化学法再生差别化PET纤维的研究进展

综述了化学法再生差别化聚对苯二甲酸乙二酯(PET)纤维的研究成果,回顾了PET纤维的发展历史,介绍了废旧PET制品的化学回收方法及再生差别化PET纤维的研究现状,着重阐述了国内废旧PET制品产业回收利用情况相较于国外的优劣势,分析了化学再生回收技术目前主流几种方法的优缺点,总结了再生超细纤维、再生功能性纤维、再生仿真纤维、再生异形纤维等再生差别化纤维的研究现状。最后,对未来化学法再生差别化PET纤维的发展进行了展望。

单向CF/PA6复合材料性能劣化及老化寿命预测

利用热压成型工艺制备出碳纤维(CF)/尼龙6(PA6)复合材料单向板,并将复合材料试样置于蒸馏水热水浴中,分别在25,60,80℃下进行不同时间的湿热老化,再对湿热老化后复合材料试样进行吸湿测试、三点弯曲测试、微观形貌表征,探究复合材料的吸湿规律、力学性能劣化规律和微观形貌变化,并对复合材料的长期寿命进行预测。结果发现,复合材料在25,60℃下的吸湿行为基本符合Fick扩散定律,而80℃下在老化最后阶段出现了背离Fick扩散定律现象。复合材料的弯曲强度随老化温度、老化时间的增加呈下降趋势,分别在25,60,80℃下老化120 d后,试样弯曲强度分别下降了22.78%,25.0%,26.25%。但是老化温度、老化时间对弯曲弹性模量无显著影响,且CF与PA6树脂之间的界面黏合性能随着温度、时间的增加逐渐变差。以绍兴2021年平均温度作为服役温度,基于加速老化测试模型和阿伦尼乌斯理论建立了CF/PA6复合材料在服役环境下剩余弯曲强度的预测模型,可预测到1 400 d后,CF/PA6复合材料的弯曲强度保留率在64.8%左右。

全消光147 dtex/288 f聚酯纤维的生产工艺及性能测试

采用大有光230 dtex/288 f聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)预取向丝(POY)为原料,制得全消光147 dtex/288 f PET拉伸变形丝(DTY),考察了加工工艺条件对纤维性能的影响,利用纤维强伸度仪、扫描电子显微镜、差示扫描量热仪等对纤维的力学性能、外观形貌、热性能等进行了表征。结果表明:研制的全消光PET DTY具有良好的异形截面形状和消光性能。

高性能聚苯硫醚长丝的制备工艺

采用熔融纺丝方法通过纺丝组件的设计制备了高性能聚苯硫醚(PPS)长丝,确定了原料干燥、熔融、喷丝及缓冷区温度和吹风等条件的工艺参数,探讨了纺丝温度、纺丝速度、牵伸温度、定型温度、牵伸倍数等纺丝工艺参数对PPS纤维可纺性和力学性能的影响,确定了最佳纺丝加工工艺参数。结果表明,喷丝时初始压力控制在12 MPa以上,PPS螺杆挤出机各区温度分别为310,320,320,325,330℃,纺丝温度为300~315℃,缓冷区温度为295~310℃,纺丝速度为2 650 m/min,总牵伸倍数为4.9倍,第一热辊、第二热辊和第三热辊温度分别为95,110℃和140℃,制得规格为299 dtex/48 f PPS纤维具有良好的可纺性和优异的力学性能,拉伸断裂强度和断裂伸长率分别可达4.04 cN/dtex和16.4%。

异形截面复合导电涤纶纤维的制备及性能

设计并制备了规格为22 dtex/3 f的4种不同截面(一字型、两点型、三点型、皮芯型)导电涤纶纤维,并对纤维截面形状、成品颜色、取向度、拉伸性能、导电性能、热稳定性等进行了测试与比较。结果表明,无论选用何种截面,加入碳纳米管/炭黑导电母粒后纤维均具有优异的导电性能(单位电阻处于10~7Ω/cm);相较于皮芯型导电纤维,选用异形截面(一字型、两点型、三点型)在一定程度上降低了纤维内部的均匀性,增加了纤维在制备过程中的取向难度,导致制备得到的纤维取向度以及拉伸断裂强度略有降低,但4种纤维的热稳定性差异不大;异形截面导电纤维能够得到与皮芯型导电纤维相近的导电性能,但由于异形截面导电纤维中裸露在外的碳纳米管/炭黑导电组分减少,其纤维成品颜色明显浅于皮芯型导电纤维,扩大了该类导电纤维的应用范围。

