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。

天线罩针刺织物根部结构设计及材料性能研究

针对耐高温天线罩对根部强度及根部材料与金属连接件热膨胀系数匹配性的特殊要求,设计了多种针刺结构石英纤维天线罩织物,并在罩体根部引入氧化铝纤维,系统研究了罩体根部材料的性能情况。结果表明适当降低网毡含量可以提升材料的拉伸性能,但材料的层间剪切强度会有所下降,压缩强度在网毡含量较低的情况下也有所降低。通过在根部引入氧化铝纤维,罩体根部的热膨胀系数有明显提升,但材料的高温拉伸强度随氧化铝纤维含量的增加呈先下降后上升的趋势。文中对相关工艺及材料性能研究为耐高温天线罩的设计提供了参考。

不同针刺密度石英针刺毡复合材料的力学性能研究

为探究不同针刺密度对石英针刺毡及其复合材料力学性能的影响,采用叠层针刺方法,制作石英针刺毡。采用真空辅助树脂转移模塑成型(VARTM)工艺,以环氧树脂为基体,石英针刺毡为增强体,制作复合材料。力学性能测试结果表明:石英针刺毡和其机织布的拉伸性能随着针刺密度增加呈递减趋势,层间剥离强度呈先增后减趋势,在针刺密度30针/cm^(2)时层间性能最好;随着针刺密度增加,石英针刺毡复合材料的拉伸性能呈减少趋势,剪切性能和弯曲性能呈先增后减趋势,压缩性能呈增加趋势;剪切性能在针刺密度50针/cm^(2)时达到最高,弯曲性能在针刺密度30针/cm^(2)时最好。

PPS针刺过滤毡的热态拉伸性能

测试高温条件(90、130、170和190℃)下以聚苯硫醚(PPS)为基布和以聚四氟乙烯(PTFE)为基布的PPS针刺过滤毡的拉伸性能,并与其常温下的拉伸性能进行对比。结果表明,高温条件下2种基布针刺毡的经纬向断裂强力均出现不同程度的下降;PTFE基布针刺毡在190℃下的纬向断裂强力仅为常温下的20%;所有PPS针刺过滤毡试样的定负荷伸长率均随着测试温度的升高而增加。

一种耐腐蚀耐冲刷高精度复合滤料的性能探究及应用

针对钢铁焦化超低排放改造过程中常规玻纤复合毡或聚四氟乙烯(PTFE)针刺毡覆膜产品大多存在使用寿命短、不耐粉尘冲刷、粉尘排放不达标等问题,结合现场工况特点,开发出一种耐腐蚀耐冲刷高精度复合滤料。测试并分析该高精度复合滤料的物理性能、耐温性能、耐磨性能、耐化学腐蚀性和动态过滤性能。研究结果显示,高精度复合滤料能够长期耐受230℃及以上高温,其瞬间耐温值达260℃,耐温、耐化学腐蚀性能与常规PTFE针刺毡覆膜滤料接近;高精度复合滤料的耐磨性及高风速条件下的VDI过滤性能均优于常规PTFE针刺毡覆膜滤料,在工况应用下,能够实现超低排放和稳定运行。

针刺炭布/网胎复合织物的组分形态及性能研究

将T-300炭纤维平纹布和聚丙烯腈(PAN)预氧化纤维网胎预复合,接力层叠、针刺、炭化后制备了炭布/网胎复合织物。在分析复合织物组分形态的基础上,研究了针刺深度和针刺密度对复合织物性能的影响。研究结果表明,随针刺深度增大,复合织物密度增大,X-Y向和Z向拉伸强度均存在极值;随针刺密度增加,复合织物X-Y向拉伸强度下降,而复合织物密度和Z向拉伸强度则存在极值。

三维针刺技术研究进展

三维针刺技术实现了立体织物的低成本织造,为深入了解三维针刺的自动化成型设备技术、刺针技术、三维针刺织物(或预制体)及三维针刺复合材料的研究情况,介绍了适用于异型织物的针刺自动化成型设备技术,包括回转预制体和自由曲面预制体针刺成型装备;阐述了现有的刺针刀具技术;归纳了三维针刺织物的新型织造结构,包括多组元混杂针刺织物、针刺/缝合耦合针刺织物、仿形针刺织物和梯度针刺织物;分析了三维针刺复合材料的实验表征、理论分析和数值模拟研究进展情况;最后总结了现有三维针刺技术的发展水平和面临的挑战,并对三维针刺技术的未来发展趋势进行了展望。

