金属螯合型P-N协效阻燃剂的合成及其阻燃聚丙烯腈复合纤维研究

以生物质酒石酸与六氯环三磷腈为原料,合成了一种含有多金属螯合位点的环保型P/N型协效阻燃剂(HCTA)。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对HCTA结构进行了表征。然后将HCTA与聚丙烯腈(PAN)纺丝液共混,以含Cu^(2+)溶液为凝固浴,经湿法纺丝工艺制备阻燃PAN复合纤维(PAN/HCTA@Cu)。利用扫描电子显微镜(SEM)和能量色散光谱(EDS)对PAN/HCTA@Cu纤维截面进行研究,并通过极限氧指数(LOI)与燃烧测试表征了PAN/HCTA@Cu的阻燃性能。结果表明,阻燃剂HCTA和Cu^(2+)在PAN基体中分散均匀,拥有良好的相容性。PAN/HCTA@Cu极限氧指数高达31.7%,在离火后迅速自熄,阻燃性能优异,为开发环境友好型阻燃PAN复合纤维提供了一种新思路。

涤纶POY/FDY复合丝环吹风冷却工艺探讨

以特性黏数0.65~0.68 dL/g的聚对苯二甲酸乙二酯熔体为原料,采用环吹风冷却方式,以两对热辊拉伸生产135 dtex/128 f涤纶预取向丝(POY)/全拉伸丝(FDY)复合丝,探讨了在环吹风冷却下无风区的设置、冷却工艺等对复合丝性能的影响。结果表明:在缓冷加热器温度为290℃,无风区高度为120~140 mm,环吹风压力为30~40 Pa,风筒高度为185 mm的较佳环吹风冷却工艺条件下,生产的涤纶POY/FDY复合丝品质较好;相比侧吹风冷却方式,环吹风冷却方式生产的复合丝的条干不匀率变异系数下降38.9%,产品优等品率提高3.2%,毛丝降等率下降22.1%。

氧化锌/Lyocell复合纤维的制备及性能

为实现纳米氧化锌与Lyocell纤维素溶液的共混纺丝,以N-甲基吗啉-N-氧化物(NNMO)水溶液作为分散介质,制备了NMMO基高分散型纳米氧化锌分散液。在此基础上,进一步通过原液共混工艺及干湿法纺丝工艺制备了不同氧化锌含量的氧化锌/Lyocell复合纤维。采用旋转流变仪、纳米粒度仪、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、热重分析仪和纤维强伸度仪分别研究了纳米氧化锌的添加对Lyocell纤维素溶液的流变性能及对复合纤维结构与性能的影响。结果表明,经研磨分散后纳米氧化锌颗粒表面的Zeta电位值由-19.1 mV提升至-42 mV,与Lyocell纤维素溶液相容性较好;纳米氧化锌的添加提高了Lyocell纤维的热稳定性,当纳米氧化锌的质量分数为1%时,氧化锌/Lyocell复合纤维的初始分解温度较普通Lyocell纤维提高了26℃,断裂强度及初始模量分别提高了8.6%和10.4%;该复合纤维对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抗菌率均在99%以上,洗涤20次后抗菌率无变化,具备优异的抗菌性能。

光敏抗菌纯棉无纺布的制备及性能研究

以纯棉水刺无纺布为基材,乙酸为溶剂,柠檬酸为交联剂,把壳聚糖接枝在棉无纺布上,再以壳聚糖为载体,固定原卟啉,制备出一种光敏抗菌材料。借助扫描电镜和傅里叶红外光谱仪分析固定前后棉无纺布的形貌及化学结构变化,并探究改性后棉无纺布的力学性能、透气性及抗菌性能。结果表明:棉无纺布表面接枝了壳聚糖与原卟啉,其断裂强力有所减小;在暗室/光照条件下,改性无纺布对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有良好的抗菌效果,尤其在光照条件下,原卟啉与壳聚糖的协同抗菌作用,使改性无纺布对大肠杆菌的抗菌率达到99.91%。

日本大和纺织推出PLA/PBS热黏合复合纤维

2024年5月16日,日本大和纺织株式会社在中国台湾举办的ANEX 2024展览会上展示了其可生物降解聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)热黏合复合纤维。该热黏合复合纤维芯部为PLA、鞘部为PBS,生物基质量分数约为75%。大和纺织是日本唯一的人造丝短纤维、聚丙烯短纤维生产厂家,生产的产品除了该两种短纤维外,还包括使用该两种短纤维生产的水刺无纺布、热黏合无纺布等。

