两种碳纤维前驱体的对比

采用国产和日本产聚丙烯腈原丝，通过纤维强度、伸长率、纤度、纤维相对分子量和溶液性能等常规分析，C、N、H元素分析，DSC、TG、IR、X射线、扫描电镜和透射电镜分析，找出两种原丝在强伸度、分子量、熔点、元素含量、结晶度及其表面形貌等结构与性能的差别。研究结果表明：与国产原丝相比，日本原比的断裂强度、分子量、结晶度及取向度较高，断裂伸长率较低。     

沥青纤维的预氧化研究(Ⅰ)——纤维结构的变化

为了对国产各向同性石油沥青纤维的氧化性能进行分析,给今后深入系统地研究其氧化规律打下基础,本文用自制的氧化炉将软化点在220～243℃范围内的四种沥青纤维于空气中进行了预氧化处理,对原丝及预氧化丝进行了增重分析、元素分析、红外分析和在氯仿中的不溶性分析。结果表明:在选定的氧化条件下,沥青纤维的分子之间产生了交联结构,预氧化丝的耐热性和不溶解性都得到了明显的改善。这说明国产通用级石油沥青具有制造碳纤维所需的氧化性能。     

利用拓展关联度计算模型评价PAN原丝的性能

利用拓展关联度计算模型 ,对不同工艺条件下制备的碳纤维聚丙烯腈原丝进行综合性能评价 .分析了由四种不同工艺条件制备的聚丙烯腈原丝性能 ,分析结果表明 :不是单一工艺参数影响原丝的性能 ,而是聚合与纺丝的综合工艺条件共同决定原丝的综合性能 ,即制备高性能碳纤维原丝不仅需要精良的设备 ,而且需要合适的分子量、固含量、总牵伸倍数和理想的凝固条件等因素     

微波催化法制备壳聚糖及其膜性能研究

采用微波催化法制备了具有不同分子量及脱乙酰度的壳聚糖,探讨了反应时间对壳聚糖分子量和脱乙酰度的影响,并考察了壳聚糖分子量对其膜结晶性能、透气性能和拉伸性能的影响.结果表明:壳聚糖膜的结晶度随分子量的增加而降低,随成膜时间的延长而增加;壳聚糖膜的透氧气和二氧化碳性能均随着其分子量的增大而减小;壳聚糖膜拉伸强度随其分子量的增大而减小,其断裂伸长率随分子量增大而有所增加.     

沥青纤维的预氧化研究（I）：——纤维结构的变化

为了对国产各向同性石油沥青纤维的氧化性能进行分析，给今后深入系统地研究其氧化规律打下基础，本文用自制的氧化炉将软化点在２２０～２４３℃范围内的四种沥青纤维于空气中进行了预氧化处理，对原丝及预氧化丝进行了增重分析、元素分析、红外分析和在氯仿中的不溶性分析。结果表明：在选定的氧化条件下，沥青纤维的分子之间产生了交联结构，预氧化丝的耐热性和不溶解性都得到了明显的改善，这说明国产通用级石油沥青具有制造碳纤     

利用拓展关联度计算模型评价PAN原丝的性能

利用拓展关联度计算模型，对不同工艺条件下制备的碳纤维聚丙烯腈原丝进行综合性能评价。分析了由四种不同工艺条件制备的聚丙烯腈原丝性能，分析结果表明：不是单一工艺参数影响原丝的性能，而是聚合与纺丝的综合工艺条件共同决定原丝的综合性能，即制备高性能碳纤维原丝不仅需要精良的设备，而且需要合适的分子量、固含量、总牵伸倍数和理想的凝固条件等因素。     

氨水预处理时间对PAN原丝结构和性能的影响

为了研究90℃下氨水预处理时间对聚丙烯腈( PAN)原丝结构和性能的影响,采用傅里叶转变红外光谱(FT-IR)、元素分析(EA)、纤维收缩率和差示扫描量热分析(DSC)对氨水预处理前后PAN原丝的结构转变和热性能变化进行表征分析.结果表明,氨水预处理引发了PAN原丝的环化反应,使得原丝颜色由最初的白色变为黄色,并且延长氨水预处理的时间可有效增加原丝中的-C＝N-C＝N-结构;此外,未经处理的原丝在热稳定化过程中的加热速率不能超过4℃/min,而氨水预处理则能提升原丝可承受的最大加热速率,当预处理时间达到30 min时可使原丝能承受的最大加热速率提高到6℃/min.     

