回火处理对生物基熔纺氨纶纤维力学性能影响

为了研究回火温度对生物基熔纺氨纶纤维力学性能的影响。设定了50,100,120℃3个温度对纤维进行回火处理。采用傅里叶变换红外光谱法、凝胶渗透色谱法、差示扫描量热法分别研究了回火温度对生物基熔纺氨纶纤维的官能团、分子量分布、结晶面积等的影响，单丝强力测试了回火温度对生物基熔纺氨纶纤维断裂强度、断裂伸长率、300%定伸长应力、300%弹性回复率的影响。研究结果表明，回火温度导致的官能团变化对生物基熔纺氨纶的力学性能影响较小。回火温度为100℃时，该纤维的大分子生成和小分子析出相对降低，大分子含量为8.4%，硬段区的结晶峰为一个，结晶面积为1.75 J/g。随着回火温度增加，大分子增加，结晶面积减少，试样的断裂强度增加、断裂伸长率也增加，300%定伸长应力和300%弹性回复率呈下降趋势。综合考虑回火温度、大分子含量、硬段结晶等因素，回火温度为100℃时，生物基熔纺氨纶的力学性能最佳。     

甬道风量对干纺氨纶结构与性能的影响

采用聚四亚甲基醚二醇、4,4'–二苯基甲烷–二异氰酸酯、乙二胺、N,N–二甲基乙酰胺制成纺丝原液,分别在甬道风量为630,660,690,720,750 m3/h下制备了5种干纺氨纶。利用傅立叶变换红外光谱仪、X射线衍射测试仪、差示扫描量热仪、万能材料试验机研究了5种氨纶的氢键、热性能、结晶性以及拉伸性能。结果表明,随着甬道风量的增加,氨纶硬链段内部氢键化程度降低、结晶度降低,导致氨纶拉伸断裂强力降低;软链段局部取向程度降低、玻璃化转变温度降低,导致氨纶拉伸断裂伸长率增大。     

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。     

纺丝条件对干纺氨纶性能的影响

通过改变干纺时的纺丝条件并对所得产品的断裂强力、断裂伸长率及均一性进行测试,发现氨纶的断裂强力随着热风的温度升高、风量增大及纺丝速度的提高而增大,断裂伸长率随着风温升高而增大,但随着风量及纺速的增大而减小,双导丝器的使用对于改善氨纶的均一性有利。     

高温高湿环境下紫外老化对氨纶结构及性能的影响

使用QUV紫外耐候试验机进行老化实验,研究了高温高湿环境下紫外老化对氨纶力学性能及微观结构的影响,通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热、X射线衍射及力学性能分析探究氨纶紫外老化规律及机理,结果表明:随老化时间增加,N—H基氢键化程度变大,C—N键断裂,侧链上甲基脱氢变为更加活泼的亚甲基;氨纶热性能不断下降,玻璃化转变温度(Tg)不断升高且微相分离程度变差;结晶度在老化初期变化较小,呈先增后减的趋势,在老化150 h达到峰值。紫外老化后的氨纶,断裂伸长率及断裂强力在老化初期(0~50 h)下降明显,随后缓慢上升,分别在200 h及150 h骤降;老化前后氨纶弹性模量与结晶度变化趋势近似,弹性模量先增后减,在老化100 h达到峰值,300%弹性回复率不断下降。FTIR图谱1 110 cm^-1处显示氨纶老化前后醚基无显著变化,而1 710 cm^-1处样品吸水后产生的C=O基峰及3 317 cm^-1处因紫外光照C—N键断裂而引起的N—H吸收峰明显变弱,证明氨纶紫外老化本质是紫外光解及水解的协同作用,温度起到加速老化作用。     

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。     

氨纶短纤维对聚氨酯3D打印面料的影响

向聚氨酯打印溶液中添加长度为0.6～0.8 mm，质量分数为1%、3%、5%的氨纶短纤维，测试氨纶短纤维对聚氨酯打印溶液的流变、3D打印面料的力学性能、耐磨性、硬挺度等的影响。结果表明：随着氨纶短纤维质量分数的增加，溶液黏度逐渐增大，氨纶短纤维质量分数为5%时，黏度为536 Pa·s；氨纶短纤维质量分数为3%时，聚氨酯3D打印面料的断裂强力最高，为57.33 N；氨纶短纤维的加入有利于改善聚氨酯3D打印面料的硬挺度和折皱弹性，当氨纶短纤维质量分数为3%时，聚氨酯3D打印面料的弯曲长度降低了44.4%、平均急弹性回复角增加了17.28%，平均缓弹性回复角增加了14.96%。     

