PBAT含量对PLA基可降解共混切片及复合熔喷非织造布性能的影响

以聚乳酸（PLA）为基体,聚己二酸-对苯二甲酸-丁二酯（PBAT）为增韧剂,聚乙二醇（PEG）为增塑增容剂,利用双螺杆造粒机,通过熔融共混的方法制备了不同PBAT含量的PLA/PBAT/PEG共混切片,并对共混切片的熔融指数、热稳定性、脆断截面的微观形貌进行了分析,结果表明：PEG对PLA/PBAT复合基体增塑增容效果良好,使得PBAT可均匀分散在PLA基体中,呈现出典型的“海岛”结构,提高了PLA基体的韧性。利用往复式熔喷机,制备了PLA/PBAT/PEG复合熔喷非织造布。通过同步热分析仪、扫描电镜、电子万能试验机研究了PBAT含量对复合熔喷非织造布的热性能、微观结构和力学性能的影响。拉伸测试结果表明,适量的PBAT与PEG可以对PLA基复合熔喷非织造布起到协同增强增韧的作用,其中PLA-3(PBAT在PLA/PBAT复合基体中的质量分数为3%)复合熔喷非织造布与同工艺纯PLA熔喷非织造布相比,横向断裂强力提高48.8%,纵向断裂强力提高28.7%,横纵向断裂伸长率均提高一倍以上。     

PP/CHA熔喷非织造布制备工艺及其性能研究

介绍了PP/CHA熔喷非织造布的加工研制过程.通过对所制PP/CHA熔喷非织造布进行纤维细度、力学性能、透气性能、过滤效率和亲水性能测试,分析热空气温度和压力、接收距离等熔喷工艺参数对产品性能的影响.结果表明:纤维直径随热空气温度增加,先减小后增大;随热空气压力增大而减小.强度随热空气压力增大而增大,随接收距离增大而减小.透气率随热空气温度升高而增大,过滤效率随热空气压力增大而增大,吸液率随接收距离增大而增大.     

可生物降解聚乳酸/助剂/聚丙烯复合纺粘非织造布的制备与性能研究

以聚乳酸(PLA)、聚丙烯(PP)为原料,以自制马来酸酐接枝物为助剂,通过综合纺丝机熔融共混制备可生物降解PLA/助剂/PP复合纺粘非织造布,研究纺丝温度、计量泵转速、热辊温度和助剂用量对非织造布物理性能的影响;对牵伸前后的纤维进行了热学性能分析。结果表明,纺丝温度170℃、计量泵转速25r/min、热辊温度60℃及助剂用量12%(wt,质量分数)为复合非织造布的最优制备工艺条件;复合纤维经过牵伸后,总结晶度得到提高。     

空气过滤用电纺聚偏氟乙烯-聚丙烯腈/熔喷聚丙烯无纺布复合材料的制备及过滤性能

为开发高效低阻的空气过滤材料,采用静电纺丝技术制备了聚偏氟乙烯（PVDF）-聚丙烯腈（PAN）复合纳米纤维,并与聚丙烯熔喷非织造布复合制得高效复合过滤材料,研究了PVDF与PAN的质量比对溶液性质、表面形貌、比表面积、透气性和过滤性能的影响。结果表明,当PVDF与PAN质量比为3:5时,其溶液可纺性最好,所得纤维直径均匀,约为0.59 μm;利用BET比表面积分析仪测试可得其比表面积约为PVDF与PAN质量比为2:1时的两倍;利用滤料测试仪对PVDF-PAN/熔喷聚丙烯（PP）无纺布复合滤材的过滤性能进行测试,结果表明,静电纺PVDF-PAN纳米纤维层可显著提高聚丙烯熔喷非织造布的过滤性能,PVDF-PAN/熔喷PP无纺布过滤效率可达99.95%,明显高于熔喷无纺布的过滤效率（65%）,过滤阻力为77 mmH₂O（1 mmH₂O=9.8 Pa）,过滤品质因子达0.0987,远高于熔喷无纺布的过滤品质因子0.0168,过滤效果得到显著提升。      

