莲纤维的力学性能

为开发莲纤维织物提供理论依据,初步研究了莲纤维的力学性能,主要包括单次拉伸性能、定负荷拉伸弹性和摩擦性能。结果表明：莲纤维的初始模量为146.81cN/dtex,比棉、羊毛和蚕丝的初始模量高,与苎麻接近;莲纤维的断裂强度为3.44 cN/dtex,要优于棉、羊毛、蚕丝,仅次于苎麻;而断裂伸长率为2.25%,与苎麻相近,比棉、羊毛和蚕丝小。在小应力下,莲纤维的弹性较好;莲纤维的静、动摩擦因数分别为0.5541、0.3203,属于手感较涩糙的纤维。     

碱处理对木棉纤维结构及性能的影响

采用质量浓度分别为4、6、8、10、12 g/L的Na OH溶液对木棉纤维进行处理,对比分析了不同质量浓度碱处理对木棉纤维的表面形态、质量损失率、力学性能、浸润性能、热性能以及化学组成等结构及性能的影响。结果表明:碱处理可去除木棉纤维表面的胶质,是纤维素的净化过程;经过适当质量浓度的碱处理,木棉纤维的断裂强力、浸润性能均有所增加,但当碱液质量浓度增加到一定范围时,木棉纤维的断裂强力、浸润性能会出现下降;碱处理对纤维素的热稳定性影响不大。     

空气氛围下低温等离子体处理改善聚苯硫醚纤维表面性能的研究

设计正交试验,在空气氛围下,通过改变低温等离子体处理的时间、压强和功率三个条件参数,探寻影响聚苯硫醚纤维低温等离子体处理效果的主要因素,综合考虑各指标的变化情况,以纤维断裂强力下降不大,静、动摩擦系数和毛细管效应显著提高为目的,选择最理想的改性条件。利用综合平衡的数理统计方法优选改性条件,最后得到低温等离子体处理聚苯硫醚纤维的最佳工艺条件为:处理压强25Pa,处理功率180W,处理时间50s。     

碱处理对含木棉纤维纱线形态结构和性能的影响

讨论碱处理对含木棉纱线结构和性能的影响,观察碱处理后不同混纺比木棉/棉纱的红外光谱、结晶结构、失重率、毛效、回潮率、染色及其物理机械性能的变化。结果表明：适当的碱煮处理后,随着木棉纤维混纺比的增加,混纺纱的失重率、毛效显著增大、断裂强力增幅较小;碱丝光处理对含木棉纤维纱线的化学组成无明显影响,但结晶度减小,部分纤维素Ⅰ转化成纤维素Ⅱ;随着木棉纤维混纺比的增加,混纺纱的断裂强度增大和断裂伸长减小的幅度逐渐下降,吸湿性能明显提高,上染性能变差。     

氮等离子体处理对腈纶纤维表面性能的影响

以氮气辉光放电等离子体技术处理腈纶纤维 ,利用SEM、BET和XPS等测试方法 ,分析等离子体处理前后纤维表面形态、元素组成及官能团的变化。结果表明 ,腈纶纤维经等离子体处理后表面粗糙度增加 ,大量的含氧和含氮极性基团被引入到纤维表面 ,使纤维表面吸湿性能得到显著改善。     

芳纶纤维的冷等离子体处理及其老化性能

为改善芳纶纤维与树脂基体之间的黏结性,采用氮气冷等离子体技术对芳纶纤维进行改性,借助扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线光电子能谱仪及接触角测量仪观察和分析纤维的表面形貌、化学组分、表面润湿性及表面能的变化。结果表明：样品处理后24 h内,纤维表面粗糙度提高,C 含量减少,N 和 O 含量增加,接触角由疏水转变为亲水,表面能增大;随着放置时间的延长,纤维表面粗糙度保持不变,非极性基团C—C 和C—H 含量增加,极性基团C—N、C—O 和NH—CO 含量减少,表面能降低,接触角增大,最后趋于稳定;放置28d后,接触角比未处理纤维降低了27.8°,表面能提升了87%,表明冷等离子体对表面的刻蚀和改性是永久的。     

Study on length distribution of ramie fibers

The extra-long length of ramie fibers and the high variation in fiber length has a negative impact on the spinning processes. In order to better study the feature of ramie fiber length, in this research, the probability density function of the mixture model applied in the characterization of cotton fiber length was used to fit the ramie fiber length distribution tested by the Y131 wool fiber comb stapling sorter. Furthermore, the generation of ramie fiber length distribution with the commonly used ramie fiber length parameters was also studied, and it was concluded that ramie fiber length distribution could be generated by the corresponding tested fiber length parameters.     

