聚四氟乙烯纤维的制备与性能表征

通过聚乙烯醇(PVA)作为载体,与聚四氟乙烯(PTFE)分散液配成混合溶液进行湿法纺丝制备PTFE/PVA初生纤维,成形后经烧结去除PVA。根据TG/DTG曲线选取烧结温度并判断烧结后样品的PVA去除程度,用扫描电镜观察了初生丝及烧结后纤维的形貌,同时通过强力测试得出烧结后试样的力学性能,结果表明,随着烧结时间的延长,烧结越充分,力学性能越优。     

湿法纺丝制备PTFE纤维的后处理工艺研究

以聚乙烯醇(PVA)为载体采用湿法纺丝制备聚四氟乙烯(PTFE)/PVA初生纤维,然后进行烧结、拉伸后处理得到PTFE纤维,考察了烧结温度、烧结时间和拉伸倍数对PTFE纤维力学性能的影响,讨论了强酸和强碱对PTFE纤维的腐蚀作用。结果表明:较佳的后处理工艺是烧结温度380℃,烧结时间30 min,拉伸倍数5,制得的PTFE纤维的线密度为14.60 dtex,断裂强度为0.871cN/dtex,断裂伸长率为261.26%,模量为0.525 cN/dtex;PTFE纤维具有优异的耐酸碱腐蚀性能。     

复合纺丝法制备PEG/PVA相变储能初生纤维

采用不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)与聚乙烯醇(PVA)进行湿法复合纺丝制备PEG/PVA相变储能初生纤维,对PEG与PVA溶液的相容性、PEG的凝固性能、PEG/PVA纤维的相变潜热及纤维形貌进行了研究。结果表明:PEG 2000与PVA复合纺丝得到的相变储能初生纤维具有较高的相变潜热,PEG 2000与PVA的质量比小于3:10时,PEG 2000在纺丝过程中流失量较小,纤维截面随着PEG 2000含量的增加而由肾形向圆形变化。     

凝固条件对羽毛角蛋白／PVA初生纤维结构与性能的影响

采用还原法从羽毛中提取角蛋白,制得羽毛蛋白质粉,再将其与聚乙烯醇（PVA）共混进行湿法纺丝,制备羽毛角蛋白／PVA共混纤维;借助X射线衍射、扫描电子显微镜等,研究了凝固浴温度和浓度对初生纤维力学性能、结晶结构、形态结构的影响。结果表明：较高的凝固浴浓度和凝固浴温度有利形成物理机械性能良好的初生纤维;羽毛角蛋白／PVA初生纤维的结晶度在50％左右,其结晶度和结晶尺寸受凝固浴温度和浓度的影响;可以通过改变凝固浴温度和浓度条件,得到沟槽比较浅表面光滑的初生纤维。     

维生素对聚乙烯醇溶液静电纺丝性能的影响

将维生素(VC)溶解在质量分数8%的聚乙烯醇(PVA)水溶液中,通过静电纺丝制得PVA/VC共混纳米纤维。分析了VC含量对溶液性能及静电纺丝速度的影响;测试了纤维的形貌结构及力学性能。结果表明:PVA/VC共混溶液属于切力变稀流体;当PVA/VC质量比为100/10或100/20时,共混溶液的电导率和静电纺丝速度较纯PVA溶液明显提高,制得的纳米纤维表面光滑,粗细均匀;与纯PVA纳米纤维比较,其平均直径和拉伸强度降低,断裂伸长率提高。     

PVA/PTFE浆液中硼酸质量分数对PVA/PTFE纤维性能的影响

实验研究了添加不同质量分数的硼酸凝胶剂对以聚乙烯醇(PVA)为载体,制备干质量比为1∶6的PVA/聚四氟乙烯(PTFE)纤维的纺丝工艺工艺参数和复合初生纤维质量的影响;实验还探讨了将硼酸作为外部凝固浴纺制PVA/PTFE纤维的可行性。结果表明:凝胶剂质量分数多的浆液在其本身最佳的纺制参数条件下纺制出的PVA/PTFE复合纤维的强度较佳;将硼酸作为外部凝固浴纺制具有一定的可行性。     

