天然竹纤维基本力学性能研究

对竹原纤维及竹浆纤维的基本性能进行了测试分析,通过对各种性能分析比较,得出常温干态下,竹原纤维的断裂强度和初始模量均大于竹浆纤维,断裂伸长率小于竹浆纤维。竹原纤维钩结和结节时的断裂强度急剧下降,不到干态强度的20％,结节强度比钩结强度略大。竹原纤维与金属辊和橡胶辊的摩擦系数大于与纤维辊的摩擦系数,竹原纤维的静摩擦系数和动摩擦系数均小于竹浆纤维。     

竹纤维的性能

竹纤维按其加工方法的不同分为竹原纤维和竹浆纤维。介绍了两种纤维的结构和性能及其织物应用。     

吸湿发热聚丙烯腈纤维的性能研究

采用傅立叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和热重分析仪对交联改性制备的吸湿发热聚丙烯腈(PAN)纤维的吸放湿性能进行表征,与普通PAN纤维及进口吸湿发热PAN纤维进行对比。结果表明:交联改性制备的吸湿发热PAN纤维红外光谱出现了较强的羟基峰和羧酸盐的伸缩振动峰,相比普通PAN纤维,表面沟槽加深、粗糙度增加,在100℃内失重率达17.17%,热分解温度提高近70℃,结晶度大幅下降,力学性能降低;交联改性PAN纤维的吸放湿性能较普通PAN纤维大幅度提高,并高于进口吸湿发热PAN纤维,其平衡回潮率约30%,吸湿积分热达155 J/g。     

利用15.5tex纯竹浆纤维开发纱线的生产实践

竹纤维在我国有着资源广阔、绿色环保的巨大优势。目前在纺织上广泛应用的是竹浆纤维,本文分析比较竹浆纤维与竹原纤维的性能,以“邦博”牌竹浆纤维进行纱线开发,探讨15.5tex纯竹浆纤维纺纱工艺,通过实践表明,竹浆纤维必须进行预处理,生产现场相对湿度控制在64%～70%。为了减少纤维的转移、损伤,在梳棉工序中配置合适的针布规格、各分梳元件速度和隔距合适、胶辊涂料和硬度能否匹配,在并条工序和细纱生产过程中起关键的作用。     

竹纤维加工利用中存在的问题及对策

竹原纤维和竹浆纤维具有许多优异的性能,但也存在一些不足。从原料加工、纺织、染整、成品加工、检测等方面对竹纤维的加工利用的不足进行了论述,并提供了解决对策。     

功能性吸湿导湿机织物的开发及性能研究

以云母冰凉纱、Coolmax纱、云母纤维和竹浆纤维混纺纱为原料,设计开发出三组不同纤维质量比(云母、Coolmax、竹浆的质量比为70/20/10、60/30/10、50/40/10)、不同组织(麦粒组织和透孔组织)的吸湿导湿凉爽型单层机织物,并对这三组机织物的基本服用性能和吸湿导湿性能进行测试,分析纤维质量比对功能性吸湿导湿机织物的影响。结果表明:开发出的三组机织物均具有吸湿导湿的功能。     

竹原纤维的特性及竹浆粘胶长丝的生产技术

介绍了竹原纤维的形态结构和物理、化学性质,以及与棉纤维、木纤维的差异。论述了竹浆粘胶长丝生产过程中,竹浆粕制备、粘胶原液的生产、纺丝成形和后加工的工艺要点。     

亲水性聚酯短纤维对气态水的吸湿与放湿性能研究

测试比较了聚酯短纤维、亲水性聚酯短纤维、脱脂棉纤维在不同温度下对气态水的吸湿与放湿性能,分析了纤维中亲水基团对吸湿速率的影响,以及烘干温度对纤维回潮率的影响。结果表明:在105℃条件下,亲水性聚酯短纤维中的水分不能完全脱除;随着烘干温度从105℃上升至125℃,亲水性聚酯短纤维以及脱脂棉纤维继续脱除水分,且水分释放变化率更明显;随着烘干温度从105℃升至125℃,聚酯短纤维的回潮率没有变化,保持在0.40%,而亲水性聚酯短纤维的回潮率从1.33%提高至1.43%;亲水性聚酯短纤维对气态水的吸湿与放湿性能明显强于聚酯短纤维。     

