熔纺双组分超细纤维成型工艺及其应用研究进展

熔纺双组分超细纤维由于其原料和成型技术的组合多样性而备受青睐。然而,在现有的制备工艺中,熔纺双组分超细纤维存在如能耗大、难以细旦化和污染环境等问题,限制了其在实际生产和高质应用领域的进一步发展。并且在实际的生产过程中,不同的原料选择、组件使用及工艺调控等因素都对熔纺双组分超细纤维成型效果影响显著。因此,合理调控熔纺双组分超细纤维成型过程中各阶段影响因素对其综合性能进一步提升具有重大意义。为更全面理解熔纺双组分超细纤维的本质,本文以桔瓣型纤维和海岛型纤维为研究基体,探究了熔纺双组分超细纤维的纺丝成型机理及其影响因素;阐述了熔纺双组分超细纤维多样的开纤工艺(机械开纤、化学开纤和热能开纤);归结了熔纺双组分超细纤维在合成革、空气过滤和医疗卫生等材料领域的应用;最后对熔纺双组分超细纤维广阔的发展前景进行了展望。

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。

塑胶跑道用超细纤维聚氨酯合成革的制备及性能测试

为改善塑胶跑道综合应用性能,优化超细纤维聚氨酯合成革物理机械性能,本文由聚氨酯树脂含浸无纺布制备了超细纤维聚氨酯合成革,并对其力学性能与卫生性能进行了测试表征。结果发现,随着聚氨酯浸渍率增加,超细纤维聚氨酯合成革基布表观密度增大,密实程度提高,而压缩弹性率先增加后减少;随着聚氨酯浸渍率增加,超细纤维聚氨酯合成革基布剥离强度逐渐升高,拉伸强度、断裂伸长率皆呈现先降低后升高再降低的曲线形态,而撕裂强度则表现为先降低后升高的态势;随着聚氨酯浸渍率增加,超细纤维聚氨酯合成革基布透气性与透水汽性持续性下降;超细纤维聚氨酯合成革基布的干擦与湿擦色牢度均可达到5,而于氢氧化钠溶液中不溶色,表明基布耐碱性良好。

运动鞋用水性聚氨酯超细纤维合成革贝斯的制备及性能研究

为了有效解决运动鞋制造领域用溶剂型聚氨酯浸渍制备超细纤维合成革贝斯的污染问题与溶剂残留超标问题,本文基于水性聚氨酯以水为介质,且环保、无毒、不燃、气味小等特性,以浸渍工艺制备了运动鞋用水性聚氨酯超细纤维合成革贝斯,并对其性能进行了测试表征。结果发现,随着水性聚氨酯含量的增加,浸渍合成革贝斯减量、厚度与表观密度皆显著增大,柔软度明显变差,吸水度与透气性先降低后升高,透水汽性变化不显著,拉伸强度与断裂伸长率变化不明显,撕裂强度减小;相较于溶剂型聚氨酯浸渍,水性聚氨酯浸渍超细纤维合成革贝斯减量率相对偏低,力学性能相对较差,厚度、表观密度、柔软度、吸水度、透气性及透水汽性皆显著提高;溶剂型聚氨酯浸渍超细纤维合成革贝斯表面纤维蓬松,手感良好,但孔洞较多,水性聚氨酯浸渍超细纤维合成革贝斯表面纤维呈束状,手感稍显粗糙,但孔洞较少,整体更显丰满。

超细纤维合成革透水汽性能的研究进展

超细纤维合成革(简称超纤革)是替代天然皮革的理想材料,但超纤革的透水汽性能与天然皮革相比仍存在差距,有待提升。文章概述了超纤革的制备过程,分析了超纤革的性能及其在透水汽性能方面的不足,并从超纤革的主要组分,即超纤革基布和聚氨酯树脂入手,探讨了超纤革透水汽性能研究的最新进展;总结了对超纤革基布的水解、增加活性基团和亲水剂等改性方法,阐述了对聚氨酯树脂的填料、接枝聚合和共混等改性措施,探讨了对超纤革的后整理改性选项,最后提出了超纤革透水汽性能研究的未来发展方向。