PEDOT/PSS质量分数对纺丝液流变性能及导电纤维可纺性的影响

将质量分数为10%的聚乙烯醇(PVA)水溶液与聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)水分散液共混,经过恒温高速搅拌,制备出均匀的PVA/PEDOT/PSS共混纺丝液,随后通过湿法纺丝制备出PVA/PEDOT/PSS纤维。借助旋转式流变仪探究不同PEDOT/PSS质量分数的纺丝液在纺丝温度的差异下,纺丝液的流变特性与可纺性的关系。采用高阻计和电子单纤维强力仪对成品纤维的导电性能和力学性能进行测试表征。使用扫描电子显微镜对不同PEDOT/PSS质量分数的纤维表面形貌进行表征。结果表明,PEDOT/PSS质量分数在0%～9.09%的质量分数范围内,随着纺丝液中PEDOT/PSS质量分数的增加,纺丝液黏度增大,PVA/PEDOT/PSS纺丝液可纺性呈先提高后降低的趋势。在30～90℃的范围内,随着纺丝体系温度的提高,PVA/PEDOT/PSS纺丝液可纺性呈先升高后降低的趋势;随着PEDOT/PSS质量分数的提高,PVA/PEDOT/PSS纤维的电导率逐渐升高,拉伸强度逐渐增加,拉伸断裂伸长率逐渐降低。     

聚丙烯腈/聚乙烯醇/石蜡储能纤维的制备及表征

以聚丙烯腈(PAN)和聚乙烯醇(PVA)共混作为纤维材料,石蜡为相变材料,通过湿法复合纺丝制得相变储能纤维;采用红外光谱(IR)、广角X射线衍射仪(WAXD)、差示扫描量热仪(DSC)表征了纤维的结构以及相变储能性能;分析了纤维的力学性能及相变潜热与纤维中聚乙烯醇含量之间的关系。结果表明:PVA的加入对储能纤维的断裂伸长率和断裂强度影响不大;随着PVA含量的增加,纤维的初生模量由49.1cN/dtex提高到100.5cN/dtex,热焓呈现先增加后减小的趋势,储能纤维中各组分化学结构基本稳定,在水中软化点由93℃增加到110℃。     

羽毛角蛋白／聚乙烯醇共混纤维的制备与性能

采用还原法从羽毛中提取角蛋白,制得羽毛蛋白质粉,与聚乙烯醇进行湿法纺丝,制备羽毛角蛋白,聚乙烯醇共混纤维。共混纤维的力学性能测试表明：当共混纤维中羽毛角蛋白/PVA的质量比由1：9提高到3：7时,其强度由2．78cN／dtex下降到1．48eN／dtex。采用DSC、红外光谱仪、X-射线衍射仪、扫描电镜等对所得纤维的结构与形态进行了表征。结果表明：羽毛角蛋白分子和聚乙烯醇分子之间具有较好的相容性;随着羽毛角蛋白含量的增加,共混纤维表面粗糙度增加,甚至出现槽沟。     

大豆蛋白/粘胶共混纤维的结构与性能

采用湿法纺丝制备大豆蛋白/粘胶共混纤维,分析测试了共混纤维的结构形态与物理机械性能的关系,并与其他类型的蛋白质改性纤维进行了比较。实验结果表明共混纤维的力学性能与蛋白质比例有关,随着蛋白质质量分数的增加,纤维的强度降低;共混纤维的截面形状和黏胶纤维相似,但表面沟槽更为明显。     

载体法制备聚四氟乙烯纤维及烧结工艺研究

以载体法制备出聚四氟乙烯纤维(PTFE)/聚乙烯醇(PVA)初生丝,然后对初生丝进行不同时间的烧结,以除去PVA制得PTFE纤维,对PTFE纤维进行不同程度的拉伸,检测不同烧结时间和拉伸倍数对纤维力学性能的影响。     

