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。     

2010年世界化学纤维生产情况

据美国《Fiber Organon》统计，2010年的世界化学纤维生产量为5382万吨（含聚烯烃纤维），比上午增加12．2％。其中，纤维素纤维为362．5万吨，比上年增加14．0％、合成纤维（除聚烯烃纤维）为4419．7万吨，比上午增加13．0％。另外，聚烯烃纤维为599．8万吨，比上午增加5．6％。     

湿热处理对氨纶结构以及性能的影响

使用恒温恒湿老化试验箱,研究了高温高湿环境下氨纶力学性能及微观结构的变化。通过傅里叶变换红外光谱、热力学分析仪、扫描电子显微镜及力学性能分析探究了氨纶湿热老化规律及机制,结果表明:在一定牵伸条件下,随湿度增加,氨纶丝内部氢键化程度变弱且湿度变化对氨纶的影响主要发生在硬链段区域;在高温环境下,氨纶的拉伸强力和拉伸伸长率比在低温环境下的低,而300%拉伸应力比在低温环境下的高,说明氨纶湿热老化本质是湿度对氨纶内部氢键化程度及水解的协同作用,而温度起到加速老化的作用。     

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。     

2015年的日本化学纤维生产

2015年的日本化学纤维生产,比上年减少1．3％,为96万t（包括聚烯烃纤维、醋酯丝束）。其中,合成纤维减少1．6％、纤维素纤维停滞不前（增加0．2％）。     

竹笋壳纤维的力学性能

为了了解竹笋壳纤维的基本力学性能,为竹笋壳纤维的进一步开发利用提供理论依据,研究了竹笋壳纤维拉伸断裂性能、松弛性能和定伸长弹性性能等力学指标。结果表明,竹笋壳纤维断裂性能指标拉伸断裂强度、初始模量和断裂伸长率分别为3．21cN／dtex、214．32cN／dtex和2．01％,在湿态下竹笋壳纤维的拉伸断裂强度和初始模量下降较大,分别下降了38．6％和33．1％,断裂伸长率变化不大;比较干、湿态下竹笋壳纤维的抗应力松弛性能和定伸长抗伸回弹性,湿态下的抗应力松弛性能和弹性能力较优。     

增容剂对PP／Mg（OH）2复合材料性能的影响

研究了增容剂对高填充氢氧化镁（Mg（OH）2）／聚丙烯（PP）复合材料的力学性能、燃烧性能和流变性能的影响，实验结果表明：马来酸酐接枝聚烯烃（POE-g-MAH）和马来酸酐接枝聚烯烃弹性体（EPDM-g-MAH）复合增容剂较单种增容剂对复合材料有更好的改性效果，当复合增容剂添加量为15份时，材料的界面相容性和Mg（OH），的分散性得到明显改善，其断裂伸长率、冲击强度较未添加增容剂的分别提高了252．8％和52．3％，氧指数达到28．0％，另外复合增容剂的加入并不能改变材料的非牛顿型假塑性特征，并且随着其添加量的增多，在同一剪切速率下剪切应力和表观黏度都是先减小后增大。     

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。     

影响熔融氨纶生产的几个重要因素

1熔融氨纶制造工艺技术 纤维级聚氨酯切片（采用一步法合成的纤维级热塑性聚氨酯粒子）,经干燥、熔融、计量、纺丝、卷绕、上油、平衡等工序,即得到熔融纺丝氨纶产品。最初熔融纺丝氨纶产品在弹性回复率、耐热性等方面还不如干纺氨纶,但随着纤维级聚氨酯切片技术生产日益成熟及熔融纺丝技术的完善．熔融纺丝氨纶产品已可和干纺氨纶产品相媲美。     

聚氨酯弹性纤维

弹性纤维是一种具有高断裂伸长、低模量和高弹性回复率特性的合成纤维，其中最有代表性的就是聚氨酯弹性纤维．聚氨酯弹性纤纤简称PU纤维，我国商品名称叫氨纶，国外称斯潘德克斯（Spandex）。氨纶具有天然乳胶丝那样的弹性、并且比重小，染色性和牢度均较优良，是一种具有良好功织性能和广泛用途的纤维。对氨纶的研究始于1930年，到1958年由德国研制成功，1959年美国杜邦公司开始工业化生产，目前所生产氨纶的物理机械性能和化学稳定性已优于天然乳胶丝，用于合成纤维和天然纤维的染料和整理剂也大多可适用。所纺制的氨纶丝最细的为0．55…     

