石墨烯改性PET纤维的制备及其抗静电性能研究

采用共混改性的方法,先以石墨烯粉体与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)共混挤出制备石墨烯母粒,再以石墨烯母粒和PET切片共混纺丝制备石墨烯改性PET纤维,研究了石墨烯粉体在石墨烯母粒中的过滤性,以及石墨烯添加量对改性PET纤维的机械性能、取向度以及抗静电性能的影响。结果表明:石墨烯粉体在母粒中质量分数为5.0%时具有较好的过滤性能;石墨烯的引入会降低PET纤维的强度,但随着石墨烯粉体添加量的增加,可以增强改性PET纤维的力学性能,同时可以提高纤维的整体取向性和抗静电性能,且拉伸倍数的增加也可以有效地提升改性PET纤维的抗静电性能;在石墨烯粉体质量分数为1.0%、纤维经3.8倍拉伸时,石墨烯改性PET纤维的断裂强度为2.8 cN/dtex,断裂伸长率为46.2%,取向因子为0.92,体积比电阻为3.29×10~7Ω·cm。     

提高抗静电PET纤维导电性能的研究

采用自制的抗静电母粒与PET切片进行共混纺丝制备抗静电PET纤维,讨论了共混纺丝中添加金属粉末、金属卤化物、碳纳米管以及采用金属卤化物溶液处理抗静电PET纤维表面等对纤维抗静电性能和力学性能的影响。结果表明:加入添加剂,未能显著改善纤维的导电性能,其体积比电阻值变化不大,但镍粉对纤维的导电性能有一定的影响;用金属卤化物溶液对纤维进行表面处理,洗涤后纤维的体积比电阻值可达7.2×106Ω.cm;表面处理对导电纤维的力学性能影响不大。     

碳纳米管/聚酯抗静电纤维的制备和性能

采用聚醚酯作为载体,将处理过的碳纳米管(CNT)充分分散在其中,制成抗静电母粒。在抗静电母粒中,CNT含量为1.0‰时,其体积比电阻可稳定在1010Ω·cm。将该抗静电母粒与聚酯(PET)切片共混纺丝,可制得抗静电聚酯纤维。对纤维的结构和性能作了初步的分析,结果表明:该抗静电涤纶可纺性好,抗静电性、力学性能及耐水洗性优良。     

防蚊型聚酯纤维纺丝研究

以普通聚酯(PET)切片为基本原料,添加防蚊母粒进行共混纺丝,研究防蚊母粒在PET切片中的分散性、热稳定性以及纺丝工艺对防蚊PET纤维的影响。结果表明:随着防蚊母粒含量的增加,防蚊PET纤维的强度逐渐降低,断裂伸长率逐渐增加;防蚊母粒具有较高的热稳定性,与PET的相容性很好。使用该防蚊母粒可以制备出性能较好的PET全拉伸丝,很好地满足了下游防蚊蚊帐布的要求。     

抗静电涤纶的系列化研究——Ⅱ.本色抗静电涤纶的开发

采用PR-86抗静电母粒与PET共混纺丝,制成抗静电涤纶。分析发现,PR-86母粒含量在4.5%(质量)时,其成分在纤维中呈现细长、连续的轨道状分布结构。该纤维具有耐水洗和高温高压染色优点,其抗静电性能不受相对湿度的影响。     

阻燃PET母粒及阻燃涤纶的生产

采用国产磷系阻燃剂制备出阻燃母粒,将母粒与PET切片共混生产阻燃涤纶短纤维,纤维的可纺性优良,断裂强度随阻燃剂加入量的增加有所降低,当母粒中阻燃剂的质量分数在3％～4％时,纤维的综合性能较好,织物的限氧指数(LOI)值高达31。     

