采用熔融共混纺丝制备了蓄热调温PA6纤维。通过场发射扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、热重分析仪、粉末X射线衍射仪表征了纤维的结构和性能。研究表明:熔纺PA6/PCMs纤维储能调温焓值达到19.01 J/g,预期可在航空服、军用作战服和民用服装等领域获得很好的应用。     

LDPE/PA6海岛复合超细纤维的可纺性及性能研究

采用熔融复合纺丝法制备了低密度聚乙烯(LDPE)/聚己内酰胺(PA6)海岛复合超细纤维,讨论了纺丝温度、海岛比例和纺丝速度对纤维的可纺性、结构和性能的影响。结果表明:在纺丝温度为278℃,LDPE/PA6质量比为50/50,45/55,40/60,35/65,30/70,冷却长度为140 mm,纺丝速度为1 000 m/min时,海岛复合纤维具有良好的可纺性和海岛结构,其超细纤维线密度为0.077~0.110 dtex;在PA6质量分数为55%条件下,提高纺丝速度,PA6超细纤维的直径进一步降低,力学性能增加,但不匀率上升。     

聚酰胺6/黏土/聚乙二醇共混调温纤维的制备与性能

通过熔融纺丝法制备了系列聚酰胺6/黏土/聚乙二醇(PTFs)共混调温纤维,并采用傅里叶红外光谱仪、差示扫描量热仪、热红外成像仪、热失重分析仪和复丝强力仪测试了纤维的结构、热性能、调温性能和力学性能。研究显示,PTFs调温纤维的结晶温度为33℃,结晶焓值达到8.46 J/g,且在100次升降温热循环后调温纤维仍保持良好的热性能。通过模拟冷热环境交替下纤维的温度—时间响应行为发现,在热环境(90℃)和冷环境(10℃)下,调温纤维体现出明显的温度滞后响应,与纯PA6纤维相比温差达到3℃。黏土/聚乙二醇在纤维中的最大质量分数为15%,在牵伸4倍时,纤维的拉伸断裂强度达到3.15 cN/dtex。     

聚丙烯腈/聚乙烯醇/石蜡储能纤维的制备及表征

以聚丙烯腈(PAN)和聚乙烯醇(PVA)共混作为纤维材料,石蜡为相变材料,通过湿法复合纺丝制得相变储能纤维;采用红外光谱(IR)、广角X射线衍射仪(WAXD)、差示扫描量热仪(DSC)表征了纤维的结构以及相变储能性能;分析了纤维的力学性能及相变潜热与纤维中聚乙烯醇含量之间的关系。结果表明:PVA的加入对储能纤维的断裂伸长率和断裂强度影响不大;随着PVA含量的增加,纤维的初生模量由49.1cN/dtex提高到100.5cN/dtex,热焓呈现先增加后减小的趋势,储能纤维中各组分化学结构基本稳定,在水中软化点由93℃增加到110℃。     

皮芯复合PET相变纤维的制备及其性能研究

将质量分数为35%的十八烷吸附到凹凸棒土中制得复合相变材料,然后与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)按质量比1∶9共混制得共混母粒,将共混母粒与PET按质量比1∶1纺制成以PET为皮层,共混母粒为芯层的皮芯复合相变纤维,对皮芯复合相变纤维的结构与性能进行了研究。结果表明:复合相变材料以分散相的形式均匀分布在连续相PET中;复合相变纤维升温速率和降温速率均比PET纤维的小,复合相变纤维具有较好的调节温度性能,其熔融温度为25~30℃,结晶温度为0~15℃,经5次差示扫描量热测试,其相变温度不变;复合相变纤维在250℃以后开始分解,在常温下性能稳定,其断裂强度为2.73 c N/dtex,断裂伸长率为3.15%,能满足应用要求。     

高密度聚乙烯/聚酰胺6复合纤维的制备及性能

以高密度聚乙烯(HDPE)为皮,以聚酰胺6(PA 6)为芯,采用皮芯复合纺丝方法制备了HDPE/PA 6复合纤维及复合色丝;对HDPE/PA 6复合纤维制备过程中的组分配比、纺丝与拉伸工艺进行了探讨,对复合纤维的截面形貌、力学性能及其织物的凉感性能进行了表征。结果表明:实验范围内,HDPE与PA 6切片的质量比为40:60时,可纺性良好,HDPE/PA 6复合纤维的初生纤维横截面皮芯结构清晰;当PA 6组分的螺杆挤出温度为260℃时,可纺性较好,在HDPE组分中添加质量分数1%～2%的专用改性母粒,可获得更好的纺丝效果;拉伸倍数为2.6～2.8时,制备的HDPE/PA 6复合纤维断裂强度达3.57～3.82 cN/dtex,且复合纤维面料的接触凉感系数达0.23 J/(cm~2·s),具有良好的接触瞬间凉感性能;制备的棕色HDPE/PA 6复合色丝的表观染色深度达5.437,复合色丝具有较好的染色性能。     

