Studies on Melt Spinning of Sheath-Core Bicomponent Fibers: Fundamental Equations on the Dynamics of Melt Spinning

An attempt was made to numerically compute the temperature profile within the melt spinning of sheath core bicomponent fibers by deriving a set of simultaneous partial differential equations. The effects of acceleration, gravity, and air friction on the kinetics of the polymer were included and the upper-convected Maxwell model as the constitutive equation was adopted in this model.The sheath- core bicomponent fibers were partitioned intb a serial of circular cross section and it is assumed that each circular cross section has a temperature gradient while conducting the equation of energy balance. A mathematical model was developed to describe the melt spinning of sheath-core bicomponent fibers.

编织芯鞘型摩擦发电传感纱的结构参数对其性能的影响

为满足人体呼吸运动日常长时监测的需要,设计了一种可拉伸编织芯鞘型摩擦发电传感纱,探究拉伸电极包缠捻度和编织层等结构参数对传感纱性能的影响。结果显示:增加可拉伸电极包缠捻度,传感纱的弹性伸长率随之增大,弹性回复率和短路电流减小;传感纱弹性回复率主要受编织角影响,电学性能受编织参数多效应影响,当编织根数为10、编织角为45°时获得最大的短路电流;该传感纱在0.15~1.20 Hz频率范围内随接触分离过程实时响应,并在2000次循环运动过程中有良好的输出稳定性;将传感纱佩戴在人体腹部时能对不同的呼吸状态产生响应。测试结果表明,该编织芯鞘型摩擦发电传感纱可用于人体呼吸状态监测,对摩擦电式呼吸监测传感器的生产具有一定的借鉴意义。

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。

高压单芯电缆金属护套环流影响因素及抑制方法分析

随着社会经济飞速发展,人们用电需求持续增长,使得同一隧道中的电缆输电线路不断增加,各线路之间相互影响,导致金属护套环流问题日益严重。一旦出现环流,不仅会影响电缆运行安全,而且可能会造成严重的电力事故,因此研究高压单芯电缆金属护套环流影响因素及有效的抑制方法具有重要的现实意义。分析了高压单芯电缆金属护套环流的产生机理及影响因素,提出有效抑制电缆金属护套环流的方法,以期为相关行业工作人员提供参考和借鉴。

石化企业35kV单芯电缆带电后屏蔽层数据在线全周期管理

因单芯电缆外径较小、质量较轻,电缆制造长度可以不受电缆盘与重力限制,其在石化企业的使用率越来越高。在单芯长度增加的同时,石化企业因护套层绝缘受损引发屏蔽层环流过大而造成的电缆事故时有发生,尤其对于连续生产的石化企业而言,电缆故障给企业带来了巨大的财产损失。因此,单芯电缆投运后对其屏蔽层运行状况进行全周期监测极为重要,通过分析某石化企业单芯电缆事故案例,从中找到发生事故的根本原因,进而探究35kV单芯电缆带电后屏蔽层数据在线全周期监测管理方法。

220kV电缆外护套接地环流异常故障分析与处理

近年来,高压单芯电缆外护套故障频发,严重影响电力系统的安全稳定运行。通过对一起220kV电力电缆外护套接地环流异常故障进行分析,阐述了外护套破损后电缆金属护套接地环流的变化趋势,及其对电缆本体绝缘性能的影响,并给出了外护套故障查找方法、修复方案和运维建议,为后续高压单芯电缆的运维检修提供了参考。

低熔点聚酯复合纺丝研究

研究了低熔点聚酯切片的流变性能 ,以及低熔点聚酯与普通PET皮芯复合纺丝时的皮芯层复合比、皮层组分配比、切片干燥工艺和纤维拉伸工艺。结果表明 :低熔点聚酯熔体属典型的假塑性非牛顿流体 ,切片进行皮芯复合纺丝时 ,皮芯复合比选择 5 0 / 5 0 ,皮层采用 70 %低熔点聚酯和 3 0 %普通PET ,芯层采用普通PET ,所得纤维性能较好。

纤维素类纤维定性鉴别方法

显微镜法是鉴别各种纤维素纤维的简便、快速而有效的方法。观察未染色纤维素类纤维的形态特征 (纵横向截面 ) ,可区分大多数的纤维素类纤维 ;利用纤维的皮芯结构对染色和褪色的“各向异性差异” ,可区分Lyocell、Modal。

