Influence of Fiber Properties and Processing Parameters on Properties of Highloft Nonwoven Bonded by Bicomponent Polyester Fibers

Highloft nonwoven was produced by heat bonding of bicomponent polyester fibers. The effect of fiber properties and processing parameters on the mechanical properties of the nonwoven was investigated. The heat bonding processing parameters for the nonwoven were optimized. The results show that the range of processing temperature is wider while the shell melting point of the bicomponent fibers (Tm1) is lower. The best processing temperature is about 15℃ higher than Tm1 while the shell melting point (Tm1) is higher.

NH_(2)-MOF-199@粘胶复合非织造材料的制备及有机染料吸附性能

采用原位溶剂热法在粘胶水刺非织造材料(VSN)表面合成了金属有机框架材料NH_(2)-MOF-199,制备了NH_(2)-MOF-199@粘胶水刺复合非织造材料(NH_(2)-MOF-199@VSN);然后,将NH_(2)-MOF-199@VSN经200℃高温煅烧,得到炭化后的NH_(2)-MOF-199@VSNC。结果表明,呈八面体结构的NH_(2)-MOF-199晶体粒子被均匀、致密地固定在VSN表面。高温炭化后,NH_(2)-MOF-199粒子的表面出现小孔和裂纹。与VSN和NH_(2)-MOF-199@VSN相比,NH_(2)-MOF-199@VSNC对亚甲基蓝(MB)的吸附效果最佳。当吸附溶液的温度为30℃,pH=7时,NH_(2)-MOF-199@VSNC对MB的吸附效率最高,为98.42%,经5次重复吸附使用后,NH_(2)-MOF-199@VSNC对MB的吸附效率仍有65.76%。NH_(2)-MOF-199@VSNC对MB的吸附是吸热、熵增且自发的过程,与准一级吸附动力学模型相比,其对MB的吸附过程更适合用准二级吸附动力学模型描述,吸附机理以化学吸附为主,伴随着物理吸附。

体育服饰用超细纤维合成革针刺非织造基布的力学性能表征

为有效解决开纤处理后海岛超细纤维针刺非织造基布致密性低且针刺痕迹等一系列问题,以促使其在体育服饰用超细纤维合成革中广泛应用,本文基于针刺法将高收缩聚酯纤维掺入海岛超细纤维合成革非织造基布,以制备生成了超细纤维合成革针刺非织造基布,并对其力学性能进行了测试表征。结果发现,随着高收缩聚酯纤维掺入量增加,超细纤维合成革针刺非织造基布断裂强度与撕裂强度皆逐渐增大;透湿性与吸湿性先降低后升高;热收缩率逐步增高;耐磨性逐渐提升,且基布均匀度较好;弯曲长度与弯曲刚度皆逐渐增大,柔软度随之降低;以针刺非织造基布为原料制成的体育服饰用超细纤维合成革表面平整且光滑,底面平整且粗糙度适中,致密性较好,且断裂强度、撕裂强度、透湿性与吸水性均表现优异。

喷气涡流纺长片段竹节段彩纱的设计与生产

探讨有色超短纤维在喷气涡流纺花式纱开发中的应用及生产要点。采用有色粘胶超短纤维与本色竹浆纤维、椰炭改性涤纶纤维,在并条机上加装竹节装置,利用喷气涡流纺纱技术纺制成长片段竹节段彩纱。针对粘胶纤维长度相对较短的特点,工艺上尝试采用短流程、减小隔距、降低打击件速度等技术措施。结果表明:开发的喷气涡流纺段彩纱具有段彩片段长、生产效率高的特点,其在布面上色点朦胧,时而形成连续分布,时而散点分布,形成不同于传统段彩纱的独特风格。

涤纶/黏胶纤维复合针刺非织造布的制备及疏水整理

以聚酯纤维和黏胶纤维为原料,混合成网后通过针刺工艺制备具有多孔隙的三维结构的涤纶/黏胶纤维复合针刺非织造布;然后,选用氟化后的纳米SiO_(2)颗粒和SiC颗粒对非织造布进行表面进行疏水整理,并对试样的克重及厚度、化学结构、微观形貌、机械力学性能、疏水性能等进行研究,分析原料配比对产品各项性能的影响。结果表明:纤维表面富含大量的纳米SiO_(2)颗粒和SiC颗粒,且适当提高涤纶纤维的含量,可改善试样的机械力学性能和疏水性能。基于以上良好的性能,涤纶/黏胶纤维复合针刺非织造布可用于防水领域。