人工智能方法用于熔喷过程在线检测的研究

熔喷生产最终产品质量的控制，对于过程优化具有重要的意义。产品质量的在线检测是过程监测与质量控制必不可少的。本文首次在熔喷系统中引入人工智能的研究方法，对熔喷非织造布的厚度与纤维直径进行在线预测。实测数据与人工神经网络的预测结果吻合较好，从而证实了人工神经网络用于模拟熔喷过程的可行性。网络的输入包括：挤出机温度、喷头温度、熔融体挤出速率、空气流率及接收距离。神经元计算的输出是纤维直径与熔喷非织布的厚度。文中进一步提出了将神经网络与专家系统相结合的研究路线，以实现熔喷过程的优化控制。     

甲基丙烯酸酯接枝改性熔喷聚丙烯非织造布制备及性能研究

以熔喷聚丙烯非织造布为基材,甲基丙烯酸丁酯为单体,过氧化苯甲酰为引发剂,甲苯、吐温-80为表面活性剂,制备了甲基丙烯酸丁酯接枝改性熔喷聚丙烯非织造布(BMA-g-MBPP)。利用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X-射线光电子能谱(XPS)对接枝改性非织造布结构进行了表征;考察了反应温度、接枝反应时间、单体浓度、引发剂用量等参数对接枝效果的影响。结果表明,当反应条件适当时,最佳接枝率为15.8%,(BMA-g-MBPP)对甲苯的饱和吸附率为14.5g/g。     

离子液体中再生纤维素纤维的制备及表征

以离子液体为溶剂,采用干喷-湿纺法制备再生纤维素纤维,通过正交设计和系统试验考察了气隙长度、喷头拉伸比、凝固浴浓度和凝固浴温度等工艺参数对再生纤维素纤维力学性能的影响,探究了该体系的最佳纺丝工艺条件,并对此条件下的产物进行表征分析。结果表明,对于该体系,纺丝工艺参数中凝固浴浓度和拉伸比对纤维的拉伸强度、初始模量的影响较大,凝固浴温度对纤维断裂伸长影响较大。此外,最佳工艺条件下制备的再生纤维素纤维具有较高的结晶度,较好的热稳定性及光洁的表面形态。     

夜光非织造布和夜光机织布性能对比分析

采用纺粘法成功制备了夜光非织造布,分析比较了含相同比例发光材料的夜光机织布与夜光非织造布的性能差异。通过分析得出结论:与夜光机织布相比,夜光纺粘非织造布的纤维表面颗粒状物质较少,表面较光滑;同时其耐摩擦性能、发光性能明显高于夜光机织布,但拉伸断裂性能较低。     

耐热水PVA电纺纳米纤维的制备研究

由聚乙烯醇(PVA)的醋酸水溶液通过静电纺丝制得了完全水解的PVA纳米纤维。对纺丝得到的纳米纤维进行热处理后PVA纳米纤维显示出耐热水性能,并且纳米纤维非织造布的拉伸机械性能得到了大幅提高。同时纤维表面仍有亲水性,Fe_3O_4磁铁粒子通过水热合成均匀的沉积到PVA纳米纤维的表面上,制备出带有磁性的非织造布。     

两步溶解法制备纤维素/[BM IM]Cl体系的再生纤维素纤维

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)为溶剂,采用间接溶解法(即先在含水[BMIM]Cl中溶胀后再减压蒸馏去除多余的水使之溶解)制备了纤维素/[BMIM]Cl纺丝液,通过干湿法纺丝制得再生纤维素纤维。探讨了纺丝速度对纤维的结构与性能的影响,研究了纤维的热稳定性及表观形态。结果表明,随着纺丝速度的提高,喷头拉伸比增大,纤维素大分子取向度和结晶度提高,聚集态结构更加完善,纤维的平均微孔孔径逐渐减小,纤维的力学性能相应提高。此外,再生纤维素纤维具有较好的热稳定性及光洁的表面形态。     

仿生高取向结构聚乳酸/聚乙二醇/十二烷基硫酸钠熔喷非织造材料的原位牵伸制备及定向导液特性

为增强聚乳酸（PLA）超细纤维非织造材料的液体定向传输能力，选用聚乙二醇（PEG）和十二烷基硫酸钠（SDS）改善PLA的亲水性，并通过原位牵伸辅助的熔喷成型工艺制备了仿生高取向结构PLA/PEG/SDS超细纤维非织造材料，研究了不同牵伸倍率对材料结构与性能的影响。结果表明，PLA/PEG/SDS共混聚合物的玻璃化转变温度为50℃左右，适合进行牵伸；随着牵伸倍率从1.0增加至2.0，高取向度纤维（取向角度≤20°）数量从10%增大至67%，纵向拉伸断裂强力提升151.5%，液体爬升高度从20 mm增大至62 mm。仿生高取向结构PLA/PEG/SDS熔喷非织造材料定向导液特性得到增强，因此满足其在加湿器、雾化器和3D打印机等微流体传输领域的应用。     

