溶液干法纺丝中制备条件对氨纶力学性能的影响研究

目的:研究溶液干法纺丝中制备条件对氨纶力学性能的影响。方法:通过改变甬道风量、甬道温度制得12组氨纶样品。采用傅里叶红外光谱仪表征其微观结构。结论:当甬道风量从630 m~3/h增加到750 m~3/h时,氨纶300%弹性回复率和断裂伸长率都在逐渐增大,断裂强力逐渐减小。综合考虑,甬道风量为690m~3/h是为最佳。当甬道温度从242℃增加到250℃时,氨纶的300%弹性回复率,断裂伸长率和断裂强力都存在一个最佳值,考虑到对产品性能的影响和能耗,将温度定为248℃为最适宜。     

大直径PTT/PET皮芯型复合纤维的性能研究

采用一定比例的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)进行复合纺丝纺制以PTT为皮,PET为芯的大直径PTT/PET皮芯型复合纤维,研究了熔体温度、冷却水温度、复合比对PTT/PET复合纤维力学性能和弹性回复性能的影响。结果表明:较佳的PTT和PET的熔体温度分别为265℃和285℃,冷却水温度为50～60℃,PTT/PET质量比为50/50;随着PTT含量增加,PTT/PET复合纤维的断裂强度降低,断裂伸长率增加,弹性回复率增大。     

三种弹性纤维的力学性能及应用特点

实测了氨纶、聚烯烃XLAR、PET/PTT双组分复合纤维以及氨纶毛包芯纱、PET/PTT棉包芯纱的比应力-应变曲线、0.25N负荷下的伸长率、定伸长回复率和定伸长50%三次循环的应力松弛率。通过比较分析得到,氨纶和聚烯烃XLAR具有断裂伸长率大、定负荷伸长率大的特点,必须包芯使用,且反复拉伸易松弛。PET/PTT双组分复合纤维断裂强度较大,定负荷伸长率足够,不需要包覆可直接使用,且定伸长回复率较大,不易松弛,适用于低弹和中弹织物。     

一种由PEG基智能共聚物制得的温度调节纤维

PEG(聚乙二醇)基热塑性形状记忆聚氨酯先由本体聚合法合成,而后经熔纺制得温度调节纤维。纤维线密度为100dtex,强度为0.7cN/dtex,断裂伸长率为488%。分别用偏光显微镜、差氏扫描量热法、动态机械分析、热重分析研究了纤维的相变行为、结晶形态、动态力学性能和耐热性能。纤维中PEG软段在晶态和无定形之间的相转变过程中,伴随有热量的储存和释放;而起物理交联作用的氢键硬段,限制了软段的自由运动,所以在PEG相转变温度以上,纤维仍然具有一定的机械强力。差示扫描量热法测定该聚合物熔点和结晶温度分别为44.7℃和20.9℃,并且纤维具有大约100J/g的大潜伏热储存能力。动态力学性能分析表明,在PEG相转变温度以上、160℃以下,纤维有稳定的弹性模量。热重分析表明,与纯PEG相比,纤维的温度应用范围更宽。热机械循环拉伸测试结果证实纤维有很好的形状记忆功能,形状固定率超过85.8%,回复率大于95.4%。     

氨纶的氯水老化研究

基于氨纶耐氯性差的缺点,使用次氯酸钠对氨纶进行不同时间的老化处理,然后通过傅里叶变换红外光谱、特性黏数对其化学结构变化进行表征;通过X射线衍射、差示扫描量热分析其聚集态结构和热性能变化;最后测试了其力学性能。结果表明,氯化后,氨纶大分子的C—H和N—H键断裂,形成C—Cl和N—Cl键;随氯化时间增加,氨纶大分子的C—C键开始断裂,特性黏数先上升后急剧下降;硬链段结晶度随氯化时间增加降低,而软链段玻璃化转变温度先升高后趋向稳定,表明微相分离程度减弱;断裂强力和拉伸弹性模量随氯化时间的增加先升高后降低,热稳定性、300%弹性回复率、断裂伸长率则明显下降。     