黄麻可降解包装材料制备及性能研究

研究一种基于黄麻、粘胶、水性聚氨酯和羧甲基纤维素钠(CMC)的可降解包装材料的制备。采用非织造生产工艺,以可降解的黄麻和粘胶为原料,纤维梳理成网后,经针刺机针刺,再将水性聚氨酯和CMC溶于水中,形成悬浮液均匀喷洒至纤维网,烘干后热压成型得到生物可降解包装材料。对比聚乳酸、水性聚氨酯、CMC的成本及力学性能,探究材料混比对黄麻/粘胶/水性聚氨酯/CMC包装材料断裂强力和断裂伸长率的影响,并通过干燥和湿润试样的强力对比,探究了黄麻/粘胶/水性聚氨酯/CMC包装材料的耐水性能。结果表明,当黄麻/粘胶/水性聚氨酯/CMC混比为40/40/15/5,面密度为100 g/m^(2)时,所得样品纵、横向断裂强力分别为155.5 N、52.6 N,将样品浸渍于水中1 h后取出,其纵、横向的湿态强力保留率分别为49.9%、69.2%,可满足包装袋力学性能的要求。

黄麻/粘胶/水性聚氨酯包装材料制备及优化

为了缓解塑料包装袋引起的环境污染问题,采用可生物降解的黄麻落麻纤维与粘胶纤维混合并梳理成网,选用水性聚氨酯作为黏合剂将纤维网热压成型,制备了黄麻/粘胶/水性聚氨酯包装材料,并对其进行性能测试和工艺优化。探究原料质量混合比、克重、热压参数对包装材料拉伸强力的影响,并依据单因素分析结果对热压工艺进行正交试验,结果表明:当热压温度为160℃、热压时间为20 s、压强为5 MPa时,包装材料的纵、横向断裂强力分别为126.0、82.6 N,满足购物袋的强力要求。制备可降解的麻纤维包装材料代替塑料包装袋是目前重要的研究方向,对于农业和农村经济的发展具有重要意义。

涤纶无纺布的PTL生物抗菌整理

采用相转变溶菌酶(PTL)对涤纶(PET)无纺布进行生物抗菌涂层整理,考察了碱刻蚀和聚多巴胺(PDA)预处理对整理产品抗菌及其他性能的影响。结果表明:碱刻蚀预处理对PTL涂层整理的抗菌性影响不大,而PDA预处理的PET无纺布经过PTL涂层整理后,对大肠埃希菌和金黄葡萄球菌的抑菌率均能达到99%,水洗测试证明结合牢度显著增强。此外,PTL涂层可实现对PET无纺布亲疏水性的按需调控。

石蜡Pickering乳液及其微胶囊相变非织造材料的制备与性能

Pickering乳液固含量和储存稳定性等性能显著优于传统乳液,但是,其乳化剂品种仍然稀缺,以苯乙烯(St)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为主要单体,二乙烯基苯(DVB)为交联剂,乙醇为助溶剂,用无皂乳液聚合法制备了阳离子型共聚物颗粒(P(St-co-DMC)),并将其作为乳化剂制备了石蜡Pickering乳液;并将石蜡乳液浸渍粘胶水刺非织造布制备石蜡微胶囊相变材料(Vis-PCM)。借助红外光谱仪、扫描电子显微镜、热重/差热联用仪、差示扫描量热仪和接触角测量仪等对共聚物及相变材料微观结构与性能进行表征与测试。实验结果表明:随着DMC用量、引发剂用量和乙醇含量的增加,单体转化率先增大后减小,P(St-co-DMC)粒径和分散指数先减小后增大,其Zeta电位则先快速增大而后趋于恒定,而亲水性持续增强;所得石蜡Pickering乳液的油水体积比高达3∶1,储存稳定性超过3个月;Vis-PCM的相变潜热高达139.3 J/g,经过20次冷热循环处理后,Vis-PCM中的石蜡泄漏率仅0.6%。本文制备的Vis-PCM具有良好的储热与放热性能,在相变储能领域具有广阔的应用前景。

PEDOT:PSS复合涤/棉导电非织造布的制备及其性能

为制备具有良好导电性能和使用性能的非织造布,利用原位聚合的方法在涤/棉非织造布上原位生长致密的聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸钠(PEDOT:PSS)导电聚合物,探究掺杂剂体积占比、氧化剂体积占比等工艺参数对导电非织造布性能的影响。实验结果表明:PSS∶过硫酸铵(APS)∶EDOT的比例为2∶1.5∶1、聚合时间为10 h为最佳工艺,制备的导电非织造布的电导率最高为29.044 mS/cm;最佳制备工艺下导电非织造布的断裂强力为20.18 N,伸长率为85.23%;导电织物耐洗涤性良好,透气率可达329.19 mm/s,为导电非织造布在柔性电子中的应用提供参考。