聚乳酸纤维的合成加工与应用

阐述了聚乳酸的合成方法、聚乳酸纤维的纺丝成型方法、聚乳酸纤维的结构性能及主要应用范围.合成高分子量聚乳酸的主要方法有开环聚合、扩链聚合、溶液聚合及熔融固相聚合等.采用适当高分子量的聚乳酸树脂经干法纺丝或熔融纺丝可以制备聚乳酸纤维,聚乳酸具有高结晶和取向性,除具有特有的生物降解性外,聚乳酸纤维在强度、模量、断裂伸长率等方面可以与聚酯、尼龙等合成纤维相媲美.聚乳酸纤维广泛应用于纺织、卫生医疗、建筑、农林等行业.     

微波催化法制备壳聚糖及其膜性能研究

采用微波催化法制备了具有不同分子量及脱乙酰度的壳聚糖,探讨了反应时间对壳聚糖分子量和脱乙酰度的影响,并考察了壳聚糖分子量对其膜结晶性能、透气性能和拉伸性能的影响．结果表明：壳聚糖膜的结晶度随分子量的增加而降低,随成膜时间的延长而增加;壳聚糖膜的透氧气和二氧化碳性能均随着其分子量的增大而减小;壳聚糖膜拉伸强度随其分子量的增大而减小,其断裂伸长率随分子量增大而有所增加．     

国产对位芳纶纤维常态及集束、加热条件下的强伸性能研究

基于国产对位芳纶与Kevlar的SEM形貌、强伸性能、表面性能、微分热力学、DTG等所进行的实验分析,研究了定伸长、集束、加热等条件对纤维强伸性能的影响,得出国产对位芳纶纤维、Kelvar纤维的SEM形貌、强伸性能及表面摩擦性能差异,拟合了纤维集束、加热温度与强伸性能的关系,求出与Kevlar同等载荷的集束根数等结果,能为国产对位芳纶纤维开发及产品研制提供参考.     

凝固浴中加入碳纳米管对ＰＡＮ碳纤维原丝结构性能的影响

在凝固浴中加入经酸处理的多壁碳纳米管（MWNTs）,制得多壁碳纳米管-聚丙烯腈纤维,并对其进行了表征．结果表明：在凝固浴中加入酸处理MWNTs,对填补PAN碳纤维原丝内部的微孔有明显的作用;对PAN原丝的结晶结构几乎没有影响;降低了原丝的晶区取向;提高了原丝的断裂强度、断裂伸长率及拉伸韧度．     

Effect of Post-spinning Modification on the PAN Precursors and Resulting Carbon Fibers

The impregnation of a special grade PAN precursor,fibers wus carried out in a 8 wt% KMnO4 aqueous solution to obtain modified PAN precursor fibers. The effects of modification on the chemical stncture and the mechanical properties of precursor fibers thermally stabilized and their resulting carbon fibers u＇ere characterized by the combiination use of densities, wide-angle X-ray diffraction （WAXD）, X-ray photoelectron speetroscopy （XPS）, elemental analysis （ EA ）, Fourier traasform infrared spectroscopy （FT-IR） and scanning electron microscope （SEM）, etc.KMnO4 as a strong oxidizer can swell, oxidize and corrode the skin of a precursor.fiber, and transform C≡N groups to C≡N ones, meamchile , it can decreuse the crystal .size increuse the orientation index and the costallinity index, furthermore it can increuse the densities of modified PAN precursors and resuhing thermally stabilized fibers. As a result, the carbon fibers developed from modified PAN fibers show an improvement in tensile strength of 31.25 % and an improvement in elongation of 77.78 % , but a decrease of 16. 52% in Young＇s modulus.     

细纤度蚕丝的力学性质与其微细结构的研究

本文研究了细纤度蚕丝和普通纤度蚕丝在力学性质与微细结构上的差异.用X射线衍射法测定了丝素的结晶度和晶区取向指数,用干涉显微镜测定丝素的双折射率.同时,计算了丝素分子整体的取向指数及非晶区取向指数.实验结果表明,蚕丝在小负荷条件下的力学性质(初始模量、屈服强度和屈服伸长率)主要取决于丝素的非晶区取向指数;蚕丝在大负荷条件下的力学性质(断裂强度、断裂伸长率)则决定于丝素分子整体的取向指数.上述力学性质与丝素的结晶度之间似不存在明显的依存关系.     

