碱刻蚀对静电纺PET/棕榈基多孔碳杂化纤维膜过滤性能的影响

以PET和自制棕榈基多孔碳(PACF)为原料,通过静电纺丝法制得PET/PACF杂化纤维膜,为提高其比表面积,采用稀碱液对其进行刻蚀使PACF部分裸露于PET纤维表面。通过SEM对所得纤维膜进行表征,并用透气性测试仪和TSI8130自动滤料测试仪对其透气性和过滤性能进行测试,分析PACF含量及碱刻蚀对纤维膜的影响,结果表明:碱液刻蚀可使PACF粒子部分裸露于PET纤维表面,但随着PACF含量增加,局部可见团聚现象;随着PACF含量增加,气体透过性减弱,过滤效率逐渐提高,刻蚀后纤维膜对NaCl气溶胶的过滤效率明显优于未刻蚀纤维膜,当PACF含量为2.0%时,其过滤效率达99.95%,远高于市售过滤用熔喷无纺布。     

热塑性聚酰胺弹性纤维的结构与性能

以热塑性聚酰胺弹性体为原料，使用卧式微量单孔挤出机制备了TPAE初生丝和牵伸丝。采用单纱强力机、X射线衍射仪及万能试验机等对TPAE纤维结构和性能进行表征，探讨了牵伸和热定型工艺对TPAE纤维结晶、取向、弹性回复率和热收缩性能的影响。结果表明：随牵伸倍数提高，TPAE纤维结晶度、取向度、弹性回复率和沸水收缩率均增大，抗蠕变性能提高。随热定型温度提高，TPAE纤维结晶度、取向度、和弹性回复率增大，抗蠕变性能提高，沸水收缩率下降。在牵伸倍数4倍，热定型温度为120℃时，TPAE纤维弹性回复率在定伸长15%时达91.5%,在定伸长50%时达90.7%,沸水收缩率达27.0%。研究结果为开拓TPAE在纤维方面的应用提供借鉴。     

不同牵伸倍率下聚酯复合纤维的微观结构与性能

为研究聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸丙二醇酯(PET/PTT)并列型复合纤维制备工艺与其结构及性能之间的关系,借助二维广角X射线衍射仪、差示扫描量热仪等对未牵伸以及2.35～3.35倍牵伸纤维的结晶取向性能、热性能、力学性能以及卷曲性能进行测试与分析。结果表明：随着牵伸倍率的增加,PET/PTT复合纤维内部单组分结晶度变化有所差异,PET组分结晶度由43.04%增至45.73%,但PTT组分的结晶度几乎不变,其取向度由82.3%增大至89.2%,然后保持稳定,说明牵伸诱导取向达到饱和;同时,取向度的增大也导致PET/PTT复合纤维的弹性模量由16.8 cN/dtex增加到23.1 cN/dtex,断裂强度由2.9 cN/dtex增加到3.5 cN/dtex,但断裂伸长率由52.6%下降到38.6%;牵伸倍率的增加导致双组分纤维结构差异明显,使复合纤维的卷曲性能更加优异。     

增强增韧聚乳酸纤维的制备及其性能

为增强增韧聚乳酸纤维,采用聚酰胺（PA）与聚乳酸（PLA）制备了PLA/PA 共混纤维,并对其热学性能、结晶、热稳定性、PA 的分散性以及PLA/PA共混纤维的力学性能进行了研究。研究结果表明：PA的加入对PLA 的玻璃化转变温度及熔融温度没有显著影响,但改善了PLA的结晶行为,结晶度提高了51.6%;PLA 热稳定性随着PA 含量的增加而提高;PA在PLA 中分散均匀;随着牵伸倍数的增加,PLA/PA 共混纤维的取向度提高,力学性能得到改善,当牵伸倍数从1.5增加到3.0 时,取向度提高了30.88%,同时纤维的断裂强度提高了48.58%;当ＰＡ 质量分数为1%和20%时,PA/PLA共混纤维的断裂强度分别提高了8.6%和25%,断裂伸长率分别提高了10.9%和55.9%。     