EVA／PP共混物皮芯复合中空纤维的熔融纺丝工艺

以质量分数为5％～20％的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)与聚丙烯(PP)的共混物为芯层、PP为皮层,采用熔融纺丝工艺制备出了皮芯复合中空纤维.研究了复合比例、EVA含量、纺丝温度和挤出速率／卷绕速率匹配对熔融纺丝稳定性的影响,确定了最佳熔融纺丝工艺:EVA质量分数为10％,皮芯此为60／40,纺丝温度为230℃,挤出速率为48 mL／min,卷绕速率为500 m／min．

PPS/PA6偏心皮芯型复合纤维的研究

以PPS(聚苯硫醚)为皮层、PA6(尼龙6)为芯层,研究了PPS/PA6偏心皮芯型复合纤维的制备,拉伸后得到具有三维卷曲性能的纤维,对纤维力学性能以及耐酸性能进行了一系列的测试。酸处理后,芯层尼龙6被腐蚀,形成C形截面纤维,将有利于改善过滤材料的过滤性能。

低熔点皮芯复合纤维分散染料染色机制

以低熔点皮芯复合纤维为主要研究对象,用2种典型结构的分散染料——分散红玉SE-GFL(偶氮型)和分散蓝2BLN(蒽醌型)对其进行染色,研究低熔点皮芯复合纤维分散染料染色动力学和热力学。实验结果表明:分散染料上染低熔点皮芯复合纤维的吸附等温线与分散染料上染普通聚酯纤维一样,都符合Nernst分配型;与普通聚酯纤维分散染料染色相比,分散染料在低熔点皮芯复合纤维上的染色速率常数大大增加,半染时间缩短,扩散系数增大,染色亲和力增加,染色热和染色熵降低。

低熔点共聚酯的流变性能及其皮芯复合纺丝研究

对熔点为168．6℃的低熔点共聚酯（LPET）和常规纤维级聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的流变性能进行分析，结合LPET和PET熔体在喷丝板出口处的剪切速率（γ.）以及不同温度下二者表观黏度的匹配程度，确定了皮芯复合纺丝最佳工艺条件，并对纤维性能进行了研究。结果表明：LPET在247～251℃下与PET在292～296℃下的熔体非牛顿指数和结构化程度相近；LPET的非牛顿指数和结构黏度指数受温度的影响比PET敏感，LPET的黏流活化能受γ.的影响比 PET 敏感；当 mLPET：mPET 为3：7，螺杆温度进料段LPET为220℃、PET为280℃，压缩段 LPET 为245℃、PET 为285℃，均化段 LPET 温度245℃、PET 为296℃，箱体温度为293℃，复合纺丝所得纤维在95℃下进行拉伸1．3～1．8倍，制得LPET／PET皮芯复合纤维的断裂强度为2．98 cN／dtex，断裂伸长率为28．86％，且纤维的皮芯结构明显，热熔粘结效果较好。

高中空度PP中空纤维制造技术

采用复合纺丝法制备了以PP为皮层、以特殊改性共聚酯为芯层的皮芯结构复合纤维;然后,利用芯层在碱液中可水解的性质将芯层溶除,从而获得中空度为30％-50％的、密度更低的PP中空纤维.

皮芯负氧离子涤纶长丝的研制

将负氧离子粉体添加到聚酯载体中制备功能母粒,与常规聚酯(PET)复合纺丝制成皮芯负氧离子长丝。通过差示扫描量热仪(DSC)、流变仪、熔融指数仪对负氧离子功能母粒的结晶温度、熔融温度、流变性、表观黏度等可纺性能进行了表征,对负氧离子纤维的纺丝工艺进行了研究,并对复合功能纤维的负氧离子释放浓度、回潮率、比电阻进行了测试。结果表明:负氧离子母粒的结晶温度降低,熔融温度变化不大;在相同剪切速率下,负氧离子母粒的剪切黏度比PET大;当温度达到280℃时,负氧离子母粒和PET 2种熔体才能进行复合纺丝;负氧离子母粒的熔融温度及纺丝温度要比PET高;功能纤维释放负氧离子浓度达到郊外田野的水平,回潮率比PET提高了1倍,并具有一定的抗静电性能。

多功能阻燃聚酯纤维的纺丝工艺

采用环境友好型磷系有机阻燃剂G-77对芯层聚酯进行阻燃改性,采用自制阻燃母粒和聚偏氟乙烯对皮层聚酯进行防水改性,通过皮芯复合纺丝制备多功能阻燃聚酯纤维,并对纤维的纺丝工艺及其功能性进行研究。结果表明,纤维同时具有较高的阻燃性、较好的防水性等特性;和前期采用无机阻燃剂改性后制得的多功能阻燃聚酯纤维相比较,有机阻燃剂G-77改性后制得的多功能阻燃聚酯纤维具有良好的纺丝性能和力学性能,可纺性及力学性能得到明显的提高,卷绕速度可控制在1 000～2 000 m/min之间,牵伸丝最大断裂强度可达4.164 6 cN/dtex。

