聚甲醛纤维制备技术与性能及应用研究进展

综述了聚甲醛(POM)纤维的制备技术、结构调控及应用研究进展。POM纤维制备技术主要包括静电纺丝法、冻胶纺丝法和熔融纺丝法。静电纺丝法可制备纳米纤维,但效率较低;熔融纺丝法工艺简单,成本低廉,但受限于POM的易分解和高结晶度,难以获得高强度纤维;冻胶纺丝法可通过多级热拉伸实现高结晶度和取向度。在结构调控方面,通过控制分子链规整性、添加结晶抑制剂或采用不同的冷却方法,可以降低POM的结晶度,从而提高纤维的拉伸取向和强度。POM纤维在基建、工业和民用领域具有广泛应用,如增强混凝土、绳索、过滤器、高端防护材料等。未来POM纤维的研究重点应放在开发灵活的熔融纺丝技术,研发合适溶剂,优化工艺流程,降低成本,扩大原料适用范围及研发回收技术上。

暂堵剂用聚乳酸/聚乙醇酸复合纤维的制备及降解性能研究

暂堵剂是石油气开采中增产的重要材料,随着环保要求的提高,可降解暂堵剂材料已成为当前石油气开采中的首选材料。聚乙醇酸作为降解速率最快且最简单的线性脂肪族聚酯,由其制成的可降解暂堵绳结已在石油气开采中得到应用。但聚乙醇酸存在降解速率快、货架期短等问题,大大限制了其产品的推广使用。本工作采用复合熔融纺丝法制备了以聚乳酸为皮层、聚乙醇酸为芯层的圆形截面皮芯复合纤维,研究了不同皮芯比例聚乳酸/聚乙醇酸复合纤维的形貌、降解性能、热性能和结晶性。结果表明:复合纤维在70℃下的溶解率“转折点”出现在降解6 h时,降解前6 h内,复合纤维的溶解率都在3%(质量分数)以内;降解6 h后,复合纤维的溶解率几乎呈线性升高,皮芯比例为20/80的复合纤维降解24 h后,溶解率可以达到23.2%。扫描电镜照片显示,复合纤维降解24 h后,聚乳酸层厚度越小,纤维降解程度越高,在皮芯比例为20/80的复合纤维中,聚乳酸层大量开裂,造成芯层的聚乙醇酸沿纤维轴向降解断裂成小段。热性能结果显示,聚乳酸结晶度随降解时间延长而增大,而聚乙醇酸结晶度随降解时间延长先增大后减小。广角X射线衍射结果显示,复合纤维中聚乙醇酸晶粒尺寸较小,尤其是c轴长度仅为约34 nm。纤维强度保持率和降解液的pH值都与皮层厚度成正比。本工作为暂堵剂制备提供了新途径。

桑枝Lyocell纤维溶解浆制备及其性能研究

为探索可再生桑枝资源制备Lyocell级溶解浆的可行性,本研究以桑枝为原料,采用预水解硫酸盐法蒸煮、漂白和酸处理工艺制备了桑枝Lyocell纤维溶解浆。考察了预水解硫酸盐蒸煮、三段漂白(二氧化氯-冷碱抽提-二氧化氯)及酸处理等工艺对溶解浆关键技术指标(α-纤维素含量、聚合度、白度、灰分及金属离子含量)的影响;研究了不同漂白工艺对浆料聚合度和白度的影响;并对溶解浆吸收溶剂速率、纺丝原液流变性能进行分析。结果表明,所得溶解浆的α-纤维素含量92.8%,白度85%,聚合度655,灰分0.09%,铁离子含量4 mg/kg,铜离子含量3 mg/kg,达到Lyocell纤维纺丝用标准。在质量分数50%的NMMO溶液中,90℃抽真空0.05 MPa条件下,制得溶解浆具有良好的溶解性,35 min左右完全溶解。

废旧纺织品剥色技术研究进展

有色废旧纺织品的回收利用都需要对其进行剥色处理,剥色技术是影响其有效利用的关键,去除织物上的染料,避免因染料的存在而影响纺织品后续的处理。废旧纺织品的种类繁多,不同的纺织品所用纤维也不同,故剥色方法也不相同,单一织物的剥色相对较容易,混纺织物的剥色比较困难。对现有的剥色方法进行简单的阐述,发现采用氧化法和还原法为主的化学剥色方法会产生大量废水;采用物理剥色方法可以实现部分剥色剂等的回收利用,但其剥色效率低;生物、臭氧、光催化剥色方法不仅可以实现较高的剥色效率,而且剥色过程比较绿色环保,符合当下绿色环保的发展理念。

