PA66的改性及应用进展

尼龙66(PA66)具有较多优异的特性,得到了广泛应用。但是,其仍存在部分缺陷,需要对PA66进行化学与物理改性,提升其性能。化学改性主要为共聚改性,利用二聚酸、己内酰胺等与PA66发生共聚、接枝、交联等化学反应,改变PA66的分子链结构,提升力学、阻燃等性能,降低其吸水率。物理改性包括填充改性、共混改性及直接添加助剂改性。填充改性又可分为3种,分别为填充玻璃纤维(GF)、碳纤维(CF)等的纤维增强改性,填充硅灰石、石墨等的无机矿物填充改性及填充碳纳米管(CNTs)、石墨烯(GN)等的纳米粒子填充改性。共混改性是将环氧树脂、聚烯烃等与PA66共混,增强韧性、耐磨性等。直接添加助剂改性是直接添加阻燃、抗菌剂等与PA66共混,赋予PA66阻燃、抗菌等性能,扩展了PA66的应用范围,更有利于其在新能源、汽车等高性能、功能化产业的发展。

改善超纤革用非织造布力学性能的研究进展

力学性能作为超纤革用非织造布的一项重要性能,决定了超纤革的应用范围。超纤革用非织造布大多以海岛短纤或橘瓣长丝超细纤维为原料,经针刺或水刺加固等工序制备而成。文章主要从纤维原料、针刺工艺与水刺工艺3方面因素出发,分析纤维强度与断裂伸长率、纤维线密度、纤维长度、纤维卷曲度、针刺密度、针刺深度与水刺压力对非织造布力学性能的影响规律,为增强超细纤维合成革用非织造布的力学性能提供参考。

HSPET/PA6中空橘瓣型纺粘针刺超纤合成革基布的制备及性能分析

以高收缩聚酯(HSPET)/聚酰胺6(PA6)纺粘长丝针刺非织造布为基布,含浸水性聚氨酯(WPU)制备HSPET/PA6中空橘瓣型纺粘针刺超纤革基布(以下简称HSPET/PA6针刺革基布)。对比分析前开纤法及后开纤法两种工艺,以及聚乙烯醇(PVA)和WPU含浸量对HSPET/PA6针刺革基布性能的影响。结果表明:在相同的PVA、WPU含浸量下,前开纤法的力学性能优于后开纤法,但柔软度及透气透湿性能与后开纤法相比较差;两种工艺下制备的HSPET/PA6针刺革基布力学性能均随着PVA含浸量的增加先提升后下降,随着WPU含浸量的增加逐渐提升;柔软度和透气透湿性能随着PVA含浸量的增加先提升后下降,随着WPU含浸量的增加逐渐下降。

基于材料摩擦的纳米发电机在水体应用领域的研究进展

摩擦纳米发电机(TENG)自从被发明出来之后就得到了很大的发展,利用TENG收集水能受到了许多研究者的关注,同时TENG这种能源摩擦材料在水体上的应用也得到了很大的发展。本文基于TENG在水体方面的应用,从水体金属抗腐蚀、水体传感器、水体污染处理三个应用领域阐述了其发展和研究进展,并总结其发展趋势。

梯度结构双组分纺粘水刺非织造材料的制备及其性能

为探究梯度结构对超细纤维非织造材料性能的影响,通过双组分纺粘技术和不同水针压力作用下的水刺开纤技术,用一步法制备了不同面密度(80、120、160 g/m^2)的梯度结构双组分纺粘水刺非织造材料,并分析了水针压力对结构和透气透湿、力学、过滤性能的影响。结果表明:当面密度一定时,随着水针压力从15 MPa的增大到28 MPa,双组分纺粘水刺非织造材料的厚度减小,平均孔径减小,透气透湿性能下降;纵/横向断裂强力先增加后减小,断裂伸长率先减小后增加;过滤效率和过滤阻力均增加,其中当面密度为80 g/m^2,水针压力为22 MPa时,过滤效率(0.85μm粒径)和过滤阻力分别达到66.8%和25.1 Pa。

