原纤化Lyocell纤维/聚乳酸复合材料的结构与性能

采用均质分散法制备原纤化Lyocell纤维,探讨了不同初始纤维长度对Lyocell纤维原纤化程度的影响,在此基础上,进一步通过熔融共混和注塑成型制备原纤化Lyocell/聚乳酸(PLA)复合材料,探讨了初始纤维长度对原纤化Lyocell/PLA复合材料结构与性能的影响。结果表明,相同处理条件下,纤维初始长度越长,Lyocell纤维原纤化程度越低。Lyocell纤维原纤化能改善纤维与基体的界面结合,从而进一步提高复合材料的力学性能。初始纤维长度对原纤化Lyocell/PLA复合材料的拉伸性能无显著影响,而初始长度为4 mm的原纤化Lyocell/PLA复合材料的缺口冲击强度最大,比未原纤化复合材料提高19.0%。此外,Lyocell原纤化后还可进一步提高复合材料的维卡软化温度,当纤维初始长度为10 mm时,原纤化Lyocell/PLA复合材料的维卡软化温度最高,达到161.4℃。     

高原纤化Lyocell纤维的制备及性能——(Ⅰ)溶胀剂NaOH溶液质量分数的影响

Lyocell纤维具有易原纤化的特性,但通过对其原纤化进行调控,也能带来许多优点,扩大其应用领域。文中以不同质量分数的NaOH溶液为溶胀剂,采用超声波振荡法制备了不同原纤化程度的Lyocell纤维,并探讨了NaOH质量分数对其结构与性能的影响。结果表明,随着NaOH质量分数的提高,Lyocell纤维的原纤化程度先增大后变小,当NaOH质量分数为3%时,纤维的原纤化程度最显著。采用保水值和比表面积均可表征Lyocell纤维原纤化程度,两者变化规律一致,当NaOH质量分数为3%时,纤维的保水值和比表面积分别提高了118.9%和47.9%。纤维的结晶度随NaOH质量分数的增大而略有提高;当NaOH质量分数较低时,对纤维力学性能影响较小。     

PPTA纤维原纤化过程及结构变化

聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维有典型的皮芯层结构,原纤化后的浆粕可以用于摩擦材料、密封材料、绝缘、特种纸基材料等复合材料领域。文中使用PFI型立式磨浆机对聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维进行处理,对原纤化过程中纤维的形态结构变化进行了研究,最后对制备的PPTA原纤化浆粕进行了表征。结果表明,PPTA纤维通过皮层脱落、逐步剥离、纵向劈裂、进一步分丝而实现原纤化,且制得的浆粕打浆度达到75°SR,保水值为380%,比表面积18 m2/g,结晶度49.4%。     

荧光Lyocell纤维的制备和性能

通过共混方法将经预处理的荧光粉均匀分散在NMMO溶液中,采用Lyocell工艺通过干湿法纺丝成功制备了荧光Lyocell纤维,探讨了荧光粉用量对纺丝液流变性能及纤维的结构与性能的影响。结果表明,随着荧光粉用量的增加,Ly-ocell纺丝液的表观黏度先下降后上升,当荧光粉用量达到m(荧光粉)/m(纤维素)=3/100时,纺丝液的黏度呈最低值。此外,随着荧光粉用量的增加,纤维的荧光性能随之提高,但纤维内荧光颗粒的团聚现象逐渐加剧,导致纤维的力学强度和结晶度逐渐降低。     

谷朊纤维制备及其柠檬酸交联处理研究

以谷朊粉为原料,利用湿法纺丝方法制备再生蛋白质纤维。讨论了剪切速率、还原剂用量、静置时间、静置温度对纺丝液黏度的影响,以及交联处理时柠檬酸浓度、时间、温度、pH对纤维拉伸性能的影响。结果表明,当纺丝液还原剂用量为0.9%~1.1%(w/w),静置温度为20~25℃、静置时间为24~30h,纺丝液表观黏度在120~125Pa·s范围内,能够纺制性能较好的纤维;谷朊纤维经柠檬酸溶液交联处理后,拉伸力学性能提高,在浓度0.9mol/L、温度50℃、pH9,时间2.5h条件下处理后的纤维断裂强度最高。谷朊纤维可潜在应用于生物医疗、纺织等领域。     