纳米TiO_2对氨纶蠕变性能的影响

为了探究纳米TiO2对氨纶蠕变性能的影响,设计试验,对33.3 dtex普通氨纶和混有适量纳米TiO2的氨纶蠕变性能进行测试,结果表明:纳米TiO2不会改变氨纶的蠕变规律,但是可以减弱氨纶的蠕变速率和蠕变变形率,同时,可以提高氨纶的蠕变回复能力,一定程度上改善了氨纶的蠕变性能。     

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。     

弹性纤维熔纺聚合物研究的进展

介绍了非聚氨酯类、聚酯型聚氨酯类、聚醚型聚氨酯类聚合物及扩链剂在熔纺弹性纤维上的应用。指出 ,非聚氨酯类聚合物所熔纺的纤维具有较好的耐热性 ,耐氯性及定型性 ,弹性回复率较差 ,低于 95 %。用预聚体作交联剂的聚酯型聚氨酯熔纺纤维的弹性回复率高于前者 ,略低于聚醚型聚氨酯类。用芳香族二醇作扩链剂的聚醚型聚氨酯纤维 ,耐热性较好、弹性回复率较高 ,其性能接近溶液纺丝产品     

茂金属聚烯烃弹性体及其纤维的性能研究

利用核磁共振(NMR)、差示扫描量热(DSC)、毛细管流变仪等测试手段对茂金属聚烯烃弹性体(VM2210)的结构和性能进行了表征,并进行了熔融纺丝。结果表明：该弹性体是含有少量乙烯链段的丙烯-乙烯嵌段共聚物,熔点为161．8℃,结晶度为7．7%,其熔体是典型的切力变稀流体。VM2210弹性体的非牛顿指数随等规聚丙烯(iPP)加入量增加而增加;表观粘流活化能随剪切速率的增大而减小;结构粘度指数随温度升高而下降,可纺性增加,可纺出弹性回复率较好的VM2210弹性体纤维。在VM2210弹性体中加入质量分数为10%的iPP,可提高VM2210弹性纤维的强度。     

高回弹氨纶的制备方法和研究

通过在预聚物溶液中再次添加定量的4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯,制备出一种高回弹氨纶,研究证明,这种高回弹氨纶具有更加优良的回弹性能,解决了一些特殊领域对高回弹氨纶的要求。     

聚丙烯硬弹性膜的挤出流延工艺及拉伸成孔性

以某进口均聚聚丙烯(PP)(PP1)为原料,通过挤出流延工艺制备了PP1硬弹性膜并在130℃下对其进行热处理,研究了挤出温度、流延辊转速及温度、热处理温度和时间等工艺参数对PP1硬弹性膜弹性回复率的影响,得到了最佳工艺条件,即挤出温度为195℃、流延辊温度及转速分别为90℃,26 r/min,热处理温度和时间分别为145℃,30 min。将该工艺应用于分子量及其分布与PP1基本相似的国产PP(PP2),发现由此工艺制备的PP2硬弹性膜的弹性回复率可达94.6%,与PP1硬弹性膜相差不大。通过冷热单向拉伸将PP1和PP2硬弹性膜制备成微孔膜,发现两者具有相似且优异的微孔结构。在此基础上,通过扫描电子显微镜研究了冷热拉伸工艺参数对PP2微孔膜拉伸成孔性的影响。结果表明,当冷拉伸倍数为15%,热拉伸倍数为100%,冷热拉伸速率均为50 mm/min时,制备的PP2微孔膜形成了完整规则的多孔结构。     

聚氨酯弹性纤维发展概况

简述了生产聚氨酯弹性纤维的原料、制备工艺及纺丝工艺,重点介绍了其技术进展。     

高性能聚氨酯弹性纤维的开发

阐述了聚氨酯弹性纤维的开发动向 ,对日本最近开发出来的高性能聚氨酯弹性纤维做了具体论述 ,主要介绍了高吸放湿、耐氯、高柔软、高稳定性等聚氨酯弹性纤维的特点及实用价值。     

有机成核剂改善聚醚酯纤维弹性回复率的研究

研究了有机成核剂 (PP)的质量分数对聚醚酯 (TPEE)纤维弹性回复率及物理机械性能的影响 ,并且用SEM和X射线衍射对其结构进行了分析 ,结果发现 ,PP质量分数小于 2 %时 ,可以略微改善TPEE纤维的弹性回复率 ,而添加过多的PP反而使TPEE纤维的弹性回复率及物理机械性能变差。