织物组织结构对吸湿快干机织物性能的影响

以质量比50/50的云母纤维/竹浆纤维混纺纱为原料,设计开发了具有吸湿快干功能的平纹组织、小提花组织和透孔组织3种单层机织物,对这3种组织织物的基本性能和热、湿舒适性能进行了测试,分析了织物组织结构对机织物吸湿快干性能的影响。测试结果得出:这3种织物均具有吸湿快干的性能,其中透孔组织为吸湿快干性能最佳的织物组织。     

两种功能性纤维素纤维的性能研究

对两种功能性纤维素纤维——阻燃纤维素纤维、珍珠纤维素纤维与普通黏胶纤维的形态结构、吸湿性能、电学性能、摩擦性能及力学性能进行了对比,试验表明:阻燃纤维素纤维和珍珠纤维素纤维的横向、纵向形态结构与普通黏胶纤维相似,其吸湿、放湿性能优良,断裂强度及断裂伸长率比普通黏胶有所降低。两种功能性纤维有良好的可纺性,可以借鉴普通黏胶的纺纱工艺加工纯纺或混纺纱线,开发具有一定保健功能的纺织品,织物服用性能好,是优良的纺织原料。     

Structure and properties of Cu(II) complex bamboo pulp fabrics

Cu(II) complex bamboo pulp fabric (CBPF) was prepared by treating bamboo pulp fabric with the copper liquor. Washing fastness and the releases of Cu(II) were measured by the washing test. Antibacterial performance of CBPF against Escherichia coli and Staphylococcus aureus was evaluated. The morphology of Cu(II) on the fiber surface was characterized with scanning electron microscope. FTIR spectroscopy and X‐ray photoelectron spectrometry were used to detect the chemical bonding between Cu(II) and cellulose. X‐ray diffraction, thermogravimetry and mechanical test were used to investigate the effect of Cu(II) on the crystallinity, thermal stability, and mechanical property of bamboo fabric. The results showed that Cu(II) ion was bonded to fiber surface, especially via forming metal complex with hydroxyl of cellulose, and the resultant complex CBPF demonstrated excellent antibacterial activity and good thermal stability. In comparison with those of the bamboo pulp fabric in the condition that mechanical properties have no significant change, the crystallinity was decreased from 44.8% to 40.5% after treatment. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2010     

竹浆纤维/丝光羊毛混纺针织物的开发

利用竹浆纤维、丝光羊毛为原料,纺成竹浆纤维/丝光羊毛混纺纱,设计并开发出吸湿性良好的混纺针织面料。介绍了该面料的组织设计及工艺参数,测试比较了平针、罗纹组织结构的透气性、防紫外线性、透湿性、汽蒸收缩性,得出70%竹浆纤维和30%丝光羊毛罗纹针织物最适合服用。     

Aircell纤维织物的吸湿、导湿性能研究

通过对Aircell纤维织物的毛细效应、透湿性和透气性进行测试,并与其他织物选行比较,研究了Aircell纤维织物的吸湿、导湿性能。结果表明：Aircelt纤维织物的毛细高度稍低于竹纤维／棉织物,远高于棉织物和涤纶织物;透湿性稍低于Coolmax混纺织物,远高于棉织物、麻织物和涤纶织物;透气性远远高于涤纶织物,也高于棉织物、天丝织物,因此认为Aircell纤维织物是一种新的吸湿、导湿材料。     

仿羊绒腈纶短纤维性能的研究

对仿羊绒腈纶短纤维和山羊绒的纵向形貌、质量比电阻、力学性能、卷曲性能、吸放湿性能等进行了测试,对两种纤维的结构与性能进行了分析。结果表明:仿羊绒腈纶短纤维表面光滑;仿羊绒腈纶短纤维的断裂强度为山羊绒的1.7倍,断裂功为山羊绒的约2.75倍,山羊绒初始模量较大,约为仿羊绒腈纶短纤维的3倍,山羊绒的卷曲率是仿羊绒腈纶短纤维的1.2倍,吸放湿速率较快;仿羊绒腈纶织物的抗起毛起球性能优于山羊绒织物。     