冻胶法聚乙烯醇水溶纤维的结构研究

由冻胶纺丝制备聚乙烯醇 (PVA)水溶纤维 ,用X -衍射、双折射、扫描电镜、电子强伸仪等测试了纤维的结晶度、取向度、横截面形态、应力应变曲线和纤维的水溶温度。实验证明 :纤维的结晶度和取向度随拉伸倍数和热处理温度的增加而增加 ;在同一条件下醇解度较高的PVA纤维的结晶度和取向度高于醇解度较低的PVA纤维 ;纤维呈圆形截面 ,无皮芯层 ,结构均匀 ,具有良好的力学性能和宽的水溶温度范围。     

TEMPO-oxidized cellulose nanofibril/poly(vinyl alcohol) composite drawn fibers

PVA/TOCN composite fiber with a weight ratio of 100:1 was prepared from a mixture of aqueous poly(vinyl alcohol) (PVA) solution and 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxy radical (TEMPO)-oxidized cellulose nanofibril (TOCN) dispersion using spinning, drawing, and drying processes. The as-spun PVA/TOCN composite fiber was further drawn, up to a draw ratio of 20 by heating at up to 230 °C. The maximum tensile modulus of the PVA/TOCN composite drawn fiber reached 57 GPa, remarkably higher than that of commercial PVA drawn fibers. Moreover, the PVA/TOCN composite drawn fiber had storage modulus higher than that of the PVA drawn fiber at each temperature in the range from 28 to 239 °C. Structural analyses showed that amorphous PVA regions in the composite drawn fiber were more oriented than those in neat PVA fiber after the addition of the small amount of TOCN used. These results indicate that TOCN elements were individually dispersed in the PVA matrix without aggregation and formed hydrogen bonds with amorphous PVA molecules in the composite drawn fiber.     

高线密度胶原蛋白/PVA共混纤维的制备及其结构性能

在胶原蛋白与聚乙烯醇(PVA)共混溶液中,改变原液中胶原蛋白和聚乙烯醇的组成,由湿法纺丝得到初生纤维,经热拉伸、热定形、缩醛化反应制得线密度大于25dtex的胶原蛋白/PVA共混纤维。共混纤维横截面呈圆形,纤维内部无孔洞及裂纹,表面光滑,断裂强度和初始模量分别达到4.63cN/dtex和160.2cN/dtex,断裂伸长率为25.4%,结晶度为48.6%,水中软化点和回潮率分别为104℃和13.67%。     

溶剂对聚乙烯醇纺丝原液及纤维结构和性能的影响

采用不同的溶剂溶解高相对分子质量聚乙烯醇(PVA),制备PVA纺丝原液及初生纤维,对其结构和性能进行了研究。结果表明:二甲基亚砜(DMSO)/H2O溶剂中DMSO的质量分数为92%时,对PVA的的溶解性能最好。相同条件下,与DMSO相比,N-甲基-N-氧化吗啉(NMMO)使PVA溶液粘度降低更快;DMSO/NMMO.2.5H2O混合溶剂中,当NMMO.2.5H2O质量分数为15%时,PVA纺丝的凝固性能较好,其初生纤维的结晶度较低。     

Preparation and properties of polytetrafluoroethylene/CaCO3 hybrid hollow fiber membranes

A novel method of preparing polytetrafluoroethylene (PTFE) hollow fiber membrane was presented by utilizing poly (vinyl alcohol) (PVA) can form a gel of two dimensional complex compounds with Boric acid (H₃BO₃). Effects of H₃BO₃ on PTFE nascent hollow fiber were investigated, and the results showed that the introduction of H₃BO₃ effectively reduced the addition of PVA. The configuration named “fibril” formed between PVA and H₃BO₃ could be observed in nascent hollow fiber by SEM (Scanning electronic microscopy). Furthermore, Calcium carbonate (CaCO₃) particles (60 nm～ 90 nm) were introduced into PTFE matrix. The interfacial microvoids (IFMs) which were different from the PTFE sintering or node‐fibril network structure were obtained. The assumption of the IFMs formation was proposed in this study. Effects of CaCO₃ amount and draw ratios on structure and properties of hybrid hollow fiber membranes were analyzed, and the SEM results showed that the IFMs quantity and diameter improved with draw ratio increasing. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2011     

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