熔纺PE/PP复合超细FDY丝的制备工艺

采用聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)切片为原料,使用双螺杆挤出机并配以特定的纺丝组件,通过双组分熔体复合纺丝法成功制备了PE/PP皮芯型复合超细全拉伸丝(FDY丝)。为获得高质量的超细FDY丝,对纺丝工艺条件进行了探讨与优化,确定了干燥条件、螺杆温度、纺丝温度、牵伸温度、牵伸倍数、定型温度、卷绕速度等主要工艺参数;并对FDY丝的取向度、力学性能、线密度进行了测试分析研究。结果表明:当PE(皮层)与PP(芯层)质量配比为40∶60时,光学显微镜下复合纤维横的截面形态能呈现出完整且均匀的皮芯型结构;当PE螺杆挤出机各区温度为202,206,206,206,206℃,PP螺杆挤出机各区温度为258,260,260,260,260℃,PE纺丝箱体温度为206℃,PP纺丝箱体温度为248℃时,复合纤维纺丝过程稳定且纤维成型良好;当牵伸温度为60℃、牵伸倍数为4.15倍、定型温度为105℃、卷绕速度为3200 m/min时,FDY丝的可纺性、取向度以及力学性能良好。在最佳纺丝工艺条件下制备的规格为144 dtex/288 f皮芯型复合超细FDY丝能够满足超细纤维对直径和力学性能的要求。

低强度LVPET/COPET皮芯复合长丝的制备及性能研究

可手撕纺织品作为近年来新型纺织材料的研究热点之一,人们对其可撕裂性能和服用性能提出了更高的要求。文章分别以低黏度聚酯(LVPET)和水溶性聚酯(COPET)作为皮层和芯层,通过熔体复合纺丝工艺制备低强度皮芯复合FDY长丝。通过光学显微镜观察复合纤维的横截面皮芯结构形态,确定合适的原料组分配比,优化了纺丝温度、牵伸倍数、纺丝速度等工艺参数;进一步地,对所制备纤维的取向度及拉伸性能进行了测试分析。研究结果表明,LVPET与COPET螺杆挤出机各区温度分别为285℃/285℃/285℃/285℃/285℃和284℃/284℃/284℃/284℃/285℃,LVPET与COPET纺丝箱体温度分别为282℃和280℃,第二热辊温度为90~115℃、LVPET与COPET的质量比为50︰50、牵伸倍数为2.7、纺丝速度为3000 m/min时,制得的171 dtex皮芯型复合长丝的可纺性及力学性能良好,满足可手撕纺织品对纤维强度的要求。

涤纶异染混纤纱的生产工艺及其性能

为开发新型差异化的涤纶混纤纱,以167 dtex/96 f全拉伸丝及350 dtex/96 f半预取向丝为原料,利用独特的三角拨丝后加工技术使半预取向丝纵向不均匀牵伸,并通过网络喷嘴使牵伸后的半预取向丝和全拉伸丝2种长丝复合混纤,形成了具有独特纵向异染效果和卷曲蓬松形态的400 dtex/192 f混纤纱。测试了全拉伸丝、半预取向丝和混纤纱的形态结构和染色效果。结果表明:混纤纱内的纤维呈圆柱形,纤维间粗细不同,纤维纵向也存在粗细变化;混纤纱纵向取向度不均匀,差异较大;混纤纱染色后纵向颜色深浅不同,纱条紧密处颜色较浅,蓬松处颜色较深,外观卷曲蓬松;混纤纱的断裂强度高于半预取向丝,低于全拉伸丝。

低沸水收缩阳离子可染涤纶制备工艺与微细结构的关系

低温阳离子可染涤纶沸水收缩率高,在与纤维素纤维配伍生产针织产品时会带来外观平整度难以控制的问题.为了制备低沸水收缩率的低温阳离子可染涤纶,研究了后道牵伸改性中的热盘温度和热盘速度对纤维微细结构和沸水收缩率的影响,并获得了热盘温度在150～200℃、热盘速度在450～550 m/min的较合适工艺条件.研究表明,在一定的温度条件下进行牵伸改性,可以使纤维的沸水收缩率达到与粘胶等再生纤维素纤维接近的水平.其原因是改性后纤维的结晶和取向度获得一定改善.