驻极体-增塑剂复合改性聚乳酸熔喷非织造材料的制备及性能

分别采用无机纳米SiO₂或一种商用有机助剂（O-electret）作为驻极体改性剂,并通过引入环氧大豆油（ESO）和聚乙二醇（PEG）作为增塑剂对聚乳酸（PLA）进行了复合改性,在传统工业熔喷生产线上制备了具有可生物降解特性的驻极体-增塑剂/PLA熔喷非织造复合材料。利用转矩流变仪和熔融指数仪测试了复合改性PLA切片的流动性,发现加入ESO和PEG能使熔融指数提高到110 g/10 min。利用DMA测试了驻极体-增塑剂/PLA熔喷非织造复合材料的力学性能,发现采用增塑剂改性后能显著提高材料的拉伸强度和塑性。利用滤料综合性能测试台测试了的驻极体-增塑剂/PLA熔喷非织造复合材料的过滤性能,结果显示,驻极改性能够使其过滤PM2.5的效率提高至86%及以上。利用SEM研究了驻极体-增塑剂/PLA熔喷非织造复合材料表面的微观形貌,结果表明,采用驻极体改性后,细纤维的比例显著增加;采用增塑剂改性使纤维更细更长,纤维间交错更加复杂。      

梯度结构双组份纺粘水刺超细纤维非织造布透气性能数值模拟

为探究梯度结构对双组份纺粘水刺超细纤维非织造布透气性能的影响,采用三步法工艺制备了系列梯度结构双组份纺粘水刺超细纤维非织造布并测试其特征参数;利用Geodict软件建立了梯度结构双组份纺粘水刺超细纤维非织造布的三维纤维分布模型,分析了梯度结构对超细纤维非织造布的流速、流线和流场压力的影响,预测了其透气系数,结果分别为3544.07 mDarcy,2527.90 m Darcy,2320.68 m Darcy,1860.18 mDarcy和1770.46 mDarcy。得到的模拟结果与实验数据吻合良好,验证了模拟结果的有效性,揭示了梯度结构与性能之间的构效关系,且表明梯度结构明显的双组份纺粘水刺超细纤维非织造布具有较高的透气性能。     

牵伸速度对夜光纺粘非织造布性能的影响

在夜光纺粘非织造布加工过程中,通过调整牵伸气流的速度,制得不同结构的夜光非织造布,研究了牵伸气流速度对夜光纺粘非织造材料外观形貌、热学性能及光学性能的影响。结果表明:随着牵伸气流速度的增加,夜光纺粘纤维的直径逐渐减小,同时夜光纺粘纤维表面分布的发光材料颗粒增多;余辉初始亮度、发射光强度随着牵伸速度的增加逐渐降低,牵伸气流速度对夜光非织造材料的晶型结构无影响。     

阻燃聚酯非织造空气过滤材料的研究

讨论了阻燃聚酯非织造空气过滤材料的生产工艺参数对产品阻燃性能、力学性能、过滤效率和透气性的影响。结果表明，胶液中阻燃剂含量及喷胶压力是影响产品阻燃效果的重要因素，产品的力学性能随喷胶压力增大而提高；随纤维纤度增大，产品的透气性有所降低。     

医疗用非织造材料的加工技术及发展

结合非织造材料在医疗领域的发展现状,选取了4种医疗非织造布所使用的原材料,从本身特性及在医疗中应用优势出发,介绍了聚丙烯、聚乳酸纤维、生物基纤维、再生纤维素纤维的研究现状;再从工艺特点与用途方面,阐述了纺粘法、熔喷法、SMS复合技术、纺粘水刺复合技术4种医用非织造布加工技术;重点总结出国外医用非织造布新型加工工艺,包括后整理工艺、静电纺技术以及其他改进工艺,介绍了新型工艺改进流程、改进后特性及在未来医疗中的应用;为医用非织造材料的选择与加工提供一定的理论依据和技术支持。     

