聚酯纤维泡沫混凝土力学性能及孔结构研究

纤维的掺加可有效地改善泡沫混凝土抗压强度低、脆性特征显著的缺陷,增强其工程适用性。本工作针对聚酯纤维对泡沫混凝土力学性能的改善开展试验研究,选定密度等级为700 kg/m3的泡沫混凝土,考虑不同纤维体积掺量(0.1%、0.2%、0.3%和0.4%)对其抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度以及延性的影响。结果表明:纤维掺量为0.1%时,材料表现出较优的抗压和劈裂抗拉性能,28 d强度分别增加了86.4%和91.3%;纤维掺量为0.2%时,材料表现出较优的抗折性能,28 d抗折强度提升了39.1%。试样破坏形态和应力-应变曲线表明,聚酯纤维可有效地提升泡沫混凝土的延性。最后,运用图像分析处理法分别获得了五组试件的孔结构参数,从细观孔结构的角度讨论了聚酯纤维对泡沫混凝土抗压强度的影响机理。

生物基呋喃聚酯纤维的制备与表征

为了解决传统石油基聚酯纤维生产带来的资源短缺和环境问题,以2,5-呋喃二甲酸二甲酯(DMFD)、碳酸二丁酯(DBC)和1,4-丁二醇(BDO)为原料,采用熔融聚合和熔融纺丝制备了聚2,5-呋喃二甲酸丁二醇酯(PBF)纤维和聚(2,5-呋喃二甲酸-碳酸-1,4丁二醇)酯(PBCF)纤维;利用乌氏黏度计测试制备的聚酯切片与纤维的特性黏度以及纺丝过程的黏度损失;利用声速取向度仪、DSC和XRD来分析纤维的取向度以及结晶性能;利用沸水收缩率测试来比较2种纤维的尺寸稳定性;利用TG分析纤维的热稳定性;利用纤维线密度测试和纤维强伸测试来表征纤维的力学性能。结果表明:PBF聚酯切片特性黏度为0.88 dL/g,与PBCF的特性黏度1.01 dL/g相比偏低;在2倍牵伸下,与PBF纤维相比,PBCF纤维的取向度(fs=0.27)、结晶性能、尺寸稳定性(沸水收缩率=37.42%)、力学性能(断裂强度=5.88 cN/dtex,断裂伸长率=110.34%)略低;但PBCF纤维的热稳定性(T_(d,0)=363.4℃,T_(d,max)=383.3℃)优于PBF纤维,能满足在纺织品领域的应用。

环状磷酸酯阻燃剂对聚酯纤维的阻燃改性

采用环状磷酸酯阻燃剂FRC-1,通过高温高压浸渍法对聚酯纤维进行阻燃改性。研究了阻燃剂FRC-1的质量浓度对聚酯纤维阻燃性能的影响,分析了阻燃聚酯纤维的燃烧行为和阻燃机理。结果表明:当阻燃剂FRC-1的质量浓度为200 g/L时,阻燃聚酯纤维的极限氧指数升高至31.9%,能够实现快速自熄;阻燃聚酯纤维的热释放速率峰值和总热释放量分别为231.5 kW/m2和4.8 MJ/m^(2),与聚酯纤维相比分别降低了38.3%和30.4%,热释放性能明显下降。通过热重-红外联用分析表明,环状磷酸酯阻燃剂主要通过气相机理提高聚酯纤维的阻燃性能。

再生聚酯纤维的吸湿速干性能

研究再生聚酯纤维和传统聚酯纤维的吸湿速干性能,分析其滴水扩散速率、芯吸高度、水分蒸发速率等性能差异。结果表明,再生聚酯纤维与传统聚酯纤维的吸湿速干性差异较小,可以满足吸湿速干面料的使用要求,为绿色环保型再生聚酯纺织品的应用做进一步佐证。

基质全溶解-固相萃取-UPLC-MS/MS法分析聚酯纤维中阻燃剂

目的探索聚酯纤维中常见有机磷酸酯阻燃剂(磷酸三苯酯和三苯基氧化膦)的分析方法。方法通过完全溶解法将样品基质溶解,再采用商品化固相萃取柱PEP-2对提取的样品溶液进行进一步净化,结合UPLC-MS/MS技术测定5种聚酯纤维样品中的两种有机磷酸酯阻燃剂。结果在最优的条件下,建立的分析方法线性关系良好(r≥0.9958),灵敏度高,磷酸三苯酯和三苯基氧化膦方法检测限分别为0.08 ng·g^(-1)和0.014 ng·g^(-1),加标回收率范围为80.2%~104.6%,方法精密度RSD值低于8.8%。结论建立的分析方法准确度高、精密度好、无基质干扰、稳定可靠,为该类基质中痕量污染物的分析提供了新的策略。

