对位芳纶浆粕结构及性能的表征

对4种造纸用芳纶浆粕的结构与性能进行了研究,探讨了造纸用芳纶浆粕的表征方法.用光学显微镜及SEM观察纤维形态.用kajaani FS-200测定纤维的粗度、平均长度及长度分布;用打浆度、保水值表征浆粕的滤水性;用BET法测定浆柏的比表面积;比较了4种造纸用芳纶浆粕的抄造性能及芳纶纸的物理强度.结果表明,芳纶浆粕纤维的表面细纤维化程度、打浆度、保水值、比表面积的变化呈现一致的规律性.纤维粗度、长度变化规律性不明显,这种评价方法可以有效地表征浆粕的性能,在抄造芳纶特种纸时,要综合考虑浆柏纤维的长度、粗度以及比表面积等相关因素.     

对位芳纶纤维成纸性能研究

本研究针对芳纶纤维的抄造特性,初步探讨了芳纶纤维的预处理、打浆性能与纤维微观形态对芳纶纸性能的影响。研究表明,芳纶短切纤维用十二烷基苯磺酸钠(LAS)预处理后,可以明显改善其分散性能;芳纶浆粕纤维在槽式打浆机中进行打浆处理,在一定范围内,随着打浆度的提升,可以有效提升芳纶纸成纸性能。     

芳纶Ⅲ/聚苯硫醚浆粕悬浮液分散性及成纸初探

芳纶纤维混合悬浮液在水中的分散性对高性能芳纶纸成纸性能及力学性能至关重要。采用聚苯硫醚(PPS)纤维浆粕和芳纶Ⅲ短切纤维为原料,通过湿法抄造及热压的方式制备芳纶Ⅲ/PPS复合纸。重点研究PPS浆粕纤维的直径和打浆程度对芳纶Ⅲ/PPS悬浮液的分散性、复合纸的成纸性能和纸张强度的影响。结果表明,当PPS浆粕纤维直径为6～10μm、打浆程度为额外负载3 kg和打浆时间为15 min时,芳纶Ⅲ/PPS混和悬浮液有良好的分散性且成纸强度高。研究揭示了PPS浆粕纤维形态影响芳纶纤维混合悬浮液的机制,同时为高性能芳纶纸的制备奠定了理论基础。     

对位芳纶浆粕纤维形态特性与纸张性能

对比分析了进口与国产两种对位芳纶浆粕纤维的微观形态、纤维尺寸分布、比表面积、纸张性能,以及晶态结构、热学性能等特性,并在此基础上探讨了浆粕纤维不同形态结构和性能对所抄芳纶纸增强效果的影响。结果表明,国产芳纶浆粕纤维无论是纸张性能还是结构仍然有较大的改进空间;更柔顺的纤维形态、更大的比表面积、更均匀的纤维尺寸分布以及更加完善的晶态结构均能改善浆粕纤维在复合材料中的增强效果。     

对位芳纶沉析纤维及其纸基材料性能的研究

采用扫描电子显微镜、比表面积仪、纤维形态分析仪、X射线衍射仪等对比分析了对位芳纶沉析纤维和对位芳纶浆粕纤维的微观形貌、形态参数、结晶结构以及成纸性能。实验表明,与对位芳纶浆粕纤维相比,对位芳纶沉析纤维呈非粒状且尺寸较小,外形上既像皱膜又像薄片,表面活性高,比表面积大,达到7.35 m2/g;纤维细碎化程度高,长度均一性好,柔软性好,强韧性高;结晶度为28.55%,具备细微丝晶结构,有利于成纸的匀度和强度;配抄成纸机械强度和电气性能均高于对位芳纶浆粕纤维配抄的纸。     

打浆方式对纸基芳纶纤维性能及纸张强度的影响

主要研究了槽式打浆和 PFI 打浆对芳纶 1414 纤维形态结构及成纸性能的影响.研究表明:芳纶 1414 短切纤维不适宜进行打浆,进行适当的预处理可以改善其在水溶液中的分散性能,浆粕纤维槽式打浆效果优于 PFI 打浆,当打浆度为 40°SR 左右时,纸张强度较未打浆有较大提高.     