聚丙烯腈/聚氨酯透明膜的制备及其性能

为改善静电纺聚丙烯腈/聚氨酯(PAN/PU)纳米纤维透明膜的力学性能,在静电纺丝过程中采用旋转滚筒作为接收装置,并经热处理的方法制备取向性PAN纳米纤维增强PU基(PANNFs/PU)透明多孔膜。借助扫描电子显微镜、红外光谱仪、多功能拉伸仪表征纤维膜的形态结构和力学性能,并讨论了不同纺丝转速对PANNFs/PU膜力学性能的影响。结果表明:随着接收滚筒转速的提高,PAN/PU多孔膜中纤维沿着滚筒旋转方向排列的趋势越来越明显;当滚筒转速为1 500 r/min时,PAN/PU多孔膜沿滚筒旋转方向断裂应力为103.3 MPa;当PANNFs-PU透明膜沿滚筒旋转方向的断裂应力达到306.8 MPa,垂直滚筒旋转方向的断裂应变达到163.1%,PANNFs/PU透明膜的力学性能相比于PAN/PU多孔膜显著提高。     

丝胶蛋白改性聚丙烯腈纤维性能测试分析

用丝胶蛋白对腈纶进行改性,以获得力学性能良好、吸湿性改善的纤维。通过改变拉伸倍数,研究其对纤维力学性能的影响。通过改变干燥致密化工艺,研究纤维内部结晶度的变化及其对力学性能的影响。结果表明：总拉伸倍数增大,纤维取向度增加,力学性能随之提高;两道拉伸的总倍数为6.5倍时,得到的纤维断裂强度最佳,为3.87 cN/dtex;纤维干燥致密化温度为120℃,致密化时间为110 s,所得纤维的性能最佳;致密化温度过高,纤维的结晶取向下降;在最佳致密化条件下,纤维的断裂强度为3.8 cN/dtex;丝胶蛋白改性聚丙烯腈纤维的回潮率为6.9%,较常规腈纶提高了3.5倍。     

取向增强复合锂离子电池隔膜的制备及其性能

为获得纵向拉伸性能优异的静电纺丝锂离子电池隔膜,首先在不同转速条件下制备聚丙烯腈（PAN）纤维膜,分析得出在700 r/min 时,PAN 纤维排列取向性最好。然后将在700 r/min 条件下制备得到的PAN 增强层纤维膜作为中间层,结合上下2 层杂乱分布的聚酯（PET）纤维膜形成取向增强复合隔膜,在低速（100 r/min）条件下制备了PET/PAN/PET 各向同性纤维膜作为对比膜。表征了2 种隔膜的物理力学性能及电化学性能。结果表明：取向增强复合隔膜的吸液率为371%,热收缩率为4.1%,室温下离子电导率为0.553 ms/cm,电化学稳定窗口为5.27 V;由其制备的电池首次放电比容量为138.0 mA?h/g;纵向拉伸断裂强度为9.2 KPa,比对比膜提高了130%,该取向增强复合隔膜机械强度显著提高,综合性能优于PET/PAN/PET 各向同性纤维膜。     

聚偏氟乙烯/导电TiO2复合压电薄膜的制备

为探究提高聚偏氟乙烯压电性能的方法,采用静电纺丝结合填料共混的方法制备了聚偏氟乙烯/导电TiO2复合纳米纤维压电薄膜,并讨论了不同添加量的导电二氧化钛晶须对纤维薄膜直径、形貌、结晶形态和β相和γ 相含量的影响。用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和差示扫描量热仪测试方法表征纤维薄膜材料的微观形态结构和结晶结构。对复合纳米纤维薄膜的压电性能测试结果表明：静电纺丝是提高聚偏氟乙烯中β 相含量的有效方法。导电TiO2的添加除了诱导结晶取向,促进更多β 相和γ 相的形成,而且有助于将纺丝过程中形成的构相固定起来,从而达到提高产物压电性的目的。除此之外,添加导电TiO2后,聚偏氟乙烯纤维膜的力学性能也有一定的提高。     

