聚丙烯腈纤维径向致密结构的光密度法研究

凝固过程聚丙烯腈(PAN)初生纤维在径向上各点的双扩散程度不同,可能会造成PAN纤维在径向上致密结构的差异。首先采用光密度法测定PAN初生纤维径向的致密结构及其差异性的可行性和影响因素,在此基础上采用光密度法研究了凝固浴温度对PAN初生纤维致密性结构差异的影响。结果表明:对于PAN初生纤维,采用纤维切片厚度为4μm、调整入射光强使背景灰度为140时进行PAN初生纤维光密度的测定;保持凝固浴浓度恒定不变,凝固浴温度从25℃升高到65℃会导致PAN初生纤维的灰度降低、光密度值增大、纤维径向皮部与芯部的光密度差值增大,这表明随着凝固浴温度的升高,纤维的致密性降低、径向致密结构差异增大。光密度法可以用来定量表征PAN纤维的径向结构及其差异。

一种新型纤维素基包装材料的研制与应用设计

针对生物可降解包装材料的高成本、性能低等问题,制备一种以黄麻纤维、粘胶纤维和聚乳酸玉米纤维为主要原料的的纤维素基包装材料,并对其力学性能进行探究。结果表明,热压处理有利于增强纤维抱合性,从而增加材料的稳定性;黄麻/粘胶/玉米纤维最佳配比方案为50∶35∶15,此时,制备的复合包装材料的纵向断裂强力为212.35 N,横向断裂强力为126.78 N,纵向撕破强力为29.26 N,横向撕破强力为13.06 N,顶破强力为77.61 N。试验制备的黄麻/粘胶/玉米纤维素基包装材料不仅成本低、绿色环保,还具备较好的力学性能,能作为一种生物可降解包装材料应用于实际生活中。

黏胶纤维/锦纶/氨纶三组分织物的定量测试方法

为了探寻黏胶纤维/锦纶/氨纶三组分织物最优的定量测试方法,设计5种试验方案,并对这5种方案的试验结果进行分析比较。结果表明:方案1手工拆分法,方案2、3手工拆分与化学溶解相结合方法、方案5化学溶解法(先用二甲基乙酰胺溶解氨纶,后用质量分数为80%的甲酸溶解锦纶,剩余黏胶纤维)均为可行方案;但前3种方法适用受限,而方案5化学溶解法适用于所有组织结构的织物,为日常检测中最优选的测试方法。

氯化钙/乙醇法定量分析桑蚕丝混纺产品的研究

采用氯化钙/乙醇法对桑蚕丝/羊毛、桑蚕丝/黏胶纤维二组分混纺产品进行定量分析,并与75%硫酸法和次氯酸钠法定量分析结果进行对比。结果表明:氯化钙/乙醇法对羊毛、黏胶纤维基本无损伤,羊毛、黏胶纤维的质量修正系数均为1.00;氯化钙/乙醇法定量分析较优条件为浴比1150、温度70℃、振荡时间30 min,该方法操作简便、省时高效;相较于75%硫酸法和次氯酸钠法,氯化钙/乙醇法定量分析结果偏离幅度更小、与标准值更接近、准确性更高;氯化钙/乙醇法所用试剂对人体和环境无毒害作用,是绿色环保试剂,符合当今绿色可持续发展理念。

基于3D打印的CNT/PLA复合材料性能研究

通过熔融沉积成型(FDM)技术制备了碳纳米管(CNT)/聚乳酸(PLA)复合薄膜,研究了复合薄膜厚度对其电磁屏蔽性能和电加热性能的影响,同时考察了基于CNT/PLA复合薄膜的压阻式传感器的性能。结果表明:厚度为4 mm的CNT/PLA复合薄膜在频率为11.4 GHz下的电磁屏蔽效能为40.8 dB;在14 V的电压下,厚度为4 mm的CNT/PLA复合薄膜的表面最高温度可以达到65.9℃,且通过连续3次开关电压,其表面最高温度可稳定在65.9℃并持续1000 s;制备的压阻式传感器在压力为0~10 kPa和10~100 kPa下的灵敏度分别为0.043 kPa-1和0.004 kPa-1,具有良好的稳定性和分辨率。

能量型X射线荧光光谱法测定PET切片中二氧化钛含量

采用能量型X射线荧光光谱法测定聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)切片中二氧化钛含量,探讨了仪器测试参数、试样处理方法等测试条件。结果表明:能量型X射线荧光光度计测定PET切片中二氧化钛含量时,适宜的仪器参数为测试电压12 kV、滤光片为Al-50、气氛为空气,测试电流833μA,较佳的试样处理方式为粉碎压片,选择孔径为350μm的分样筛过筛粉碎后的试样,然后称量5 g试样压片,制片压力选择40 MPa,保持2 min;能量型X射线荧光光谱法测定PET切片中二氧化钛含量相对标准偏差小于2.0%,与标准值差值的绝对值小于0.1%,耗时15 min,重复性好、准确度高、操作简便、测试效率高,且测试过程无需使用任何化学试剂,更加安全、环保。

