纤维素纳米纤丝对热转印纸表面性能影响的研究

本研究探讨了涂料中添加纤维素纳米纤丝(CNF)对热转印纸表面性能及转印性能的影响。结果表明,随CNF添加量的增加,涂料黏度呈现先减小后增加的变化趋势,当CNF添加量为1%时,涂料黏度比未添加CNF时降低6.30%,适量CNF添加有利于涂料组分的均匀分布;随着涂料中CNF添加量的增加,热转印纸的平滑度、表面强度、Cobb值和转移率均表现为先增加后减小的趋势,打印油墨的干燥速度变化不大;当涂料中CNF添加量为2%时,热转印纸的转移率达最高值(85.41%),与原纸、市售纸样及未添加CNF热转印纸相比,分别高出28.46、15.96和3.93个百分点,说明添加CNF的复合涂料能显著提高油墨的转移率。

离子基团对PBO纤维的表面性能及其界面粘结性能的影响

PBO作为增强纤维存在与环氧树脂基体界面粘结性能差的问题。通过在聚合过程中添加少量5-磺酸钠-间苯二甲酸部分替代对苯二甲酸与4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐进行共聚,合成了大分子链上含有离子基团的SPBO共聚物,并制得SPBO初生纤维。通过接触角测试和XPS研究了纤维的表面性能,通过微脱粘实验和SEM评价了纤维与环氧树脂基体的界面粘结性能。结果表明:与PBO纤维相比,SPBO纤维表面浸润性能提高,表面含氮、氧量均增加,与环氧树脂的界面剪切强度从8.2 MPa提高到10.1 MPa,提高了23%。

上浆剂对碳纤维表面性能的影响

通过对三种碳纤维的表面上浆剂的红外光谱、质量百分含量、厚度以及带有上浆剂和不带上浆剂碳纤维的接触角、微观形态和表面化元素种类及含量进行了测试,研究讨论了这三种碳纤维表面上浆剂对碳纤维表面性能的影响。实验结果表明,不同牌号的碳纤维,其表面上浆剂的质量百分含量和厚度均有所不同,但都有严格的控制;对于不同形态的碳纤维,一些上浆剂会改变其表面微观形貌;上浆剂还可以改变碳纤维表面的浸润性。

几种高性能纤维的表面性能及其对界面粘接的影响

分别使用扫描电镜和X射线光电子能谱仪,对T 800炭纤维、F 12有机纤维及新型超高强度PBO纤维(聚对苯撑苯并双唑)进行了物理与化学表征和分析,用SEM观察得出这三种纤维表面物理形态差别清晰可见,T 800纤维表面沟槽深且直径小,PBO纤维表面极光滑且直径中等,F 12纤维直径最大且表面有微小沟槽。XPS定量分析表明,这三种纤维表面活性也不一样,T 800纤维表面活性较多,PBO纤维表面活性最差。纤维表面状态的差异体现在它们与树脂复合后的材料界面粘接性能上,T 800纤维的界面剪切强度(IFSS)高,F 12纤维次之,PBO纤维最差。

高温热处理对活性炭纤维微孔及表面性能的影响

研究了1173K高温改性处理对沥青基活性炭纤维吸附性能、孔径分布、微孔结构和表面化学的影响。低温(77K)N2吸附结果表明热处理后活性炭纤维比表面积略有下降,通过密度函数理论解析活性炭纤维全孔范围的孔分布得出活性炭纤维表面孔径大于1.0nm的微孔明显减少,微孔孔径更加集中于0.5nm～1.0nm,从而提高了活性炭纤维的碘吸附值。X射线衍射分析表明活性炭纤维是乱层石墨结构,热处理使活性炭纤维类石墨微晶碳层面的层间距下降,X光电子能谱分析表明热处理后活性炭纤维表面的含氧官能团C=O和COOH的含量变化不大,而呈碱性酚羟基C OH含量的明显下降使活性炭纤维表面碱性降低。

