Model to Study Resin Impregnation Process of Premix Made of Friction Spun Core Yarn

A model was deveIoped to investigate impregnation behavior of thermoplastic resin into filament bundle based on Darcy's law. Consolidation processes of unidirectional laminate were performed to evaluate the validity of the model. Friction spun core yarns were used in the experiments with polypropylene fiber sheath and glass filament core. The processing conditions, such as temperature and pressure, and filament parameters were taken into consideration. A good agreement was found between theoretical prediction and experiment data.

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。

长丝包覆复合包芯纱拉伸性能建模研究

为分析和预测长丝包覆复合包芯纱的拉伸应力-应变关系,对其拉伸性能进行测试,分析拉伸曲线的不同阶段,建立由Kelvin元件、Maxwell元件和线性弹簧并联组成的五元件非线性黏弹模型,对复合纱拉伸过程进行模拟和计算,构建多项式模型对其应力-应变曲线进行拟合。结果表明:长丝包覆复合包芯纱线拉伸断裂曲线由3个阶段组成,分别是小应变线性阶段、大应变阶段和强力波动阶段;五元件非线性黏弹拉伸模型可较好解释复合纱拉伸曲线3个阶段的应力-应变特征,理论计算数据与实验结果相符,二者相关系数大于0.999,可用于预测双长丝包芯包覆复合纱的拉伸断裂性能。

LMTPEE/PET偏心复合纤维的制备及其性能

为了制备柔韧性好、弹性优良的低熔点复合纤维,以低熔点热塑性聚醚酯弹性体(LMTPEE)为皮层、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为芯层通过熔融纺丝法制备了偏心复合纤维。探讨了复合比对LMTPEE/PET偏心复合纤维横截面、结晶性能、取向性能、拉伸性能、热收缩性能、卷曲性能等的影响,以及热处理温度对复合纤维的卷曲形貌和黏结性能的影响。结果表明:不同复合比的复合纤维横截面均有稳定的偏心结构;随着复合比(皮与芯的体积比)从40∶60改变到50∶50、60∶40,复合纤维的断裂伸长率和干热收缩率呈现增大的趋势,断裂强度、声速值、熔融焓和结晶度均逐渐减小。复合比为60∶40的LMTPEE/PET偏心复合纤维在热处理温度140℃、热处理时间10 min时,具有较好的卷曲性能;热处理温度高于170℃、热处理时间10 min时,纤维间发生黏结。该结果可为低熔点自卷曲纤维的制备和应用提供参考。

国内外复合材料工艺设备发展述评之六——模压成型

本文分析了复合材料模压成型工艺所用设备的发展历程,指出其优缺点,并对今后发展提出建议。

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。

短纤/长丝芯鞘型复合纱成纱机制与工艺

重点研究了刚性长丝、柔性长丝、弹性长丝与短纤维须条在环锭纺纱机上纺制短纤/长丝复合纱的工艺技术。先回顾短纤/长丝复合纱的分类、组合方式及其结构,进而分析刚性长丝、柔性长丝、弹性长丝的退绕条件、纤维转移机制,优化了复合成纱的工艺参数,提出以制备芯鞘型刚性长丝包芯纱、柔性长丝包芯纱、弹性长丝包芯纱为目标的复合纺纱工艺技术和纺纱工艺参数。并对刚性长丝复合纱、柔性长丝复合纱、弹性长丝复合纱在纺织产品中的应用及其开发前景进行了展望。

玄武岩长丝/棉纤维复合纱线研制

为了将玄武岩长丝耐酸耐碱、抗紫外线性、绝缘性、抗辐射等功能性与棉纤维的柔软丰满的舒适性相结合,而使纱线的功能和风格复合化.在装有长丝喂入装置的环锭纺细纱机上,选择合理的工艺参数,采用短纤维包覆细旦长丝形成非弹力复合纱的方法,纺制出玄武岩长丝/棉纤维复合纱线,对其包覆率、毛羽、断裂强力、条干均匀度等成纱性能进行测试分析.结果表明,棉纤维可以对玄武岩长丝包覆且性能良好,进而为开发玄武岩长丝纺织品奠定了基础.

环锭纺制备芯鞘型短纤/长丝复合纱的成纱机理与工艺

在细纱机上增设张力控制装置,以涤纶长丝为示踪纤维,通过改变复合纺纱的工艺条件,如:改变长丝与短纤须条的张力比、长丝喂入短纤须条的相对位置、复合纺纱的捻系数等工艺参数,用显微镜观察涤纶长丝与短纤维复合加捻成纱后的缠结与纱线结构,分析在上述工艺条件下长丝与短纤维的相互转移规律与机理。在此基础上提出了制备芯鞘型短纤/长丝包芯复合纱的纺纱新工艺和方法。

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．

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.

