凝固浴温度对Ionicell纤维结构及性能的影响

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)为溶剂,水为凝固浴,α-纤维素质量分数95.5%的棉浆为原料,通过干湿法纺丝制备再生纤维素(Ionicell)纤维。探讨了凝固浴温度对纤维结晶结构以及力学性能的影响。结果表明:在其他相同条件下,随着凝固浴温度的升高,纤维的结晶度、双折射和非晶区取向都呈现先增大后减小的趋势,纤维的断裂强度、初始摸量也呈先增大后减小的趋势,当凝固浴温度为20℃时纤维的力学性能最佳,断裂强度为2.98 cN/dtex,断裂伸长率为3.5%,初始模量为59.7 cN/dtex。     

凝固条件对PAN初生纤维微孔结构形态的影响

采用一维多取向小角X射线散射研究了聚丙烯腈细流在凝固过程中,凝固浴温度、浓度以及喷丝头拉伸比对初生纤维中微孔结构形态的影响。结果表明,凝固温度由30％提高到60℃时,微孔沿纤维轴取向增强,微孔尺寸减小,但微孔数量增加;凝固浴质量分数由67．5％升高到76．0％,微孔数量减少,但微孔尺寸变大,微孔沿纤维轴取向减弱;喷丝头拉伸比为-36．7％-10％时,微孔尺寸和取向角都增大。在凝固浴温度为52-55℃,凝固浴质量分数为70％,选择负拉伸能得到性能优异的初生纤维。     

聚醚砜中空纤维膜的成形条件与形态结构研究

采用扫描电镜探讨经双向拉伸聚醚砜(PES)中空纤维膜的纺制工艺条件与结构之间的关系。在膜的中部通入填充液,随着填充液压力的增大,中空纤维膜的壁厚明显减小,同时纤维膜表面的孔明显增多。随着凝固浴质量分数的增加,中空纤维膜表面的孔径先减小后增大,而中空纤维膜接近外表面的皮层逐渐变厚。随着凝固浴拉伸率的提高,中空纤维膜在外径不变的情况下壁厚减小,内表面积增加;纤维变薄而且更为致密。     

纺丝工艺对离子液体法新型纤维素纤维性能的影响

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[BMIM]C1）为溶剂,用干湿法纺丝制备了再生纤维素纤维,通过正交试验设计和系统试验,考察了气隙长度、喷头拉伸比、凝固浴浓度和凝固浴温度等工艺参数对制得的再生纤维素纤维的力学性能的影响,找出离子液体法新型纤维素纤维的最佳纺丝工艺。试验结果表明,对于该体系,纺丝工艺参数中凝固浴温度和拉伸比对纤维的拉伸强度、初始模量的影响最大,气隙长度对纤维断裂伸长影响最大。     

干湿法PAN纤维截面成形条件的研究

对干湿法纺丝中PAN纤维的截面形状影响因素进行了研究。研究发现,凝固浴浓度和温度是影响纤维截面的主要因素,随着凝固浴浓度的增大和温度的升高,纤维截面逐渐由扁平形变为圆形,纤维截面的异形度逐渐减小;干湿法比湿法纺丝更有利于得到圆形截面的纤维;随着空气层高度的增大,纤维截面的异形度减小,但当空气层高度超过10mm时,纤维截面形状不再变化;在一定条件下,喷丝头拉伸比对纤维的截面形状有一定影响,后拉伸过程和干燥对纤维截而形状基本上没影响。     

双向拉伸法制备聚醚砜中空纤维

采用双向拉伸的方法制备了聚醚砜中空纤维,探讨了工艺条件对聚醚砜中空纤维取向度和水通量的影响。结果表明:随着纺丝速度的提高,纤维的取向度上升,水通量下降;在总拉伸倍数不变的前提下,随着凝固浴拉伸倍数的提高,纤维的取向度和水通量都减小;随着填充液压力的提高,纤维的取向度下降,水通量增加;随着凝固浴中二甲基亚砜含量的提高,纤维的取向度先增大后减小,出现了一个最大值,水通量先减少后增加,出现了一个最小值。     

三角形PAN纤维湿法纺丝工艺研究

采用三角形喷丝板,以二甲基亚砜为溶剂,进行聚丙烯腈(PAN)湿法纺丝。探讨凝固成形条件及后拉伸对三角形PAN纤维截面形状、声速和力学性能的影响。结果表明:随着凝固浴浓度的升高,PAN初生纤维的异形度降低,声速和力学性能均先升高后降低;随着凝固浴温度的升高,PAN初生纤维的异形度增大,声速和力学性能均降低;随着喷丝头拉伸比的增加,PAN初生纤维的异形度增加,声速和力学性能也都呈上升趋势,随着后拉伸的进行,三角形PAN纤维的异形度基本保持不变,其力学性能和声速均逐渐升高。     