高压单芯电缆金属护套雷电过电压仿真和参数分析

高压单芯电缆往往采用金属护套单端接地或金属护套交叉换位互联接地。当电缆受到过电压入侵时,金属护套上的过电压可能超过外护层的绝缘水平,击穿外护层。高压电缆单芯金属护套雷电过电压的仿真计算,与仿真所用模型、元件参数以及电缆的接线方式、运行方式等有关,而元件模型、参数的准确获得是非常困难的,电缆运行方式也是多种多样的。为此,在典型状况下护套雷电过电压仿真计算的基础上,对包括电缆结构、大地电阻率、侵入波波形、冲击接地电阻、电缆长度、负荷电阻的大小及性质等、模型及参数对护套雷电过电压的影响进行了分析研究,并研究了两个或更多的交叉互联大段串联以及有多回电缆出线时,电缆护套上的过电压。研究表明,电缆的结构、电缆长度、入波波形以及负荷电阻的大小和性质对金属护套过电压有较大的影响;当雷电入侵多个交叉互联大段串联的电缆导体时,应在各绝缘接头处加护层保护器;并联出线越多,其护套上的过电压越低。

复合PET/EVOH吸湿纤维的性能

对复合PET/EVOH吸湿纤维进行纺丝实验,得到最佳的纺丝工艺参数。通过调整复合PET/EVOH吸湿纤维的皮层和芯层含量,可得到不同皮芯比的复合纤维。对得到的复合纤维进行力学性能和吸湿性能测试后发现:增加皮层PET的含量会使复合纤维的强度提高,纤维的可纺性变好;芯层EVOH含量的提高使复合纤维的吸湿性能得到改善;当皮芯比为5∶5时,复合PET/EVOH吸湿纤维的强度为2.53 cN/dtex,实际回潮率为1.6%,其可纺性及综合性能较好,可满足实际生产加工要求。

皮芯复合中空纤维对油性物质的吸附性能研究

以聚丙烯/乙烯—乙酸乙烯酯共混物为芯层、聚丙烯为皮层,熔融复合纺丝制备了中空复合纤维,研究该纤维对苯乙烯、乙酸乙酯、丙烯酸甲酯和柏树精油等物质的吸附性能以及影响吸附性能的因素.结果表明,吸附量主要取决于纤维中乙烯—乙酸乙烯酯的含量及乙酸乙烯酯与油性物质溶解度参数的差异,两者的溶解度参数差异越小,吸附量越大;初生纤维拉伸倍数在0～4倍时,随着拉伸倍数的增加,纤维对油性物质的吸附量降低;纤维对油性物质的吸附最佳温度为50℃.

聚对苯二甲酸丁二酯/聚丙烯皮芯复合驱蚊纤维

利用扫描电子显微镜观察聚对苯二甲酸丁二酯/聚丙烯皮芯复合驱蚊纤维的形态结构,并用单纤强力仪测试纤维的力学性能。研究发现:复合纤维表面平滑;当纤维中驱蚊剂质量分数低于6%时,纤维截面具有规整的同心圆结构,且皮芯结合紧密,纤维的断裂强度为2.5 cN/dtex,断裂伸长率为35%左右,力学性能良好;而当驱蚊剂质量分数高于8%后则出现皮芯分离现象,且此现象随着驱蚊剂含量的增高而愈发明显,力学性能随之下降。

同轴静电纺丝参数对聚丙烯腈中空碳纳米纤维形态与炭化收率的影响

为制备可实用聚丙烯腈(PAN)中空碳纳米纤维,考察了同轴静电场施加方式、芯层组分及芯层针头直径对PAN碳纳米纤维中空结构的稳定形成及其炭化收率的影响。实验结果表明:芯层组分会影响PAN纳米纤维壳-芯结构及其碳纳米纤维中空结构的形成,静电场施加方式和芯层针头直径的影响不大。扫描电子显微镜观察结果显示,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)溶液或甲基硅油为芯层的PAN碳纳米纤维横截面呈明显的中空结构,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶液或空气为芯层时则呈实芯结构。以PMMA溶液为芯层时,由于芯层与壳层PAN具有相同的溶剂二甲基甲酰胺却又互不相溶,因而PAN纳米纤维能稳定形成壳-芯结构且壳-芯界面相容性好,炭化后的PAN中空碳纳米纤维表面形态最好,中空结构较为规则,炭化收率为28%~31%。