回收再利用聚酯的流变性能

选用回收再利用聚酯中的瓶片和泡料为样品,利用旋转流变仪研究两种样品在稳态与动态两种模式下的流变性能。结果表明:在稳态模式下,随着剪切速率的不断增加,两种样品的表观黏度均呈下降趋势,为切力变稀流体,采用幂律模型拟合得到两种样品的非牛顿指数分别为0.71与0.85,拟合相关系数R2均接近于1。在动态模式下,瓶片对恒定持续性高温更为敏感,复数黏度下降更为明显;随着温度上升,两种样品的储能模量、损耗模量与复数黏度均逐渐降低,且温度对具有高特性黏度的瓶片的影响明显大于对具有低特性黏度的泡料的;随着角速度的增加,两种样品的复数黏度均从急剧下降转变为缓慢下降,损耗因子表现为先上升至最大值后下降,值均大于1。

仿生竹节纤维基加湿材料的叠层设计及其导湿快干性能

为开发兼具快速导液能力和一定抗拉强度的新型纤维基加湿芯,利用熔喷原位牵伸工艺制备的高定向排列聚乳酸(PLA)微纳米纤维材料与大孔隙粘胶纤维材料进行叠层复合,得到筒状纤维集合体,并对其形貌特征、吸湿速率、干燥速率以及力学性能等进行表征与测试。结果表明:筒状纤维集合体表现出类竹节形貌的层状定向微孔结构,密度为1.1~1.8 g/cm^(3);受益于纤维平均直径和密度的有效调控,吸湿速率和干燥速率分别增加到112.4 mg/s和1.03 mL/h,同时拉伸断裂强力保持在255.2 N以上。仿生竹节纤维基加湿材料样品在实际使用过程中的加湿量为39 mL/h,既可作为高性能纤维基加湿芯用于室内微环境湿度调节,又可为高导液纤维材料的功能性结构设计和绿色制备提供参考。

再生无色聚对苯二甲酸丁二醇酯-co-碳酸丁二醇酯流变性能研究

有色废旧聚酯纺织品经乙二醇(EG)醇解后,与甲醇(MeOH)酯交换并脱色提纯,得到无色对苯二甲酸二甲酯(DMT);DMT再与1,4-丁二醇(BDO)酯交换得到无色对苯二甲酸双羟基丁二醇酯(BHBT);BHBT与碳酸二甲酯(DMC)和BDO酯交换,得到双甲基碳酸丁二醇酯(BMBC),通过缩聚反应制备出再生无色聚对苯二甲酸丁二醇酯-co-碳酸丁二酯(clr-PBCT)共聚酯。采用毛细管流变仪分别对clr-PBCT60和clr-PBCT70的熔融流变性能进行了测试。结果表明:2种clr-PBCT共聚酯的熔体呈现剪切变稀现象,具有非牛顿流体的流动特征;当剪切速率小于1100 s^(-1)时,clr-PBCT60的可纺性要优于clr-PBCT70;二者的非牛顿指数n均小于1,且随着测试温度的提高而增大;其粘流活化能(ΔE_(η))则随剪切速率的增加而减小,且clr-PBCT60共聚酯的ΔE_(η)明显低于clr-PBCT70;当剪切速率小于1100 s^(-1)时,clr-PBCT60样品熔体的结构黏度指数低于clr-PBCT70样品,剪切速率增大时则相反。

300.0tex涤黏大肚纱纺纱工艺分析

以涤纶线和涤黏粗纱为原料,利用HN5DY花式捻线机纺制300.0tex大肚纱,通过调整超喂比、中空捻度和牵伸倍数进行单一变量及正交设计试验对大肚纱进行工艺优化,并对纺制大肚纱的外观效果、结构稳定性、毛羽等指标进行直观分析和方差分析。探讨了超喂比、中空捻度和牵伸倍数3个因素对大肚纱纺制的影响程度,并确定了最佳工艺参数。结果表明,超喂比、中空捻度和牵伸倍数分别是1.07、250捻/m和3.5倍时为最佳工艺参数组合,所纺大肚纱的粗度为(2.0±0.1)mm、长度为(6.0±0.1)cm、间隔长度为(4.0±0.1)cm,为后续花式纱线的工艺优化及风格分析提供一定的理论基础。

基于粘胶纤维非织造材料的太阳能水电联产装置设计及其性能

针对目前光驱动界面式水蒸发研究忽略低成本规模化生产和淡水产率低的问题,以粘胶纤维为原料,采用针刺非织造技术加工得到粘胶纤维非织造材料,选用光伏电池与粘胶纤维非织造材料制备水电联产装置,巧妙借助光伏电池工作时产生的废热实现界面蒸发,同时解决光伏电池在工作中产生高温导致发电效率降低的问题。研究了不同面密度的粘胶纤维非织造材料对装置蒸发速率的影响,以及该装置的水电联产性能。结果表明:粘胶纤维非织造材料运输水进行蒸发可有效降低光伏电池的温度,在1 kW/m 2的光照强度下,使用面密度为160 g/m 2的粘胶纤维非织造材料搭建的装置蒸发速率最佳,可达1.36 kg/(m 2·h),光伏电池的光电转换效率相较于界面蒸发降温前提高0.7%;经户外实验,该水电联产装置1 d可稳定收集2.23 kg/m 2的水和37.3 kW·h/m 2的电,且收集的淡水达到世界卫生组织饮用水标准,初步验证了利用传统非织造材料和光伏发电结合实现水电联产和规模化应用的潜在可能。