纤维的表面性能及表面分析技术

阐述了纤维表面性能的重要性,并主要介绍了扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、激光共聚焦扫描显微镜(CLSM)、X射线光电子能谱(XPS)、二次离子质谱(SIMS)等现代表面分析技术及其在制浆造纸研究中的应用。

有机电解液电化学改性PAN基碳纤维的表面性能

分别采用脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、三乙醇胺和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯铵盐3种有机电解液对PAN基碳纤维进行电化学氧化改性,通过化学滴定法、单纤维断裂强度测试和场发射扫描电镜考察改性前后碳纤维表面酸性官能团含量、力学性能及表面形貌的变化规律,得到电化学改性的最佳条件:浓度5%(质量分数)的O_3PNH_4乳液为电解液,电流密度为2A/g,恒温50℃电化学氧化2min。针对改性处理后的碳纤维的表面性能,进行X射线光电子能谱和单纤维接触角测试。结果表明:以O_3PNH_4为电解液对碳纤维电化学改性,可以在不影响碳纤维力学性能的前提下,增加碳纤维表面的酸性官能团,提高碳纤维的表面能。

电化学表面处理PAN基炭纤维的表面性能研究

以NH4HCO3为电解质对PAN基炭纤维进行了连续表面处理,并利用X射线光电子能谱 (XPS)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)和自动电位滴定等方法,系统研究了电化学氧化反应后炭纤维表面石墨微晶尺寸的变化规律,推导出微晶宽度(La)、微晶厚度 (Lc)与电流密度 (J)之间存在线性关系式;同时,经电化学氧化处理后,炭纤维表面含氧官能团的摩尔分数增加 8.54%,表面吸附水的摩尔分数增加 5.34%,使其表面由憎液性变为亲液性,这有利于提高炭纤维增强树脂基复合材料(CFRP)的层间剪切强度(ILSS)。

冷等离子体处理对涤纶纤维表面性能的影响

采用冷等离子体技术处理涤纶纤维 ,利用ESCA分析了冷等离子体处理前后的纤维表面元素组成、官能团类型的变化 .通过比较处理前后浸润性、涤纶纤维 /环氧复合材料的层间剪切强度 ,研究了冷等离子处理对涤纶纤维表面性质的影响 .结果表明 :涤纶纤维经冷等离子体处理后表面含氧和氮的极性基团增加、纤维表面的浸润性显著改善、涤纶纤维 /环氧复合材料界面性能增强 .

聚合度对纤维素表面性能的影响

根据Washburn浸渍理论和van Oss-Good-Chaudhury组合理论及应用柱状灯芯技术测试了具有不同聚合度(DP)的纤维素的表面性能,同时与已报道的纤维素的表面能进行了比较。结果表明:纤维素的表面能随分子量的增加而增大,但主要是其Lifshitz-van der Waals力在起主导作用。研究还发现纤维素的表面能γS与聚合度DP之间的关系大致可以描述为:γS=37.56+0.02 DP,而纤维素的极性率P与聚合度DP之间的关系则是一种非线性关系,如:P=11.88-0.02 DP+9.10 DP2。

脂肪酶处理对麦秸纤维表面性能的影响

研究了脂肪酶处理的最佳工艺条件及脂肪酶处理对麦秸纤维表面性能的影响。结果表明,最佳工艺条件为:处理温度50℃,时间12h,pH值7.5,酶用量20g/L。借助扫描电子显微镜和傅立叶红外光谱分析技术,利用酶处理过的麦秸纤维,观察其微观结构和表面官能团的变化,发现经过酶处理的麦秸纤维表面粗糙,蜡质层部分脱落和翘起;3300cm-1处的羟基(—OH)峰增加,有利于提高其胶合性能。

氮等离子体处理对腈纶纤维表面性能的影响

以氮气辉光放电等离子体技术处理腈纶纤维 ,利用SEM、BET和XPS等测试方法 ,分析等离子体处理前后纤维表面形态、元素组成及官能团的变化。结果表明 ,腈纶纤维经等离子体处理后表面粗糙度增加 ,大量的含氧和含氮极性基团被引入到纤维表面 ,使纤维表面吸湿性能得到显著改善。