催化处理Lyocell纤维在热解过程中的结构与性能变化

分别采用扫描电镜(SEM)、广角X-ray衍射(WAXD)和小角X-ray散射(SAXS)研究分析了经含硫酸和尿素催化剂催化处理的Lyocell纤维在热解过程中结构、性能的变化。发现在低温热解前阶段(<200℃)随着处理温度的升高其密度增大,高于200℃后密度有所下降。纤维强度则表现出先下降后升高的变化规律,并在150℃~200℃温度区存在一个“零强度点”。在此过程中纤维聚合度也发生了类似强度的变化。同时,纤维结晶结构由纤维素II型向炭纤维的二维乱层石墨结构转化。     

氯化铵改性Lyocell纤维的研究--(Ⅱ)氯化铵对Lyocell纤维结构与性能的影响

在纤维素/NMMO·H2O溶解纺丝体系中,氯化铵改性得到的Lyocell纤维的结晶结构为纤维素Ⅱ和Ⅲ的混合结晶结构;在相同的纺丝条件下,少量氯化铵存在可以明显改善Lyocell纤维的力学性能,对于平均聚合度为818的棉浆纺丝液(纤维素质量分数为9%),加入0.5%的氯化铵(以纺丝液质量为基准)时,得到的Lyocell纤维拉伸强度比未加氯化铵时提高约30%.通过研究氯化铵对最终Lyocell纤维结构与性能的影响,提出了氯化铵改善Lyocell纤维力学性能的机理模型.     

半纤维素对Lyocell纤维结构与性能的影响

本文对比研究了具有不同半纤维素含量的Lyocell纤维的结构与性能。探讨了半纤维素对Lyocell纤维聚集态和超分子结构的影响,并且测定了半纤维素对Lyocell纤维力学、抗原纤化和染色性能的影响。     

聚对苯撑苯并二(口恶)唑原纤化纳米纤维制备技术及结构性能

聚对苯撑苯并二(口恶)唑(PBO)纤维是一种具有多重原纤结构的高分子聚合物.通过机械力作用可以使PBO纤维发生原纤化,制备具有直径小于100 nm的PBO原纤化纳米纤维.文中对PBO纤维发生原纤化的历程及机理进行研究,扫描电镜观察发现PBO纤维的原纤化过程包括:脱除皮层、主干破坏、进一步原纤化等阶段,剥离和劈裂是原纤化的主要方式.经过原纤化处理的PBO纤维,呈现不同尺寸纤维组成的多分散体.打浆度70°SR的PBO原纤化纳米纤维的直径可达到50 nm,其保水值118％,纤维长度分布主要集中在0.3～0.5 mm,比表面积21.89 m2/g.以PBO原纤化纳米纤维为原料,通过湿法成形方式在抄纸系统上制备的纸基材料力学性能随着原纤化程度增加而增加.     

原纤化天丝纤维纸基复合材料的制备及其电气性能的研究

天丝纤维作为一种可再生纤维,具有多重原纤结构的特点,通过原纤化处理制备的微纳米级别的天丝纤维可广泛应用于超级电容器、电池隔膜等材料领域。本文选取高度原纤化的天丝纤维,探讨了天丝纤维纸基复合材料结构对其介电常数及击穿电压的影响规律。结果表明,天丝纤维纸基复合材料的相对介电常数实测值与按照体积比经验理论公式模拟计算值有较好对应性;采用具有微纳米直径的天丝纤维制备的定量40 g/m~2的电解电容器纸,压光后介电强度可达到18.27 kV/mm;参考复合介质串联电容模型,可根据单层纸参数计算双层天丝纤维纸基复合材料的击穿电压,从而指导双层电容器隔膜的结构配方设计。     