用透射电镜研究湿纺原丝-预氧丝-炭纤维的微观晶貌

借助于透射电镜 ,对表面化学改性处理后的炭纤维原丝及预氧丝的形貌、表面及内部结构进行初步的研究 ,并对在连续炭化时不同温度区间所得到炭纤维的形态进行了分析 ,结果表明 :用TEM可以分析聚丙烯腈原丝及预氧丝和炭纤维的内部和表面的缺陷 ,作为生产炭纤维的原丝应该具有高的取向度和结晶度 ,并且内部缺陷要尽量的少     

假发纤维拉伸力学性能探讨

以目前市售的几种假发原料为测试样品,探讨了各自在干、湿状态下纤维的拉伸性能;分析了真人发的强伸性能及其影响因素,包括不同轴向部位、不同拉伸速度、不同夹持长度以及不同处理方式的影响．实验结果表明,胶原蛋白／PAN共混纤维假发与真人发在干态条件下的拉伸性能较为接近;在湿态下,真人发具有比其他假发纤维大的伸长率,保形性较好;速度与夹持长度对人发纤维的强伸性能有明显的影响;人发经强化梳理后,断裂强度与伸长略有下降,而皮质部分受损的人发纤维,强伸性能显著下降．     

木棉纤维结构与性能研究

利用光学显微镜和扫描电镜研究木棉纤维的表面结构,利用单纤维强力测试仪测试木棉纤维的拉伸性能,测得断裂强力为0．3—0．7cN,断裂伸长率为4％-8％．利用红外光谱仪确定木棉纤维的分子组成和结构,利用x射线衍射仪测得木棉纤维的结晶度约为36％,对木棉纤维的细度和回潮率进行了测试,并对实验结果进行了合理的分析．     

凝固浴对蓄热调温聚丙烯腈纤维性能的影响

以聚酰胺石蜡相变微胶囊(MEPCM)为相变材料,硫氰酸钠(NaSCN)水溶液为溶剂,通过湿法纺丝工艺制备MEPCM质量分数为16.7%的蓄热调温聚丙烯腈纤维,考察了凝固浴中NaSCN质量分数对纤维性能的影响。随着NaSCN质量分数的增大,纤维的线密度增大,断裂强度、热收缩率和沸水收缩率下降,断裂伸长率和钩接强度先增大后减小。通过实验分析确定最佳NaSCN质量分数为10%,在此条件下制备的蓄热调温聚丙烯腈纤维强度为1.35cN/dtex,热焓值为26.0J/g,MEPCM在纤维中的热效率达到78.4%,具有良好的物理机械性能和较好的蓄热调温性能。     

涤纶后纺工艺与纤维结构性能的关系——天津石化公司涤纶厂引进生产线和国产生产线后纺工艺对纤维结构及力学性能的影响

本文考查了天津石化公司涤纶厂后纺车间引进的日本东洋纺TK-61(以下简称2~K生产线)和国产LVD802(以下简称6~K生产线)两条生产线的工艺参数对纤维聚集态结构及力学性能(主要是断裂强度,断裂伸长和伸长10％应力)的影响。结果表明:由于上述两条生产线后纺工艺不同,尤其是牵伸及热定型的温度相差较大,使所得纤维的聚集态结构明显不同,以致引起纤维的力学性能、尤其是伸长10％的应力有明显差异。     

活性碳和LiOl添加剂对聚丙烯腈超细纤维的影响

将活性碳粉末和LiCl粉末分别加入聚丙烯腈纺丝液中,采用滚筒接收的静电纺丝方法制备具有定向排列分布的超细纤维。采用电子扫描显微镜观察纤维表面形态,采用红外光谱仪和X射线衍射仪分析纤维内部结构,采用KE孓G1拉伸仪测试纤维膜的力学性能。分析发现：添加剂的加入会改善纤维沿滚筒旋转方向的定向排列程度但都降低材料的拉伸强力;随着活性碳含量的增加,纤维的直径逐渐增加,纤维膜的力学性能变差;而LiCl加入后提高了纤维中大分子的取向排列程度,纤维膜的断裂强度呈现先增大后减小的趋势;当LiCl含量为0．6％时,纤维具有较好的断裂伸长率。     

粉料对远红外丙纶熔体和纤维性能的影响

本文分析了远红外丙纶的熔体性质和纤维的力学、动态力学性能．结果表明，远红外丙纶中粉料对其性能有一定影响．远红外丙纶熔体的剪切应力和表观粘度均比纯丙纶高．远红外丙纶纤维具有良好的拉伸性能，随着拉伸倍数的增加，纤维的强度、动态模量升高，伸长率降低．