添加剂用量对醚型熔纺聚氨酯纤维性能的影响

添加剂用量对醚型熔纺聚氨酯纤维的强度、断裂伸长率和弹性回复率的影响是随添加剂用量的增加 ,强度和弹性回复率增加 ,断裂伸长率下降 ,但添加剂超过 12 %,断头率增加。     

热塑性淀粉共混改性PBAT纤维的制备及其性能研究

针对聚己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)在熔融纺丝时易发生热熔黏连、纤维强度低等问题，通过共混改性的方法引入热塑性淀粉(TPS),制备了TPS质量分数为1%、5%、10%的PBAT/TPS共混切片及共混纤维，对PBAT/TPS共混切片的稳定性、熔融结晶性能及共混纤维的形貌结构、力学性能和回弹性能进行了表征。结果表明：质量分数为1%、5%的TPS能够在PBAT中实现均匀分散，且TPS在PBAT中能够起到结晶成核剂的作用，提升PBAT结晶温度与结晶速率，同时TPS的多羟基结构能够连接起PBAT的分子链，提升PBAT熔体的稳定性与可纺性；在共混纺丝中，添加TPS质量分数为1%、拉伸倍数为2.4时，PBAT/TPS共混纤维表现出较好的力学性能及回弹性能，断裂强度达2.2 cN/dtex,断裂伸长率为96.8%,在30%定伸长下弹性回复率达97.67%。     

热定型对嵌段聚醚酯弹性纤维结构与性能的影响

研究了热定型时间、温度和方式对嵌段聚醚酯弹性纤维的结构和性能的影响 ,采用 DSC、X-射线衍射测定了纤维热定型前后结晶结构及结晶度的变化 ,同时测定了纤维的断裂强度、断裂伸长、回弹率和热水收缩率的变化 ,结果表明 ,热定型处理使嵌段聚醚酯纤维的结晶结构发生了变化并使结晶度提高 ,从而提高了纤维的回弹性能和力学性能 ,纤维的热水收缩率与氨纶相当     

熔纺氯化聚氯乙烯纤维的制备及性能研究（英文）

以邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的混合物作为增塑剂,与其他添加剂一起加入到氯化聚氯乙烯(CPVC)粉末中,搅拌,混合均匀;混合物经熔融纺丝成功制备了CPVC纤维。采用扫描电镜和X射线衍射表征了CPVC纤维的表面形态和结晶性能,并测量了CPVC纤维的力学性能、耐热性、阻燃性和耐化学腐蚀性。结果表明:熔纺CPVC纤维呈圆柱形,熔纺过程中CPVC结晶度有所提高;CPVC纤维的断裂强度、断裂伸长率和线密度分别为0.53 cN/dtex,40.1%和952 dtex;CPVC纤维难燃,在酸性溶液中表现出更好的耐化学腐蚀性。     

聚氨酯熔法纺丝工艺路线

封端法是用酚类或胺类化合物将聚氨酯中过量的二异氰酸酯基封闭起来 ,生成二异氰酸酯的再生体 ,在熔纺过程中 ,二异氰酸酯再生体受热分解 ,异氰酸酯基活化 ,产生以脲基甲酸酯基、缩二脲为主的交联体 ,提高产品的耐热性和弹性回复率。一步法主要是通过填加硅氧烷或聚碳酸酯来改善熔纺氨纶的性能。预聚体法是将聚氨酯切片熔融后 ,加入二异氰酸酯基过量的预聚体 ,与羟基过量的聚氨酯发生交联反应 ,修补断裂的软段 ,改善纤维的耐热性能和弹性回复率。     