生物基PA 56/PET共混纤维与混纤复合丝的制备及性能研究

以生物基聚酰胺56(PA 56)及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为原料,分别通过共混纺丝、网络混纤制备PA 56/PET共混纤维、PA 56/PET混纤复合丝,研究了不同PA 56含量的PA 56/PET共混纤维的成纤性能、力学性能及染色性能,以及不同网络压力下PA 56/PET混纤复合丝的染色效果及其织物风格。结果表明:在PET中添加PA 56共混纺丝,当PA 56质量分数为20%时,PA 56/PET共混纤维具有较好的力学性能及染色性能,纤维断裂强度4.2 cN/dtex、断裂伸长率25%、条干不匀率0.96%,采用分散染料染色后纤维织物染色均匀性达灰卡标准5.0级,且染色深度比纯PET纤维织物的深;将PET纤维与PA 56纤维按5050混纤,在网络压力0.08~0.30 MPa下混纤效果好,混纤复合丝断裂强度4.0~4.2 cN/dtex、断裂伸长率24%~25%、条干不匀率1.17%~1.44%,选择不同类型的染料染色后混纤复合丝具有同染异色、同浴异染的效果,其织物的染色均匀性在2.5~3.5级,呈现明显的异彩条纹风格。

禾素纤维的染色性能研究

采用ACE分散蓝染料对禾素纤维(PHBV/PLA 70/30)进行染色。采用染色温度、保温时间、染液pH 3个影响因素设计正交实验,以上染率、固色率、K/S值进行染色性能评价,优选染色工艺,同时对优化工艺染色的纤维进行色牢度测试。结果表明,禾素纤维的优化染色工艺为:染色温度100℃、保温时间40 min、染液pH 6;在优化工艺下染色纤维的上染率为94.02%,固色率为88.50%,K/S值为15.06,且耐皂洗色牢度、耐光色牢度均在4级以上,耐干摩擦色牢度为4级,耐湿摩擦色牢度为3~4级,具有良好的色牢度性能。

北京大学申请石墨双炔改性芳纶III复合纤维及其制备方法专利

据国家知识产权局公告,北京大学申请一项名为“石墨双炔改性芳纶III复合纤维及其制备方法”,公开号CN117802611A,申请日期为2022年9月。专利摘要显示,本发明公开一种石墨双炔改性芳纶III复合纤维及其制备方法。

耳鼻喉手术用复合缝合线材料性能试验及应用效果

为提高手术缝合线的力学性能和应用效果,试验利用改性丝素蛋白溶液和硅溶胶,结合脱胶缝合线,制备了一种外科手术缝合用的复合线,并对其性能以及应用效果进行研究。结果表明,与普通缝合线相比,该复合线在应力-应变曲线中的最大应力、应变均提高,分别达到435.6MPa、23.3%,力学性能良好;从模拟组织中拉出的最大力最大,为2.15N,提高70.63%,在组织缝合中的锚定作用较好;在蛋白酶降解5d后剩余质量为18.26%,生物降解性能良好;这种复合线在外科手术切口缝合应用中切口感染率较低,为2.5%,且切口愈合优良率达到77.5%,应用效果较好。可以适用于外科手术切口缝合。

锦纶6/纳米氧化亚铜复合纤维制备及性能

采用熔融共混工艺,以γ-巯丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷作为分散剂,纳米氧化亚铜(Cu2O)为改性材料对锦纶6(PA6)进行改性,制备Cu2O/PA6共混改性树脂。探究加工温度、剪切对Cu2O/PA6共混树脂流变性能的影响。通过熔融纺丝工艺制备了Cu2O/PA6复合纤维,采用傅里叶红外光谱、icp-oes高分辨光谱仪和万能材料试验机等分别评价复合纤维的化学结构、金属铜含量以及力学性能。结果表明,通过共混改性的Cu2O/PA6混合树脂具有良好的热稳定性及纺丝性能,所制备的Cu2O/PA6复合纤维的断裂强度可达4.5cN/dtex,纤维中金属铜含量可达6.4×103mg/kg。抗菌性测试结果表明,复合纤维对大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抗菌率分别可达到96.7%、97.8%和97.9%。

磁疗保健中药复合物制备的影响因素

研究浸渍浴比、浸渍时间和浸渍温度对磁性远红外自发热中药复合物制得率的影响,探索纳米四氧化三铁磁性粉、远红外陶瓷粉及中药粉与基体织物复合的最佳浸渍工艺。研究结果表明,当浸渍浴比为1∶40,浸渍温度为80℃,浸渍时间为30 min时,远红外磁性中药复合物的制得率较高,可以达到18.96%。