MWNTs／Lyocell复合纤维的制备及性能EI

将改性多壁碳纳米管(MWNTs)、N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)水溶液及纤维素共混后制备了MWNTs/Lyocell复合纤维。采用X射线衍射仪(WAXD)、场发射扫描电镜(FSEM)、强度仪等分析了复合纤维的结构和性能。WAXD图谱显示:MWNTs已经混入到复合纤维的纤维素主体中,且未影响纤维素Ⅱ的晶型结构;FSEM及二维X射线衍射结果表明:复合纤维中,MWNTs分布均匀,且其沿纤维轴向的取向角随纺丝喷头拉伸比的增大而减小;对纤维的力学性能分析进一步表明:添加适量的MWNTs可使复合纤维的力学性能改善。其中,质量分数为1%MWNTs的复合纤维的初始模量和强度分别比未添加碳纳米管的Lyocell纤维提高了42%和22%。     

粘胶纤维与Lyocell纤维增强聚乳酸复合材料的性能比较

以聚乳酸(PLA)为基体,分别采用粘胶纤维与Lyocell纤维这2种典型的再生纤维素纤维为增强纤维,通过熔融共混和注塑成型制备了再生纤维素纤维/PLA复合材料,并对这2种复合材料的性能进行了比较研究。结果表明,采用粘胶纤维或Lyocell纤维增强均可有效提高PLA复合材料的结晶度、力学性能和维卡软化温度。粘胶纤维的锯齿形截面有利于其与PLA基体的结合,因此粘胶纤维/PLA复合材料具有略高的冲击强度及拉伸强度。Lyocell纤维增强更有利于复合材料结晶度的提高,使得Lyocell/PLA复合材料具有更高的弹性模量和维卡软化温度。     

半纤维素含量对蔗渣纤维基膜结构和性能的影响

目的 为了更好地了解甘蔗渣半纤维素在加工过程中与原纤化纤维之间的化学反应性,并为甘蔗木聚糖生物聚合物在材料和产品中的应用创造可能性。方法 以甘蔗渣纤维为原料,通过机械法制备原纤化纤维,采用NaOH对纤维素进行处理。通过纳米粒度仪(FLA)、激光粒度仪(LPS)、接触角测试仪(CA)、水蒸气透过率测试仪(WVTR)、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)等手段对原纤化纤维悬浮液和纤维基薄膜进行表征。研究处理后纤维素悬浮液的组成、粒径与电荷量,以及纤维基薄膜的表观形貌、纤维结构和性能的变化。结果 经质量分数大于10%的NaOH处理后,半纤维质量分数降低约6%,纤维素的结晶区发生变化,纤维悬浮液的稳定性大幅度降低。当半纤维素质量分数大于20%时,原纤化纤维薄膜具有优异的水蒸气阻隔性能及疏水性能,接触角为94°±4°。结论 蔗渣中的半纤维素与原纤化纤维之间的相互作用及半纤维素侧基取代反应对纤维素材料的组成、结构和性能有重要影响。     

Lyocell/多壁碳纳米管复合纤维的制备及性能

将多壁碳纳米管(MWCNTs)水悬浮液、N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)溶液及纤维素共混得到纺丝液,通过干湿法制备了Lyocell/MWCNT复合纤维。采用X-衍射仪(WAXD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、强度仪等分析了所得纤维的结构和性能。WAXD图谱显示复合纤维仍然具有纤维素II晶型的结构,同时还保留了MWCNTs的特征衍射峰;二维X衍射结果表明:MWCNTs质量分数为5%的复合纤维中,MWCNTs与纤维轴的取向角为±15.2°,说明复合纤维中MWCNTs基本沿着纤维轴取向。SEM结果显示复合纤维中MWCNTs在Lyocell基体中分布均匀。对纤维的力学性能分析进一步表明:添加适量的MWCNTs可使复合纤维的力学性能提高,MWCNTs质量分数为1%的复合纤维的初始模量和强度分别比Lyocell纤维增加49.4%和15.7%。     

