聚乳酸/聚酮共混纤维分散染料染色性能

为了改善聚乳酸(PLA)纤维的染色性能,采用分散蓝79对聚乳酸/聚酮(PLA/PK)共混纤维染色,探究了染色温度、时间、pH值等因素对染色性能的影响,分析了染色动力学与热力学行为。研究得出分散蓝79对PLA/PK共混纤维染色的优化工艺:染色温度为110℃,染色时间为40 min,pH值为5。结果表明:纤维染色K/S值随PLA/PK共混纤维中PK含量的增加而略有提升,共混纤维染色的耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度保持在3级以上;与纯PLA纤维相比,分散蓝79染料在PLA/PK共混纤维(4%PK)上的平衡吸附量增大,半染时间缩短,扩散系数增大,具有比聚乳酸更好的染色性能;通过拟合计算发现分散蓝79染料对纯PLA纤维、PLA/PK共混纤维(4%PK)的吸附等温线为Nernst与Langmuir复合型曲线。

聚乳酸/聚酮共混织物的开发与设计

采用聚乳酸/聚酮共混纤维设计小提花织物,从织物风格、舒适性能、外观保持性等方面探讨两种不同聚酮纤维含量共混纤维织物的性能。结果表明,两种织物厚度和面密度基本相同,随着聚酮纤维含量的提高,织物的折皱回复性、悬垂性变好,而耐磨性下降,透气性变差。设计的纯纺小提花织物轻薄、光泽感强、耐磨性好、透气性好,适用于夏季轻薄织物、女士裙装、童装、男士衬衣等。

聚乳酸/聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)共混纤维的结构及其织物染色性能

聚乳酸(PLA)与聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)共混纺丝是改善聚乳酸(PLA)纤维的耐热性和柔韧性的方法之一。为了揭示共混纤维结构对其织物染色性能的影响规律,借助热重分析仪、差示扫描量热仪、X射线衍射仪等手段分别对共混纤维和PLA纤维的微结构和热性能进行分析。采用高、中、低温3类分散染料,对2类纤维织物的染色升温速率曲线、提升性和各项染色牢度等性能进行了比较。结果表明:共混纤维中PLA与PHBV两相分离,PLA相具有与PLA纤维相似的晶型结构,其结晶度较高,而PHBV相中形成较低的结晶;与PLA纤维相比,共混纤维的熔点较高,玻璃化温度稍低,因此其能在较低的温度下达到上染平衡;在相同的染色条件下,共混纤维织物的表观染色深度几乎是PLA织物的2倍;2类纤维织物的耐皂洗色牢度性能均不够理想。

聚乳酸/聚3-羟基丁酸-戊酸酯共混纤维及其雪尼尔纱的染色动力学

为进一步了解生物可降解聚乳酸/聚3-羟基丁酸-戊酸酯(PLA/PHBV)共混纤维及其雪尼尔纱的染色性能,提高对含生物可降解聚酯纤维雪尼尔纱染色技术的可控性,研究了PLA/PHBV纤维及PET/(PLA/PHBV)雪尼尔纱的染色性能,探究了C.I.分散红60在雪尼尔纱及其原材料纤维上的染色动力学,并对各纤维的生物可降解性能进行了研究。结果表明:C.I.分散红60在PLA/PHBV纤维及PET/(PLA/PHBV)雪尼尔纱上的上染率随着温度的升高而明显提升,但为兼顾纤维的力学性能,染色温度不宜超过110℃;C.I.分散红60在PET纤维、PLA/PHBV纤维及雪尼尔纱3种材料上的吸附均符合准二级动力学方程,其在PLA/PHBV纤维上的染色平衡吸附量最高,在PET纤维上的最低,并且随着染色温度升高,C.I.分散红60在3种材料上的染色速率加快,半染时间缩短,扩散系数增大;各纤维的降解效率均随土埋时间的延长而提高,其中PLA/PHBV纤维的降解性能最好,PLA纤维次之,且PLA或PLA/PHBV生物可降解聚酯纤维的存在,可加快PET纤维的降解速率。

以纺织品为目标的聚乳酸纤维研究进展

介绍了聚乳酸纤维的合成、性能,阐述了近年来面向纺织品领域的聚乳酸纤维共混改性和复合材料开发研究进展。通过改性和开发,增强了聚乳酸纤维在纺织品领域的性能和适用性,改善了材料的合成方法,推动了聚乳酸纤维进一步朝市场化发展。

