拉伸法制备微纳光纤的设计与研究

微纳光纤通常采用光纤拉锥法制备.对原有装置进行改进,增加电机和控制器搭建火焰加热电机拉伸法制备微纳光纤的实验平台,实现了微纳光纤的自动化制备.探究了光纤直径与拉伸距离、拉伸速度、火焰高度等的关系.理论推导出单侧拉伸过程中锥区直径与拉伸长度的关系,通过对不同速度下锥区形状的测量,解释了拉伸速度影响光纤直径的原因.

后拉伸条件对羟基化聚丙烯中空纤维膜性能影响的研究

合成研究了不同羟基插入率的羟基化聚丙烯(PPOH),使用熔融纺丝-拉伸法(MS-S)制备了PPOH中空纤维膜并探究了热拉伸温度、热拉伸比例对其孔径分布、孔隙率、水通量和力学性能的影响。相比聚丙烯(PP)中空纤维膜,相同条件下制备的PPOH中空纤维膜的水通量更高,孔径更大,拉伸强度和孔隙率则较低。当热拉伸温度为110℃、热拉伸比例为150%时,PPOH中空纤维膜的孔径为0.139μm,孔隙率为22.1%,水通量为1 822 L/(m2·h),拉伸强度为123 MPa。

厚松散层矿区开采沉陷拉伸区域土体内部变形演化规律研究——以淮北孙疃煤矿为例

为了研究厚松散层矿区开采沉陷拉伸区域相应土体内部变形演化规律,针对淮北孙疃煤矿10111,沿垂直于工作面推进方向,于拟采空区地表投影区域外侧(拉伸区域)以60 m间隔由近及远布设1~3号竖向钻孔;采煤沉陷过程中基于光纤(1号钻孔)、测斜仪(2~3号钻孔)技术开展钻孔变形监测;将煤炭开采引发移动的上覆岩层与松散层所占区域视为变形区,并引入任意厚度地层移动角的概念,分析开采沉陷拉伸区域相应松散层变形演化特征。结果表明:1号钻孔发生应变的最大孔深约157 m,且钻孔深部较浅部先达到活跃期;2、3号钻孔孔口最终累计水平位移量分别为129.8 mm和99.4 mm,最大位移深度分别约为108 m和75 m;2、3号钻孔监测范围内地层从下至上均可分为稳定段、变形区下段、中段与上段;2、3号钻孔从下至上水平位移量总体分布较均匀,每米深钻孔的平均水平位移量分别约为1.2 mm和1.3 mm;2、3号钻孔变形区下段均先于上段达到活跃期,且变形区下段稳定后上段仍有微弱变形;松散层内一定厚度地层,其地层移动角随地层深度的增加而增加,松散层变形区下边界的深度h随着与工作面水平距离l的增加而减小,h与l满足指数函数关系。

高性能聚丙烯腈基碳纤维原丝的制备工艺研究

原丝的质量与碳纤维品质息息相关,高性能原丝才能制备出高性能碳纤维。采用均相溶液聚合工艺,通过丙烯腈单体与丙烯酸甲酯、衣康酸在二甲基亚砜溶剂中进行三元自由基共聚反应,确定了最佳的聚合工艺参数,合成了纺丝性能较好的纺丝溶液;并对聚丙烯腈基碳纤维原丝的纺丝工艺进行了系统探讨。试验表明,湿法纺丝工艺下,采用一定凝固负牵伸比,适当的热水牵伸倍数,110~140℃梯级干燥致密化工艺,并对纤维进行较高牵伸倍数的蒸汽热牵伸,最终可制备出较高强度和模量的聚丙烯腈基碳纤维原丝。

熔融纺丝拉伸法制备PP/PPOH中空纤维膜的研究

根据片晶分离致孔的机理,利用羟基化改性聚丙烯(PPOH)与聚丙烯(PP)共混,通过熔融纺丝拉伸法制备具有一定亲水性的PP/PPOH中空纤维膜,探究了热处理温度及热拉伸温度对PP/PPOH中空纤维膜的结构与性能的影响。结果表明:当热处理温度为130℃时,PP/PPOH初纺中空纤维膜的结晶度高,力学性能较好,纯水通量为102.4 L/(m^(2)·h);当热处理温度为130℃、热拉伸温度为130℃时,PP/PPOH中空纤维膜的结晶度最高,达39.4%,拉伸强度达93.1 MPa,表面微孔结构完善,纯水通量最高,达118.4 L/(m^(2)·h)。

疏水性聚丙烯中空纤维膜制备方法及其应用研究进展

介绍了热致相分离法和熔融拉伸法制备聚丙烯中空纤维膜的研究进展。首先重点归纳了热致相分离法中稀释剂、冷却速率、成核剂等因素和熔融-拉伸法中退火温度、熔融拉伸比等制膜工艺条件对聚丙烯中空纤维膜结构与性能的影响;然后对聚丙烯中空纤维膜在体外膜肺氧合、膜蒸馏、膜吸收、膜萃取等领域的应用进行介绍;最后对目前聚丙烯中空纤维膜在制备和应用领域所遇到的挑战及前景进行讨论和展望.