长余辉发光Lyocell纤维的制备与性能研究

通过采用不同偶联剂对长余辉发光粉末进行表面处理,比较其在NMMO水溶液中的沉降性变化,优选出合适的钛酸酯偶联剂以提高发光粉在NMMO水溶液中的分散稳定性,并采用干湿法纺丝,成功制备了长余辉绿色发光Lyocell纤维。结果表明,通过对发光粉的偶联剂处理,所得发光Lyocell纤维强度略有提高。随着发光粉含量的增加,纤维的热性能和结晶度有所降低,初始发光亮度提高。当发光粉含量>10%(质量分数)时,纤维的衰减时间常数迅速增大,余辉性能提高。     

泵供量和纺丝液浓度对Y形Lyocell纤维截面形状与性能的影响

采用Y形截面喷丝孔,通过干喷湿纺制备异形Lyocell纤维,通过扫描电子显微镜、光学显微镜和纤维强伸度仪分别研究了泵供量和纺丝液浓度对纤维截面形状、异形度及力学性能的影响。研究结果表明,尽管采用的喷丝孔截面为Y形,但由于孔口胀大效应,所得Lyocell纤维截面类似三角形。随着泵供量增加,纤维的异形度略有减小,力学性能则先上升后趋于平稳,当泵供量为16 g/min时,可制备出具有较高异形度且断裂强度最高的类三角形Lyocell纤维。随着纺丝液浓度的增大,纤维截面形状更加趋于喷丝孔形状,异形度逐渐提高,同时纤维力学性能也逐渐提高,其中纺丝液浓度为13%时制得的Y形Lyocell纤维的截面形状与力学性能最佳。     

凝固浴中糖含量对纺制Lyocell纤维的影响

介绍了用高效液相色谱法测定Lyocell纤维和浆粕原料中各种单糖的组分含量,建立了凝固浴中混合糖总含量的测定方法。并且,模拟研究了不断积累在凝固浴中的低聚糖含量对纺制Lyocell纤维的影响。结果表明,Lyocell纤维和浆粕原料中各种单糖的组分含量几乎相同,当凝固浴中混合糖含量不断增加甚至达到饱和值时,对纺制Lyocell纤维及纤维的质量也没有明显的影响。     

碳纳米管类型对CNTs/Lyocell复合纤维结构与性能的影响

分别采用单壁碳纳米管（SWNTs）和多壁碳纳米管（MWNTs）这两种碳纳米管（CNTs）制备不同的CNTs/Lyocell复合纤维,探讨了碳纳米管类型对复合纤维的结构与性能的影响。结果表明,碳纳米管类型并未影响CNTs/Lyocell纤维的结晶结构,质量分数为1%的SWNTs或MWNTs在Lyocell基体中分布都比较...     

微胶囊法相变调温Lyocell纤维的制备与性能研究

为探索相变调温Lyocell纤维的制备方法及其纤维性能,利用微胶囊法通过原液添加制备了调温Lyocell纤维,通过电子显微镜、激光粒度仪、差示扫描量热仪以及扫描电镜等多种表征方法,表征了微胶囊分散液在N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)水溶液中的分散情况,并研究了微胶囊添加量对纺丝原液和纤维性能的影响,表征了改性后的纤维形貌,测试了在吸放热条件下,实际的升降温情况。结果表明：微胶囊分散液可以良好的在NMMO水溶液中实现分散,随着微胶囊添加量的增加,纺丝溶液的黏度和可纺性未发生显著的变化;适当提高微胶囊的添加量有利于提高纤维焓值,当微胶囊量提高到35%以上时,纤维焓值不再变化;改性后的纤维横截面可以发现微胶囊的嵌入,纤维表面变得凹凸不平;利用相变调温Lyocell纤维制备的无纺布进行吸放热测试,织物具有明显的双向调温功能。     

聚酯-聚酰胺6中空桔瓣超细纤维/Lyocell纤维非织造复合材料的制备与性能

采用纺粘技术制备聚酯-聚酰胺6(PET-PA6)双组份中空桔瓣纤维,并与Lyocell纤维网复合,经高压水刺制备双层复合结构的PET-PA6/Lyocell非织造材料,研究了纤维复合比例及面密度对复合非织造材料性能的影响.结果 表明:PET-PA6/Lyocell复合非织造材料具有明显的三维立体结构和双层复合结构,PE...