交联剂对聚醚酰胺弹性纤维力学性能的影响

采用两步法工艺路线,以PA6齐聚物、聚醚和少量交联剂为原料共聚合成聚醚酰胺热塑性弹性体(TPAE)。对TPAE进行模拟纺丝,对初生纤维进行拉伸和热定型。测定了纤维的力学性能。利用WAXD分析了交联剂对TPAE结晶性能的影响,讨论了纤维弹性及回复率与纺丝条件、交联剂用量的关系。结果表明,随交联剂含量的增加,拉伸丝较初生丝的结晶度提高幅度小,交联剂的化学交联作用明显。交联剂的引入使TPAE纤维断裂强度和弹性回复率提高,断裂伸长率降低,交联剂质量分数(相对PA6)为0.7%时,TPAE纤维的弹性回复率可提高到95%以上。     

拉伸速率对氨纶力学性能的影响研究

氨纶被外力拉伸时,拉伸速率与其内部链段运动速率的差值对氨纶的力学性能影响很大。为研究不同拉伸速率对氨纶力学性能的影响,选用晓星公司生产的线密度为622.2 dtex的氨纶,在仅改变拉伸速率的情况下对氨纶进行一系列的弹性试验,测试其应力松弛率、弹性回复率、塑性变形率等力学性能。结果表明:当定伸长率为300%,拉伸速率分别为500、400、300、200和100 mm/min时,随着拉伸速率的增加,氨纶的应力松弛率不断增加,弹性回复率不断减小,塑性变形率不断增大。     

热处理对PP/纳米SiO2/PA6/POE-g-MAH复合材料力学性能与结晶行为的影响

研究了不同热处理温度、热处理时间、冷却方式对PP/纳米SiO2/PA6/POE-g-MAH复合材料力学性能与结晶行为的影响.结果表明,随着热处理温度的升高,复合材料的缺口冲击强度直线下降,断裂强度与断裂伸长率显著提高;热处理时间的增加,对复合材料的缺口冲击强度、断裂伸长率和断裂强度影响显著,对拉伸强度影响较小;在复合材料结晶温度以下温度进行热处理,材料的综合力学性能下降,在结晶温度以上的温度进行热处理,采用快速冷却的冷却方式能够显著改善材料的综合力学性能.最佳热处理工艺:热处理温度为140℃,热处理时间为30 min,水冷冷却.     

聚醚醚酮纤维的拉伸定形后处理研究

通过熔融纺丝制得聚醚醚酮(PEEK)纤维,并采用差示扫描量热仪(DSC)、声速取向测量仪、热重分析仪、单纱电子强力仪分别研究了干热拉伸及热定形处理对PEEK纤维结晶和取向、热稳定性及力学性能的影响。结果表明:随着热拉伸倍数增大,PEEK纤维取向度、结晶度增加,纤维的断裂强度增加,断裂伸长减小;PEEK纤维的热拉伸温度应选在200～240℃,热定形温度应为220～260℃;PEEK纤维的重结晶主要是在热拉伸过程中完成,热定形则进一步完善纤维的结晶结构;经过后处理,PEEK纤维的断裂强度可达到6.12cN/dtex;且具有优异的热稳定性能,热分解温度高达505℃,后处理几乎不影响PEEK纤维的热稳定性。     

纺粘法制备PA 6粘合纤维的工艺研究

利用纺粘非织造设备制备锦纶6(PA 6)粘合纤维,研究了泵供量、拉伸气流强度和纺丝温度对PA6粘合纤维结构和力学性能的影响。结果表明:纤维结晶度随着拉伸气流强度的增加而增加;纤维直径随着泵供量减小和拉伸气流强度增加而减小;纤维的断裂强度随着拉伸气流强度的增加而增加,纤维的断裂伸长率随之逐渐减小;泵供量和纺丝温度对纤维的结构和力学性能影响较小;当纺丝温度为240℃,泵供量为96m L/min,拉伸风电机频率为40 Hz时,所制得的PA 6纤维直径为26.7μm,断裂强度为2.36 c N/dtex,断裂伸长率为1 760.2%。     