基于TS-DFT高速光谱解调的FBG温度分布检测

基于时间拉伸-色散傅里叶变换(time-stretch dispersive Fourier transformation,TS-DFT)技术实现了光纤布拉格光栅反射谱高速解调。解调系统由锁模激光器、环行器、色散补偿光纤、参考光栅、传感光栅以及数据采集和处理模块组成。实验得到了传感光栅在不同温度场下的时域映射光谱,通过与光谱仪测量光谱对比,验证了系统高速光谱解调能力,解调速率为51.2 MHz。结合光谱反演算法得到了沿光栅轴向的温度分布,空间分辨率为200µm,实现了传感光栅高速、高空间分辨率温度传感。

芳黏混纺纬弹织物的染整加工实践

将氨纶丝应用于芳黏混纺织物可赋予芳纶类面料较好的服用舒适性。提出实际可行的芳黏混纺纬弹织物前处理及后整理染整工艺。结果表明,芳黏混纺纬弹织物染整加工时需先进行预定型,温度宜控制在190~195℃之间。织物吸湿速干性能达到标准要求,拉伸弹性和尺寸稳定性得到很好的控制,服用性能良好。

高性能碳纤维原丝聚合机理和纺丝工艺的研究

通过实践深入探讨了聚丙烯腈原丝生产的聚合机理,并借助于SEM对所纺的碳纤维原丝进行了探讨,实验证明,生产原丝中的聚合机理遵循4个阶段,而且聚合温度没有超过聚丙烯腈的分解温度。纺丝要控制预牵伸倍数在7左右,为蒸汽牵伸提高原丝的取向度和结晶度以及最终碳纤维的高性能作好准备。

聚四氟乙烯中空纤维膜的制备

通过聚四氟乙烯(PTFE)树脂糊料挤出和拉伸烧结成型方法,制备PTFE中空纤维膜.考察了拉伸倍数、温度和速度等拉伸工艺和烧结工艺对PTFE中空纤维膜的结构和性能的影响.实验结果表明,制膜参数中,随着拉伸倍数和温度的增加,平均孔径和孔隙率增加,泡点降低;随拉伸速度增大,膜平均孔径变小,泡点增加,拉伸速度对孔隙率的影响则呈现无规律变化;烧结可提高PTFE中空纤维膜的强度,孔径和孔隙率增加.PTFE中空纤维膜具有明显的非对称结构.

聚四氟乙烯滤膜的发展及应用

为了进一步开发聚四氟乙烯(PTFE)材料,介绍了PTFE滤膜的应用、微孔特点、关键加工技术及最新发展,指出滤膜孔径的精准控制以及在新风系统和膜蒸馏等领域的应用是滤膜发展的趋势。认为采用调整制膜参数、双层共拉伸、后整理和包缠等技术在孔径控制上有优势,后整理含有羧基、羟基、磺酸基等基团的亲水材料是赋予亲水性能的主要方法。我国在服装膜、除尘膜上尚可满足国内要求,但泡点膜、亲水膜还存在一些急需解决的问题。

PTT等弹性纤维的弹性回复性能比较

实测了PTT、PBT的DTY长丝与PA66的高弹丝、氨纶包芯纱的应力—应变曲线和定伸长10％、…30％条件下的急、缓弹性回复率。通过比较分析发现,PTT长丝的模量最低、弹性回复率最高、急弹性回复性能最好;而PA66高弹丝的模量大于PTT和PBT,弹性回复率小于后二者;PBT长丝的模量和弹性回复性能都在PTT和PA66之间,缓弹性回复性能最好;氨纶的突出特点是伸长率高,但氨纶包芯纱的弹性回复率低于PTT、PBT、PA66长丝。