原液着色技术在纤维着色、发光应用研究中的进展

文章以原液着色技术为切入点,根据其加工特点,综述了其在纤维着色、发光应用研究中的进展。原液着色技术作为一项纤维、织物着色加工技术,是简单高效且具有可持续性发展潜力的,但是其局限性也比较明显,着色剂可选择范围窄,颜色较为单一的弊端亟待解决。新型着色剂、可以发出靓丽光的发光材料等的开发将是拓宽原液着色技术使用范围的新途径。

碳量子点在纤维及织物中的应用研究进展

以碳量子点(CQDs)本征特性为出发点,归纳总结了CQDs复合纤维的制备方法,如熔融纺丝法、静电纺丝法、微流体纺丝法和织物后整理法,并梳理了CQDs纤维织物在防伪安全、光学传感等荧光应用,器件润滑应用和生物医学领域的抗菌应用等多种场景下的应用进展。随着CQDs与纤维及织物的深度融合,CQD复合纤维有望在智能可穿戴传感器、润滑器件、生物医疗等领域大展宏图。

新一代聚酯纤维智能制造关键技术发展方向及展望

智能制造是以数据为核心的产业技术创新。近年来,我国化纤行业智能制造发展取得长足进步,但整体上仍处于初级阶段。文章聚焦新一代聚酯纤维智能制造发展趋势,分析了以"数据驱动"为核心的新一代聚酯纤维智能制造关键技术特征及内容,提出了在"中国制造2025"发展背景下,以新一代聚酯纤维为代表的高端功能纤维智能制造发展思路及展望。

Lyocell纤维的凝聚态结构与原纤化研究进展

以Lyocell纤维的制备技术为出发点,概述了通过纺丝工艺改变凝聚态结构与原纤化的国内外研究,并总结了控制Lyocell纤维原纤化的方法,为Lyocell纤维原纤化程度的控制提供更好的理论指导,同时为Lyocell纤维的开发与应用提供借鉴。

仿生智能温控纤维及织物的研究进展

作为人体与环境之间的媒介,衣物为人们提供防寒、防暑、防雨、防风等多重保护。近年来,利用仿生原理,模拟生物功能和结构的关系被认为是一种具有较好前景的温控纤维和织物设计方法。文章从保温和降温两个方向综述了受生物启发开发的一些温控纤维及其织物案例,并提出了对未来趋势的展望。

ATO-TiO_(2)浅色导电粉体的可控制备及性能研究

浅色导电材料因其较低的电阻率,优异的装饰特质迅速发展,运用在传感、电子信息、机械制造、通讯、电磁屏蔽等诸多领域。锑掺杂二氧化锡和二氧化钛(ATO-TiO_(2))纳米复合材料不仅具有半导体性质,并且颜色浅、可染性好,同时具有优异的化学稳定性和热稳定性。然而其制备过程中容易团聚,导致导电性能较差。因此,制备过程中均匀分散,同时兼具优异的导电性能是目前研究需要迫切解决的科学问题。采用共沉淀的方法,制备了ATO-TiO_(2)浅色导电材料,分析了包覆复合过程中不同改性剂、Sb_(x)Sn_(1-x)O_(2)∶TiO_(2)复合比和干燥方式对ATO-TiO_(2)浅色导电材料的物相组成、微观形貌、电学性能等微观结构形貌及宏观理化性能的影响,实现了可控制备并得到了最佳制备的工艺路线。

非对称润湿性纤维复合膜的制备及其油水分离性能

为解决乳化油分离过程中分离效率和通量难以兼顾的问题,以木浆为原料,以氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,采用静电纺丝技术制备纤维素纳米纤维膜;以纤维素纳米纤维膜为亲水层,以聚丙烯熔喷布为疏水层,采用热压复合工艺,构建了具有非对称润湿性材料(Janus)特性的纤维复合膜,并应用于乳化油的油水分离。结果表明:在最佳工艺条件下,复合膜的孔径为0.826μm,分离效率为98.8%,通量为9798.8 L/(m^(2)·h);复合膜具有优异的重复使用性能,使用10次后其分离效率仍能保持在98%,通量达9444.5 L/(m^(2)·h);复合膜对正己烷、正庚烷、三氯甲烷、四氯化碳、石油醚均具有显著分离效果,其分离效率均大于98%,通量均在9000 L/(m^(2)·h)以上。