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。     

氨纶应力松弛性能研究

为了更加全面地研究氨纶的应力松弛性能,选用晓星公司生产的两种线密度分别为116 dtex、616 dtex的氨纶丝,通过延长应力松弛时间、改变定伸长率等方法研究应力随时间的变化规律及定伸长率对应力松弛性能的影响。结果表明:当氨纶被拉伸至300%并保持伸长不变的3 h内,氨纶内部应力先急速下降,后平稳下降,最后趋于相对稳态值,下降幅度可忽略不计;当氨纶分别拉伸至伸长率为50%、100%、150%、200%和250%时,3 h后的相对稳定值随着定伸长率的增大而增大,并且伸长率越大,氨纶内部分子链的运动越活跃。     

低熔点聚合物改性聚氨酯脲弹性纤维的结构与性能

为了改善聚氨酯脲弹性纤维的热粘合性能,采用物理混合的方法制备了低熔点聚合物/聚氨酯脲纺丝原液,然后经干法纺丝制得了低熔点聚合物改造聚氨酯脲弹性纤维;研究了改性聚氨酯脲弹性纤维的表面形貌,力学性能及热粘合性能。结果表明:改性前后的聚氨酯脲弹性纤维表面形貌没有变化;改性聚氨酯脲弹性纤维300%时的拉伸应力和断裂伸长率基本没有发现变化,断裂强力和弹性回复率分别下降了9. 6%和6. 0%;改性聚氨酯脲弹性纤维的热粘合性能有了显著地提高。     

300 MW四角切圆锅炉低负荷下燃烧特性数值模拟研究

随着环保标准提高,电站锅炉NO_x排放量控制日益严格。低氮改造可以有效降低NO_x生成,而对于改造后低负荷下炉内燃烧特性研究有限。对某电厂低氮改造后的一台300 MW四角切圆煤粉锅炉进行了低负荷下多工况燃烧特性的数值模拟,研究了过量空气系数、燃尽风量和一次风喷口给煤量对炉内速度场、温度场、组分浓度场的影响。通过改进网格系统,提高模拟结果的准确性。数值模拟结果和试验测量值偏差较小,说明其数值模拟结果可信。结果表明:随着过量空气系数的增加,炉内燃烧温度升高,还原性物质减少,NO_x排放量增加,当过量空气系数从1.20增加到1.30时,NO_x排放从221.12 mg/m~3增加到196.26 mg/m~3;随着燃尽风量增加,主燃区温度降低,燃尽区温度升高,主燃区温度的降低抑制了热力型NO_x的生成,NO_x排放量降低,当燃尽风量从20%增加到30%时,NO_x从231.21 mg/m~3降低到180.95 mg/m~3;一次风喷口给煤量变化对炉膛内温度场、组分浓度场和NO_x生成影响较小。     

温度对羟甲基纤维素/明胶复合膜性能的影响

将明胶作为原料(基体),甘油作为增塑剂,羟甲基纤维素(Hydroxymethyl cellulose,HMC)作为增强相,制备一系列不同含量的HMC/明胶复合膜。置于5、15、25、35(±1)℃的环境中,测试其拉伸强度(tensile strength)、断裂伸长率(elongation at break)、水蒸气透过系数(water vapour permeability,WVP)、水溶性(water solubility)和失水率,研究温度对HMC/明胶复合膜性能的影响。结果表明,温度对复合膜的性能影响较大,当温度为35℃时,拉伸强度最大(28. 51～88. 98 MPa),但断裂伸长率较低(3. 7%～33. 8%);当温度为0℃时,拉伸强度最低(4. 79～28. 31 MPa),断裂伸长率较大(32. 9%～107. 8%)。因此,低温(0℃)时,断裂伸长率较大,但拉伸强度较小,高温时(35℃)则相反;在低温或常温时,WVP趋势差别均较小,当温度为35℃时,WVP值较大;随温度的升高,水溶性逐渐增加;由105℃时的失水率可知,1%的HMC/明胶复合膜的含水率最大,随着HMC的继续加入,含水量逐渐减小。     