扁平异染超亮涤纶拉伸变形丝的生产技术

使用大有光聚酯切片先制得半取向丝(MOY)后,再经特殊的假捻变形工艺路线开发生产出扁平异染涤纶拉伸变形丝(DTY)。在加工过程中开发出了特有的不匀拉伸装置,可以使得纤维产生不匀率高的拉伸效果,从而达到纤维片段上的高染色不匀,丰富了产品的外观特色。通过合理选用工艺流程和纺丝假捻变形工艺,可生产出品质高、性能良好的扁平异染超亮涤纶DTY。

仿再生纤维素纤维的新型改性聚酯长丝的生产工艺

使用改性聚酯原料生产改性聚酯长丝,根据原料的特殊性能,采用了特殊的工艺和经改造的设备,使纤维达到常压低温阳离子染料可染的效果;纤维的沸水收缩率达到了2.5%以下,接近粘胶长丝等再生纤维素纤维的水平,达到了仿再生纤维素纤维的目的。

抗静电异形竹节再生涤纶DTY的制备及性能研究

以167 dtex/48 f化学法再生五波浪一字型截面抗静电涤纶半预取向丝(MOY)为原料,在后加工设备假捻变形机上,利用自主研发的特殊异拉伸装置,制备111 dtex/48 f抗静电异形竹节再生涤纶假捻变形丝(DTY);探讨了抗静电异形竹节再生涤纶DTY的加工工艺条件,并对MOY和DTY的形态结构和性能进行了表征。结果表明:将特殊异拉伸装置加装在假捻变形机的零罗拉与第一罗拉之间,采用可编程控制器控制,可实现对MOY的不均匀拉伸;断裂伸长率为150%~170%的MOY具有良好的后加工性能,制备的DTY竹节效果好;以断裂强度1.87 cN/dtex、断裂伸长率为163.50%的MOY为原料,加弹速度为648~781 m/min,零罗拉与第一罗拉之间的拉伸倍数为1.50~1.60,第一罗拉与第二罗拉之间的拉伸倍数为1.05,异拉伸热辊温度为150℃,第一热箱温度为138℃,第二热箱温度为120℃,网络喷嘴孔径1.8 mm、网络空气压力为0.15~0.20 MPa时,MOY可纺性好,制得的DTY纵向外观呈粗细竹节状,粗节双折射率为0.20,细节双折射率为0.23,断裂强度为2.86 cN/dtex,断裂伸长率为39.45%;DTY经织袜染色后颜色深浅不同,粗节颜色较深,细节颜色较浅;DTY的体积比电阻为3.9×10^(11)Ω·cm,具有良好的抗静电性能,在后加工过程中MOY的抗静电性能基本保持不变。

培养提升学生自主学习能力的探索与实践——以开设《化纤概论》自主学习课程个案为例

开设专业自主学习课程是高等院校教育改革的重要内容之一,旨在指导大学生如何学习,拓展专业知识面,提升自主学习能力、创新精神和实践能力。现依据教改基本理念,以评析典型性案例入手,对轻化工程专业所开设的《化纤概论》自主学习课程进行探索与实践,探寻自主学习实施过程中带有规律性的、可供借鉴的经验做法。

高效多头复合纺丝的设备改造及生产工艺研究

介绍了复合纺多头改造技术在生产中的应用,通过设备的改造和工艺的匹配研究应用,大幅度提高部分复合纺产品的产量,同时保证了产品的质量要求。其重要意义在于,通过改造,产品生产具有显著的节能效果,对降低产品成本、提升企业效益具有重要作用。

热熔膜法碳纤维/环氧树脂预浸料制备工艺

采用自制的环氧树脂膜与碳纤维一起热压制备预浸料,并通过正交试验设计改变热压温度、时间和压力这三个工艺参数来探讨制备预浸料时热压工艺参数对预浸效果的影响,制成的预浸料固化成复合材料后测定其力学性能,以此来确定预浸料的最优热压工艺参数。测得制备的预浸料挥发分质量分数为（0.6±0.1）%、树脂质量分数为（55±2）%。正交试验结果表明：当热压温度为60℃,时间为50 s,压力为1.5 MPa时,复合材料的拉伸强度最高。