热处理对聚丙烯腈/聚环氧乙烷复合纳米纤维膜的力学性能影响研究

采用静电纺丝法制备了聚丙烯腈和聚环氧乙烷纳米纤维膜,依次放置于方舟之上,热处理后得到了聚丙烯腈/聚环氧乙烷(PAN/PEO)复合纳米纤维膜,通过TG、SEM、多功能拉伸仪等研究了热处理温度和压力对复合纳米纤维膜形貌、力学性能的影响。结果表明:在140℃、20kPa压强的条件下得到的PAN/PEO纳米纤维膜保持了静电纺纳米纤维膜多孔的特点;在100℃、20kPa压强条件下得到的PAN/PEO纳米纤维膜具有较佳力学性能。     

碳纳米管增强聚丙烯腈光热功能纳米纤维的制备及性能表征

通过静电纺丝技术将用作光热转换材料的碳纳米管(CNT)引入聚丙烯腈纳米纤维中，制备了具有高效光热转换性能的聚丙烯腈-碳纳米管(PAN@CNT)复合纳米纤维膜。分析测试了PAN@CNT纳米纤维膜的形貌尺寸、热稳定性、热特性及力学性能。结果表明：采用静电纺丝技术制备了直径分布均匀的PAN@CNT纳米纤维膜；相比于纯PAN纤维膜，加入2%CNT的复合纤维膜的拉伸应力提高了270%,强度大大增加；在一个模拟太阳(100 mW/cm²)光照射下，纤维膜20 s内温度迅速达到85.7℃,远高于纯PAN纤维膜的温度(36.7℃);经过10次循环后，PAN@CNT复合纤维膜表现出快速的光响应和稳定性。     

聚丙烯腈/羧基丁苯乳胶复合纳米纤维膜的制备及其性能

为提高静电纺聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜的力学性能,将羧基丁苯乳胶(SBR)与PAN纳米纤维膜通过溶液浸泡进行复合,制备了一系列PAN/SBR复合纳米纤维膜,研究了SBR质量分数对PAN纳米纤维膜表面形貌、化学结构、润湿性能、热性能和力学性能的影响.结果表明:SBR以物理粘结的形式与PAN纳米纤维膜复合在一起,随着SB...     

熔融纺聚乳酸/聚丙烯纤维的制备及其性能

为提高聚乳酸(PLA)纤维的力学性能,采用聚丙烯(PP)与聚乳酸(PLA)通过熔融纺丝制备PLA/PP纤维,并借助差示扫描热量仪、热重分析仪、万能材料测试仪、纤维双折射仪对其热学性能、热稳定性、拉伸性能和纤维取向度进行表征。结果表明:PP的引入对PLA的玻璃化转变温度和熔融温度没有显著影响,但促进了PLA的结晶,结晶度提高了585.9%;随着PP质量分数的增加,PLA的热稳定性降低(特别是在初始分解阶段),但其残炭率提高,同时PLA/PP共混纤维的取向度提高,力学性能得到改善;当PP质量分数为20%时,PLA/PP共混纤维的取向度、断裂强度和断裂伸长率分别提高了55.6%,98.2%和44.4%。     

Improving the flame retardancy of PET fiber by constructing the carbon microspheres based melamine polyphosphate powder

Abstract

Carbon microspheres (CMSs) as carbon source, melamine phosphate (MP) as acid source and gas source, the integrated CMSs based MP composites (SiMP-CMSs) was in-situ prepared to improve the flame retardancy of PET fiber. A series of SiMP-CMSs/PET fiber were prepared by the melt spinning method. By investigating the thermal stability, flame retardancy, flame-retardant mode, crystallization and orientation degree of PET composite fiber, the results showed that, with the addition of 0.9?wt% SiMP-CMSs, the LOI value and vertical combustion grade of SiMP-CMSs/PET composite fiber was 27.4% and B1 level. The main flame-retardant mode of SiMP-CMSs/PET fiber was 31.33% physical barrier, 36.04% flame inhibition and 11.12% catalytic charring. The thermal decomposition temperature was delayed, and the residual amount increased from 11.34% to 16.13%. With the accelerated crystallization rate and the increased grain orientation, the aggregated structure of SiMP-CMSs/PET fiber was also optimized.     