定点式布设光纤在隧道结构健康监测中的预拉应变损失研究

基于布里渊光频域分析(BOFDA)的分布式光纤监测技术已在岩土工程领域得到初步应用。应变监测结果显示:将光纤进行预拉布设后,随着时间的推移,光纤预拉段会产生一定的应变损失。应变损失的产生主要是由光纤的疲劳特性所造成的。显然,光纤因疲劳产生的应变损失对于工程监测是极其不利的,在实际监测中需要将其剔除。针对分布式光纤监测技术,选取HY料新型紧套应变光纤、聚氨酯紧套光纤2种应变光纤,在实验室进行了点固定式预拉布设(10 000×10-6),并进行了8个月的应变损失监测。对比分析2种光纤的预拉应变损失的差异,获得了光纤应变损失随时间的变化规律,以及预拉状态下的光纤在温度和湿度升高状态下应变损失的速率变化。研究了运用分布式光纤监测技术进行隧道变形监测的点固定式预拉布设方法,可为工程应用提供理论基础和施工指导。

牵切过程中纤维长度不匀率分析

控制好牵切条纤维长度不匀是保证纺制高品质纱的前提,而牵切条中的纤维长度不匀率除其自身原始状态外主要取决于牵切工艺参数。为此,通过分析纤维牵切过程,明确主要牵切工艺参数(牵切隔距、牵切倍数)与牵切条中纤维长度不匀的关系。结果表明:牵切隔距对长度不匀率有明显影响,其影响规律与喂入长度与牵切隔距的配合有关,不同喂入长度要合理配置不同的牵切隔距,才能将牵切产生不匀率减至最低;牵切倍数对长度不匀影响很小。

涤纶高弹丝纤维球滤料过滤特性研究

采用自主研制的涤纶高弹丝纤维球滤料对景观水进行过滤试验，研究其过滤特性及相关因素对过滤性能的影响．结果表明，在不投加任何絮凝剂，滤速为30m／h，平均进水浊度为87．5NTU时，纤维球滤料过滤周期达16．5h左右，出水浊度维持在3～5NTU．当PAFC投加量为12mg／L，滤速为30～50m／h，进水浊度为50～70NTU时，过滤出水浊度可以维持在1NTU以下，过滤周期达6h以上，周期截污量为30～45kg／m^3．采用气冲-气水联合反冲-水冲的反冲洗方式，当气冲强度为25L／（s·m^2），水冲强度为8L／（s·m^2）时，纤维球滤料积泥量约占滤料质量的4．53％。

牵伸对湿纺聚丙烯腈纤维性能的影响

研究了牵伸对湿纺聚丙烯腈(PAN)纤维性能的影响,发现初期形成的PAN纤维的应力-应变曲线是典型的非晶高聚物应力-应变曲线,随着牵伸的进行,纤维应力-应变曲线的屈服点逐渐消失;牵伸对湿纺PAN纤维的性能具有主要影响,随着牵伸倍数的提高,纤维的线密度、断裂伸长率下降,强度增加。

牵伸石墨化对石墨纤维结构和力学性能的影响

借助XRD和力学测试研究了不同石墨化温度下牵伸率(0%~2.5%)对PAN基石墨纤维结构和力学性能的影响。结果表明:在2 400℃、2 700℃和3 000℃石墨化温度下,分别采用1.25%,1.50%和2.20%的牵伸率,可获得的抗拉强度最大值相应为3.1GPa、2.55GPa和2.25GPa。在相同的石墨化温度下与未牵伸的样品相比,抗拉强度提高了10%~20%。弹性模量亦随牵伸率的增大而增加,在牵伸率为2.50%时,弹性模量上升15%。同时,石墨微晶尺寸Lc(3.612nm^7.094nm)和La(12.909nm^24.400nm)及取向度逐渐增大,而d002(0.346 5nm^0.341 8nm)逐渐减小。微观结构的改善是石墨纤维抗拉强度和弹性模量提高的主要原因。

BESIII触发系统MDC子系统光纤发送插件设计

介绍了BESIII触发系统MDC子系统光纤发送插件的设计与测试。32通道的数据同步与展宽的实现由一片FPGA完成,基于RocketIO实现了1.75Gb/s波特率的串行数据光纤发送。文章给出了展宽电路和串行传输的测试结果。插件的设计达到了预期的设计目标。

聚醚砜中空纤维超滤膜的双向拉伸

提出了中空纤维的"双向拉伸"这一新概念,研究了纵向拉伸、径向张力、凝固浴浓度对膜性能的影响,为设计具有合适性能的聚醚砜中空纤维膜提供参考.

拉伸对异形聚丙烯腈原丝截面形状的影响

研究了湿法和于湿法纺制异形聚丙烯腈(PAN)纤维过程中拉伸对纤维截面形状的影响。结果表明:喷丝头拉伸对湿法纺制的PAN初生纤维截面影响明显,随着喷丝头拉伸倍数的增大,纤维异形度逐渐增大;喷丝头拉伸对于湿法纺制的纤维截面形状和异形度影响较小;沸水拉伸对二者的纤维截面形状和异形度几乎无影响。