竹纤维素在NMMO中溶解再生前后的结构研究

以竹浆粕为原料、N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)为溶剂,利用傅里叶红外光谱、X射线衍射、热重分析等着重研究了竹纤维素在NMMO中溶解前后结构的变化。研究发现:NMMO溶解纤维素过程属于物理过程,未发生衍生化反应,竹纤维素溶解后聚合度较溶解前有所降低,晶型由纤维素Ⅰ变成了纤维素Ⅱ;热重分析表明纤维素再生前后都具有较好的热稳定性。     

壳层组分对芯壳结构竹塑复合材料热解特性的影响

以高密度聚乙烯（PE-HD）/竹屑作为芯层材料,PE-HD、PE-HD/竹浆纤维、PE-HD/纳米碳酸钙、PE-HD/白泥分别作为壳层材料,熔融共挤制备了芯壳结构竹塑复合材料,讨论了不同升温速率对芯壳结构竹塑复合材料热解行为的影响,并引入Coats和Redferm模型和Flynn-Wall-Ozawa模型量化了芯壳结构竹塑复合材料的表观活化能。结果表明,壳层中加入白泥和纳米碳酸钙可以改善芯壳结构竹塑复合材料的热稳定性,加入竹浆纤维对其热稳定性略有影响;在壳层中分别添加10 %的竹浆纤维、纳米碳酸钙和白泥后,芯壳结构竹塑复合材料的表观活化能变化不显著。     

几种天然纤维素纤维的物理结构研究

对竹纤维等几种天然纤维素纤维的物理结构进行了系统的比较研究。实验结果表明:竹纤维聚合度远高于粘胶、稍低于苎麻;结晶度高、取向度高,属于大分子排列整齐、紧密型超分子结构,接近于苎麻纤维;在形态结构上,横截面为腰圆形,有中腔,壁上有裂纹,截面有孔隙,TEM结果表明,次生层为单层次结构,与苎麻相仿。总之,竹纤维从微观的大分子链结构到聚集态结构,到宏观的纤维形态结构,各种物理指标特征均表明其与苎麻纤维有着非常的相似性。     

干爽型调温织物的开发

以热舒适理论、织物中水传导机制、相变蓄热调温机制为基础,构建了干爽型调温织物的结构模型。采用Coolmax混纺纱、黏胶纱、Outlast空调纤维混纺纱为原料,设计织造了5种纱线原料含量比不同的机织物小样,并对试样的吸湿速干性能以及调温性能进行测试分析。结果表明:开发的干爽型调温织物可同时达到吸湿速干与调温的效果。     

Effects of alternating temperatures and humidity on the moisture absorption and mechanical properties of ramie fiber reinforced phenolic plates

In this article, ramie fiber reinforced phenolic (RFRP) plates were prepared with compression molding process, and the plates were subjected to 98% humidity environment and alternating temperatures (from 25°C to 55°C in 24 h for a cycle) for 4 weeks. The resulted moisture absorption and the variation of the mechanical properties of RFRPs were studied. As found, compared to constant exposure temperatures (25°C or 60°C), alternating temperatures brought in higher moisture uptake and more serious degradation in the flexural strength, flexural modulus and short beam shear strength of the RFRP samples under the same humidity condition. The deteriorated effects of alternating temperatures is attributed to more remarkable degradation of the bonding between the fiber and resin, due to the moisture uptake and the internal cyclic stress around the ramie fibers with alternating temperatures. The flexural modulus of RFRP plates was much more susceptible to the moisture uptake than the flexural strength. After fully drying, the mechanical properties of the RFRP samples were recovered to some extent, but still less than the original values, indicating permanent damages occurred. Fiber Bragg grating sensors embedded in the RFRP plate was applied to monitor the variation of the internal strain during the exposure. As indicated, the moisture absorption and alternating temperatures bring in relaxation of the internal tension stress formed during compressing process, and decrease in the coefficient of thermal expansion of the RFRP samples. POLYM. COMPOS., 36:1590–1596, 2015. © 2014 Society of Plastics Engineers