改性聚酯纤维对机场水泥混凝土的增韧阻裂效果分析

为增强机场水泥混凝土的韧性,提升道面结构的抗开裂能力,制备了聚酯纤维(FC)、聚乙烯醇纤维(PVA)和聚丙烯粗纤维(PP)混凝土。以砂率、FC纤维掺量和减水剂掺量为影响因素,28 d抗折强度为响应值,采用响应面法确定了FC纤维混凝土的最佳配比。采用三点弯曲韧性试验和三点弯曲断裂试验,分析了纤维的增韧阻裂机理。结果表明:砂率、FC纤维掺量和减水剂掺量之间存在交互作用,三者对混凝土28 d抗折强度的影响程度排序为FC纤维掺量>减水剂掺量>砂率,最佳配比为砂率34%、FC纤维掺量1.4 kg/m^(3)、减水剂掺量2%。三种纤维P-δ曲线拐点处的荷载峰值和挠度显著提高,拐点尖锐程度下降。相较于素混凝土,FC、PVA和PP纤维混凝土的断裂韧性分别提高了125.8%、118.4%和87.1%,起裂韧度分别提升了38.7%、33.9%和25.2%,断裂韧度分别提升了87.1%、73.2%和55.6%。此外,FC、PVA和PP纤维混凝土开裂过程中所需的断裂能分别提升了216.2%、193.2%和162.9%。结合能量平衡理论,纤维通过能量传递的方式在混凝土中起到增韧阻裂作用,FC纤维的增韧阻裂效果相对显著。

聚酯纤维的负离子释放功能化改性及表征

以聚酯纤维为研究对象,对其进行了表面电气石负载改性整理,以增加聚酯纤维的远红外辐射率和负离子释放等功能。采用单因素分析法分别探讨了时间、硅烷偶联剂用量及温度对聚酯纤维改性整理效果的影响。结果表明:聚酯纤维最佳改性整理工艺条件为1g聚酯短纤维浸泡在含有电气石的硅烷偶联剂酸性溶液中,于50℃烘箱中静置反应6h时,电气石负载率可达1.71%。对所得改性整理纤维进行表征及性能测试,电气石粉体成功引入到了聚酯纤维表面,其远红外辐射率达0.7,负离子释放量为950ions/cm^(3)。

分散染料在超临界CO_(2)流体染色聚酯纤维中的扩散行为

为深入研究分散染料的扩散性能在超临界CO_(2)染色过程中影响染色条件及染色质量的理论机制,使用共聚焦拉曼显微镜研究了超临界CO_(2)流体染色在不同工况条件(100~140℃、21~27 MPa、5~90 min)下分散染料(分散红167、分散橙30、分散蓝79)在涤纶中的扩散行为。通过拉曼深度成像图获得了染料在纤维径向分布的数据,计算扩散系数。结果显示:分散染料在染色初期(5 min内)已在纤维内分布均匀,且随染色时间、染色压力的增加,染料在纤维内部均匀上染。对比染色后纤维径向的拉曼光谱数据与纱线上染量数据,验证了拉曼光谱数据的有效性。经计算分散染料中分散橙30的扩散系数最高(9.744×10^(-15) m^(2)/s)。表明拉曼技术用于分析单纤维内染料扩散有着巨大的优势,反应快速,制样简单,同时可在无损纤维的前提下对涤纶内部的染料分布进行测量。

不同工艺制备的聚酯纤维在碱性条件下的结构性能变化规律

为了解不同工艺制备的聚酯纤维在碱性条件下应用性能的变化规律,分别选择工业丝路线制备的高强(HT)聚酯工业丝和高速纺丝制备的全拉伸聚酯纤维(FDY)作为研究对象,采用人工加速的碱性热水环境(85℃)开展老化试验,研究纤维力学性能的变化规律,同时分别利用广角X射线衍射、小角X射线散射和特性黏度等方法对结晶、片晶堆砌以及化学结构等形态结构变化进行研究。结果表明,两种聚酯纤维在碱性水环境下的结构和性能变化可区分为三个阶段:初期受水和热的共同作用,纤维的断裂强度较明显减小,结晶度不变,取向度明显下降,归因于部分处于冻结的非晶区取向分子链段发生解取向而收缩;随后纤维断裂强度缓慢下降,非晶区分子链断裂,同时有少量新的结晶生成;后期断裂强度下降程度更加明显,且结晶度开始减小,特性黏度明显降低,分子链断裂成为主导因素。由于HT工业丝具有更高的结晶度与晶粒尺寸,水分子和OH-的侵蚀作用受到抑制,这使其碱解反应速率变慢,力学性能变化程度低于FDY纤维,表明HT工业丝的抗碱解性能优于FDY纤维。