航空刹车用C/C复合材料坯体结构的研究

为了探索降低航空刹车用C/C复合材料成本、提高性能的有效方法 ,对现役国外航空刹车用C/C复合材料的部分力学性能和热导率进行测试 ,并利用金相显微镜对其坯体结构进行观察分析 ,在此基础上 ,自制了一种针刺整体毡 ,进行CVD增密 ,并与炭布叠层坯体的结果对比。结果表明 :国外航空刹车用C/C材料的层间剪切强度和垂直方向热导率比较高 ,坯体趋向于使用针刺毡 ;针刺整体毡由无纬布和网胎交替叠层 ,经针刺而成 ,这种结构具有孔隙分布均匀、气体扩散通道多、Z向纤维含量高的特点 ,为CVD增密创造了良好条件 ;自制针刺整体毡坯体经 70 0hCVD增密 ,小样密度可达 1.81g/cm3 ,大样密度达 1.75g/cm3 ,且能继续增密 ,与炭布叠层坯体相比 。

高密面层结构对针刺毡滤料性能影响的实验研究

采用国标建议的实验装置,对普通针刺毡滤料和高密面层针刺毡滤料的性能进行系统实验与研究,得出了滤料阻力性能的数据.结果表明:高密面层滤料体现了表面过滤的特征,无论在洁净过滤阶段、老化阶段还是稳定过滤阶段都具有较低的阻力值、缓慢的阻力上升速度、较长的过滤周期、较高的粉尘剥离率.因此高密面层滤料结构优于普通滤料.

不同增强体C/C复合材料韧性研究

研究了编织C/C复合材料、针刺C/C复合材料和毡基C/C复合材料室温、高温的断裂韧性,以及3种不同增强体C/C复合材料的冲击韧性。研究发现,C/C复合材料的高温断裂韧性高于室温,其中针刺C/C复合材料的断裂韧性值最高。编织C/C复合材料的抗冲击性能表现出强烈的各向异性,针刺C/C复合材料抗冲击性能优于毡基C/C复合材料。

航空刹车用炭/炭复合材料坯体结构研究进展

综述了国内外航空刹车用炭/炭复合材料坯体结构研究进展。国外主要生产炭/炭复合材料的厂家都拥有自己的坯体制备技术,在坯体结构设计时,除了考虑坯体结构的均匀性外,还根据刹车盘在具体使用过程中所面临的问题对坯体结构和制备工艺不断进行优化设计,并充分利用原材料,降低炭/炭复合材料的制造成本。我国炭/炭复合材料研究单位和生产厂家大都没有自己成熟的坯体制备技术,对坯体结构的研究较少,加强坯体制备技术和炭/炭复合材料研究的密切结合非常迫切。

坯体结构对炭/炭复合材料增密速率的影响

通过改变无纬布炭纤维类型、单元厚度 ,制备了不同的坯体 ,进行 CVD增密 ,以研究坯体结构对增密速度的影响。结果表明 :无纬布纤维为进口炭纤维 B,C的针刺毡坯体 CVD增密速率较快 ,产品最终密度较高 ;减小单元厚度 (即增加每厘米所铺无纬布和网胎的数量 ) ,相当于增加整个坯体的针刺密度 ,有利于提高 CVD增密速度 ;压差式 CVD增密的产品存在径向密度梯度 ,有必要进一步改进坯体结构 ,以弥补增密工艺的不足。

烧毛轧光后整理对针刺非织造布性能的影响

烧毛轧光后整理会对针刺非织造材料的性能产生一定影响,研究后整理工艺对材料性能的影响有利于优化工艺参数,提高材料的综合性能.选取涤纶、玻璃纤维、聚苯硫醚(PPS)这3种纤维原料的非织造布试样进行烧毛和烧毛-轧光整理,并测试试样的透气性、强力、孔径、过滤效率.研究结果表明:烧毛-轧光整理后3种试样的透气率分别下降了31.6%,8.3%和42.2%;整理后试样的孔径上升较大,强力则变化不大,但过滤效率达到了99.99%,从而可有效地过滤细小颗粒.