工艺参数和结晶预处理对聚乳酸/聚己内酯共混材料微发泡的影响

随着组织工程技术的快速发展,聚乳酸(PLA)和聚己内酯(PCL)由于其优异的性能在组织工程领域得到广泛应用。文中采用超临界二氧化碳(ScCO_(2))对PLA/PCL(80/20)共混材料进行微发泡实验,研究了工艺参数和结晶预处理对PLA/PCL共混材料微发泡泡孔形态的影响,分析了泡孔形态与材料结晶形态之间的关系。通过改变饱和压力、保压时间和发泡温度等发泡参数来控制泡孔的形态。结果表明,工艺参数对PLA/PCL(80/20)共混材料的泡孔形态有很大的影响,提高饱和压力、控制适当的发泡温度和保压时间,可以获得均匀致密的泡孔结构。为了增强晶体对气泡成核位点的影响,对PLA/PCL共混材料进行了熔融结晶预处理,结果表明,熔融结晶预处理有利于形成完善的球晶结构,诱导泡孔成核,提高PLA的发泡性能,且PCL的加入对PLA结晶形态有很大的促进作用,可起到异相成核的作用,有利于形成均匀致密的泡孔结构。

后道拉伸对聚丁二酸丁二醇酯/丝胶蛋白共混纤维结构与性能的影响

为提高纤维的力学性能,采用后道拉伸处理聚丁二酸丁二醇酯(poly(butylene succinate),PBS)/丝胶蛋白(silk sericin,SS)共混纤维,研究拉伸倍数和拉伸温度对纤维形态结构、化学结构、热性能、力学性能与降解性能的影响。结果表明,随着拉伸倍数增加,PBS与丝胶蛋白发生相对位移,纤维表面沿拉伸方向出现明显条纹;随着拉伸温度增加,纤维表面的条纹减少,表明温度的增加提高了PBS分子链的运动能力,使纤维保持致密结构。随着拉伸倍数和拉伸温度的提高,共混纤维的力学性能和结晶度呈现先增加后减小的趋势,在后道拉伸倍数为4倍,拉伸温度为75℃时,纤维的结晶度可达61.30%,此条件下的纤维断裂强度最大为2.0 cN/dtex,接近粘胶纤维的力学强度,可满足纺纱、非织造等纺织加工工艺的要求。

聚乳酸与麦草纤维共混物的研究

以N-甲基吗啉-N-氧化物为溶剂,制备聚L-乳酸(PLLA)与麦草纤维(WSF)的共混溶液,并制备PLLA与WSF的共混物。采用傅里叶变换红外光谱、差示扫描量热法和X射线衍射等方法对PLLA/WSF共混物进行表征,探讨PLLA/WSF共混物中两组分的相容性和结晶性。结果表明,聚乳酸和麦草纤维的N-甲基吗啉-N-氧化物溶液可以均匀混合形成共混溶液。在PLLA/WSF共混物中,PLLA与WSF两组分之间的相互作用较强,具有较好的相容性。PLLA/WSF共混物的组成对其形态与性能具有显著影响。随着PLLA用量的增加,共混物的玻璃化温度逐步降低。当PLLA与WSF的质量比小于6∶4时,共混物为非晶态物质,而当PLLA与WSF的质量比大于6∶4时,共混物则具有结晶结构,且结晶熔点随着PLLA质量分数的增加而增加。因此,通过改变PLLA和WSF组分的配比,可以制备不同性能的可生物降解高分子材料。

乙基纤维素共混改性聚乳酸的研究

将聚L-乳酸(PLLA)和乙基纤维素(EC)的三氯甲烷溶液以不同比例混合浇膜制备出的PLLA-EC共混物膜,采用红外光谱(FT-IR)、示差扫描量热法(DSC)和X-射线衍射等方法对共混物膜进行了表征。结果表明:PLLA与EC两种聚合物间存在着氢键作用,两种组分部分相容;PLLA与EC的比例对共混物的结晶性能有极大影响,随着EC含量的增加,共混物中PLLA结晶的熔点降低,结晶度、晶体尺寸和晶体完美度均降低;EC的含量对PLLA-EC共混物在磷酸缓冲溶液中的降解速率也有显著影响,当EC含量高于30%时,PLLA-EC共混物的降解速率会迅速增大。