基于再生对苯二甲酸二甲酯制备阻燃聚酯纤维

文中以再生对苯二甲酸二甲酯(r-DMT)和乙二醇(EG)为原料、以2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)为阻燃剂,采取共聚合的策略合成了阻燃再生聚对苯二甲酸乙二醇酯(rFR-PET)切片,并通过熔融纺丝技术制备了83 dtex/36 f规格的阻燃再生聚酯纤维。研究发现,CEPPA的引入使得聚酯的缩聚变得困难,阻燃再生PET相较于未改性的再生PET端羧基含量增大、二甘醇含量降低、亮度L值下降、黄蓝色度b值增大、热稳定性和结晶性下降。通过极限氧指数(LOI)测试和垂直燃烧性能(UL-94)分析得知,再生PET经阻燃改性后,LOI值由22.1%提高至32.7%,UL-94垂直燃烧等级从V-2级提升至V-0级,阻燃性能大幅提升。阻燃再生PET切片可纺性优异,通过熔融纺丝工艺制备的纤维具有良好的力学性能。为利用r-DMT开发下游高值化再生聚酯材料提供了有益参考。

聚酯纤维与抗车辙剂对沥青混合料路用性能的影响

为探究聚酯纤维与抗车辙剂复合掺加条件下的沥青混合料性能改良效果,设计室内试验,分析单掺聚酯纤维、单掺抗车辙剂以及复掺聚酯纤维与抗车辙剂等条件下沥青混合料的抗疲劳性能、水稳定性能、低温性能及高温性能。试验结果显示:相较于单掺聚酯纤维、单掺抗车辙剂组沥青混合料,复掺聚酯纤维和抗车辙剂组的沥青混合料具有更强的高温性能、低温性能和抗疲劳性能,但低温性能和抗疲劳性能相较于单掺聚酯纤维组的提升幅度较小,且疲劳寿命对应力比的敏感性较低。复掺组沥青混合料的水稳定性和单掺组的相比没有明显差异。

聚酯纤维亲水改性研究进展及其发展方向

聚酯纤维具有良好的机械性能和化学稳定性,但由于缺少极性基团,其亲水性较差,在某些领域的应用受到限制。通过介绍聚酯纤维亲水改性的原理,综述聚酯纤维加工工艺中聚合物合成阶段、纺丝阶段、染色整理阶段和后整理阶段所采用的多种亲水改性方法,分析归纳各种改性方法的优缺点,为后续聚酯纤维亲水改性方法的选择提供参考,并为其在纺织和环保领域的应用提供新的可能性。分析表明,未来应该在优化现有聚酯纤维改性方法的基础上,积极探索并发展更环保的亲水改性新方法,提高改性纤维的稳定性并实现多功能化,从而更好地满足不断发展的应用需求。

TLA与聚酯纤维复合改性热再生沥青混合料路用性能研究

为了改善热再生沥青混合料的路用性能及耐久性,首先采用TLA与聚酯纤维进行复配设计,然后基于马歇尔、高温车辙、低温弯曲、浸水马歇尔、冻融劈裂、两点弯曲与浸水APA等试验,针对TLA与聚酯纤维复合改性热再生沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、抗疲劳耐久性能展开综合考察。结果表明:单掺TLA或聚酯纤维均能改善热再生沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能及水稳定性,且TLA的各项性能改善效果相对较为明显;经复掺TLA与聚酯纤维改性后热再生沥青混合料的路用性能均得到显著的提升,可适用于我国北方严寒或南方高温湿热多雨等复杂气候地区的沥青路面建设之中;TLA能够有效提高热再生沥青混合料的劲度模量与疲劳寿命,合理复掺聚酯纤维后提升效果更为明显,均符合高模量沥青混合料的规定及要求;采用合理比例的TLA与聚酯纤维进行复掺,可综合提升热再生沥青混合料的路用性能及耐久性。

聚酯纤维对高掺量RAP的沥青混合料路用性能的影响

为探究聚酯纤维对再生沥青混合料路用性能的影响,取质量分数为60%、80%和100%的废旧沥青混合料(RAP)并掺加质量分数为1%、2%、3%、4%的聚酯纤维,制成再生沥青混合料,对再生沥青混合料开展了冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验、低温小梁弯曲试验和高温车辙试验。试验结果表明:掺加质量分数3%聚酯纤维时,混合料试件具有最佳高温稳定性能;掺加质量分数2%聚酯纤维时,混合料试件具有最佳低温抗裂性能。因此,建议掺加质量分数为2%~3%的聚酯纤维来改善高掺量RAP再生沥青混合料的路用性能。