回潮率对常压等离子体处理效果的影响

针对常压等离子体处理过程中存在水分的问题,研究回潮率对常压等离子体处理芳纶效果的影响。回潮率分别为0.5%、3.5%和5.5%的3种芳纶经常压等离子处理后,测定其动态接触角以及纤维与树脂间的层间剪切强度,采用原子力显微镜和X射线光电子能谱探测纤维表面发生的物理和化学变化。结果表明,随纤维回潮率的增加,处理后纤维的前进角和后退角减小,而纤维与树脂间的层间剪切强度、纤维表面的粗糙度以及极性基团增加,从而证明了纤维中水分的存在有助于常压等离子体改善芳纶的表面性能。     

低温空气等离子体改善聚丙烯纤维的吸湿性

研究低温空气等离子体对聚丙烯纤维吸湿性的影响。实验结果表明,经空气等离子体处理后,聚丙烯纤维的微观表面出现了明显的凹坑和裂纹,吸湿性能得到了提高。     

乙酰化处理对含银甲壳胺纤维性能的影响

为改善含银甲壳胺纤维释放银离子的性能,用乙酸酐处理甲壳胺纤维后使纤维中的氨基转换成乙酰胺基,从而减弱纤维对银离子的结合力。比较了未处理纤维和几种不同取代度乙酰化甲壳胺纤维的吸水性及其释放银离子的性能。结果表明,乙酰化处理破坏了甲壳胺纤维的有序结构,使水分更容易进入纤维结构,部分乙酰化的甲壳胺纤维具有很高的吸水性能。由于乙酰化处理使自由氨基转换成乙酰胺基,随着乙酰化度的提高,处理后的甲壳胺纤维在遇水湿润后可释放出更多的银离子。     

氧等离子体改性对聚酰亚胺纤维表面性能的影响

为增强聚酰亚胺纤维的界面黏附性能,采用氧等离子体技术对聚酰亚胺纤维进行不同时间的改性处理,借助X射线光电子能谱仪、场发射扫描电子显微镜、接触角表面性能测定仪,以及单纤维碎裂法等分析改性处理对聚酰亚胺纤维表面性能的影响。结果表明:在气压为10 Pa,功率为100 W的工艺条件下,采用氧等离子体处理4 min时聚酰亚胺纤维表面改性效果最佳;与原丝相比,此时纤维表面O与C元素含量比增加了108%,含氧基团C—O、C=O的含量分别由7.6%、10.3%增加到20.4%、19.2%;纤维表面产生均匀致密的微裂缝,其与树脂间界面剪切强度由29.88 MPa增加到46.13 MPa,增强率达54%;聚酰亚胺纤维与水的接触角从110°左右减小至55°以下,由疏水表面变为亲水表面。     

实验参数对高性能石英纤维摩擦性能的影响

针对立体织物织造过程中高强高模纤维束间相互摩擦而导致织物性能下降的问题,以石英纤维为例,设计了一种用于测试纤维束间摩擦性能的摩擦磨损试验机夹具,使纤维束或单根纤维能够以相互正交或一定角度相接触,在纤维尺度上研究了摩擦角度、摩擦频率和法向载荷对纤维束间摩擦性能的影响。结果表明:3种实验参数对纤维束表面的磨损程度不同;摩擦角度为70°时的摩擦因数是90°时的1.2倍,即摩擦角度越小,磨损程度越大;在一定范围内,摩擦频率和法向载荷对摩擦因数没有影响;在立体织物织造过程中,应尽可能减少纤维束间倾斜接触,从而降低织物性能下降,还可在一定范围内提高织造频率和法向载荷,提高生产效率。     

UHMWPE纤维处理条件对其性能的影响

 研究常规环境下的热处理、湿处理以及等离子体处理对UHMWPE纤维力学性能的影响,并初步探讨其影响规律和机理。研究表明：在实验测试范围内,经热处理后,随着温度的升高UHMWPE纤维的断裂强度有一定程度的下降,而断裂伸长率呈小幅上升趋势;湿处理时间对纤维的拉伸性能没有显著影响,而随着湿处理温度的升高,纤维的断裂强度有所下降;等离子体处理后,纤维表面有刻蚀,纤维的断裂强度和断裂伸长率均下降。     

Alkali treatment on nettle fibers

This work deals with alkali treatment on nettle fibers. The first part of this work examines structure and properties of alkali-treated nettle fibers, while the second part reports on optimization of alkali treatment to improve tensile properties of nettle fibers. In this part, the alkali-treated nettle fibers were examined for their chemical, structural, physical, and mechanical characteristics and compared to untreated fibers. The alkali treatment appeared to remove lignin from the fiber, thereby resulting in increase in its crystallinity, improvement in its appearance, and decrease in its width and linear density. The untreated fiber was quite strong but less flexible and less extensible. A mild alkali treatment resulted in increase in tensile strength and elongation at break, without much changing initial modulus. On the other hand, a severe alkali treatment resulted in reduction in fiber strength as well as initial modulus without much change in elongation at break.     