四组分长丝/短纤包芯复合纱的成纱工艺、结构及其性能

研究了以涤纶、氨纶网络丝为芯丝,以羊毛、兔绒混纺须条为外包纤维,在FA506环锭细纱机上纺制四组分长丝/短纤包芯复合纱的成纱工艺。用电子单纱强力仪测试了复合纱芯丝(涤纶与氨纶的网络丝)及四组分长丝/短纤复合纱的力学性能,用纱线毛羽仪测试了四组分复合纱线的毛羽,用电子条干均匀度仪测试分析了四组分复合纱线的线密度不匀率。实验结果表明,四组分长丝/短纤复合包芯纱在小变形条件下具有良好的弹性回复率,纱线毛羽较少,条干均匀性较好,可作为一种新型毛衫针织用纱。

棉/涤皮芯结构粗纱参数对其细纱结构与性能的影响

为探究皮芯粗纱参数对粗纱—细纱两步法纺制棉/涤皮芯结构短纤纱的外观形貌及性能的影响,研究皮芯粗纱纺纱工艺、粗纱定量、粗纱捻度,以及芯纤维含量等因素对棉/涤皮芯结构短纤纱的芯纤维外露比例和纱线性能的影响规律。并借助图像处理技术,实现了芯纤维外露比例的定量化测试。结果表明:当粗纱工序输出须条宽度由10.2 mm增至16.3 mm,皮芯粗纱中芯纤维束偏心度由26.5%降低至19.2%,细纱芯纤维外露比例降低11.3%(29.2 tex)和12.3%(19.4 tex);粗纱定量增大或捻系数减小,芯纤维外露比例降低;芯纤维涤纶含量由15%增加至25%,芯纤维外露比例增加35.6%(29.2 tex)和30.5%(19.4 tex)。

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。

PVDF黏度对疏水阻燃改性PET纤维性能的影响

采用皮芯复合纺丝制备了疏水阻燃改性聚酯(PET)纤维,其中皮层原料为PET、芳基聚磷三酯(G-77)及聚偏氟乙烯(PVDF)共混物,芯层为G-77和PET共混物,探讨了旋转黏度分别为500,200 mPa·s的PVDF对纤维性能的影响。结果表明:PVDF对改性PET纤维的阻燃性能有促进作用,高黏度PVDF的抗熔滴效果更好;添加低黏度(200 mPa·s)PVDF的皮层料可纺性好,纺丝时皮层料中PVDF/(PET+G-77)质量比可达0.12,所得改性PET纤维的断裂强度为3.05 cN/dtex,断裂伸长率为12.4%,其疏水性能也更好。

复合纺纱的演变及新方法

对复合纺纱的定义、发展历程作了概述,并在此基础上提出复合纱的新定义。介绍了在转杯纺、空心锭包缠纺、改造的环锭纺上的复合纺纱方法,并对各自的特点及存在问题进行了比较。

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℃.

热压工艺对GF／PET摩擦纺混纤纱浸渍效果的影响

摩擦纺包芯纱混纤法加工热塑性复合材料由于各方面的优点深受关注,而基体树脂对增强纤维的浸渍问题一直是热塑性树脂复合材料的加工难点.这里通过拉伸强力和截面观察研究了不同的成型条件对聚酯(PET)基体浸渍玻璃纤维(GF)增强纤维效果的影响,结果表明,成型条件对浸渍效果的影响很大.

聚苯硫醚皮芯复合纤维的性能研究

以聚苯硫醚(PPS)树脂和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂为原料,采用复合纺丝技术,制得PPS-PET皮芯复合纤维。对纯PPS纤维和PPS-PET复合纤维分别进行了紫外线照射、热处理和耐酸碱处理,对比了两者处理后的力学性能变化,验证了复合纤维应用的可行性。试验结果表明:PPS-PET皮芯复合纤维的耐热性能略低于PPS纤维;而经过同等强度的紫外光辐照后,PPS-PET皮芯复合纤维的强度保持率是PPS纤维的2倍左右;在试验条件下经过酸、碱浸泡后,PPS-PET皮芯复合纤维的强度保持率与PPS纤维相比未表现出明显差异。性能研究结果表明:通过复合纺丝,PPS纤维的综合性能有所改善。