聚丙烯腈纤维改性技术的研究进展

聚丙烯腈纤维作为大宗合成纤维之一,在化纤产业中占有重要位置。聚丙烯腈纤维改性技术是开发差别化聚丙烯腈纤维的关键,通过改性来拓展其功能性也是今后发展的重要方向。通过对聚丙烯腈纤维改性技术和品种的介绍,为聚丙烯腈纤维改性提出了建议,以增强改性产品的附加值并拓宽其应用领域。     

高强度聚丙烯腈预氧化纤维的制备及性能研究

采用KMnO4对聚丙烯腈原丝进行改性并高温延伸,借助声速取向仪、傅里叶红外光谱（FTIR）、差示扫描 量热分析（DSC）及拉力试验机等分析方法,对比研究了聚丙烯腈纤维、改性聚丙烯腈纤维及预氧化纤维的结构 性能的变化。结果表明：聚丙烯腈纤维进行预氧化时,聚丙烯腈纤维发生环化反应形成一种比较稳定的结构;高 锰酸钾改性可以使纤维的环化反应温度提前,终止温度延后,有效缓解反应集中放热。高强度聚丙烯腈预氧化纤 维的最佳制备工艺为：KMnO4浓度为4 wt%,改性时间为3 min,延伸倍率为10。     

改性聚丙烯腈纤维

本文综述了聚丙烯腈纤维的各种化学和物理改性方法,并举例说明了如何用改性方法来生产高吸湿、抗静电、阻燃、易染纤维。就共聚改性方法而言,由于需要改变第二、第三单体的品种,会引起生产成本的提高,但不必对现有设备作更动。就纺丝浴改性和共混改性而言,技术要求不高,生产成本不高,但需对纺丝设备作一些改变。目前发展研制腈纶新品种,利用现有设备和技术路线,采用纺丝浴改性和共混改性方法是可行的。     

表面改性技术对纤维混凝土阻尼性能影响的试验研究

纤维的掺量、表面改性和干湿条件对混凝土材料的阻尼性能有明显的影响.首先利用自主开发的三点弯曲梁式大尺寸材料阻尼测试装置在频率(0.5～2.0 Hz)条件下测定了不同纤维掺量、不同湿度条件和不同表面改性技术(硫、硝酸氧化和硅烷联偶剂硅烷化)对混凝土材料阻尼性能的影响.试验结果表明:聚丙烯腈纤维混凝土的损耗因子和损耗模量随着纤维掺量的增加而提高,但基于成本和搅拌工艺的考虑,可以认为聚丙烯腈纤维掺量 0.72~0.96 Kg/m3比较合适;全湿状态下混凝土的耗能能力要大于全干状态下的混凝土的耗能能力;表面改性技术可以进一步有效的提高硅粉和碳纤维混凝土的损耗因子和损耗模量,掺表面改性后硅粉的混凝土的耗能能力比掺未改性硅粉混凝土的耗能能力提高30%～65%,掺表面改性后碳纤维的混凝土的耗能能力比掺未改性碳纤维混凝土的耗能能力提高50%～65%.通过综合比较认为硅烷化是比较好的表面改性方法,并且对表面改性纤维混凝土的阻尼增强机理进行了初步探讨.     

中空纤维超滤膜污染行为的研究

研究了ＰＳ（聚砜）、ＰＡＮ（聚丙烯腈）、改性ＰＡＮ三种不同材质的中空纤维超滤膜在自来水净化和蛋白质溶液过滤过程中的污染行为,初步探讨了用不同方法清洗时膜性能的恢复情况,该研究结果对中空纤维超滤膜的实际使用有着重要意义。     

AOPAN/PU 中空纤维膜的制备及微量 金属离子吸附性能

采用湿法纺丝制备聚丙烯腈/聚氨酯(PAN/PU)中空纤维膜,通过化学改性制备胺肟化聚丙烯腈/聚氨酯 (AOPAN/PU)中空纤维膜,研究中空纤维膜亲水性变化和金属离子吸附性能。通过扫描电镜,红外光谱对中空纤 维膜进行表征,并测定中空纤维膜亲水性能。研究表明,改性后制备的 AOPAN/PU 中空纤维膜亲水性能得到较 大改善,同时中空纤维膜能高效吸附金属离子,在对 10 mg/L 的 Cu2+、Fe 3+、Zn2+混合金属溶液 3 次吸附循环测 试后发现,滤液中三种剩余金属离子浓度达到生活饮用水卫生标准。     