阻燃超细纤维合成革贝斯的制备及性能研究

为了解决添加型阻燃水性聚氨酯稳定性差的问题,以脂肪族多异氰酸酯、聚醚多元醇和阻燃含磷多元醇为原材料,通过预聚体法合成一系列具有阻燃性能的水性聚氨酯。将该阻燃水性聚氨酯应用于超细纤维合成革贝斯(超纤贝斯)的含浸工艺中,探讨其对超纤贝斯力学、品质、阻燃、热分解性能的影响。结果表明,随着含磷阻燃多元醇含量的增加,燃烧速率从115.00 mm/min降低至60.79 mm/min,极限氧指数从21.00%提高到24.20%。然后在超纤贝斯表面喷涂不同浓度的磷氮阻燃剂,经过测试发现,超纤贝斯在燃烧过程中出现自熄现象,极限氧指数提升到27.00%。与未经阻燃整理的超纤贝斯相比,经过阻燃整理超纤贝斯的热释放速率峰值、总释放热分别降低了42.29%,20.01%。通过扫描电镜和拉曼光谱分析可得,经过阻燃整理的炭层石墨化程度提高,结构更为致密,表明阻燃剂利用凝聚相阻燃机理发挥重要作用。

超细纤维合成革用阻燃水性聚氨酯的制备及其性能

针对超细纤维合成革用聚氨酯涂层易燃、强度低、韧性不足等问题,自制了一种含磷双元醇反应型阻燃剂(DHIMP),并将其作为扩链剂与二苯基甲烷二异氰酸酯、聚四氢呋喃醚二醇、2,2-二羟甲基丁酸共聚得到分散性、稳定性良好的阻燃水性聚氨酯(P-WPU)。将P-WPU制成涂层浆料并通过双面刮涂—交换凝固—烘干等制备工艺,最终在超细纤维合成革表面构建柔软强韧的聚氨酯涂层。通过傅里叶红外光谱和核磁共振氢谱分析了DHIMP的分子结构,对比表征了DHIMP对P-WPU乳液的粒径、力学性能以及超细纤维合成革阻燃性能的影响。结果表明:DHIMP不仅提高了P-WPU涂层的阻燃性,同时也提高了其弹性模量、断裂强度、断裂伸长率;当DHIMP质量分数为11.7%时,超细纤维合成革的综合性能最佳,其断裂强度为29.04 MPa,断裂伸长率达795.40%;当DHIMP质量分数为16.1%时,阻燃超细纤维合成革的阻燃性能最佳,极限氧指数达28.6%,熔滴数量为0~1,具有良好的阻燃效果。

超细纤维绒面革热湿舒适性能的预测与分析

通过正交试验,采用统计回归和神经网络两种方法建立了以水性聚氨酯(WPU)含量、固化温度和超纤革的减量程度为变量的数学模型,对超细纤维绒面革的热湿舒适性能进行预测。对模型进行正态性检验及方差分析,并对影响因素进行分析比较,评估模型的预测能力。结果表明,WPU含量对透湿性有显著影响,减量程度对透气性影响最大。透气性和透湿性在统计回归预测模型中的拟合系数分别为0.871和0.865,而在神经网络预测模型中的拟合系数分别为0.997和0.989。综合来看,神经网络的预测效果优于统计回归模型。

熔融双组分超细纤维成纤技术研究进展

为深入探究熔融双组分复合纤维原纤化的超细纤维成形技术,介绍了共混纺丝和共轭纺丝2种复合纺丝技术及其在生产超细纤维时的原料及工艺,具体阐述了海岛型复合纤维和裂离型复合纤维开纤工艺及特点,分析了聚合物及工艺对复合纤维生产超细纤维的影响。综述了熔融复合纤维原纤化用到的化学溶剂开纤、水溶开纤、机械开纤等开纤技术。概述了用熔融复合纺丝技术生产的超细纤维材料在合成革、过滤与分离、医用防护、卫生健康等领域中的应用,提出了复合纺丝技术生产超细纤维的发展方向,并指出复合纤维有望通过成形技术实现原料多元化、纤维细旦化、材料功能化等方面的不断发展和创新,将推动相关产业朝着更加可持续和环保的方向发展。

超细纤维合成革含浸用水性聚氨酯的合成及其应用

为解决水性聚氨酯应用于超细纤维合成革(超纤革)含浸时存在的表面易出现裂纹及手感不佳的问题,通过在合成过程中引入聚碳酸酯二醇作为软链段,并添加三羟甲基丙烷,成功制备了成膜后具有高韧性和高强度的大分子质量小乳粒粒径水性聚氨酯乳液。结果表明:乳液的相对分子质量达到5.93×10^(4)其平均粒径仅为89.54 nm,储存稳定性良好;形成的薄膜具有优异的性能,断裂强度为3.725 MPa,断裂伸长率达到763.99%,高温下的储能模量和损耗模量分别为2837.57 MPa和278.87 MPa。在超纤革制备中,应用这种水性聚氨酯可改善黏结固化情况,显著减少表面裂纹,提升弹性和柔软度。