凝固条件对PAN初生纤维微结构的影响

通过湿法纺丝工艺制备聚丙烯腈(PAN)初生纤维,借助于X射线衍射仪、声速仪、扫描电子显微镜、小角X光散射仪等,研究了凝固浴温度、凝固浴浓度、喷丝头拉伸等凝固条件对初生纤维晶态结构、取向结构、形态结构的影响。结果表明:PAN纤维的凝聚态结构和形态结构在初生纤维形成时已基本形成;PAN初生纤维的结晶度达40%以上,其结晶度和结晶尺寸受凝固浴温度和浓度的影响;PAN初生纤维和原丝的晶区取向和全取向随着喷丝头拉伸的增大而增大;PAN初生纤维具有沿纤维轴向高度取向的沟槽,通过改变成形条件,可以获得沟槽浅且规整性完美的纤维表面;提高凝固浴浓度,可以形成结构均质、致密的PAN初生纤维,避免皮芯结构及芯部出现较多孔洞。     

离子液体再生纤维素纤维工艺技术试验研究

介绍了纤维素在离子液体中的溶解与纤维成形机理和纤维素/离子液体溶体的制备,以及不同纤维素浓度、凝固浴浓度、凝固浴温度、拉伸比等条件的纺丝试验,对成形纤维的物理机械性能、截面形态进行了测试分析。纤维素/离子液体溶体的纺丝试验表明,采用干喷湿纺技术,以离子液体/水为凝固浴体系,成形纤维具有较高的强度。     

纤维素/NMMO溶液及其薄膜的制备与性能研究

以水质量分数为13.3%的N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)为溶剂溶解棉浆粕,制备质量分数为5%～11%的纤维素/NMMO溶液。将所得溶液制备纤维素薄膜,考察了纤维素/NMMO溶液的稳定性,研究了凝固浴温度和组成对纤维素薄膜的成膜性、断面形态及力学性能的影响。结果表明:纤维素/NMMO溶液随着浓度增大,其粘度先增大后减小,再急剧上升;纤维素/NMMO溶液在玻璃介质中稳定性较好,微量Cu~(2+),Fe~(3+)等杂质存在时,其稳定性显著下降;纤维素薄膜随凝固浴温度升高,其透明性、拉伸强度和断裂伸长率均下降;相对于水,含有乙醇和NMMO的凝固浴能减缓双扩散的速度,使纤维素薄膜的拉伸强度略有提高,断裂伸长率出现不同程度下降。     

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。     

氨基甲酸酯法再生纤维素膜的结构及性能

利用氨基甲酸酯法制备了再生纤维素膜。采用红外、X射线衍射、扫描电子显微镜等分析方法,对纤维素氨基甲酸酯再生膜（CC再生膜）的性能及结构进行表征。分析了凝固浴浓度和铸膜液浓度分别对CC再生膜的机械性能的影响。结果表明,再生膜为典型的C-II型结晶,结晶度有所降低。CC再生膜表面和断面结构致密、均匀,制备的CC再生膜物理机械性能良好。     

凝固浴温度对再生细菌纤维素纤维结构与性能的影响

以细菌纤维素为原料,N-甲基吗啉-N-氧化物为溶剂制得纺丝原液,在不同的凝固浴温度条件下,制备再生细菌纤维素纤维,对其形貌、结晶度、取向度、力学性能、吸湿保湿性等进行了研究.结果表明:随着凝固浴温度的提高,再生细菌纤维素纤维表面逐渐趋于光滑,且结晶度提高、取向度和断裂强度降低;凝固浴温度为0～45℃,再生细菌纤维素纤维...     