水性聚氨酯机械发泡涂层的响应面法优化制备

为制备高透湿率和高强度的水性聚氨酯发泡涂层,采用响应面分析法对机械发泡工艺中成膜温度、发泡剂质量分数和发泡倍率3个参数进行优化。结果表明,回归得到的二次多项式模型显著且失拟项不显著,模型拟合性良好。各因素对透湿率影响顺序为:成膜温度>发泡倍率>发泡剂质量分数;对断裂强度影响顺序为:发泡倍率>成膜温度>发泡剂质量分数。以透湿率和断裂强度最大为原则,得到最优制备工艺条件:成膜温度为120℃,发泡剂质量分数为5.56%,发泡倍率为319.17%;在此条件下制备的水性聚氨酯涂层的实际透湿率为6 088.71 g/(m^2·24 h),断裂强度为1.51 MPa,与模型理论预测值基本相符,表明优化模型有效可靠;以此作为超细纤维合成革的发泡层制备水性超细纤维合成革,其透湿率达到2 070.24 g/(m^2·24 h),纵向、横向断裂强力分别为161.50、112.38 N。

柔软处理对涤纶/锦纶6中空桔瓣型超细纤维非织造布性能的影响

为获得综合性能优异的中空桔瓣型超细纤维非织造布,采用4种不同的柔软处理方法,即物理水洗、烷基季铵盐柔软剂、有机硅柔软剂和化学碱减量法处理涤纶/锦纶6非织造布。研究了不同的柔软处理工艺对中空桔瓣型超细纤维非织造布性能的影响,并对其结构与形貌进行表征与分析。结果表明:物理水洗、烷基季铵盐柔软剂、有机硅柔软剂柔软处理使中空桔瓣型超细纤维非织造布折痕回复性、抗弯曲性、悬垂性、柔软性能均得到提高,断裂强力略有下降,撕裂强力提高;经化学碱减量柔软处理的非织造布柔软性能较好,但是力学性能较差。对比经4种不同的柔软工艺处理的非织造布性能可知,经有机硅柔软剂处理的中空桔瓣型超细纤维非织造布综合性能最优。

超纤革仿天然皮革研究进展

概述了天然皮革的结构特点,并与超细纤维合成革性能进行对比,指出超细纤维合成革与天然皮革相比,卫生性能及染色性能差异是由于天然皮革具有复杂的三维立体结构以及纤维中具有大量的活性基团。分别从仿天然皮革的三维立体结构、对超细纤维合成革基布和水性聚氨酯进行改性仿天然皮革的物质组成、超纤革制品的后整理3个方面,综述了超细纤维合成革仿天然皮革的研究进展,并对超细纤维合成革仿天然皮革技术的发展前景做了展望。

超细纤维合成革基布的制备及其性能

为提高聚酯/聚酰胺6(PET/PA6)中空超细纤维合成革基布的透湿性、柔软性,将聚丙烯腈(PAN)纳米纤维与PET/PA6超细纤维混合,通过水刺固网的方法制备出PAN-PET/PA6微/纳米超细纤维合成革基布并进行碱处理,分析了PAN纳米纤维质量分数对革基布透气性、透湿性、吸湿性、柔软度及力学性能的影响。结果表明:当革基布面密度一定时,随着PAN纳米纤维质量分数的增加,革基布的透湿性、吸湿性、柔软度、撕裂性能提升,而透气性能和断裂强力有所下降;当PAN纳米纤维质量分数为20%时,革基布的透湿率提升了15.19%,吸水量提高了23.53%,柔软度增加了38.17%;经碱处理后,革基布的亲水性有了明显改善,透湿率提升了23.81%,吸水量提高了42.26%,柔软度提高了23.20%。