PTFE短纤维性能与梳理工艺浅析

介绍了PTFE纤维的物理化学性能和PTFE短纤维针刺毡优于其他过滤材料的性能,PTFE针刺毡作为在高温和腐蚀环境下使用的过滤材料其应用前景广阔。针对PTFE短纤维本身具有的密度大、静电现象严重和摩擦系数低等特性,指出了在梳理加工工艺及设备配置方面应注意的要点。

芳纶/玻璃纤维针刺复合毡的制备与性能

探讨针刺滤料与其加工工艺的关系.将芳纶针刺非织造布与玻璃纤维机织布进行"三明治"式针刺加固复合,研究不同针刺密度下复合毡的截面形貌、力学性能、透气性和孔径分布和复合毡经过不同温度处理后的孔径分布和尺寸热稳定性.结果表明,针刺密度从300刺/cm^2增加到500刺/cm^2,针刺复合毡中的纤维缠结为先紧密后疏松,强力先增加后降低,透气性先降低后升高,孔径分布先均匀后分散,在针刺密度为400刺/cm^2时复合毡的性能最优.随着处理温度从100℃升高到250℃,400刺/cm^2复合毡的孔径增大,孔径分布先均匀后分散,但热收缩率均为0,耐高温性能优异.

针刺非织造布与机织物复合材料的吸声性能研究

研究针刺非织造布与机织物复合材料的吸声性能。以3种涤纶针刺非织造布和1种机织物为试样,测试了各试样的厚度和容重,并计算了非织造布的孔隙率;采用驻波法测试各复合材料的吸声系数;探讨了复合方式、非织造布容重、非织造布厚度对复合材料吸声性能的影响;对比分析了性能较好的复合材料与玻纤吸声板的吸声性能。结果表明:以机织物为表面层、针刺非织造布为后背层的复合材料吸声效果较好,对不同频率有不同吸声性能,吸声性能优于玻纤吸声板。认为:以机织物为表面层、针刺非织造布为后背层的复合材料适用于室内装潢、汽车及高铁等中的吸声内饰。

芳砜纶针刺非织造布耐酸性能研究

芳砜纶针刺非织造布经过硫酸溶液处理后,纤维断裂强度略有下降,纤维线密度减小;非织造布的尺寸稳定性很好,而其断裂强力却有明显增加。通过对针刺加固形式的纤维缠结模型的力学分析表明:芳砜纶经硫酸溶液处理后变细,在非织造布受拉伸时有助于增强纤维间的缠结并可以提高针刺缠结加固方式对纤维强度的利用率。

一种新型硬化波纹滤料的研制及其滤尘性能测定

基于袋式除尘器运行过程中具有容易黏袋、滤料使用寿命短等缺点,从基础原料选用和滤料加工处理方式等方面出发,对涤纶针刺毡滤料进行优化,研制一种采用特殊滤料加工工艺和表面处理技术的新型高效硬化波纹滤料。对该滤料结构进行电镜微观分析,对滤料性能指标进行试验研究。研究结果表明:该滤料的表面有细密的微孔,孔隙的直径与呼吸性粉尘的粒径非常接近,且孔隙率达到80%以上,能起到透气、防水憎水的作用。同时该滤料强度高,运行阻力小,使用寿命长,对微细粉尘的过滤效率高,对其总粉尘的过滤效率达到99.7%,对2μm呼吸性粉尘的过滤效率达到91.8%。硬化波纹滤料的过滤效率均高于覆膜滤料和针刺毡滤料,在工业生产系统中具有广阔的推广应用前景。

汽车顶棚材料的各向异性研究

以涤纶针刺非织造布汽车顶棚内饰材料为研究对象,着重分析不同方向上的断裂强力、断裂伸长、断裂后试样宽度、折皱回复角、松弛(强力减小率)和疲劳(断裂强力减小率)等指标的变化规律和形成原因,发现非织造布汽车顶棚内饰材料存在较明显的各向异性。面密度及加工工艺对产品各向异性影响较大。断裂强力随着取样角度的增大而减小,当减小到与纵向呈45°时,变化趋势减缓。断裂伸长、疲劳和松弛性能随取样角度的增大而增大。拉伸断裂后试样的宽度、折皱回复角随着取样角度的增大而减小。

针刺过滤毡的PTFE乳液浸渍整理工艺浅析

对针刺毡进行PTFE乳液浸渍整理,利用PTFE乳液良好的表面性能及化学稳定性改善和提高针刺毡的物理性能,达到拒水、拒油、提高阻燃性能等效果。经PTFE乳液浸渍整理的针刺毡孔隙率降低,用作滤料可实现表面过滤,提高过滤效果,延长使用寿命。