聚酯-聚酰胺6中空桔瓣超细纤维/Lyocell纤维非织造复合材料的制备与性能

采用纺粘技术制备聚酯-聚酰胺6(PET-PA6)双组份中空桔瓣纤维,并与Lyocell纤维网复合,经高压水刺制备双层复合结构的PET-PA6/Lyocell非织造材料,研究了纤维复合比例及面密度对复合非织造材料性能的影响。结果表明:PET-PA6/Lyocell复合非织造材料具有明显的三维立体结构和双层复合结构,PET-PA6纤维裂离后纤维等效直径介于3.60~6.50 μm之间,Lyocell纤维的直径介于9.30~11.50 μm之间,且有部分原纤化的微原纤维。面密度一定时,PET-PA6/Lyocell非织造材料相比于PET-PA6非织造材料,亲水性能有明显的提升,当PET-PA6与Lyocell纤维含量比值为1∶1时(面密度为160 g/m2),透气率为249.47 L/(cm2·s),提升117.83%;透湿率为4 035 g/(m2·24 h),提升36.01%;柔软度为4.39 mm,提升67.56%;同时力学性能有所增加,纵横强力比由1.5降至1.2,相差幅度明显降低;但热稳定性有略微的下降。随着的面密度增加,复合非织造材料的透气透湿性能逐渐降低,柔软度降低,力学性能有所增强。Lyocell纤维的复合使非织造材料的综合性能有了明显的提升,非织造布的三维立体结构和双层复合结构与天然皮革的微观结构相似,有望在超细纤维合成革基布领域得到应用。      

谷朊纤维制备及其柠檬酸交联处理研究

以谷朊粉为原料,利用湿法纺丝方法制备再生蛋白质纤维。讨论了剪切速率、还原剂用量、静置时间、静置温度对纺丝液黏度的影响,以及交联处理时柠檬酸浓度、时间、温度、pH对纤维拉伸性能的影响。结果表明,当纺丝液还原剂用量为0.9%~1.1%(w/w),静置温度为20~25℃、静置时间为24~30h,纺丝液表观黏度在120~125Pa·s范围内,能够纺制性能较好的纤维;谷朊纤维经柠檬酸溶液交联处理后,拉伸力学性能提高,在浓度0.9mol/L、温度50℃、pH9,时间2.5h条件下处理后的纤维断裂强度最高。谷朊纤维可潜在应用于生物医疗、纺织等领域。     

一种高剥离强度和透气性的玻纤/纺粘无纺布复合滤材的制备工艺与性能

玻纤滤材具有过滤精度高和纳污量大等优点,但其耐折和耐压性能较差,需要与非织造布复合以提高其加工性和使用寿命,但传统的上胶复合工艺容易造成玻纤复合滤材透气性下降。将热熔胶树脂颗粒通过熔喷技术以超细纤维形式均匀负载到纺粘布上,进一步利用热轧复合技术与玻纤滤材复合,得到了剥离强力高、透气性基本不变的玻纤/纺粘复合滤材。通过对比复合玻纤滤材的剥离强度和透气性变化,发现超细纤维负载量对复合滤材的性能影响最大,当负载量为8 g/m²时,复合滤材剥离强度即可达到要求,对透气性也不会造成明显影响。综合考虑产品性能与生产实际,建立了最佳复合工艺为上胶量8 g/m²、辊间距0.3 mm、热轧温度120℃、热轧速度15 m/min,在此工艺下玻纤滤材和纺粘布间达到了较好的粘合效果,且复合滤材透气性变化较小。     

醋酸纳米纤维夹心材料的制备及截滤性能研究

利用静电纺丝技术,在熔喷非织造布上分别沉积1、3、5、7、9min质量分数为10%的醋酸(CA)纳米纤维膜,并以纳米纤维膜为芯、制备熔喷非织造物为表里层的夹心材料。采用扫描电镜对CA纳米纤维膜及夹心材料进行形貌表征,测试孔径大小及分布,并对透气性和滤菌等截滤性能进行测试。结果表明:在实验范围内,纳米纤维连续均匀,直径分布在250～300nm之间;夹心材料孔径变小、孔隙分布均匀,孔径由10μm下降到3.5μm以下;纺丝时间对夹心材料透气性及滤菌性能有显著影响,但纺丝时间在1～5min范围内,对透气率影响较少,而滤菌效果明显改善;在纺丝时间为5min时,夹心材料透气率仅下降38mm/s,细菌过滤效率由27%左右提升至80%以上,可应用于医用口罩及其他防护产品。