生物基聚酰胺56改性的研究进展

生物基聚酰胺56(PA56)的单体原料来自可再生的生物质资源,开发利用PA56能有效减少对石化资源的依赖,降低碳排放,有利于可持续发展。生物基PA56为奇偶碳原子排列,其独特的氢键形成方式导致材料聚集态结构与性能的变化,进而影响其加工和应用。研究生物基PA56改性以提高其综合性能和拓展应用已成为近年材料领域的热点。本文综述了生物基PA56在结晶、力学、阻燃、抗菌性能改性等方面的研究进展,并对生物基PA56的应用前景进行了展望。

OMMT/NMMO/纤维素纺丝液流变性能研究

主要研究了在稳态测试下纺丝液的浓度、温度、剪切速率及改性蒙脱土(OMMT)质量分数对纺丝液表观黏度、非牛顿指数、结构黏度指数的影响,同时研究了在动态测试下纺丝液浓度、剪切频率、OMMT质量分数对纺丝液储能模量和损耗模量的影响。结果表明:该纺丝液属于假塑性流体,存在切力变稀现象;OMMT的添加对纺丝液的表观黏度有显著的影响;当纤维素质量分数为10%、OMMT质量分数为30%时,纺丝液的结构黏度指数较低,可纺性最好;纤维素和OMMT质量分数的增加几乎不会影响纺丝液中高分子链段分布的均匀性。

MVR蒸发技术在废水处理中的应用研究

随着环境污染和水资源短缺的加剧,对于工业废水的排放要求日趋严格,常规的废水处理技术已无法满足废水的处理要求,尤其是高含盐、高有机物、高毒性的难降解废水,其有效处理仍然是难点。为满足国内对高难度废水的处理要求,采用MVR蒸发技术,通过卧式降膜蒸发装置,分别对高盐废水、焦化废水RO浓缩液和垃圾渗滤液NF浓缩液进行中试处理。结果表明,该技术可对上述废水进行10~20倍的有效浓缩处理,减量化效果明显,且蒸馏水出水水质良好,可满足排放或回用的要求。废水处理产出1 t蒸馏水的最高电耗为25.1 kW·h,电价按0.6元(/kW·h)计,运行成本可控制在15.1元以下,与管网式反渗透(STRO)工艺处理焦化废水的运行成本(吨水处理成本为10.48元,按最佳水回收率55%折算,产水成本为19.05元/t)相比,具有一定的节能优势。采用MVR卧式降膜蒸发技术作为废水的深度处理技术是可行的,具有广阔的应用前景,值得深入研究和推广。

Lyocell纤维的低原纤化控制方法研究进展

简述了近年来Lyocell纤维在降低原纤化方面的举措,并分析了原纤化的产生机理、产生条件及对原纤化现象的利用及控制。同时分别从浆粕预处理、干喷湿法纺丝工艺、纺丝工艺参数组合和纤维后处理四个角度概述了Lyocell纤维在降低原纤化方面的研究现状,分析了不同处理方法在降低纤维原纤化方面的特点,并着重概括了纺丝工艺及纺丝工艺参数组合等物理变化在降低纤维原纤化方面的影响。为低原纤化Lyocell纤维的工业化生产提供更好理论指导,同时为Lyocell纤维应用领域的开发和拓展奠定基础。

聚苯硫醚纤维的制备及改性技术现状与展望

简述了国内外聚苯硫醚(PPS)纤维的发展历史、生产现状及应用情况,详细介绍了PPS纤维的制备方法及改性技术现状,并对今后我国PPS纤维的发展及应用趋势进行了展望。目前,PPS纤维产品以常规短纤维为主,日本几乎垄断了PPS短纤维的生产技术和全球市场,日本PPS短纤维产量占世界总产量的80%以上。PPS纤维的制备方法主要是常规熔融纺丝法,这是目前PPS纤维工业化生产的主流技术,其次是PPS超细纤维的制备方法如熔喷纺丝法、静电纺丝法、复合纺丝法等。对于PPS纤维的改性,主要方法是共混改性和结构改性,目的是提高PPS纤维的光稳定性、热稳定性及抗氧化性。目前我国PPS纤维主要是以常规PPS短纤维应用于燃煤电厂的滤袋产品,今后的发展方向是开发应用于超净排放领域的细旦PPS纤维及提高滤袋使用寿命的高强度PPS纤维。