显微红外光谱法定性鉴别除尘滤料中纤维

在工业烟气除尘中,除尘滤料所使用的纤维通常以混纺形式进行取长补短,以提高除尘滤料的综合性能,因此定性鉴别除尘滤料所用纤维十分必要。采用显微红外光谱法对聚四氟乙烯纤维、聚砜酰胺纤维、聚酰亚胺纤维、间位芳纶、聚苯硫醚纤维、涤纶等6种除尘滤料用纤维进行了定性分析。结果表明:该方法能直接观测纤维的外形,并可针对性地采集红外光谱,所需的试样数量少,无需制样,且克服了传统的溶解法污染大、对耐化学性的纤维不适应的问题;该方法具有简单快速的优点,可以在商业纠纷仲裁、司法鉴定等方面发挥重要的作用。

近红外光谱结合PLS-DA算法对人发与动物毛发的鉴别

采集了247份人发与247份动物毛发的近红外光谱图,对比了不同预处理方法和建模波段下所建模型的效果,选出了最优的预处理方法为一阶导数,最佳的建模波段为6000~5500 cm^(-1)+5000~4500 cm^(-1)。建立了人发与羊毛的PLS-DA判别模型,模型的决定系数R^(2)达到了0.9775,验证集判别正确率达到了100%。使用此模型可有效区分人发与动物毛发,为假发材质的鉴别提供了一种新的方法。

环己烷中痕量组分的测定

采用GC-2030气相色谱仪、介质阻挡放电离子化(BID)检测器、InertCap 1非极性气相色谱柱,建立了环己烷中痕量环己酮、环己醇组分的定量检测方法。结果表明:该方法合适色谱分析条件为采用程序升温,载气流速为1 mL/min,进样量为1.0μL,分流比为201;该方法测定环己烷中痕量环己酮、环己醇时,环己醇的加标回收率为96.7%~104.8%、相对标准偏差(RSD)为0.25%~1.00%、检出限为0.06 mg/kg,环己酮的加标回收率为97.1%~104.1%、RSD为0.03%~1.04%、检出限为0.09 mg/kg;该方法精密度、准确度高,重现性好,分析时间短,有助于聚合溶剂用环己烷生产工艺的精准调控。

PPTA回收溶剂NMP中PPD残留量的测定

采用反相高效液相色谱法测定聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)回收溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)中对苯二甲酰氯与对苯二胺(PPD)的残留量,探讨了高效液相色谱仪的色谱条件,并研究了分析方法的精密度、准确度、检出限。结果表明:采用反相高效液相色谱法测定回收溶剂NMP中PPD的含量,适宜的色谱条件为色谱柱采用十八烷基硅烷键合硅胶柱,流动相中水/改性剂(体积比为991)与乙腈体积比为955,紫外波长为280 nm,进样量为10μL;该分析方法精密度优、重复性好、线性方程的相关性好,相对标准偏差为0.85%,加标回收率为98.1%~101.1%,检出限为0.35μg/g,能满足PPTA回收溶剂NMP中微量PPD含量的测定需求。

测试条件对聚酯切片含水率测试结果的影响

以干燥后含水率小于30μg/g的阳离子聚酯切片为测试样,采用压差法测试其含水率,探讨测试温度、测试时间、环境温度等测试条件对切片含水率测试结果准确性的影响。结果表明:随着测试温度升高,切片含水率逐渐增加,测试温度为200℃时含水率相对误差最小,为6.0%;测试温度为210℃、测试时间为10 min时切片含水率的相对误差最小;随着环境温度升高,切片含水率增加,环境温度为24.5℃时切片含水率相对误差为8.2%;较佳的测试条件为测试温度210℃、测试时间10 min、环境温度24.5℃,该条件下切片含水率相对误差小于10%,测试结果误差小、准确性高。

湿法消解-分光光度法测定聚酯切片中的锑含量

为测定聚酯切片中的锑含量,采用浓硫酸-过氧化氢湿法消解的方法对聚酯切片进行消解,并用分光光度法测定消解液中的锑质量浓度,进而确定聚酯切片中的锑含量。通过研究各试剂用量对测试方法的影响,确定最佳测试条件,并对测试方法的可靠性进行评价。试验结果表明,通过选择合适的试剂量比,可以用湿法消解-分光光度法测定聚酯切片中的锑含量,且重复性试验的相对标准偏差小于10%,加标回收率为97.16%~101.39%。

平衡时间对全消光POY物理性能的影响

通过对全消光POY在不同平衡时间下的物理性能测定,探究平衡时间长短对原丝物性测定的影响程度,寻求原丝平衡时间和物理性能之间的关系。实验结果表明:平衡时间对全消光POY的纤度和强伸影响不大,对条干CV%、热应力和含油率有一定影响。不同规格的影响程度不同,为兼顾不同规格,全消光POY的最佳平衡时间为22 h,但平衡时间对含油率和热应力的影响程度不及条干,且含油率和热应力的控制范围较大,若在现场空间有限或后道急需上机的情况下,可适当缩短平衡时间,平衡约8~10 h即可。