耐高温聚醚砜熔融纺丝的可纺性研究

采用熔融纺丝法制备耐高温聚醚砜(PES)纤维,对PES切片的热性能、流变性能以及可纺性进行了研究,并对PES初生纤维的力学性能和表面形貌进行了表征。结果表明:PES具有良好的热稳定性能和较宽的加工温度范围,其起始热裂解温度为530.8℃,适宜熔融纺丝;PES熔体是一种典型的剪切变稀型流体,对剪切速率和温度变化较为敏感;纺丝工艺对PES的可纺性影响显著,PES在100℃干燥6 h,螺杆三区温度分别为330,340,345℃,喷丝板温度345℃,喷丝板压力约2.4 MPa,卷绕速度170 m/min的条件下,PES初生纤维的综合性能优异、纤维粗细均匀、表面光滑。

抗静电涤纶功能纤维制备技术研究进展

在功能纺织品开发的背景下,为更好理解涤纶抗静电机制,制备性能优异的抗静电涤纶,详细阐述了我国抗静电涤纶制备的常用方法,包括应用抗静电剂对纺织品的纤维表面进行整理、金属/炭黑等导电物质表面镀层、化学共聚改性、共混纺丝改性、表面接枝改性和生物酶表面处理等,最后总结了抗静电涤纶制备中存在的问题,展望了其在该领域的发展方向,为涤纶抗静电功能整理的进一步发展提供了理论依据。

聚苯胺涂层经编织物的应变传感性能及其在呼吸监测中的应用

为制备呼吸监测智能服装用针织结构柔性传感器,首先通过等离子体对双经平结构的涤纶经编织物进行预处理,然后利用原位聚合法进行导电处理,分析了导电经编织物的微观结构与导电性能、应变-电阻传感性能,并探讨了其在呼吸监测智能内衣中的应用。结果表明:原位聚合法导电处理可赋予涤纶经编织物良好的导电性能,织物的电阻率较未处理时降低了约11个数量级;导电经编织物具有良好的应变-电阻传感性能,往复拉伸后电阻变化保持稳定,在6%和10%的应变条件下,其敏感因子分别为6和4左右;导电经编织物传感器具备良好的人体呼吸监测能力,不仅能记录呼吸的发生,还可监测呼吸的频率及强度。

一步法异染FDY与普通FDY的性能比较

为进一步优化异染FDY涤纶的纺丝工艺和改善异染FDY涤纶的质量提供理论依据,设计了不同规格的FDY,利用扫描电镜、声速纤维取向度测量仪、差式扫描量热仪和强力仪对其进行性能测试。结果表明:一步法异染FDY具有不均匀分布的粗节与细节,即普通FDY截面较为均匀,异染FDY纱线粗细不一,其取向因子值比普通FDY纤维略小,而其沸水收缩率大于普通FDY的沸水收缩率;材料的玻璃化温度、结晶温度和熔融温度的大小顺序均为普通FDY>异染FDY细段>异染FDY粗段;异染FDY的断裂伸长率比普通FDY大,其断裂强力相对下降。

聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚酯)/聚丙烯接枝马来酸酐的相容性

为给熔喷非织造材料的制备提供理论参考,采用熔融共混的方法分别制备了质量比为100∶0、75∶25、50∶50、25∶75、0∶100的熔喷用聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚酯)/聚丙烯接枝马来酸酐(PHBV/PP-g-MAH)共混材料。利用差示量热扫描仪、X射线衍射仪和红外光谱仪分别对PHBV/PP-g-MAH共混体系的相容性进行了研究,并用扫描电镜观察了共混体系的相分布形态。结果表明:共混体系出现了分离的玻璃化温度,表明2种组分总体不相容;在衍射角22.8°处没有出现PHBV的衍射峰,说明PP-g-MAH改变了PHBV结晶区的分子链排列;在1 710 cm-1处共混体系出现新的吸收峰,即二者之间的化学键生成了酯基;当共混比例不同时,共混体系呈现不同的"海-岛"相分布形态。