对位芳纶纤维的槽式打浆研究

采用槽式打浆设备制备对位芳纶浆粕,通过正交试验,探讨了前处理条件、打浆工艺条件,如打浆时间、挂刀负荷、浆浓等对芳纶浆粕形态结构、比表面积、纤维重均长度以及纸页匀度、力学性能的影响,为芳纶纸的研制提供一定的理论指导。     

对位芳纶纤维的动态力学分析

基于对对位芳纶纤维及对位芳纶纸进行动态力学分析,探究了对位芳纶纤维在一定频率的交变力作用下的应变行为及纸基材料内部分子的运动。研究表明,温度由低到高时,对位芳纶纸基材料经历了玻璃态、高弹态、黏流态3种不同的状态;由于结晶度较高的对位芳纶短切纤维的贡献,配抄纸样的初始储能模量高于纯浆粕纤维;热压可以使芳纶浆粕纤维发生重结晶,提高结晶度,有利于改善纤维的储能模量;通过动态力学温度谱图,可以从微观角度说明抄造芳纶纸用的对位芳纶短切纤维和对位芳纶浆粕纤维的共混性很好。     

对位芳纶纸性能研究

针对对位芳纶纤维(PPTA)的抄造性能,研究了浆粕纤维与短切纤维的纤维形态、纤维配比以及抄造方式对成纸性能的影响,并添加间位芳纶沉析纤维与PPTA配抄来探讨对位芳纶纸的性能。实验结果表明,采用层合法成形,PPTA浆粕纤维与短切纤维质量比为7∶3时,成纸性能达最佳值,并且添加沉析纤维可以明显增强对位芳纶纸的机械性能。     

聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕形态结构与抄造性能

聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)浆粕对PPTA纸的成形起着重要的作用,但是浆粕形态复杂难以表征。本文通过比表面积、扫描电镜(SEM)和长径比等测试方法研究了PPTA浆粕的形态结构,用打浆度和动态滤水性的测定来表征PPTA浆粕的滤水性能,并分析了各浆粕的抄纸性能。     

对位芳纶沉析纤维对芳纶纸基材料结构和性能的影响

对位芳纶沉析纤维是一种采用物理沉析法制备而得的新型芳纶纤维,为解析这种纤维的形态特征与其芳纶纸基材料(对位芳纶沉析纤维和对位芳纶短切纤维组成)结构和性能之间的相关性,采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)表征了该纤维的表观形貌;通过纤维质量分析仪(Morfi Compact)分析了该纤维的形态参数;利用压汞仪(MIP)测定了芳纶纸基材料的孔隙结构参数;并探讨了对位芳纶沉析纤维对芳纶纸基材料孔隙结构和物理性能的影响。结果表明,对位芳纶沉析纤维呈薄膜褶皱状、形态细小、表面粗糙、易于分散;纤维质均长度为0.479 mm,细小纤维含量为71.9%,尺寸均一性好、细碎化程度高,利于芳纶纸基材料的复合增强;对位芳纶沉析纤维能显著改善芳纶纸基材料的结构,直接影响其机械性能和绝缘性能,最佳含量应为70%左右。     

腈纶预氧化丝/芳纶针刺滤材的性能

为获得低成本、高效率空气过滤材料,制备了一种以腈纶预氧化丝为主,并混入不同质量分数芳纶的复合滤材,对其形态、纤维缠结性能、力学性能、透气性、孔径尺寸和过滤性能等进行表征和分析。结果表明：纤维的直线段长度可用来表征滤材纤维缠结程度;添加芳纶,提高了纤维缠结程度和滤材的致密性,提高了滤材断裂强力和 断裂伸长率,减小滤材孔径尺寸;对于粒径≧1.0 μm 和≧2.5 μm 的微粒,芳纶质量分数小于10% 时,复合滤材过滤效率无明显变化,芳纶质量分数大于10%时,复合滤材过滤效率随着芳纶质量分数增大而显著提高。     