可光降解聚羟基丁酸酯/聚己内酯基抗菌纤维膜的制备及其性能

为开发一种具有高效抗菌性能和光降解功能的复合纤维膜,将Ag与ZnO复合,采用静电纺丝技术将不同质量分数的Ag-ZnO颗粒添加到聚己内酯(PCL)和聚羟基丁酸酯(PHB)复合材料中共混,制备了Ag-ZnO-PHB/PCL复合纤维膜。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、热重分析和红外光谱等技术对复合纤维膜进行了表征,并评价其力学性能、光降解性能、抗菌性能及生物被膜作用。结果显示:该复合纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率在60 min时分别达到84.12%和97.99%,并在一定程度上对生物被膜起抑制作用;复合纤维膜在紫外光下照射12 min对亚甲基蓝溶液有显著的降解效果;复合纤维膜具有较好的力学性能与优良的生物相容性,有望应用于抗菌包装材料及生物医用领域。     

二硫化钼/聚氨酯复合纤维膜的制备及其光热转换性能

为制备具有高光热转换效率的纺织材料,采用水热合成法制备了近红外吸收能力强的三维二硫化钼(MoS₂)纳米颗粒,然后添加至聚氨酯(PU)纺丝液中,通过静电纺丝方法制备MoS₂/PU复合光热纤维膜。借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线粉末衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪等对MoS₂纳米颗粒及MoS₂/PU复合纤维膜的结构和性能进行表征。结果表明:经功率密度为0.8 W/cm²的近红外光照射1 min后,MoS₂/PU复合纤维膜的温度上升10.48 ℃,光热效率达到了31.07%,且经长时间反复升降温后热效应无衰减现象,同时在阳光下照射5 min后,复合纤维膜温度上升比黑色纯PU纤维膜高31%;经高温以及模拟汗液浸渍24 h后,复合纤维膜仍可保持原有强力;该MoS₂/PU复合纤维膜可将光能有效地转换成热能,并具有较好的力学稳定性。     

取向排列丝素蛋白/聚已内酯复合纳米纤维膜的双轴向拉伸性能

 以滚筒为收集装置,用静电纺丝技术制备了有序排列的丝素蛋白/聚己内酯（SF∕PCL）复合纳米纤维膜。利用FE-SEM和MATLAB软件对不同转速下收集的SF/PCL纳米纤维的形貌及排列有序程度进行表征;利用双轴拉伸试验仪对纳米纤维膜的力学性能进行测试。结果表明：滚筒转速越大,纳米纤维排列有序程度越高;纳米纤维膜力学性能表现出各向异性,同时具有明显的非线性和非弹性。对实验曲线进行拟合,建立了纳米纤维膜在双轴循环拉伸作用下的拉伸负荷-伸长率数学模型。以滚筒转速4.70m/s的试样为例,数学模型拟合曲线与实验曲线具有较高的一致性。     

高压电性静电纺柔性氧化锌/聚偏氟乙烯复合纤维膜

为了获得环保、柔软、透气和高压电性的材料,增加压电材料在纳米发电机,传感器,可穿戴电子器件等方面的应用,采用静电纺丝技术制备出了高压电性的氧化锌/聚偏氟乙烯（ZnO/PVDF）复合纤维膜材料。通过扫描电子显微镜、全反射傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪及示波器对压电复合纤维膜的形貌、结构和压电性进行了表征。结果表明：在PVDF基材中加入适量的氧化锌纳米颗粒(ZnO NPs)可在一定程度上提升PVDF纤维膜的结晶度和电活性β晶型含量增加,使PVDF中总的β晶型含量增加;同时,ZnO NPs自身具有压电性,也可进一步提升复合材料的压电性,使复合纤维膜的输出电压显著提高。当ZnO NPs质量分数为30%时,复合膜的输出电压高达60V,与纯PVDF纤维膜的输出电压相比,复合纤维膜的压电性提升了200%。