载银抗菌剂在聚酯母粒中的分散性及其母粒可纺性的研究

通过对载银抗菌粉体物性和表面性质的研究,对其表面进行了改性。将改性后的抗菌剂粉体与载体聚酯在双螺杆挤出机中共混,生产纤维级抗菌聚酯母粒。重点研究了抗菌粉体在聚酯体系中的分散性及其表征方法。这几种分散性的评价方法,都可准确地表征抗菌剂在聚酯体系的分散性能,从而为工业化生产抗菌纤维所用母粒的可纺性评定建立了一种较为准确的试验方法。     

炭黑分散液的制备及其稳定性

采用三种分散剂对炭黑进行直接分散制备炭黑分散液,讨论了分散剂和炭黑质量分数,以及球磨时间对炭黑分散液稳定性的影响;采用弛豫反演的核磁共振波谱判断炭黑分散液中氢质子的横向弛豫时间,讨论炭黑分散体中炭黑粒子与水的相互作用,并测试炭黑分散液的稳定性和流变性。结果表明,制备的三种炭黑分散液经过工艺优化,在-20℃和60℃条件下的粒径为110～182 nm,黏度为1.4～2.2 mPa·s,具备良好的粒度和黏度稳定性;由氢质子弛豫谱分析得知,水基炭黑分散液中,水主要以结合水的状态存在;由高分子聚合物DISPERBYK-190作为分散剂,制备的炭黑分散液分散效果最好。     

聚酰胺原液着色母粒的制备及其性能

针对聚酰胺66(PA66)原液着色过程中炭黑在PA66基体中分散性差的问题,首先,将炭黑加入到含有一定质量分数的分散剂的水溶液中,采用超声波分散协同喷雾干燥技术制备了自分散炭黑(SPCB);随后将SPCB再分散于含有一定质量分数PA66盐的水溶液中,制备了PA66盐基炭黑分散体,并通过原位聚合法制备了PA66原液着色母粒;最后,通过熔融共混法制备了PA66膜。探究了分散剂结构和质量分数、炭黑质量分数、超声波处理功率和时间对PA66盐基炭黑分散体粒径、粒径分布及稳定性的影响,分析了SPCB质量分数与PA66膜性能的关系。结果表明：聚乙烯吡咯烷酮相对炭黑质量分数为15%,炭黑相对体系的质量分数为10%,超声波处理功率为1 260 W,时间为80 min时,制备的PA66盐基炭黑分散体粒径最小为184.1 nm,离心稳定性和放置稳定性均在90%以上;SPCB与PA66的相容性良好,在PA66基体中分布均匀,粒径约为200 nm,当其质量分数为0.2%时,制备的PA66膜的熔融温度为259.2℃,L^*值为26.82。     

锦纶6纤维用炭黑母粒的制备与性能研究

为了打破锦纶6纤维用炭黑母粒高度依赖进口,本文通过生产实验探索,自主研究一套完整的炭黑母粒生产及纺丝一体化工艺。利用平行同向双螺杆挤出造粒机将64%的聚酰胺6有光切片、30%的纳米级炭黑粉末、6%的复合型炭黑超分散剂粉末经过熔融塑化、螺杆剪切、水冷切粒、振动筛选、真空干燥等一系列工艺技术处理,制备得到炭黑母粒。所制母粒的相对黏度、熔点、含水率、熔融指数分别为1.94、223℃,0.048 8%,10.6 g/10 min。为了阐明其作为原液着色剂的纺丝性能,将其以4.7%的添加比例用于黑色锦纶6民用长丝纤维,规格为高取向丝、49.95 dtex/12F的连续生产。其结果表明：纺丝组件的生产周期可达18 d,日均纺丝组件的压升值为0.21 MPa,日均纺丝断头次数为4.7次,日均纺丝飘丝次数为2.6次。     