多功能生物基聚酰胺56复合纤维的制备与性能

以纳米ZnO(nano-ZnO)为改性粒子、生物基聚酰胺56(PA56)为基体,引入可纺性优良的尼龙6,采用两步成型熔融纺丝技术共混纺丝,制备了多功能生物基ZnO/PA56复合纤维。采用SEM、FTIR、XRD、DSC和TGA对ZnO/PA56复合纤维进行了表征,考察了nano-ZnO质量分数对ZnO/PA56复合纤维性能的影响。结果表明,nano-ZnO在PA56基体中分散均匀,两者以物理共混方式相容;nano-ZnO在ZnO/PA56复合纤维中异相成核,降低了其力学性能和热稳定性,提高了其结晶温度,与PA56相比,质量分数为0.5%、1.0%和2.0%的ZnO/PA56复合纤维(分别记为PA56-0.5、PA56-1.0和PA56-2.0)结晶温度提高了1.1~5.2℃;最大失重温度降低了88.94~98.52℃;断裂强度降至3.32、3.22和3.06 cN/dtex。nano-ZnO明显提升了复合纤维的抗菌性、导热性和抗紫外线能力。PA56-0.5对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制率均为100%,明显优于PA56对两者的25%和41%的抑制率。PA56-0.5、PA56-1.0、PA56-2.0在加热50 s时温度可达137.0、136.0和128.0℃,优于PA56的121.0℃。140h紫外光辐照后,PA56-0.5、PA56-1.0和PA56-2.0的断裂强度下降率分别为73.2%、73.3%和69.9%,低于PA56的断裂强度下降率(79.8%)。

环境友好聚己内酯基复合相变纤维膜的制备及其性能

为实现聚已内酯(PCL)环境友好高分子材料在相变储能领域的应用,以PCL为壳层支撑材料,聚乙二醇(PEG)为核层相变材料,羟基化多壁碳纳米管(MWCNTs-OH)作为导热增强材料分散至核层溶液中,采用同轴静电纺丝法制备了PCL/PEG/MWCNTs-OH复合相变纤维膜,并对其结构和性能进行分析。结果表明:复合相变纤维表面光滑,具有较为完善的核-壳结构;复合相变纤维膜呈现较高的断裂应力和断裂应变,添加质量分数为4%的MWCNTs-OH时复合相变纤维膜的断裂应力为7.43 MPa,断裂应变为132.2%;核层中MWCNTs-OH的加入,提高了复合相变纤维膜的导热性能和热稳定性,而其相变温度和焓值则无明显变化,相变温度在38.85~39.35℃之间,略高于人体的正常温度,在储能调温生物医用材料领域具有潜在的应用价值。

SBS/CNTs弹性导电复合纤维的制备与性能

为了制备具有较好拉伸性的应变传感器,以聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段热塑性弹性体(SBS)为基体,碳纳米管(CNTs)为导电填料,通过湿法纺丝制备了SBS/CNTs弹性导电复合纤维,研究了两种不同长径比CNTs配比对SBS/CNTs弹性导电复合纤维微观形貌、力学性能、导电性和拉伸-电阻响应行为的影响规律。结果表明:SBS CNTs弹性导电复合纤维截面呈碗豆状,靠近纤维中心位置出现多孔结构;长CNTs(10~30μm)与短CNTs(0.5~2.0μm)的比例为4∶1时,SBS/CNTs弹性导电复合纤维的电导率最高(0.04065 S/m),基于此纤维的应变传感器的最大可感应应变为70.2%。基于SBS/CNTs弹性导电复合纤维的应变传感器可以用于膝盖、手腕、手指、肘部等人体不同部位的活动监测。

碳点/海藻酸复合荧光纤维的制备及应用

以超支化聚乙烯亚胺和柠檬酸为原料,采用水热合成法制备了荧光碳点,探究了碳点的荧光性能和对四环素和Fe^(3+)的传感特性。通过PEI表面氨基修饰,在EDC/NHS催化作用下通过羧胺缩合接枝到海藻酸纤维表面,得到了具有蓝色荧光的碳点/海藻酸复合荧光纤维。通过扫描电镜、共聚焦荧光显微镜和万能拉伸仪表征了纤维的微观形貌、荧光特性和机械性能,探究了纤维的荧光稳定性和传感性能。