合成革用聚氨酯涂层性能对比

通过制备厚度相同（0．018cm）、膜内孔径结构较为理想的水性聚氨酯（PU）树脂与溶剂型PU树脂涂层，并在成膜机理、孔隙率、耐水解性能、力学性能、透湿性等方面进行对比。溶剂型聚氨酯膜的孔隙率为7．24％，而水性聚氨酯膜的孔隙率达到了40％；溶剂型聚氨酯膜耐水解性能强于水性聚氨酯膜。溶剂型聚氨酯膜的透湿率为1931．46g／m^2·24h，而水性聚氨酯膜的透湿率为4119．00g/m^2·24h，水性聚氨酯膜的透湿率为溶剂型聚氨酯的2．13倍。溶剂型聚氨酯膜断裂强力可达到9．44N，断裂伸长率达到523．77％。水性聚氨酯膜断裂强力达到7．94N，断裂伸长率达到544．80％。

中空桔瓣型高收缩聚酯/聚酰胺6超细纤维非织造布的制备及其性能

针对中空桔瓣型超细纤维非织造布开纤率低、悬垂性差的问题,以高收缩聚酯(HSPET)、聚酰胺(PA6)为原料,通过双组分纺粘水刺技术制备了不同面密度的HSPET/PA6超细纤维非织造布,分析了热收缩处理对非织造布开纤率、悬垂性、柔软度、透气性、过滤效率以及力学性能的影响。结果表明:当水刺压力一定时,与PET/PA6非织造布相比,HSPET/PA6非织造布的开纤率提高48.1%;经热收缩处理后,HSPET/PA6非织造布收缩率可达到20.31%,热收缩可促进纤维裂离,使非织造布内部结构相对蓬松,改善其悬垂性;HSPET/PA6非织造布的过滤效率随着开纤率的增加而增加,当其面密度为140 g/m^(2)时,对于粒径大于或等于1.5μm颗粒的过滤效率接近于100%,但经热收缩处理后HSPET/PA6非织造布过滤效率有所下降。

用于盐湖卤水镁锂分离的纳滤技术研究进展

作为"推动世界前进的重要元素"的能源金属,锂对国民经济的发展具有重要的战略意义。目前各行业如玻璃、电器和制药等对锂资源的需求量都大幅提高,因此对锂资源的提取和储备至关重要。相比于传统矿石提锂的方法,从盐湖卤水中提锂不需要大量的药剂投入,生产成本大幅降低,因此从盐湖卤水中提取锂资源成为获取锂资源的重要途径。盐湖中镁锂共生存在,镁和锂化学性质相似且它们的离子水合半径差异较小,要实现盐湖高效提锂首先需要解决镁锂分离困难的问题。目前,用于盐湖镁锂分离的方法有很多,但这些工艺存在一些缺陷,如能源消耗大,经济效益低、对环境不友好或不适用于高镁锂比盐湖等。纳滤是一种介于超滤与反渗透之间的压力驱动膜分离技术,纳滤膜因特殊的孔径范围和荷电性质,能有效分离单价、二价及多价离子,在盐湖卤水的镁锂分离领域表现出显著优势。因此,纳滤分离技术成为一种新兴的镁锂分离手段,被国内外研究者视为今后镁锂分离研究的一个重要方向。研究表明,纳滤膜的分离机理主要包括静电排斥和空间位阻效应,溶质在分离过程中除了受到溶质尺寸与孔径的影响,膜表面的电荷性质对溶质的分离起到了极大的作用。目前,用于镁锂分离的多为商业化纳滤膜,一般带有负电。由于镁锂的离子水合半径非常接近,因此在膜分离过程中孔径筛分作用影响较小,膜分离镁锂主要通过静电排斥来实现。近年来的研究结果表明,荷正电纳滤膜在镁锂分离过程中表现出优异的镁锂选择分离性能。由静电排斥效应可知,荷正电纳滤膜在分离镁和锂的过程中,膜对二价阳离子Mg2+的排斥作用明显高于一价阳离子Li+,因此可使一价阳离子Li+更容易透过膜进入渗透液,而二价阳离子Mg2+则被截留。本文从盐湖锂资源的分布和提取的角度出发,对盐湖卤水镁锂分离的多种方法进行了全面的归纳。以纳滤膜的结构特点和作用机理为切入点对纳滤膜的相关特性进行了详细的分析概述,重点评述了纳滤法分离镁锂技术的应用现状及其存在的问题。同时针对我国盐湖卤水中镁和锂的特殊结构和分布状态,展望了应用于盐湖镁锂分离的纳滤技术的发展方向。