聚酯/碳纳米管导电纤维结构与性能的研究

通过双螺杆挤出机制备聚酯／碳纳米管(PET／CNTs)导电复合材料,为保证CNTs在PET中分散均匀,同时加入了矿物偶联剂,经扫描电镜分析,加入相对CNTs质量分数为50％矿物偶联剂能帮助CNTs在PET基体中均匀分散。PET复合材料中加入质量分数约为2％的CNTs可以使其体积电阻率从1014下降到102数量级。采用复合纺丝获得了导电纤维,分别在PET织物和羊毛织物中,添加相对织物质量分数为25％,3％的PET／CNTs导电纤维,可使相应织物具有优良的抗静电效果。     

聚酯纤维抗静电母粒的研制

研究了以DMT,EG,PEG为原料,苯磺酸钠等为辅助抗静电剂制备抗静电母粒的工艺。用所制备的抗静电母粒与PET切片按质量比12∶88混料纺丝,制得织物具有良好的抗静电性能,达到了“GB12014-89”中抗静电性能的要求。     

聚乳酸/碳纳米管共混纤维的制备及其性能研究

将聚乳酸(PLA)切片与硝酸处理过的多壁碳纳米管(MWNTs)按质量比19∶1混合制成PLA/MWNTs母粒,再将PLA切片与母粒按不同比例共混熔融纺丝制得PLA/MWNTs共混纤维,研究了不同工艺条件下纤维的力学性能和抗静电性能。结果表明:添加MWNTs质量分数小于0.8%时,可纺性良好,质量分数达到1.0%时,可纺性变差;最佳工艺条件为纺丝温度194.5℃,纺丝速度875 m/min,拉伸温度80℃;PLA/MWNTs共混纤维的抗静电性随着MWNTs含量的增加而递增,当MWNTs质量分数为0.8%,PLA/MWNTs共混纤维的比电阻为6.55×108Ω·cm,摩擦静电压935 V,衰减静电压672 V。     

共混纺丝法制备抗紫外老化高强PET纤维的性能研究

选用UV-1577作为抗紫外老化剂,与特性黏数为0.98 d L/g的高黏聚酯(PET)切片共混,采用共混添加的方法得到抗紫外老化PET功能母粒,再与高黏PET切片进行共混纺丝,通过低速纺丝、多倍拉伸制备了抗紫外老化高强PET纤维。结果表明:UV-1577对高黏PET的共混和纺丝过程不会造成影响,随着UV-1577的加入,高黏PET非牛顿指数降低;当UV-1577质量分数为5.0%时,共混体系熔融温度从248℃上升到252℃,终止结晶温度从178℃上升到200℃;经过300 h人工氙灯加速老化,添加UV-1577改性高强PET纤维的端羧基指数变化程度明显下降,具有良好的抗紫外老化性能,其中UV-1577质量分数5.0%的高强PET纤维强度保持率达到95.6%。     

改善高粘聚酯流变性能的母粒研制

以特性粘数为0.9 dL／g的高粘度PET切片作为母体树脂,加入适量润滑剂,经表面处理的超细无机粉体及其它助剂,通过熔融共混造粒的方法制备高粘度PET切片纺丝用改性母粒。经纺丝实验表明,添加该母粒5％时,高粘度聚酯的流动性和可纺性有明显改善,纺丝温度比未改性前降低10~20℃,所纺制聚酯单丝的力学性能可满足造纸网用单丝要求,且耐疲劳性大幅提高,使用寿命明显延长。     

共混改性聚酯纤维的吸湿性能研究

利用设计开发的高亲水母粒与常规聚酯进行共混,对共混物的熔融与结晶行为进行了表征。合成的亲水性母粒与常规聚酯共混过程中具有良好的相容性,对不同添加量的改性聚酯的吸湿性进行了测试,建立了共混物表面接触角与吸水率对母粒添加量的关系曲线。选择添加6%的母粒进行试生产,对制备的短纤维进行力学性能、吸湿性能的表征。研究表明:改性聚酯短纤维具有良好的吸湿性能,通过纤维碱减量试验,结合扫描电镜表征手段对改性机制进行了进一步研究。经碱减量处理的改性纤维吸湿性呈下降的趋势,且随着碱浓度增加纤维表面的凹槽增加,分析推测亲水母粒分布在纤维的表面,从而改善了聚酯的吸湿性。     