氧气等离子体预处理对UHMWPE/PANI复合纤维导电性能的影响

采用原位聚合法制备了UHMWPE/PANI复合导电纤维。为提高复合纤维的电导率,采用了氧气等离子体对UHMWPE纤维进行预处理,研究了处理时间、反应功率和氧气压强等因素对复合纤维导电效果的影响,并用扫描电镜观察了等离子处理对UHMWPE纤维表面形貌的影响。结果表明：氧气等离子预处理增大了UHMWPE纤维的粗糙度,提高了其表面能,UHMWPE/PANI复合纤维的电导率增大,在功率90W,压强40Pa的处理条件下处理2min,复合纤维的电导率可以达到0.18S/cm。随着等离子体处理时间的延长、反应功率的提高及氧气压强的增大,复合纤维的电导率均呈现先增大后减小的趋势。     

果胶酶处理对天然彩色棉纤维性能和结构的影响

针对果胶酶处理对天然彩色棉纤维性能和结构的影响,对天然彩色棉纤维的吸湿性、强力和色差以及脂蜡质含量进行测试,分别采用扫描电子显微镜和生物显微镜观察纤维的表皮结构以及色素分布,并与碱处理作比较。结果显示:果胶酶处理不仅符合天然彩色棉的环保特性,且处理后天然彩色棉纤维的吸湿性能明显改善,纤维强力没有明显的下降,纤维的结构未被破坏,纤维内保留了大量脂蜡质,纤维色素没有明显流失;果胶酶处理更适合用来改善天然彩色棉的吸湿性。     

应用1-辛烯涂层与常压等离子体处理的苎麻纤维疏水性能改性

为提高苎麻纤维与聚丙烯（PP）之间的界面相容性,采用1-辛烯涂层结合常压等离子体射流(APPJ)技术对苎麻纤维表面进行疏水性改性,并研究了改变 2 种方法的处理顺序对改性效果的影响。通过改性前后苎麻纤维的表面形态、润湿性、表面化学成分及苎麻/PP界面剪切强度的变化分析改性效果。实验结果显示,经等离子体处理后再进行1-辛烯涂层处理的苎麻纤维表面的C元素含量提高最明显,且该组苎麻纤维/PP界面剪切强度与未处理组相比提高了近40.0%,而改变处理顺序后得到的苎麻纤维与PP的界面剪切强度仅提高了18.2%。     

氧气等离子体处理对超高分子量聚乙烯纤维力学性能的影响

探讨氧气等离子处理对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维力学性能的影响。通过SEM分析处理前后纤维表面形貌的变化,并分别改变等离子处理时间、反应功率及氧气压强,研究各因素对纤维力学性能的影响程度。试验结果表明:经氧气等离子处理后,UHMWPE纤维表面因等离子刻蚀作用而变得粗糙,纤维表面能提高,纤维断裂强度较未处理时有一定的降低,而断裂伸长率有所增加。     

采用N-甲基吡咯烷酮的苎麻纤维柔软处理

为提升苎麻纤维的柔软性,采用N-甲基吡咯烷酮(NMP)对其进行处理。探讨不同NMP质量分数、处理时间和温度对苎麻纤维强伸性能和柔软性能的影响,并借助X射线衍射仪、红外光谱仪和扫描电子显微镜对苎麻纤维进行表征与分析。结果表明:当NMP质量分数、处理时间或温度任一因素增加,苎麻纤维的断裂伸长率随之增加,而断裂强度随之降低;当NMP质量分数或处理时间增加时,苎麻纤维的断裂回转数会先增加后减少,当处理温度升高时,断裂回转数会先增加后保持稳定;在NMP质量分数为15%,处理时间为60 min,处理温度为80 ℃的较佳工艺条件下,处理后苎麻纤维的结晶度从80.37%降至70.19%,而其化学基团保持不变,纤维表面纵向沿竖纹出现劈裂。     

低温等离子体对PTFE微孔膜结构和性能的影响

聚四氟乙烯PTFE微孔膜的表面能较低,粘结性和润湿性较弱,为了改善这种状况,使PTFE微孔膜能与其它材料更好地复合。本文采用低温等离子体对PTFE微孔膜进行改性,重点研究了低温等离子体的改性处理工艺参数,包括辐射距离、射频功率、处理时间和气体流通量对膜性能（接触角和失重率）的影响。并用傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）、x射线光电子能谱（XPS）、扫描电镜（SEM）和拉力测试进行表征,结果表明,低温等离子体不同的工艺参数处理对PTFE微孔膜的结构和性能影响很大。改性后的PTFE微孔膜,拉伸强度得到了进一步的提升,亲水性也增强,并且表现出良好的力学性能,改性后的膜材料应用更加广泛。