我国原液着色聚酰胺6纤维的研究进展

综述了我国原液着色聚酰胺6纤维的研究进展及应用领域。原液着色聚酰胺6纤维制备有3种方法:色母粒法、色油法和原位聚合法。原液着色聚酰胺6纤维主要应用于服装、家饰以及产业用等领域。指出我国原液着色纤维产品的品质长期以来处于中低端、性能不稳定、品种及色彩单一、存在低价竞争等制约产业高水平发展等关键性问题,行业与企业应将原液着色与差别化、功能性纤维开发相结合,建立完善该标准与技术规范体系,以满足纺织工业对高品质原液着色聚酰胺6纤维的应用需求。

聚乙二醇改性Lyocell纤维的制备及其抗原纤化研究

Lyocell纤维是一种绿色环保的再生纤维素纤维。针对该纤维存在的原纤化问题,通过在纺丝液中加入聚乙二醇(PEG)的方法,连续稳定制备了PEG复合Lyocell纤维;并使用纤维强伸度仪、双折射仪与红外光谱仪等对纤维进行表征。结果表明,加入PEG后,纤维强度、伸长率、模量与双折射率降低。然而,当PEG分子量在20000、添加量在20%以上时,极大改善了Lyocell纤维的抗原纤化性能。分子量过低(<2000)或添加量过低(10%)都无改善Lyocell纤维的抗原纤化性能。此外,红外测试的结果显示加入聚乙二醇后纤维谱图红移,表明纤维氢键减少,PEG的加入改变纤维结构。PEG改性Lyocell纤维,具有低原纤化、低双折射的特点。

微胶囊法相变调温Lyocell纤维的制备与性能研究

为探索相变调温Lyocell纤维的制备方法及其纤维性能,利用微胶囊法通过原液添加制备了调温Lyocell纤维,通过电子显微镜、激光粒度仪、差示扫描量热仪以及扫描电镜等多种表征方法,表征了微胶囊分散液在N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)水溶液中的分散情况,并研究了微胶囊添加量对纺丝原液和纤维性能的影响,表征了改性后的纤维形貌,测试了在吸放热条件下,实际的升降温情况。结果表明:微胶囊分散液可以良好的在NMMO水溶液中实现分散,随着微胶囊添加量的增加,纺丝溶液的黏度和可纺性未发生显著的变化;适当提高微胶囊的添加量有利于提高纤维焓值,当微胶囊量提高到35%以上时,纤维焓值不再变化;改性后的纤维横截面可以发现微胶囊的嵌入,纤维表面变得凹凸不平;利用相变调温Lyocell纤维制备的无纺布进行吸放热测试,织物具有明显的双向调温功能。

铜改性聚酰胺6抗菌纤维的制备与性能研究

采用不同表面活性剂对不同粒度和形状的铜(Cu)粉进行表面改性,将改性Cu粉与聚己内酰胺(PA 6)切片共混造粒制得Cu粉质量分数为1.1%的Cu-PA 6抗菌切片,再通过熔融纺丝制备Cu-PA 6抗菌纤维;分析了Cu粉、Cu-PA 6抗菌切片的微观结构形貌及热稳定性,研究了Cu-PA 6抗菌切片的可纺性、Cu-PA 6抗菌纤维的力学性能及抗菌性能。结果表明:采用油酸包覆球形Cu粉制得的改性Cu粉分散性、热稳定性良好,与PA 6基体的相容性良好;采用油酸包覆球形Cu粉制备的Cu-PA 6抗菌切片可纺性良好,纤维成品率达88%;Cu-PA 6抗菌纤维力学性能良好,拉伸变形丝(DTY)断裂强度为4.43 cN/dtex,断裂伸长率为29.95%;Cu-PA 6抗菌纤维抗菌性能优异且持久,洗涤前后DTY对白色念珠菌、大肠杆菌、金黄葡萄球菌的抑菌率均大于99%。