拉伸与热定型对聚苯硫醚长丝结构性能的影响

以国产聚苯硫醚(PPS)树脂为原料,用熔融法纺丝制得PPS长丝。采用差示扫描量热仪、热重分析仪研究了后处理对纤维结晶和热性能的影响;利用声速取向测量仪研究了拉伸对纤维取向的影响;用单纱电子强力仪测量了纤维力学性能。结果表明:热拉伸倍数增大,PPS纤维取向度、结晶度增加,纤维的断裂强度增加,断裂伸长减小;拉伸倍数大于5,会出现较多毛丝和断头;控制热拉伸温度85～105℃,热定型温度100℃以上;纤维的结晶主要在热拉伸过程中基本完成,热定型进一步完善结晶结构;高温下氧气的存在,会使PPS纤维发生严重的氧化降解。

热稳定化过程中PAN纤维热应力与热化学反应的关联性

借助DSC、FTIR、EA、WAXD和热应力变化等表征手段,系统研究了六种聚丙烯腈(PAN)纤维在热稳定化过程中应力变化特征与纤维热化学反应的内在关联。结果表明:在热稳化定化过程中PAN纤维化学应力峰的起始温度和峰顶温度很好地对应了纤维DSC起始与峰顶的温度,因而可采用化学热应力表征PAN纤维环化的反应速率和程度。由于化学应力峰的变化与PAN大分子的组成、有序度、芳构化指数以及密度等特征结构参数的变化具有较紧密对应关系,意味着热应力可用于连续热稳定化过程中在线控制纤维的结构。

螺旋形炭纤维的吸波性能(英文)

通过气相催化裂解法分别制得了螺径约为4μm、螺距为0.5μm^0.8μm的炭纤维(简称为coils-A)和螺径为20μm左右、螺距为1μm^4μm的炭纤维(简称为coils-B)。以coils-A和coils-B为掺杂体与石蜡制成复合材料在8.2GHz^124GHz范围内通过反射传输系统测量其电磁参数,结果表明该等微米级螺旋形炭纤维磁损耗为零,其中coils-B的介电参数的虚部及其损耗正切值tanδε较coils-A的高。分别以coils-A和coils-B为手性掺杂体制得填充有手性材料的夹芯蜂窝板复合材料,研究发现coils-A的吸波效果较好,在10GHz^15GHz的范围内对电磁波的反射衰减量大于10dB,在4.6GHz^18GHz的范围内对电磁波的反射衰减量均大于5dB,在12.4GHz时最大的反射衰减量为18dB,其结果与藉由电磁参数所预测的结果相反。经计算,coils-A的手性参数ξ较大。因此,手性参数ξ对于提高吸波性能的影响大于介电参数ε的影响。

静电纺丝法纺制聚乳酸纳米纤维无纺毡

采用静电纺丝法制备了生物降解聚乳酸(PLLA)纳米纤维无纺毡。分析了纺丝液浓度、电压、接收距离、挤出速度等因素对纤维形态的影响。结果表明:纺丝液的浓度和挤出速度对纤维直径的影响较为明显,溶液挤出速度增大,所得纤维微孔含量及尺寸也增大;适当的电压和接收距离有利于收集无液滴纤维;随着纤维直径的减小,无纺毡的孔径呈减小趋势。在PLLA质量分数为5．7％、挤出速度0．8 mL／h、接受距离 15．5 cm、电压8 kV的静电纺丝条件下,可制备纤维直径为200-400 nm的PLLA纳米纤维无纺毡。

电纺聚乙烯醇超细纤维膜的性能研究

由电纺制备聚乙烯醇(PVA)超细纤维膜,以扫描电镜观察纤维的微观形貌,用X射线衍射研究超细纤维膜的结晶行为,并测定了PVA超细纤维膜的力学性能和吸水性.结果表明,PVA超细纤维的平均直径为(184±26)nm,超细纤维中PVA的结晶度和晶体有序程度较浇铸膜低.超细纤维膜的拉伸强度、模量和断裂伸长率均较浇铸膜差,吸水率在300%以上,高于浇铸膜.

共混改性聚苯硫醚纤维光稳定性的研究

采用质量分数1.5%的光稳定剂苯并三唑、或纳米二氧化钛或二者复配体系与聚苯硫醚(PPS)共混熔融纺丝,制备了共混改性PPS纤维。研究了光稳定剂对共混改性PPS纤维热性能、力学性能及光稳定性能的影响。结果表明:苯并三唑、纳米二氧化钛的加入,对PPS纤维的热稳定性没有影响,对PPS结晶具有促进作用,能显著提高PPS纤维的力学性能,降低PPS纤维颜色变化程度,抑制发色基团的产生,其中苯并三唑含量越高,纤维颜色变化程度越小,纳米二氧化钛含量越高,纤维力学性能增加越大。

纤维密度测定的研究

通过对纤维密度测定方法的研究,选取常用的三种方法:液体置换法、浮沉法、密度梯度柱法。根据三种测定纤维密度方法的原理、操作、实测值等进行分析对比,总结出测试过程中的注意事项,影响测试结果的因素,归纳出各种方法的优缺点。