芳纶纤维与浆粕材料界面结构的TEM表征

采用透射电镜（TEM）对芳纶纤维/浆粕界面特征进行表征,探讨了界面微观结构与芳纶纸基材料综合性能的相关性。TEM观察结果表明,不同制造工艺的纤维,其微细纤维的精细程度有较大差异;热压过程并没有使得芳纶微纤维间熔融为一体,而是在纤维与基体间形成一个相互交叉的过渡区界面。界面的结构也不尽相同,纤维与浆粕间界面结构或形成镶嵌的＂钉扎型＂,或形成＂间隙型＂界面。这些结构对纤维与浆粕间的结合性能造成明显差异,因而对纸张物理性能也有明显的影响。     

热分析技术在芳纶纤维中的应用研究

介绍了差热分析（DTA）,差示扫描量热法（DSC）,热重法（TG）和动态热机械分析（DMTA）等热分析技术在芳纶纤维热性质分析方面的应用进展。指出芳纶纤维在热压时形态和结构会发生变化,通过对芳纶纤维热性能的研究,可以调整纤维加工条件,改善纤维性能。     

FT-IR分析芳纶纸基纤维氢键结构

高性能芳纶纤维除了刚性芳环结构贡献外,分子链之间的氢键结构也对其性能有显著影响。本研究采用傅里叶红外光谱分析方法,对比了不同芳纶纤维的红外吸收峰与吸收强度的差异性,揭示不同芳纶纤维表观结晶性能的差异性。研究结果表明:所用的3种芳纶纤维化学结构并无明显差别,而吸收强度的不同很大程度来源于大分子链之间的氢键缔合程度的不同。本方法可以应用于其他含酰胺键的聚合物纤维研究工作。     

芳纶Ⅲ纤维的原纤化研究

对芳Ⅲ纤维进行原纤化处理并对原纤化过程中纤维的形态结构变化进行了研究。SEM观察发现:芳Ⅲ纤维在原纤化过程中出现皮层剥落、结构疏松、轴向劈裂、进一步解离从而实现原纤化。对制备的芳Ⅲ原纤化浆粕进行表征,结果表明制得的浆粕打浆度达到60°SR,保水值为261%,比表面积9.42m2/g,结晶度42.49%。     

芳纶表面氧化改性研究

通过利用具有氧化性的双氧水对芳纶进行表面改性的试验及其分析,研究芳纶改性前后机械性能以及表面形态的变化情况。采用扫描电子显微镜观察处理前后芳纶的表面形态特征;以夹角余弦幅度法确定权重,利用模糊正交法的理论与方法处理试验数据,得出模糊综合评价值,从而得出芳纶表面氧化改性最佳工艺参数:双氧水浓度30%(质量分数),温度60℃,时间30min。     

产业用高性能纤维的理化性能分析

纺织纤维鉴别是根据各种纤维特有的物理、化学等性能,采用不同的分析方法对样品进行测试,通过对照标准照片、标准谱图及标准资料来鉴别未知纤维的类别。分析了碳纤维、芳砜纶、芳纶的表面形态、集聚态结构、热性能、结晶结构及化学溶解性能等理化性能,为进一步探讨高性能纤维的定量检测方法提供了理论依据。     

PFI打浆对桉木CTMP纤维形态和物理性能的影响

采用PFI磨对桉木CTMP进行打浆,研究了打浆对浆料纤维形态、光学性能和强度性能的影响.利用Kajaani FS-300分析仪分析了纤维长度、宽度、粗度、卷曲、扭结等形态参数及细小纤维含量的变化.结果表明:随着打浆度的增加,纤维长度、粗度、细小纤维含量均呈现出减小趋势,而扭结指数和卷曲指数先增加后减小,抗张指数、零距抗张指数、撕裂指数和耐破指数随着打浆作用的增强呈增加趋势,打浆使白度先增加后减小,使不透明度和光散射系数减小.     

纤维长度对芳纶纤维纸结构和力学性能的影响

讨论芳纶纤维长度对纸页结构和力学性能影响。研究表明,纸页紧度随着纤维长度增加而降低,平均孔径随着纤维长度增加而增加;抗张强度、伸长率、耐破度在长度是1～4mm时,随着纤维长度的增加而增加,4mm以后变化不太明显;撕裂度在1～6mm范围内,都是随着长度的增加而增加。