注塑炭黑填充聚丙烯微观结构和导电性能的研究

在不同的注塑工艺条件下制备了炭黑填充聚丙烯标准拉伸样条.注塑试样从表面沿着厚度方向进行剥层处理,对剥层处理后的试样进行微观结构分析和电阻率的测量.结果表明:在较高的保压压力下,炭黑粒子能够形成理想的导电网络;注塑压力的增大对复合材料部分区域的导电性造成不利影响;炭黑粒子在聚合物中呈现出葡萄状聚集体的状态.与相同工艺条件下的注塑聚丙烯相比,由于炭黑粒子的迁移作用,在芯部形成明显的取向结构.     

定量水分控制系统σ指标的检验

众所周知,定量水分控制系统最主要的性能指标之一就是σ参数.例如纸的定量低于1 20g/m2时,2 σ≤0.1 5g/m2.那么在生产实践中我们如何来验证这一指标呢?本文以定量为例论述其检验方法.     

聚乳酸纤维原液着色用改性炭黑的制备及其性能

针对聚乳酸纤维原液着色过程中炭黑与聚乳酸相容性差导致其力学性能下降的问题,采用原位聚合法制备了聚乳酸改性炭黑,并对聚乳酸纤维进行原液着色。探讨丙交酯用量、反应温度、聚合时间对聚乳酸改性炭黑的粒径及粒径分布的影响,并对其在聚乳酸纺丝溶剂中的分散稳定性进行测试,同时对加入改性与未改性炭黑前后的聚乳酸纺丝液及聚乳酸膜进行分析与表征。结果表明:在丙交酯单体的用量为1.5 g、聚合时间为6 h、聚合温度为70 ℃时制备出的改性炭黑的粒径最小,为184.2 nm,且其在聚乳酸纺丝溶剂中可以稳定分散,与聚乳酸相容性较好;与未改性炭黑相比,加入改性炭黑后聚乳酸的力学性能得到提升。     

原液着色聚酯纤维原位聚合用自分散纳米炭黑的制备及其性能

针对原液着色聚酯纤维原位聚合用乙二醇基色浆储存稳定性差、运输成本高的问题,采用控制变量法研究炭黑、分散剂、分散工艺对自分散纳米炭黑的影响,利用响应面优化试验,探讨制备过程中分散剂质量分数、研磨时间、研磨转速对自分散纳米炭黑粒径的影响,得出最优研磨分散条件。借助透射电子显微镜、热重分析仪、接触角测量仪等探究了自分散纳米炭黑的表观形貌、耐热性能和亲水性能等。结果表明：选用SUA-305作为分散剂,AP-104H作为炭黑,在分散剂质量分数为30%,研磨时间为2 h,研磨转速为3 500 r/min时,自分散纳米炭黑粒径最小,为85 nm,多分散性指数(PDI)为0.163,储存稳定性优良,预估储存周期为26.8个月;自分散纳米炭黑与乙二醇的接触角为7°,并展现出良好的自分散性能;自分散纳米炭黑的耐热性良好,满足在聚酯聚合阶段280℃不分解的要求。     

涂料印花纳米自分散炭黑的制备及性能北大核心

以苯乙烯-马来酸酐共聚物部分酯化物(PESMA)为壁材,通过喷雾干燥技术制备了涂料印花纳米自分散炭黑,研究了PESMA结构和制备工艺对纳米自分散炭黑在水中分散性能的影响。研究结果表明,纳米自分散炭黑较佳的制备工艺是PESMA酯化剂为正丁醇,酯化度为17.2%,PESMA数均分子质量为9 130,PESMA占炭黑质量的12%,p H值为9。采用此工艺条件制备的纳米自分散炭黑在水相中分布均匀,平均粒径166 nm,具有良好的稳定性。涂料印花表明,纳米自分散炭黑印花织物比普通商品化炭黑分散体具有更高的K/S值和更好的匀染性。     

刨花施胶效果的定量表征与分析

在回顾国内外刨花施胶效果检测技术研究状况的基础上,建立了全新的量化刨花施胶效果表征参数体系,并采用胶黏剂扫描(GlueScan)系统对刨花施胶效果进行量化分析.结果表明,该法可高效、准确地测定刨花表面的胶黏剂分布状况,通过对各参数的分析,为刨花施胶工艺改进的效果提供依据.     