本征抗原子氧聚酰亚胺超细纤维膜的制备与性能研究

为应对空间探索活动对本征抗原子氧聚酰亚胺超细纤维膜的需求,文章将Si元素与P元素引入到聚酰亚胺分子结构中,采用静电纺丝技术制备了本征抗原子氧聚酰亚胺超细纤维膜。系统研究了Si元素与P元素的引入对超细纤维的化学结构、微观形貌、光学性能、热性能以及抗原子氧侵蚀性能的影响。结果表明:分子结构中引入Si元素和P元素的聚酰亚胺超细纤维膜表面光滑,微观结构呈现连续的纤维状;玻璃化转变温度(T_(g))大于290℃,450℃以下时均表现出良好的热稳定性;且由于引入了Si元素和P元素,在经积分通量为2.0×10^(21) atom/cm^(2)的原子氧辐照后,聚酰亚胺超细纤维膜的原子氧侵蚀速率与Kapton®相比降低了1个数量级。

仿毛超细纤维织物的姜黄素低温生态染色

采用天然染料姜黄素,以肉桂酸为载体对仿毛超细纤维织物进行低温染色,优化了肉桂酸载体用量、染色温度、时间和染液pH值等工艺条件,对织物进行扫描电镜、电子显微镜、红外光谱、防紫外线及色牢度测试。结果表明,织物姜黄素低温染色工艺为:浴比为1∶50、肉桂酸用量为6 g/L、p H值为4.0、温度90℃、时间90 min。姜黄素提取液最大吸收波长为430 nm;扫描电镜、显微镜结果表明染色涤纶纤维表面光滑,涤纶纤维纵向具有较好染色效果,且姜黄素深入到涤纶纤维内部,表现出较好的透染性;红外光谱分析表明,染色涤纶纤维结构中有明显的姜黄素羟基吸收峰;染色织物具有较好的防紫外线性能,干摩4~5级,湿摩4级,耐皂洗色牢度也较好。

超细纤维合成革透湿、透气性能研究进展

超细纤维合成革(超纤革)是天然皮革的理想替代材料。超纤革与天然皮革的结构差异导致其透湿、透气性能与天然皮革相比还存在一些不足。介绍超纤革的结构及组成,分析其透湿、透气性能的影响因素及提升措施,阐述基布改性、聚氨酯膜改性及上浆整理对超纤革透湿、透气性能的影响,归纳总结当前超纤革改性方法的优缺点,并对后续超纤革透湿、透气性能的进一步提升研究提出展望。

聚乳酸超细纤维敷料的熔喷成形工艺及其快速导液特性

为拓展聚乳酸(PLA)超细纤维非织造材料在医用敷料领域的应用,以聚乙二醇(PEG)、十二烷基硫酸钠(SDS)共混改性PLA为原料,利用熔喷非织造成形方法制备PLA/PEG/SDS超细纤维材料,并对其结构和导液特性进行测试与分析。结果表明:随着SDS质量分数由0%增大到1.5%,PLA/PEG/SDS共混聚合物的冷结晶温度从116.02℃降至93.58℃(降低约23.9%),熔融温度从164.10℃降至150.58℃(降低约8.9%);材料中超细纤维(纤维直径<5μm)的数量占比从0%增大至57%,同时5μL水的浸没时间从0.24 s降低至0.06 s,液体扩散面积从36.05 cm^(2)增大至78.26 cm^(2),吸水速率从4.38%/s提升至9.15%/s,液态水分扩散速率从2.21 mm/s提升至8.34 mm/s,表明液体导液特性有所提升,可用做敷料和补片等医用护理材料的基材。

PLA/PEG@SiO_(2)超细纤维包装材料及其日间辐射降温性能

超细纤维材料兼具有纸的印刷性、加工性和膜的阻隔性、贴合性,广泛适用于柔性包装领域,如何有效降低包装内温度并保证物资安全是柔性包装材料领域和安全防护纺织品领域的共性关键问题。基于此,本工作提出将二氧化硅(SiO_(2))引入聚乳酸/聚乙二醇(PLA/PEG)共混体系中,通过熔喷非织造方法制备PLA/PEG@SiO_(2)超细纤维材料,并对其物理结构、力学性能和辐射降温性能进行试验分析。结果表明:SiO_(2)对PLA成核结晶有积极作用,可以有效改善PLA结晶行为;SiO_(2)颗粒负载于纤维表面,有效提升了纤维表面粗糙度(Sa);随着SiO_(2)质量分数从0%增大到2.5%,纤维平均直径从2.65μm增大至7.11μm,表面粗糙度从7.4μm增大至12.7μm。受益于上述超细纤维结构特征,PLA/PEG@SiO_(2)超细纤维材料样品发射率和反射率最高可至87.5%和98.1%,测试温差最高可达8.9℃,具有优异的日间辐射降温性能。同时,PLA/PEG@SiO_(2)超细纤维材料样品对水、茶和咖啡等液体有优异的屏蔽性能,并表现出良好的可印刷书写性和异形裁剪性,有望为柔性包装和户外运动等领域提供一种新型日间辐射降温用柔性纤维材料。