PET-PTT共聚酯的结晶和纺丝性能

在酯交换和缩聚反应之前同时加入对苯二甲酸(PTA)、乙二醇和第三单体1,3-丙二醇(PDO)制备共聚酯(PET-PTF)。用热台显微镜和X射线衍射等研究了PET-PTT的结晶行为。分析了PDO添加量对PET-PTT纤维的可纺性和力学性能的影响。结果表明：PET-PTT的起始结晶温度比普通PET低20～30℃,结晶度降低。随着PDO添加量的增加,PET-PTT纤维的断裂强度降低;PDO质量分数为12%较好,PET-PTT的POY纺丝速度可达3500m/min,断裂强度2．05cN/dtex,断裂伸长率134%。     

日光老化及海水老化对PPTA纤维结构及性能的影响

通过日光老化、海水老化及日光/海水复合老化实验,研究了不同老化方式及老化时间对聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维表面形貌、化学结构、结晶结构及力学性能的影响。结果表明：随日光老化时间延长,PPTA纤维表面逐渐劣化,分子链中酰胺键发生断裂,结晶度和晶粒尺寸下降,结晶结构被破坏,力学性能呈现先慢后快的下降趋势,日光老化35 d后PPTA纤维的断裂强度和断裂伸长率保留率分别为73.7%和69.2%;海水老化35 d后PPTA纤维表面产生深度较浅的纵向沟壑,大部分集中在纤维皮层;复合老化35 d后PPTA纤维表面纵向沟壑较日光老化35 d时更深,逐渐向PPTA纤维芯层深入;海水老化35 d后纤维的断裂强度和断裂伸长率保留率分别为63.0%和72.4%,日光/海水复合老化35 d后纤维断裂强度和断裂伸长率保留率分别为58.7%和65.9%。     

高强高模PVA纤维存放过程中力学性能的衰减规律

以2.0 dtex高强高模聚乙烯醇(PVA)纤维为例,采用单纤维强伸仪,测试纤维在存放期间(1～360 d)的断裂强度、断裂伸长率和初始模量,考察高强高模PVA纤维力学性能随存放时间的衰减规律。结果表明:随存放时间的延长,高强高模PVA纤维的断裂强度和初始模量逐渐减小,断裂伸长率逐渐增大,存放时间达270 d后均趋于稳定;高强高模PVA纤维存放90 d内断裂强度、断裂伸长率和初始模量变化较小,存放时间超过90 d后纤维力学性能明显下降,存放时间达270 d时,纤维断裂强度下降2.9%,断裂伸长率增加6.6%,初始模量下降10.3%;在高强高模PVA纤维的实际应用中,纤维在90 d内使用为宜。     

紫外老化温度对氨纶性能的影响

为了考察氨纶在不同温度下的紫外老化特性,采用了红外光谱、热重分析仪和万能试验机对老化后纤维的外观形貌、微观结构和力学性能进行了测试表征。结果表明,相对于软链段,老化温度对硬链段的影响更加显著。随着老化温度的增加,氨纶热稳定性不断降低,氢键化程度也随之下降,断裂伸长率不断增加,400%应变模量不断降低,且内耗逐渐升高。在老化过程中伴随着交联反应,氨纶颜色随温度的增加依次加深。该研究结果可为氨纶的生产使用提供依据。     

高浓度纤维素纺丝液湿法纺丝工艺研究

以棉纤维为原料,采用离子液体-二甲基亚砜复合溶剂配制固含量17%的纺丝液,通过湿法纺丝制备纤维素纤维,探讨了凝固牵伸比、水洗牵伸比及水洗温度对纤维结构和性能的影响。研究结果表明:采用凝固正牵伸,可以有效提高纤维力学性能与结晶性能。当凝固牵伸比为1.05、水洗牵伸比为1.3、水洗牵伸温度为60℃时,得到的再生纤维素纤维性能较好,断裂强度为2.11cN/dtex,断裂伸长率为10.29%;纤维素纤维取向度较高,结晶比较完善。