聚乳酸/乙酸丙酸纤维素复合材料共混研究

采用双螺杆挤出工艺制备聚乳酸(PLA)/乙酸丙酸纤维素(CAP)简单共混复合材料。通过力学性能、吸水性、扫描电子显微镜、动态热机械分析和热重分析等手段,研究了CAP用量对复合材料拉伸强度、微观形态及松弛行为的影响。结果表明,随着CAP用量的增加,其拉伸强度出现峰值,加入CAP使复合材料具有较好的力学性能,同时没有影响PLA的链段运动。

聚乳酸/碳纳米管共混纤维的制备及其性能研究

将聚乳酸(PLA)切片与硝酸处理过的多壁碳纳米管(MWNTs)按质量比19∶1混合制成PLA/MWNTs母粒,再将PLA切片与母粒按不同比例共混熔融纺丝制得PLA/MWNTs共混纤维,研究了不同工艺条件下纤维的力学性能和抗静电性能。结果表明:添加MWNTs质量分数小于0.8%时,可纺性良好,质量分数达到1.0%时,可纺性变差;最佳工艺条件为纺丝温度194.5℃,纺丝速度875 m/min,拉伸温度80℃;PLA/MWNTs共混纤维的抗静电性随着MWNTs含量的增加而递增,当MWNTs质量分数为0.8%,PLA/MWNTs共混纤维的比电阻为6.55×108Ω·cm,摩擦静电压935 V,衰减静电压672 V。

纤维化对聚甲醛/聚乳酸共混物热分解和预期寿命的影响

利用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)含量为10%的聚甲醛/聚乳酸(POM/10PLA)共混物,并采用熔融纺丝工艺制备了POM/10PLA纤维。利用热分析仪研究了POM/10PLA共混物及其纤维的热解行为,并采用Flynn&Wall方法和Toop方法分析了POM/10PLA纤维的热解动力学,预测了其寿命。结果表明,纤维化有利于提高POM/10PLA共混物的热稳定性和预期寿命。

聚丙烯/聚对苯二甲酸丁二醇酯共混熔喷非织造材料纳微纤维结构调控研究

将少量聚丙烯(PP)混入聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中,制备了具有明显纳微米交替纤维层叠结构的熔喷非织造材料。通过扫描电镜探讨共混量及熔喷工艺参数(牵伸风温、牵伸风压及接收距离)对纳微结构的影响。结果表明:当聚合物温度低于295℃,PBT与PP混合呈“部分相容”状态,这是形成明显纳微结构的基础。在牵伸风温270℃,牵伸风压0.02MPa,接收距离20cm的条件下,PP含量为5%的混合原料可制备得到最细纤维直径0.32μm,最粗纤维直径10.88μm,CV值98.53%的双组分共混熔喷非织造材料。

聚乳酸/聚酰胺弹性体/聚乙酸乙烯酯共混纤维的制备及性能研究

以聚乙酸乙烯酯(PVAc)为增容剂,采用熔融共混和熔融纺丝的方法制备了聚乳酸(PLA)/聚酰胺弹性体(PAE)/PVAc共混切片和共混纤维,研究了增容剂的加入对共混切片相容性的影响和共混纤维增韧改性效果的影响。结果表明,加入PVAc后,分散相粒子尺寸减小,两相界面模糊,相容性提高。随着PAE弹性体含量增加,初生纤维中PLA的结晶度提高;二级牵伸共混纤维在PAE含量为10%时,综合力学性能最优,断裂强度、模量、断裂伸长率和断裂功分别达412.7 MPa、6345.4 MPa、22.3%和127.4 mJ,共混纤维的可纺性显著提高。

聚乳酸/醋酸纤维素共混膜的制备及性能研究

采用浸没沉相转化法制备聚乳酸/醋酸纤维素(PLA/CA)共混膜,通过SEM、红外光谱、热重分析、吸水率、透气率、接触角和力学性能实验考察了PLA含量对PLA/CA共混膜结构和性能的影响。红外分析表明,PLA的添加并没有破坏CA本身的基团和氢键结构;SEM分析表明,在PLA低含量的条件下,PLA与CA相容性较好,形成的共混膜的表面光滑,排列十分紧密;PLA的引入改善了CA膜的抗水性和综合力学性能,但热稳定性有所下降;当PLA含量为15%时,共混膜质地较为密实,拉伸强度、断裂伸长率综合性能较好,透气率低。