中空纤维超滤膜污染行为的研究

研究了ＰＳ（聚砜）、ＰＡＮ（聚丙烯腈）、改性ＰＡＮ三种不同材质的中空纤维超滤膜在自来水净化和蛋白质溶液过滤过程中的污染行为,初步探讨了用不同方法清洗时膜性能的恢复状况．该研究结果对中空纤维超滤膜的实际使用有着重要意义．     

柞蚕丝的改性研究及发展趋势

综述了柞蚕丝纤维及织物改性技术的研究进展,介绍了近年来新技术在柞丝纤维及织物上的应用,分析了柞丝纤维及织物改性的发展趋势。     

聚丙烯腈纤维对砂浆变形性能的影响

研究了聚丙烯腈纤维对砂浆的干缩和极限弯拉变形的影响.研究表明,聚丙烯腈纤维能有效抑制砂浆的干缩,尤其是早期干缩,且随着纤维掺量的增大效果更显著.掺量相同的聚丙烯腈纤维和聚丙烯纤维对改善砂浆干缩性能前者更优越.聚丙烯腈纤维能提高砂浆的极限弯拉变形性能,随着纤维掺量的增大,其改善效果呈现先上升后下降的趋势.     

层布式钢纤维-聚丙烯腈纤维混凝土力学性能试验研究

通过力学性能对比试验，研究了层布式钢纤维和聚丙烯腈纤维的混杂应用对混凝土的力学性能的影响．结果表明，层布式钢纤维—聚丙烯腈混杂纤维明显提高了混凝土的抗弯拉性能，显著改善了混凝土的延性和弯曲韧性。     

新型阳离子交换纤维的制备、表征及对Fe~（3＋）,Pb~（2＋）,Ag~＋的交换性能

以聚丙烯腈纤维（PAN）进行NH2OH化学改性制得的含有偕胺肟基的螯合纤维为原料,然后与BrCH2CH2SO3Na反应合成阳离子交换纤维.对阳离子交换纤维进行了IR表征,并测试了其对Fe3＋、Pb2＋、Ag＋的交换性能.实验结果表明,该交换纤维对Ag＋离子的交换率最大.     

植酸铜/聚丙烯腈改性膜的制备及阻燃性能

针对聚丙烯腈高易燃性且产生大量有毒气体的缺点,利用植酸铜阻燃改性聚丙烯腈.首先选取植酸与乙酸铜制备植酸铜螯合物,并利用共混法制备植酸铜/聚丙烯腈改性膜;采用燃烧测试、X射线荧光光谱仪、傅里叶红外光谱和热重分析等方法分别对改性膜的阻燃性能、元素组成、结构和热稳定性能进行研究,探讨植酸铜在聚丙烯腈膜燃烧时的阻燃机理.结果表...     

聚丙烯腈/石墨烯杂化湿法纺丝复合纤维性能研究

近年来,石墨烯在纺织领域应用广泛,并且发展迅速,石墨烯在光、电、力学方面具有良好的性能,在复合材料方面具有良好的应用前景。聚丙烯腈纤维是一种合成纤维,性能优异,弹性和强度较好,在纺丝方面,利用湿法纺丝工艺将石墨烯与聚丙烯腈相结合起来,并且研究复合纤维的结构,发现其在吸附和脱附亚甲基蓝方面有了不同于原来的效果,本文在探究石墨烯和聚丙烯腈复合纤维的湿法纺丝最优条件,通过控制石墨烯占聚丙烯腈的含量来控制单一变量,研究石墨烯含量对于复合纤维材料吸附和脱附亚甲基蓝性能的影响。结果表明,掺杂石墨烯的复合纤维机械性能有所提高,复合纤维断裂强力从0.41 N增加到0.77 N;随着石墨烯含量的增加,吸附和脱附效果有所提高,GO含量为10%的吸附性能最佳。     

PAN纳米纤维的改性及其对铜离子的吸附性能

通过静电纺技术制备了聚丙烯腈共聚物(PAN)纳米纤维,并利用乙二胺对其进行化学改性,研究胺化纳米纤维膜对铜离子的吸附性能.通过傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)对纳米纤维膜的形态及性能进行了表征,探讨了p H、反应时间、初始浓度等因素对铜离子吸附性能的影响.结果表明:吸附容量分别随p H、反应时间及铜离子初始浓度的增大而增大,当p H达到5,反应时间为3 h,浓度达到100 mg/L时,吸附容量达到平衡.Langmuir与二级动力学模型更符合吸附反应,最大吸附量可达54 mg/g,根据热力学参数分析,此吸附为吸热反应;在进行6次的脱附-吸附后,胺化聚丙烯腈共聚物纳米纤维膜对铜离子仍然具有良好的吸附效果.     