PLA/PCL@EBS超细纤维贴肤材料的熔喷制备工艺及其柔软性

为开发新型聚乳酸(PLA)基可降解贴肤用超细纤维材料,采用聚乙二醇(PEG)和乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)对PLA/聚己内酯(PCL)体系进行共混改性。通过熔喷工艺制备出PLA/PCL@EBS超细纤维材料,并对共混聚合物的热力学特性、样品形貌和柔软性等进行实验分析。结果表明,加入PCL和EBS能够削弱PLA大分子间作用力,提高分子链运动能力,提升材料柔韧性能。此外,当模头温度为216℃时,材料纵向最大拉伸强度为64.42 N,较204℃时增加216%,断裂伸长率提高67%,力学性能大大提高。接收距离(DCD)增大,则提升了材料透气性能,当DCD最大为32 cm时,材料孔隙率与透气率分别为92.4%和327.4 mm/s。最后,模头温度和DCD对柔软度得分的影响规律进行响应面分析,为提高PLA/PCL@EBS熔喷非织造材料在贴肤领域应用提供思路。

体育领域用超细纤维合成革染色性能与抗菌性能研究综述

为有效解决体育领域用超细纤维合成革染色面临的深染色性差、染色牢度低、染色不透彻且不均匀,以及其中微生物引发的细菌繁殖与生长等问题,避免超细纤维合成革多重性能降低与使用价值丧失,对其染色性能与抗菌性能进行针对性优化具有十分重要的现实意义。据此,本文通过简单介绍超细纤维合成革染料与抗菌剂,进一步对体育领域用超细纤维合成革染色性能与抗菌性能的相关研究进行了综述与分析,为赋予超细纤维合成革优异的染色性能与抗菌性能提供参考。

体育器材用超细纤维合成革的非织造基布针刺工艺探究

超细纤维合成革以其优异的力学性能深受体育器材制造领域青睐,其作为体育器材制作材料不仅可赋予体育器材较大的机械强度,还可保障体育器材的外观与质感。超细纤维合成革多以可形成随机三维立体结构的非织造基布作为基布,以成束超细纤维加工生成非织造基布,再以聚氨酯浸渍与涂层后进行整理,便可生成外观与质量皆近似天然皮革,甚至部分性能优于天然皮革的合成革。针刺工艺是保证非织造基布质量与性能,提高超细纤维合成革强度与耐磨性的必备利器,可满足体育器材制作需求。据此,本文主要对体育器材用超细纤维合成革的非织造基布针刺工艺进行探究,以期促使非织造基布针刺工艺为合成革产业与体育器材产业的发展保驾护航。

制备工艺对海岛型超细纤维物性的影响探究

以不定岛LDPE/PA6超细纤维为研究对象,通过选择不同制备工艺,包括原材料配比、纺丝速度、环吹风风量和温度、牵伸温度和倍数,探究制备工艺对海岛型超细纤维物性的影响。结果表明,纤维中PA6的比例越高,纤维的断裂强度、断裂伸长率、初始模量和断裂比功就越高。提高环吹风的风量或者降低环吹风的温度,会导致纤维的断裂强度和初始模量提高,断裂伸长率和断裂比功降低。纺丝速度越高,纤维的断裂强度和初始模量就越高,纤维的断裂伸长率和断裂比功则越低。在玻璃化温度之上,牵伸温度越高或者牵伸比例越高,纤维的断裂强度和初始模量就越高,纤维的断裂伸长率和断裂比功则越低。

体育用品用超细纤维合成革基布柔软性能改性方法综述

体育用品最早采用的皮料是天然革。随着现代科技的发展及人们生活水平的提升,天然革市场需求增加,同时国家对环保要求更加严格,天然革已无法满足市场需求。在此背景下,人工合成材料被广泛应用于体育用品领域。经过不断发展与革新,超细纤维合成革基布以其手感好、透湿透气性能高等优势成为体育用品用革的主打材料。本文概括了超细纤维合成革基布的组成,分析了其在体育用品中的应用优势,并对其柔软性能改性方法进行综述,为超细纤维合成革基布在相关领域的推广与应用提供参考。