在线衍生HPLC快速测定聚酯纤维中TPA与IPA的含量

聚酯纤维在氢氧化钾-乙醇溶液中解聚,解聚液用水定容后采用在线衍生高效液相色谱法(HPLC)分析苯二甲酸,建立了快速测定聚酯纤维中对苯二甲酸(TPA)与间苯二甲酸(IPA)含量的方法。结果表明:聚酯纤维在65℃氢氧化钾-乙醇溶液中振荡处理35min后完全解聚;在190~360nm检测波长范围内,TPA和IPA的最大吸收波长分别为196、212nm,次吸收波长分别为241、220nm,流动相为乙腈-水(0.1%甲酸,V_(乙腈)∶V_(水)=15∶85)时的保留时间分别为6.038、7.776min;TPA和IPA的检出限分别为0.50、1.58mg/L,加标回收率高,相对标准偏差小。该方法样品前处理简单,分析快捷,结果可靠。

聚酯纤维对透水沥青混合料的高温性能影响

为了研究聚酯纤维对透水沥青混合料的高温性能影响,采用马歇尔稳定度和车辙动稳定度评价了不同聚酯纤维掺入量时[0%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%(质量分数)]透水沥青混合料的高温性能。向透水沥青混合料中掺加不同掺量的聚酯纤维制备聚酯纤维透水沥青混合料,对透水沥青混合料试件进行马歇尔稳定度试验和车辙动稳定度试验。分析对比试验结果可知:掺加适量的聚酯纤维可以有效地提高透水沥青混合料的马歇尔稳定度和车辙动稳定度;0.4%掺量下的聚酯纤维对透水沥青混合料的高温性能提升较大,不宜添加超过0.4%的聚酯纤维。

聚酯纤维对再生沥青混合料路用性能影响研究

为研究聚酯纤维对再生沥青混合料路用性能的影响,制备了AC-13系列的再生沥青混合料,其中RAP掺量为20%、25%及30%,聚酯纤维掺量为0~0.4%(以0.1%递增),测试了不同聚酯纤维掺量下再生沥青混合料的路用性能。结果表明:适量的聚酯纤维对再生沥青混合料的路用性能具有提升作用。掺加0.3%聚酯纤维对提升再生沥青混合料的高温抗车辙能力和低温抗裂性能最有利;聚酯纤维掺量为0.2%~0.3%时,再生沥青混合料的水稳定性更佳;再生沥青混合料的低温抗裂性能是研究者关注重点,掺加0.3%聚酯纤维+25%RAP的再生沥青混合料综合性能最优。

薰衣草香味聚酯纤维的性能及可纺性

薰衣草香味聚酯纤维是一种绿色健康的芳香型纤维。文章研究了该纤维的形态结构、摩擦系数、体积比电阻、拉伸性能,并采用紫外分光光度法分析技术,利用活性炭吸附纤维中的精油,通过连续3个月的跟踪测试,对该纤维的释香性能进行深入研究,最后在纤维基本性能研究的基础上对该纤维的可纺性进行分析。研究结果表明:薰衣草香味聚酯纤维留香性能优良,留香半衰期可达273天。该纤维不适合纯纺,应与线密度小、回潮率大,且抱合力优良的纤维进行混纺,提高其可纺性;纺纱时,应遵循“轻打击、低转速、大捻度”的工艺原则,保证其成纱强度和纱线条干的均匀度。

聚四氟乙烯疏水改性聚酯纤维的制备及性能研究

为得到兼具疏水性能和力学性能的聚酯纤维,采用对苯二甲酸、乙二醇和四氟乙烯醇合成疏水低聚物,然后将聚四氟乙烯(PTFE)、疏水低聚物与聚酯粉末混合,通过熔体纺丝及拉伸工艺制备了PTFE疏水改性聚酯纤维,系统分析了疏水聚酯纤维的热学性能、表面形貌、疏水性能、耐水洗性能、力学性能及染色性能。结果表明,当PTFE疏水组分的添加量为8%时,改性聚酯纤维的静态水接触角可达到121°,且经过3次加速水洗后,改性聚酯纤维的接触角仍保持在118°以上,表明PTFE疏水改性聚酯纤维具有良好的疏水性能和耐水洗性能。此外,PTFE疏水组分的添加对聚酯纤维的热学性能、力学性能和染色性能未产生明显影响。

高强度聚酯纤维柔性网在综采工作面中的应用

综采工作面传统末采采用经纬金属网配合钢丝绳进行收尾,工序繁琐,劳动强度大且效率低、工期长,影响正常的生产衔接。因此,杜儿坪矿引入高强度聚酯纤维柔性网代替金属网进行铺顶工艺。文章叙述了利用柔性网进行收尾的工艺与支护方式,对收尾效果进行了分析,与采用金属网收尾相比,工期缩短了40%,缩短1天可增加收入334万元,降低了工人的劳动强度,提高了收尾安全性,保证了正常的生产接替。