灭火消防服热防护性能的研究进展

为探究灭火消防服的热防护性能,从灭火消防服的结构及防护原理、影响消防服热防护性能的因素以及新材料研究现状三个方面阐述了国内外的研究过程及最新成果。重点介绍了织物物理性能、热物理性能、气隙、湿度等因素对织物热防护性能的影响。综述了近年来国内外在热防护服装领域的研究动态,发现了研究中存在的问题与缺陷。认为:灭火消防服的研究应在加强新材料的开发和组合应用、优化结构设计、智能化等方面进行深化。

新型水凝胶医用敷料的研究进展

探讨新型水凝胶医用敷料的研究进展。简述了医用敷料从传统天然纤维纱布到合成纤维、多聚膜类、发泡类敷料的发展,并介绍了各类敷料的优点及不足。分析了水凝胶敷料促进伤口愈合的机理,归纳总结了近几年新型水凝胶敷料的研究现状,并对未来水凝胶敷料的研究方向进行了展望。认为:新型水凝胶敷料具有吸液保液能力强、较好的生物相容性、促进伤口愈合等优点。

油剂去除对针刺非织造过滤材料驻极性能的影响

为研究纤维表面油剂对针刺非织造材料驻极性能的影响,提高针刺非织造过滤材料的电晕驻极效果,以涤纶为原料,制备了不同面密度的涤纶针刺非织造材料,采用洗涤剂、碳酸钠以及乙醇试剂依次对非织造材料进行洗涤以去除纤维表面的油剂,分析试样在洗涤前后的介电常数、体积比电阻的变化,以及电晕驻极效果和效率衰减性能。结果表明:油剂的去除对涤纶针刺非织造材料的驻极效果有积极影响,去除油剂后其驻极性能大大提高;随着面密度增加,涤纶针刺非织造材料的驻极过滤性能差异更加明显,当面密度为250 g/m^2,经-15 kV电压驻极处理1 min后,其过滤效率由洗涤前的42.6%增加至洗涤后的57.8%;油剂的去除使非织造材料的静电衰减周期延长。

上浆浆料对超细纤维合成革性能的影响

针对制革过程中聚乙烯醇(PVA)退浆废水降解性差、严重污染环境等问题,采用PVA、水溶性聚酯(WSPET)、羧甲基纤维素钠(CMC)、海藻酸钠(SA)、白糖(WS)5种聚合物对海岛型超细纤维非织造布进行上浆处理,经水性聚氨酯(WPU)含浸制成超纤革,研究了不同浆料对超纤革性能的影响。结果表明:上浆处理有助于提高超纤革透气透湿性、柔软性能及力学性能,透湿率、透气性、柔软度分别提高了123.5、184.7、37.7%;经PVA、WSPET以及CMC上浆处理的超纤革,透湿透气性及柔软度性能相近;而经SA、WS上浆处理的超纤革透湿透气性及柔软度性能较差;通过综合性能的对比分析,WSPET、CMC可作为一种经济环保、可持续发展的上浆原料应用于超纤革制备过程。

抗菌型超细纤维合成革复合材料的研究进展

随着人们对健康生活的向往,由细菌引起人体病变和超纤革性能损坏的问题,受到了人们的高度重视,因此开发具有抗菌功能的超纤革是一个重要的课题。文章从超纤革用抗菌剂和超纤革抗菌改性的方式两个方面,分别介绍了超纤革用抗菌剂的种类、超纤革原料(聚氨酯、纤维、革基布)抗菌改性以及超纤革抗菌后整理;概括了目前超纤革抗菌性能研究中仍需解决的问题,并对超纤革抗菌性能的发展趋势进行了展望。

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 mDarcy,2320.68 mDarcy,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。

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,PETPA6纤维裂离后纤维等效直径介于3.60~6.50μm之间,Lyocell纤维的直径介于9.30~11.50μm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/m^(2)),透气率为249.47 L/(cm^(2)·s),提升117.83%;透湿率为4035 g/(m^(2)·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。