低温等离子体改性UHMWPE纤维的表面性能

采用空气低温等离子体改善超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)短纤维的黏着性,设计正交试验对改性后纤维的黏着性进行测试与分析,确定出较优试验方案;然后对未处理和经较优方案改性后的UHMWPE短纤维的表面形貌、表面化学成分、表面润湿性和强伸性进行测试分析。结果表明:空气低温等离子体改性UHMWPE短纤维黏着性的较优处理条件为功率50 W、压强15 Pa、反应时间120 s,此时,纤维的剥离功是未处理的4.14倍,黏着性得到了大幅度的提升,且单纤维强力损失率仅为3.29%;经较优方案处理后,纤维表面的粗糙程度有所增加,表面润湿性有明显改善,纤维表面的C元素含量明显减少,O、N元素含量有所增加,且出现了相对含量为22.2%的C=O官能团,有利于UHMWPE短纤维黏着性的改善。

低温等离子体处理UHMWPE纤维表面性能的多指标优化

利用正交表安排试验,对超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维进行空气低温等离子体处理,测试各处理条件下UHMWPE纤维的力学和表面摩擦性能;采用矩阵分析法对多指标正交试验结果进行优化分析,找出最优方案并进行黏着性试验验证。结果表明:经空气低温等离子体处理后,UHMWPE纤维的断裂强度有所减小,表面静、动摩擦因数有较大幅度的提高;处理纤维的最优方案为功率50 W、压强15 Pa、时间150 s,此时纤维的断裂强度损失率仅为2.53%,剥离功为未处理时的4.25倍,说明由矩阵分析法得出的最优方案在保证纤维断裂强度损失很小的情况下,黏着性得到了很大程度的改善。

电化学氧化对粘胶基碳纤维表面性质的影响研究

用电化学氧化方法对粘胶基碳纤维进行表面处理。用xps分析测定了氧化处理前后碳纤维表面含氧官能团相对含量的变化,用BET分析了氧化处理对碳纤维的比表面积和孔径分布的影响,并分析了处理前后碳纤维润湿性能的变化情况。这些对于了解电化学氧化机理和碳纤维与树脂基质的粘结机理有重要意义。

纤维表面性能变化对梳理质量的影响

从纤维的长度、细度、卷曲度。

反相色谱法研究玻璃纤维表面性能

用一系列非极性的正烷烃和极性溶剂为探针分子,以多种硅烷处理的玻璃纤维为固定相,进行了反相色谱实验,并以无限稀浓度下的保留体积理论处理实验结果,求得了各种硅烷处理玻纤的表面自由能色散分量,并对探针分子与纤维表面的特异相互作用作了讨论。

热处理对纤维化竹单板表面性能和微力学性能的影响

以炭化炉处理的毛竹纤维化单板为原料,系统地研究了不同热处理温度对纤维化竹单板的表面性能和微力学性能影响。结果显示,随着热处理温度的升高,纤维化竹单板的质量损失率增加,表面颜色加深,p H值和缓冲容量降低。热处理后纤维化竹单板的半纤维素降解,导致其综纤维素和α-纤维素质量分数分别降低了20.15%、35.94%,冷、热水抽提物和木质素相对质量分数分别增加了20.15%、27.39%和43.56%。傅立叶变换红外光谱和X射线光电子能谱分析结果进一步证明了半纤维素发生降解,多糖质量分数降低,木质素相对质量分数增加。微力学性能测试结果显示,热处理后纤维细胞和薄壁细胞的细胞壁弹性模量变化不显著,薄壁细胞的硬度增加了48.84%,使材料的硬度显著增加。

固体推进剂用碳纤维HTDE接枝改性及其表面性能研究

运用共价接枝改性方法,对碳纤维进行了表面接枝超支化聚三酸肝-二甘醇环氧树脂(HTDE)改性处理。采用X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)等分析技术,研究了HTDE接枝反应过程及改性处理对碳纤维表面性能的影响。结果表明,HTDE通过化学键合作用成功接枝于碳纤维表面,碳纤维表面缺陷得到改善,表面粗糙度明显提高。