含中草药成分的纤维制备与性能研究Ⅰ.柿叶/纤维素共混纤维的制备及力学性能

以二甲基亚砜(DMSO)／多聚甲醛(PF)为溶剂,添加柿叶活性成分,应用湿法纺丝技术,制得含柿叶提取物的再生纤维素纤维。研究了纺丝原液浓度、凝固浴温度、柿叶添加量对共混纤维的力学性能的影响。结果表明,当纺丝原液质量分数在10％-12％,凝固浴温度在40-50℃,柿叶提取物质量分数在5％左右,纤维具有较好的可纺性,柿叶的添加使共混纤维的结晶度、取向度、强度均有一定程度的下降。DSC测试表明柿叶与纤维素之间有较好的相容性。     

Influences of diffusion coefficient of 1-allyl-3-methylimidazolium chloride on structure and properties of regenerated cellulose fiber obtained via dry-jet-wet spinning

The diffusion dynamics of the cellulose/1-allyl-3-methylimidazolium chloride ([Amim]Cl) solution during coagulation of regenerated cellulose fiber in a nonsolvent bath was investigated in detail. According to Fick's second law of diffusion, the experimental data were fitted to obtain the diffusion coefficients of [Amim]Cl (D). The cellulose concentration, bath type, and temperature were varied to analyze their influence on the diffusion coefficient of [Amim]Cl. Furthermore, the dependence of the structure and properties of the regenerated fiber obtained via dry-jet-wet spinning on the diffusion coefficients were analyzed. Many defects were formed in the surface and cross sections of the regenerated fibers prepared with high diffusion coefficients. The crystallization and mechanical properties deteriorated with the increase in the diffusion rate of [Amim]Cl. Therefore, the diffusion coefficients of [Amim]Cl should be kept relatively low to enable the preparation of uniform-structured regenerated cellulose fibers. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2019 , 136, 47609.     

New class of cellulose fiber spun from the novel solution of cellulose by wet spinning method

A novel cellulose solution, prepared by dissolving an alkali-soluble cellulose, which was obtained by the steam explosion treatment on almost pure natural cellulose (soft wood pulp), into the aqueous sodium hydroxide solution with specific concentration (9.1 wt %) was employed for the first time to prepare a new class of multifilament-type cellulose fiber. For this purpose a wet spinning system with acid coagulation bath was applied. The mechanical properties and structural characteristics of the resulting cellulose fibers were compared with those of regenerated cellulose fibers such as viscose rayon and cuprammonium rayon commercially available. X-ray analysis shows that the new cellulose fiber is crystallographically cellulose II, and its crystallinity is higher but its crystalline orientation is slightly lower than those of other commercial regenerated fibers. The degree of breakdown of intramolecular hydrogen bond at C₃[X_am(C₃)] of the cellulose fiber, as determined by solid-state cross-polarization magic-angle sample spinning (CP/MAS) ¹³C NMR, is much lower than other, and the NMR spectra of its dry and wet state were significantly different from each other, indicating that cellulose molecules in the new cellulose fiber are quite mobile when wet. This phenomenon has not been reported for so-called regenerated cellulose fibers.     

离子液体/羊毛纤维/凝固剂三元相图的构建

三元相图是研究羊毛角蛋白再生过程热力学行为的有效工具.通过浊度测试和Boom经验方程构建离子液体(IL)/羊毛纤维/凝固剂浊点线性关系(LCP)曲线和三元相图,进一步系统地研究了凝固剂种类、再生温度和离子液体结构对羊毛角蛋白再生性能的影响规律.结果表明,羊毛角蛋白最优再生体系是1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯([Emi...     

新型碳纤维用原丝——高强高模Lyocell纤维纺丝工艺研究

采用天然高相对分子质量纤维素脱脂棉为原料 ,制备了高强高模纤维素纤维 ( L yocell纤维 ) ,并用此作为碳纤维原丝 ,成功制得了强度优于粘胶基碳纤维的 L yocell基碳纤维。考察了高相对分子质量纤维素的溶解特点 ,纺丝工艺对 L yocell纤维聚集态及性能的影响 ,比较了 L yocell纤维和粘胶原丝的表面及截面形态。实验表明 :高相对分子质量纤维素溶解的静溶胀时间和温度对其溶解有明显的影响 ;纺丝过程中 ,大的气隙长度对提高纤维的性能有利 ;随着凝固浴中 N -甲基吗啉 N -氧化物( NMMO )的浓度增加 ,纤维的强度和模量增加 ,当其在凝固浴中的质量分数达到 10 %时 ,强度模量最大 ,浓度继续增加 ,纤维的力学性能开始下降 ;拉伸比增加 ,L yocell纤维的强度模量增加 ,当拉伸比大于 3.0时 ,纤维的性能略有下降     

离子液体法纤维素纤维的制备及性能研究进展

对纤维素在离子液体中的溶解、溶解机理、纺丝原液的性质、纺丝工艺及纤维性能等进行了综述,认为离子液体作为一种新型纤维素溶剂,具有溶解速度快、溶解度大、对纤维素降解程度小、溶剂回收简单、回收率高等特点,且再生的纤维素具有良好的光泽和力学性能。