水性超细碳黑在N-甲基吗啉-N-氧化物溶液中的分散稳定性

 采用直接分散法和乳液聚合法分别制备了可用于Lyocell纤维原液着色用的水性分散型超细碳黑和包覆型超细碳黑,研究了不同方法得到超细碳黑的粒子大小以及在N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)溶液中的分散稳定性。研究结果表明包覆型超细碳黑的平均粒径明显小于分散型超细碳黑,包覆型超细碳黑在NMMO溶液中的离心稳定性和耐热稳定性高于分散型超细碳黑,NMMO溶液中加入包覆型超细碳黑,其粘度明显下降,且加入量越大,粘度下降越明显。     

碳黑涂覆型聚酯导电纤维的制备与性能

为克服传统涂覆型导电纤维导电耐久性较差的缺点,采用纤维表面部分溶解的技术制备具有导电耐久性的溶解涂覆型聚酯导电纤维。研究和讨论了涂覆液中碳黑和聚酯含量对纤维体积比电阻及线密度的影响,并对所得纤维力学性能、耐水洗性能及耐热性能等进行了讨论和分析。结果表明,所得碳黑涂覆型聚酯纤维体积比电阻可达9.2Ω.cm,具有较好的导电耐久性且基本保持原纤维特性。     

纳米炭黑在羊毛织物上的应用

探讨了酸性改性剂对纳米炭黑表面进行氧化改性的工艺，使改性后的纳米炭黑获得良好的亲水性和分散性．通过浸染法和浸轧法将纳米炭黑上染到羊毛织物上，所测得的各项牢度都说明，改性纳米炭黑具有优良的染色性能；抗紫外测试表明，纳米炭黑染色的织物具有优异的抗紫外效果．     

碳黑导电纤维的导电性能

为开发和拓展碳黑导电纤维的应用,利用体式显微镜和扫描电子显微镜对导电纤维的表面形态进行表征,测试了不同碳黑含量、不同线密度的导电纱线在标准环境下的电阻大小,并线性拟合了导电纱线电阻大小与测量长度的关系,对比分析了热定型温度和洗涤次数对纱线导电性能的影响。结果表明：碳黑导电成分在纤维表面,改善了锦纶纤维的力学性能;碳含量较高的纤维其导电性能优于碳含量较低的纤维,导电纱线电阻与它们的长度成正比,与截面成反比;锦纶导电纱的电阻值随着温度的升高而减小,纱线热处理温度不超过120 ℃;洗涤次数对锦纶导电纱线的导电性能影响小,纱线导电性能稳定。     

Migration of nanoparticles from plastic packaging materials containing carbon black into foodstuffs

Carbon black was investigated to assess and quantify the possibility that nanoparticles might migrate out of plastic materials used in the food packaging industry. Two types of carbon black were incorporated in low-density polyethylene (LDPE) and polystyrene (PS) at 2.5% and 5.0% loading (w/w), and then subjected to migration studies. The samples were exposed to different food simulants according to European Union Plastics Regulation 10/2011, simulating long-term storage with aqueous and fatty foodstuffs. Asymmetric flow field-flow fractionation (AF4) coupled to a multi-angle laser light-scattering (MALLS) detector was used to separate, characterise and quantify the potential release of nanoparticles. The AF4 method was successful in differentiating carbon black from other matrix components, such as extracted polymer chains, in the migration solution. At a detection limit of 12 µg kg^?1, carbon black did not migrate from the packaging material into food simulants. The experimental findings are in agreement with theoretical considerations based on migration modelling. From both the experimental findings and theoretical considerations, it can be concluded that carbon black does not migrate into food once it is incorporated into a plastics food contact material.     