天然胶乳薄膜与木棉纤维/聚酯纤维非织造布吸声复合材料的制备与性能研究

天然胶乳薄膜具有独特的粘弹性和阻尼特性,木棉纤维具有大中空的独特结构,两者均可作为吸声材料基材。通过将木棉纤维与中空聚酯纤维混合后采用针刺加固工艺制成非织造布,然后直接与天然胶乳薄膜复合,制备天然胶乳薄膜与木棉纤维/聚酯纤维非织造布吸声复合材料,研究天然胶乳薄膜层数、复合材料面密度、木棉纤维/聚酯纤维质量比、复合材料孔径等对复合材料吸声性能的影响并分析复合材料的力学性能。结果表明:在天然胶乳薄膜层数为2、复合材料面密度为1215.72 g·m^(-2)、木棉纤维/聚酯纤维质量比为6/4、复合材料孔径为109.5μm时,天然胶乳薄膜与木棉纤维/聚酯纤维非织造布吸声复合材料的综合性能最优,最大吸声系数可达到0.8;与天然胶乳薄膜复合可弥补木棉纤维/聚酯纤维非织造布在低频率区域吸声效果的不足,有效拓宽复合材料的吸声频带,拓展其应用领域。

涤纶/粘胶梭织物无氟防水拉毛整理工艺

为解决涤纶/粘胶梭织物传统拉毛防水工艺存在工艺加工流程长且不稳定等问题,提出了先防水后拉毛的工艺。研究了工艺流程、防水剂类型和用量等条件对织物防水等级和色牢度等性能的影响。优化的工艺条件为:焙烘温度180℃,焙烘时间75 s,无氟防水剂T77155 g/L,交联剂DH-390910 g/L,醋酸0.5 g/L。整理后织物的洗前防水等级为4~5级、耐干摩擦色牢度4级、耐湿摩擦色牢度2级、溶液沾色牢度2~3级,且具有无氟、柔软等特点,符合行业发展趋势。

聚酯熔体黏度的调控及对直纺涤纶长丝品质的影响

当聚合熔体黏度超出控制范围时,会影响涤纶长丝的生产状况,造成飘丝、断头多等问题,产品线密度、断裂强度、断裂伸长率的变异系数都会上升,影响后道加弹生产情况并造成产品性能指标的下降。分析了聚酯生产过程中催化剂浓度、缩聚反应温度、缩聚真空度、停留时间、终缩聚釜搅拌器转速等对熔体黏度的影响,得出如下结论:熔体在线黏度需根据工艺参数调节,使产品黏度控制在规定范围内,保证产品生产过程的稳定性。

聚酯工艺指标对纺丝断头的影响及解决对策

在中纺院年产30万t四釜聚酯装置上,研究第一酯化酸值、端羧基含量和特性黏度对纺丝断头的影响。研究数据表明:第一酯化酸值控制在58~60 mg/g、端羧基含量控制在37~40 mol/t、熔体特性黏度控制在0.622~0.630 dL/g时,纺丝断头次数为最少。同时,得出影响第一酯化酸值、端羧基含量和熔体特性黏度的因素为液位、回用乙二醇、反应温度、压力、搅拌速度、真空度以及添加的催化剂含量等,通过优化这些因素,使聚酯工艺指标最佳。

基于Kubelka-Munk双常数理论的涤/黏双组分三色混色纤维配方预测

为了提高原液着色涤/黏双组分混配色打样效率,基于Kubelka-Munk双常数理论模型,选用3种单色(大红、宝兰G、金黄)涤纶短纤维和3种单色(大红、蓝色、黄色)黏胶短纤维为研究对象,以6种单色纤维进行双组分混色,按9种不同混合比例共得到54种三色混色双组分纤维样品。利用测色仪测定混色样的颜色特征参数:反射率(R)、颜色深度(K/S)、明亮度(L)、红绿色度(a)及黄蓝色度(b),利用最小二乘法对数据进行处理;最后对计算混色比例与实际混色比例之间的误差进行评价,以验证Kubelka-Munk双常数理论模型在双组分混配色中的适用性。结果表明,54种样品的色差均在1.0以下,均值为0.2775,标准差为0.2177,预测比例与实际比例差距较小,红色涤纶与蓝色、黄色黏胶组合的平均比例误差最小,为1.109%,说明其比例预测效果较好,而黄色涤纶与红色、蓝色黏胶组合的平均色差最小,为0.1721,说明其颜色预测较好。