增容剂对PP/PP-g-MAH/CaCO_3复合材料性能与形态的影响

采用熔融混合法制备了PP/PP-g-MAH/CaCO3复合材料,并利用万能试验机、差示扫描量热仪(DSC)和扫描电子显微镜(SEM)分析了PP-g-MAH含量对PP/PP-g-MAH/CaCO3复合材料力学性能、结晶性能与界面形态的影响。结果表明:随着增容剂PP-g-MAH含量的增加,PP/PP-g-MAH/CaCO3复合材料的拉伸强度从25.7 MPa增加到32.0 MPa,弯曲强度从34.7 MPa增大到41.2 MPa;结晶温度则先增大后逐渐减小,当PP-g-MAH含量为2%时结,晶温度为123.9℃,结晶度为44.7%;而断裂伸长率和冲击强度逐渐减小。     

PET／PTT双组分纤维的卷曲形貌和卷曲弹性参数分析

分析了不同张力和温度条件下,PET／PTT单丝和复丝的卷曲形貌和卷曲弹性参数。结果表明：随着热处理张力的增加,单丝的卷曲数和卷曲半径减小,单丝和复丝的卷曲伸长率减小,卷曲弹性回复率增加,卷曲模量增加;随着热处理温度的增加,单丝的卷曲数增加,卷曲半径减小,单丝和复丝的卷曲伸长率减小,卷曲弹性回复率增加,卷曲模量增加;在温度100-120℃且张力较小的条件下进行热处理时,PET／PTT纤维的单丝和复丝的卷曲弹性较好。     

退火对PA6结晶和拉伸性能的影响

通过调节退火时间和退火温度,研究了退火工艺对尼龙(PA)6结晶性能以及PA6在不同拉伸速率下的拉伸性能的影响。结果表明,在100℃恒温退火时,随着退火时间的增加,PA6初始熔融温度逐渐升高,熔限减小,γ晶的晶粒尺寸增大,但结晶度变化不大;在5 h退火时间下,随着退火温度的增加,PA6结晶度呈现先增加后降低的趋势,而α晶晶粒尺寸逐渐增大。总体上看,不同拉伸速率下退火时间和退火温度对拉伸强度的影响较小,相对来看,退火温度为100℃时拉伸强度较高,而当退火温度达到200℃时,拉伸强度显著下降;当拉伸速率较高或较低时,不同退火时间下的PA6断裂伸长率相差不大,而当拉伸速率为20,50 mm/min时,随退火时间的增加,断裂伸长率逐渐降低;退火温度为100,130℃的PA6断裂伸长率保持在相对较高值,且拉伸速率越低,其值越高,但随着拉伸速率增加,其下降趋势也最快;高拉伸速率下,退火温度对PA6断裂伸长率影响较小。以上结果表明,当对PA6进行退火处理时,在拉伸性能方面需要考虑拉伸速率的影响。     

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。     

纸尿裤用氨纶的制备及其性能

介绍了烟台泰和新材料股份有限公司研究开发的纸尿裤用氨纶,并对其生产方法和产品性能进行详细阐述。其关键生产工艺包括:半连续聚合方法,圆形纺丝甬道氮气保护下的干法纺丝,机械假捻等。对制备的氨纶产品与其他公司产品进行了性能对比,测试结果表明:该产品具备优异的物理指标(高断裂强力、高定伸长应力、高断裂伸长率和高回弹),且该产品与非织造布的黏合性能比其他公司产品更好。     

处理温度对PTT长丝回弹性能的影响

在15%定伸长,拉伸速度10 mm/min的条件下分析了处理温度对PTT/DTY长丝回弹性能的影响。结果表明,在后处理温度50-70℃,急弹性变形回复率呈下降趋势,而后随温度增加而上升,缓弹性变形回复率随温度增加而上升,总弹性回复率呈整体下降趋势。     

一种基于PBAT/滑石粉的3D打印材料研制

以PBAT为基材,添加EVA-3、滑石粉和F300为改性剂,研究了滑石粉和F300用量对共混物力学性能和加工性能的影响。随着滑石粉含量增加,拉伸强度和断裂伸长率逐步降低,撕裂强度和熔体流动指数呈现先增加然后降低的变化趋势;当滑石粉含量为20%时达到最大值,分别为56N/mm和21g/10min。确定滑石粉含量为20%,研究F300用量对材料性能的影响:随着F300含量的增加,拉伸强度、断裂伸长率均逐步升高之后趋于稳定,撕裂强度和熔体流动指数先增加、然后降低,当F300用量为0.4%时撕裂强度达到最大值59.5N/mm。最佳配方为PBAT78.6%、滑石粉20%、EVA-31%、F300 0.4%,材料的拉伸强度19.8MPa、断裂伸长率1080%、撕裂强度59.5N/mm、熔体流动指数为21.5 g/10min。