磷酸铁锂/炭黑/碳纳米纤维柔性正极的制备及其性能

为更好满足柔性锂离子电池对电极材料柔性化的需求,通过静电纺丝以及热处理的方法制备了兼具柔韧性和自支撑性能的磷酸铁锂/炭黑/碳纳米纤维(LiFePO₄/CB/CNFs)柔性正极材料,并对其结构和性能进行表征与分析。结果表明:合成的LiFePO₄活性物质为橄榄石结构,自支撑LiFePO₄/CB/CNFs柔性正极为具有较高孔隙的三维网络结构,CB和LiFePO₄活性物质均可较均匀地嵌在CNFs基体中,CB在LiFePO₄活性物质生成过程中对其纯度和晶体结构的形成未产生影响;当CB质量分数为0.10%和0.15%时,柔性正极均具有较好的电化学可逆性,首圈放电比容量分别为141.1和139.1 mA·h/g,首圈库伦效率分别为87.3%和87.6%,且循环100圈后仍保持性能稳定,第2圈后的库伦效率维持在99%左右。     

应用于纤维基加热的聚乙烯/炭黑复合材料

本研究的目的在于探讨由90%(质量分数)的聚乙烯(PE)和10%(质量分数)的炭黑(CB)组成的复合材料的电导率和发热性。在该比例下,填料含量超过了渗流边界值。由该复合材料制备的长丝的导电性较好,其电导率σ=10~50 S/m。与相当于电绝缘体的纯聚合物(σ=10~(-5)~10~(-12)S/m)相比,该复合长丝具有相当好的电性能;但与σ值在10~7S/m范围内的铁或铜相比,仍需进一步提高,才能获得完全导电的聚合物。事实上,正是这种半导体性能,使复合长丝适合应用于纤维基加热,引起的电损失可以被用于发热。研究通过改变生产工艺参数,对不同变量的影响进行了分析,并对长丝性能进行了优化。到目前为止,由亚琛工业大学纺织技术研究所(ITA)生产的复合长丝具有个位数级的电导率(S/m)。进一步描述了达10倍的性能提升。     

碳黑在阳光蓄热纸制备中的应用研究

以六偏磷酸钠为分散剂,以丁苯胶乳、聚乙烯醇（PVA）和羧甲基纤维素钠（CMC-Na）为黏合剂,将碳黑等光吸收材料涂覆于纸页表面制备阳光蓄热纸。研究结果表明：以碳黑N220为蓄热剂制备阳光蓄热纸在技术上是可行的。碳黑N220的蓄热性能介于氧化铝和碳化锆之间,碳黑N330的蓄热效果不及碳黑N220。碳黑N220与氧化铝在蓄热方面无互补效应。碳黑N220的分布均匀性对涂布纸样的蓄热效果有明显影响。     

炭黑/Lyocell纤维素膜的制备及其性能

为解决水性颜料色浆对Lyocell纤维纺丝液造成的凝固问题,利用N-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）基超细炭黑,采用原液着色技术制备了炭黑/Lyocell纤维素膜,探讨了炭黑/Lyocell纤维素膜的颜色性能、耐溶剂迁移性能、力学性能和结晶性能。结果表明,当炭黑含量为纤维素质量分数的3 %时,着色纤维素膜的颜色深度达到饱和,不再随炭黑含量的增加而升高,且炭黑质量分数低于3 %时,着色纤维素膜的摩擦和水洗牢度较高,耐水、丙酮和乙醇迁移性能良好。通过扫描电镜观察发现,炭黑在极性较高的水中更容易发生迁移。炭黑对纤维素膜的断裂强力和断裂伸长率有影响,但不会改变纤维素膜的晶体结构,研究结果对实现Lyocell纤维原液着色具有重要的参考作用。