碳纳米纤维纱的制备与表征

利用同轴共轭静电纺丝装置制备两种不同结构的纳米纤维纱,通过预氧化和高温碳化工艺分别得到聚丙烯腈基碳纳米纤维纱、聚丙烯腈/聚甲基丙烯酸甲酯基碳纳米纤维纱和C/Cu纳米电缆。利用扫描电镜、透射电镜、X-衍射和拉曼测试对3种不同碳纳米纤维纱的结构进行表征,利用四探针法测试它们的导电性能。结果表明:聚丙烯腈基碳纳米纤维纱中的纤维有严重粘连和断裂,失去单根纤维独立性,而聚丙烯腈/聚甲基丙烯酸甲酯基碳纳米纤维纱和C/Cu纳米电缆均是由单根纤维组成的集合体,并具有良好的取向。C/Cu纳米电缆中的碳基质包覆着由Cu纳米粒子构成的纳米线,并且纤维表面均匀地镶嵌Cu纳米粒子。相比聚丙烯腈基碳纳米纤维纱,C/Cu纳米电缆的导电率更高。     

丙烯腈与亲水性单体的自由基共聚合及聚合物的成膜性

针对聚丙烯腈膜亲水性不佳的问题,采用马来酸酐(MA)或甲基丙烯酸(MAA)与丙烯腈(AN)进行共聚,制备亲水性聚丙烯腈,研究其成膜性,探索不同单体、单体比例对共聚反应的影响,利用傅里叶变换红外光谱分析仪、核磁共振波谱仪和扫描电镜等对改性后聚丙烯腈的结构及性能进行表征.结果表明:与MA相比,采用MAA对聚丙烯腈进行改性更加合适,MAA改性聚丙烯腈的最佳单体质量比为[AN]/[MAA]=85∶15,转化率高达93.49%,远远高于MA转化率;共聚物含有羧基基团,证明AN与MAA共聚反应成功进行.     

聚丙烯腈超滤膜低温氧等离子体表面改性

研究了聚丙烯腈（ＰＡＮ）平板超滤膜的低温氧等离子体表面改性，结果表明，改性后的ＰＡＮ超滤膜透水率降低，截留率上升，研究了低温等离子体条件放电功率、反应腔压力、改性处理时间）对改性结果的影响。实验研究表明，低温等离子体表面改性技术可用于ＰＡＮ超滤膜的改性。     

湿法纺丝工艺制备聚丙烯腈/氧化石墨烯复合纤维及性能研究

选取聚丙烯腈(PAN)和氧化石墨烯(GO)共混复合,通过湿法纺丝工艺技术,制备不同氧化石墨烯固含量的聚丙烯腈/氧化石墨烯复合纤维。基于非溶剂致相分离理论,以二甲基甲酰胺(DMF)/水混合体系作为凝固浴,非溶剂扩散到聚丙烯腈纤维中使得聚丙烯腈快速凝固。本文通过SEM、FTIR对复合纤维形态和结构进行了表征。DMA测试结果表明,GO固含量为1wt.%的复合纤维拥有最好的热机械性能,储能模量达到5.5GPa,损耗因子tanδ为0.139。     

纤维改性聚乳酸复合材料研究现状及进展

本文综述了纤维改性聚乳酸(PLA)复合材料研究现状及其进展。分别讨论了无机纤维体系和有机纤维体系改性聚乳酸复合材料的性能、技术方法及潜在应用领域等;尤其关注废弃生物质纤维-聚乳酸复合材料的研究进展,展望了其在降低PLA复合材料成本、提高机械性能并保持生物降解性方面的应用。     

多胺螯合纳米纤维高效去除Pb(Ⅱ)的特性与机制

优选二乙烯三胺(DETA)作为胺化试剂对聚丙烯腈(PAN)纳米纤维进行改性,制备多胺纳米纤维吸附剂D-PAN,探究对Pb(II)的吸附特性与机制.对D-PAN进行SEM、BET、FTIR和XPS表征,并通过试验研究溶液初始pH值、接触时间、温度、无机盐等因素对D-PAN吸附过程的影响.结果表明:多胺基团被成功引入D-P...