相变储能粘胶短纤维的开发及性能研究

通过在粘胶中加入自制相变储能微胶囊纺制相变储能粘胶短纤维,实验条件下,纺丝可纺性良好,毛丝、断头率低,成品纤维物理机械性能、熔融焓值和结晶焓值均达到FZ/T 52028-2013《相变保温粘胶短纤维》一等品水平,并制定了相变储能粘胶短纤维及其制品调温性能的评价方法。     

超细旦PA6 FDY的开发

采用稀土化合物与PA6切片共混制备稀土化合物母粒,再与PA6切片共混纺丝,开发了超细旦PA6 FDY,探讨了其生产工艺。结果表明:选择纤维中稀土化合物质量分数0.04%,喷丝板孔径0.25 mm,长径比3.0,纺丝温度270℃,纺丝速度4 200 m/min,侧吹风温度30～40℃,湿度40%～60%,生产40 dtex/72 f超细旦PA6 FDY,生产过程稳定,满卷率达90%,纤维断裂强度4.5 cN/dtex,断裂伸长率30%。     

非织造和产业用高性能纤维

介绍了碳纤维、芳纶、聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维、超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维、聚苯硫醚(PPS)纤维、聚酰亚胺(P)I纤维、玄武岩纤维、芳砜纶的国内外发展概况及其在产业领域的应用。     

无机特种纤维介绍(一)

无机特种纤维具有优异的力学性能和耐高温、抗氧化的热学性能,在高科技领域应用越来越广泛。对无机特种纤维中的玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维的结构与性能、发展情况、制备方法以及主要应用领域进行了简要介绍,最后简要总结了这3种纤维的发展过程,展望了其发展前景及发展方向。     

热粘合复合纤维PP/PE的研究

应用声速法、密度法等测试手段研究了以低熔点PE纤维为皮层，以高熔点PP纤维为芯层的PP／PE热粘合复合纤维的结构特性，对纺丝、拉伸工艺取得了一系列数据，所得结果对制取性能优良的热粘合复合纤维具有理论指导意义。     

无机特种纤维介绍(二)

对无机特种纤维中的硼纤维、硅酸铝纤维、氧化铝纤维的结构与性能、发展情况、制备方法以及主要应用领域进行了简要介绍,最后简要展望了这三种纤维的发展方向和前景。     

日本化纤业的现状和发展方向

综述了日本化纤业的发展现状及发展方向,对其主要发展的功能性纤维材料、高性能纤维材料,特别是芳香族聚酰胺纤维、碳纤维增强复合材料等进行了介绍。     

吸波纤维研究进展

介绍了目前复合吸波材料中所用的吸波纤维，包括碳纤维、碳化硅纤维、多晶铁纤维等及其改性纤维的吸波机理和性能。简述了吸波纤维在复合材料中的排布方式、长度和含量对材料吸波性能的影响。综述了吸波纤维的研究现状和进展。     

有机特种纤维介绍(三)

对有机特种纤维中的芳砜纶、聚苯硫醚(PPS)纤维、聚四氟乙烯(PTFE)纤维、聚芳酯纤维进行了简要介绍,包括它们的结构与性能、发展情况、制备方法以及主要应用领域,并简要展望了这四种特种纤维的发展方向与前景。     

几种纤维在增强混凝土中的应用

介绍了聚丙烯纤维、碳纤维、钢纤维和玻璃纤雏增强混凝土的基本性能,其中聚丙烯纤维有较好的技术经济性能,已在混凝土工程中广泛应用;由于碳纤维等后3种纤维有高强、高模和韧性,可用于次结构甚至主结构的增强或加固用。同时简介了国内外研究情况以及一些实际应用案例,指出今后有待研究的问题和研究的重点及方向。     

系列扁平腈纶的开发

介绍了扁平腈纶的特性及国内外发展状态,重点分析了生产系列扁平腈纶的关键技术,如聚合物及原液的制备、喷丝板设计、纺丝工艺条件的优化等。指出原液温度、负拉伸、凝固浴温度、浓度、流量以及所用的油剂都会对扁平纤维的质量产生影响。     

人造毛发用合成纤维研究进展

综述国内外专利报道的人造毛发用合成纤维的种类及性能,着重介绍了PVC基、PAN基、PET基和蛋白质基纤维作为假发原料使用时的优缺点,并针对其缺点提出改进方法,对人造毛发用合成纤维的发展予以展望。