高取向碳纳米管纤维的制备及其在复合导体中的应用

利用白炽拉伸退火工艺(incandescent tension annealing process,ITAP),制备不同重物负载的拉伸应力下退火后的碳纳米管纤维(carbon nanotube fiber,I-CNTF),随之在纤维表面利用电沉积镀铜的方法获得碳纳米管/铜复合导线。利用扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱、广角X射线散射(WAXS)、万能试验机分别对碳纳米管纤维(CNTF)形貌、结构、取向、强度进行了表征。结果表明在,负载重物质量为100 g时,I-CNTF的取向因子高达0.71,相比原始碳纳米管纤维(pristine carbon nanotube fiber,P-CNTF)提高了1.8倍;同时I-CNTF的力学拉伸强度相比原始纤维也提高了2.35倍,且电学性能也有明显的提升,因此在碳纳米管/铜复合导体的应用中展现出极大的优势。

原位聚合生物基聚酰胺56-聚乙二醇复合物的制备及纤维成形

利用生物质原料研究可持续发展的聚合物及其制品已经成为学术界和产业界的热点。文中将聚乙二醇1000(PEG1000)进行端羧基改性,并与生物基聚酰胺56盐(PA56盐)和戊二胺共聚制备了不同PEG1000含量的PA56/PA56-co-PEG复合物。通过傅里叶变换红外光谱和X射线衍射对复合物的分子结构进行了表征,通过四探针和接触角对聚合物膜的电阻率和亲水性进行了测定。将复合物进行熔融纺丝,研究了纤维的力学性能和保水性。结果表明,PA56/PA56-co-PEG复合物的热分解温度比PA56略有降低,但仍均远高于PA56的加工温度。并且复合物膜的电阻率达4×10^(4)Ω·cm,显示良好的抗静电性,加入18%PEG1000共聚后复合纤维的拉伸强度和断裂伸长率分别提高56.2%和100%,保水率提高了194.6%。

壳聚糖/海藻酸钙复合单丝的制备与性能研究

为解决聚电解质壳聚糖与海藻酸钠混合溶液相反电荷团聚,采用核壳喷丝头,将添加氯化钙的壳聚糖混合纺丝液和海藻酸钠纺丝液经喷丝头的壳层、核心分别喷出后,然后两种溶液之间发生缓慢的离子键络合,海藻酸钠在氯化钙作用下,缓慢变为海藻酸钙,并在重力作用下牵伸,得到结构均匀致密的复合单丝。通过对复合单丝结构、性能分析表明,2%壳聚糖溶液中氯化钙溶液添加量为壳聚糖溶液质量的7%,1.5%海藻酸钠溶液,复合单丝的强力达到1.14 cN/dtex,较未加入氯化钙的复合单丝提高了55.4%,在水中浸泡1 h后的溶胀比达到33.2,表明该复合单丝制作的敷料保水性能好,具有较好的应用前景。

多孔聚苯乙烯纤维滤膜的形貌结构与过滤性能

采用静电纺丝技术,以四氢呋喃/N,N-二甲基甲酰胺(THF/DMF)为混合溶剂制备多孔聚苯乙烯(PS)微纳米纤维滤膜。系统探讨了PS质量分数、混合溶剂配比及纤维膜厚度对PS微纳米纤维形貌及滤膜过滤效率和过滤阻力的影响。结果表明:随着混合溶剂中THF质量分数的增加,纤维的平均直径逐渐增大,分布在0.8~7.8μm,纤维表面呈现出密集的多孔结构,纤维膜的过滤阻力显著减低。在PS质量分数为15%,THF/DMF溶剂质量配比为90/10,纤维膜厚度为(273±4)μm的条件下,纤维膜对NaCl气溶胶和DOP气溶胶的过滤效率分别为99.08%和96.97%,过滤阻力分别为105.8和116.3 Pa,品质因子分别为0.0443和0.0301 Pa^(-1),可应用于空气过滤材料领域。

PAN/PAAc复合纤维膜的吸附动力学研究

以聚丙烯腈(PAN)为结构框架,制备了PAN/聚丙烯酸(PAAc)复合纤维膜,研究了其吸附动力学。结果表明:当N,N-二甲基甲酰胺、PAN、丙烯酸、丙烯酸羟丙酯、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的质量分数分别为87.30%,9.70%,1.47%,1.47%,0.06%时,PAN/PAAc复合纤维膜对镍离子的吸附效率高达75.39%,且该吸附行为较符合准二级吸附动力学模型,其中,外扩散占主导作用。