含纳米组装高分子的抗静电纤维

用化学方法制得含纳米组装高分子的抗静电剂，将其与聚酯切片共混纺丝，制得永久性抗静电聚酯纤维。用DTA，显微镜等研究了抗静电剂及抗静电纤维的结构、性能。当抗静电剂质量分数为0.6%时，纤维的抗静电性、耐洗涤性优良、稳定。初步探讨了纤维的抗静电作用机理。     

抗静电涤纶屏蔽性能的研究

在自制抗静电涤纶的基础上,均匀掺杂一些新的导电粒子,如碳纳米管(CNTs)、银粉和铁粉,研究其抗静电及屏蔽性能的变化。结果表明:自制抗静电涤纶的比电阻为5.6×10~9Ω·cm,在电磁波频率为30～100 MHz时,屏蔽效率小于10 dB。掺入铁粉和银粉后,其比电阻增大,屏蔽效果提高。当抗静电母粒和含CNTs质量分数为6%的PA6母粒质量比为7:3时,所得纤维的比电阻为2.1×10~9Ω·cm,在电磁波频率为30～100 MHz时屏蔽效率为20 dB以上,进一步涂敷自制导电涂料后,比电阻为1.9×10~9Ω·cm,屏蔽效率为25～30 dB,屏蔽性能良好。     

超细纤维防静电面料的性能探索

使用涤锦复合超细纤维纱和导电纱为原料,通过织造、染整处理、超净清洗等工艺加工成超细纤维型洁净防静电面料,并与同组织结构、同经纬密度的常规型涤纶防静电面料进行了面料规格、服用性能、洁净性能和防静电性能的对比与测试,初步分析了涤锦复合超细纤维防静电面料应用于洁净防静电服的优缺点。试验结果显示:超细纤维防静电面料更适宜作为高级洁净室用防静电服装的面料。     

废旧聚酯纺织品的热降解动力学

通过分析废聚酯纺织品的组分、黏度、含水率,并与常规聚酯切片对比,证明其由纯聚酯纤维布料组成,黏度低而杂质含量高。在氮气气氛下采用热失重分析测试布泡料和常规聚酯切片的热降解参数,发现布泡料的起始分解温度和最大分解速率温度都低于常规聚酯切片。用Kissinger法分析常规聚酯切片和白布泡料的热降解动力学,样品的ln(β/T2max)和1000/Tmax之间均呈现良好的线性关系,说明Kissinger方程可以很好地表述其热降解过程。计算发现白布泡料的活化能和指前因子均低于常规聚酯切片。     

碳纳米管/PP纤维抗静电性能研究

采用共混纺丝的方法将碳纳米管加入到丙纶中 ,并且通过测量其摩擦静电荷量来研究其抗静电性能的变化。结果表明 :单独添加少量碳纳米管难以提高PP纤维的抗静电性能 ;而添加含有碳纳米管的复合抗静电剂 ,可以有效地提高PP纤维的抗静电性能。     

抗静电剂对抗静电PET纤维表面形态的影响

以己二酸聚乙二醇胺盐,己二酸己二胺盐和ε－己内酰胺为单体,经真空共缩聚合成共缩聚醚酰胺,用ＤＳＣ和ＴＧＡ测定了其热性能。将共缩聚醚酰胺和ＰＥＴ熔融共混熔纺成纤维,测定了纤维的抗静电性能并用扫描电镜研究了抗静电纤维的微区形貌。     

PET—PEO—DSAS—NaCl四元共混改性涤纶抗静电性能的研究

本研究采用PEO—DSAS—NaCl复合抗静电剂与PET进行熔融共混纺丝,制备了具有优良抗静电性及耐久性的抗静电涤纶纤维。通过对改性纤维的共混形态、力学性能及抗静电性能的研究,探讨了复合抗静电剂的作用机理及耐洗涤性原因。认为在PET—PEO—DSAS—NaCl四元共混体系中,复合抗静电剂各组分间可产生效果加强的协同作用(Potentiation Synergism),而使得抗静电及耐久性大大优于各组分单独使用时抗静电性及耐久性的代数加和。