左旋聚乳酸/右旋聚乳酸无规共聚物的共混纤维的制备与性能

采用右旋聚乳酸-己内酯无规共聚物(PDLA-r-PCL)对左旋聚乳酸(PLLA)进行改性,通过熔融纺丝-牵伸两步法分别制备PLLA、PLLA/PDLA-r-PCL共混纤维;采用差示扫描量热分析、毛细管流变仪、扫描电镜、广角X射线衍射及力学性能测试等方法对共混物及其共混纤维的结晶行为、热性能和力学性能进行研究。结果表明:m(PLLA)/m(PDLA-r-PCL)为95/5、90/10时,共混物具有较好的可纺性,热牵伸3倍后,纤维充分取向结晶,形成结构稳定的纤维;在相同纺丝条件下,PLLA/PDLA-r-PCL共混纤维的强度和韧性高于纯PLLA纤维。

生物基PA 56/PET共混纤维与混纤复合丝的制备及性能研究

以生物基聚酰胺56(PA 56)及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为原料,分别通过共混纺丝、网络混纤制备PA 56/PET共混纤维、PA 56/PET混纤复合丝,研究了不同PA 56含量的PA 56/PET共混纤维的成纤性能、力学性能及染色性能,以及不同网络压力下PA 56/PET混纤复合丝的染色效果及其织物风格。结果表明:在PET中添加PA 56共混纺丝,当PA 56质量分数为20%时,PA 56/PET共混纤维具有较好的力学性能及染色性能,纤维断裂强度4.2 cN/dtex、断裂伸长率25%、条干不匀率0.96%,采用分散染料染色后纤维织物染色均匀性达灰卡标准5.0级,且染色深度比纯PET纤维织物的深;将PET纤维与PA 56纤维按5050混纤,在网络压力0.08~0.30 MPa下混纤效果好,混纤复合丝断裂强度4.0~4.2 cN/dtex、断裂伸长率24%~25%、条干不匀率1.17%~1.44%,选择不同类型的染料染色后混纤复合丝具有同染异色、同浴异染的效果,其织物的染色均匀性在2.5~3.5级,呈现明显的异彩条纹风格。

原位共聚共混制备改性纤维素聚乳酸复合材料

本文以纤维素与乳酸为原料,辛酸亚锡为催化剂,在乳酸体系中制备纤维素聚乳酸接枝共聚物/聚乳酸(CF-g-PLA/PLA)复合材料。采用IR、XRD、SEM、TG、DSC以及电子万能试验机对复合材料进行了表征和力学性能的测试。实验结果表明,在辛酸亚锡的催化下,乳酸脱水生成的丙交酯成功地对纤维素进行了原位接枝共聚改性,改性纤维素与体系中同时生成的聚乳酸原位共混得到CF-g-PLA/PLA复合材料;改性纤维素与聚乳酸具有较好的界面相容性。随着改性纤维素比例的增加,复合材料的热稳定性略有下降,其Tg则略微提高,弯曲强度有较明显的改善。适量加入纤维素会提高复合材料的拉伸性能,过量反而使得拉伸性能下降。

聚乙二醇共混改性聚乳酸纤维性能研究

采用聚乙二醇(PEG)共混改性聚乳酸(PLA),通过熔融纺丝的方法制备了PLA/PEG共混纤维,对共混纤维进行了热性能、结构、力学性能等测试,探讨了共混物的可纺性及其纺丝工艺,并研究了增容剂二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)对共混纤维稳定性的影响。研究发现:PLA/PEG共混物高温稳定性很差,添加增塑剂能改善其高温稳定性;力学性能测试得出,随着PEG含量增加,共混物的断裂伸长率显著提高,模量降低,强度降低;添加MDI后,共混纤维强度有所提升,断裂伸长率减小,但纤维仍具有一定的韧性。

P34HB共混改性聚乳酸纤维柔软性能研究

将聚乳酸与聚3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯共聚物(P34HB)按一定比例进行共混,再用熔融纺丝的方法制备聚乳酸共混纤维,通过扫描电镜、X射线衍射仪、织物风格仪等对纤维的结晶取向、相容性、力学性能、手感等进行了研究。结果表明:随着P34HB含量增加,共混纤维的断裂强度下降,断裂伸长率变大,分子链的取向度、动态弹性模量降低;但P34HB的加入,能大大改善织物的表面粗糙度,特别在P34HB质量分数为40%的时候,共混织物表面粗糙度为3.07μm,表面光滑;并且该比例的织物易剪切变形,剪切回复力好,能轻松错动。