经编间隔织物/硅橡胶柔性复合材料制备及性能研究

文章选用了5种经编间隔织物作为柔性缓冲材料的骨架,将硅橡胶作为填充料与经编间隔织物进行复合,制备具有不同填充率的柔性缓冲材料。从微观结构观察不同填充率的柔性缓冲材料中硅橡胶分布情况,并研究其静态压缩和动态冲击性能。结果表明,随着填充率的提高,柔性缓冲材料缓弹性减弱,硬度增加,承受的最大压缩载荷增强,当压缩率50%时,其压缩载荷最高可达织物的72倍。经过回归分析,可以探究结构参数对柔性缓冲材料冲击性能之间的关系和不同填充率的柔性缓冲材料所能承受最大压缩载荷量的关系。因此,填充率对柔性缓冲材料的缓冲能力有显著影响,较小的填充率能改善经编间隔织物的缓冲性能和力学性能,提高了缓压和抗冲击的能力,有利于其在防具和保护器具等领域中的应用。

桑蚕丝织物蒸汽脱胶工艺及其性能

针对桑蚕丝织物常规脱胶方法脱胶时效低且脱胶废液污染环境等问题,提出采用一种高效无污染的蒸汽处理方法对桑蚕丝双绉织物进行脱胶,通过对蒸汽脱胶工艺的温度和时间进行探究,并选择脱胶完全的两种蒸汽脱胶工艺与常规碳酸钠脱胶法处理得到的桑蚕丝织物性能对比分析。结果表明:在105℃和110℃条件下,织物脱胶率与脱胶时间呈线性正相关,在115、120、125℃条件下,织物脱胶率与脱胶时间呈对数函数关系;当蒸汽温度为125℃,脱胶处理45 min的蒸汽脱胶工艺得到的织物力学性能最优,悬垂性能略差,其微观形貌和二级结构均未受到明显影响,且脱胶总时长缩短了45.83%。该蒸汽脱胶工艺对桑蚕丝双绉织物的脱胶具有可行性和可控性,并提高了脱胶效率,同时可为代替传统脱胶工艺提供理论参考。

高熔融指数聚乳酸母粒的制备及其熔喷材料的可纺性

为制备综合性能优异的聚乳酸(PLA)熔喷非织造材料,探究不同熔融指数PLA母粒对其熔喷可纺性的影响。以纺丝级PLA为原料,采用催化降解法分别设计制备了熔融指数为200、400、600、1000、1400 g/(10 min)的PLA母粒,对其分子质量及其分布、流变性能、结晶性能以及热稳定性进行研究;然后进一步制备不同熔融指数的PLA熔喷材料,分析其形貌结构、纤维直径、力学性能。结果表明:随着熔融指数的升高,PLA熔喷母粒的重均分子量从75566 g/mol降低到29857 g/mol,分子质量分布变宽,而玻璃化转变温度、热结晶性能及热稳定性无明显变化;随着熔融指数的升高,熔喷纤维的直径逐渐减小,纤维直径为0.5~7μm,且熔喷材料的纵、横向断裂强度显著降低;当PLA熔喷母粒的熔融指数在400~600 g/(10 min)之间时,熔喷材料的可纺性和力学性能最佳。

聚乳酸织带的热溶染色

采用热溶染色法对PLA织带进行染色。研究发现,PLA织带在130℃下热溶固色180 s可达到较好的染色效果;同时添加2 g/L以内的黏合剂LB可在不影响颜色的情况下显著提升织带的色牢度;与PET织带热溶染色性能相比,PLA织带显色性更好;相对于浸染工艺,热溶染色PLA织带固色率和色牢度更佳。

EVA热熔胶膜层压复合织物的热压工艺及其结构

为研究热压工艺对EVA热熔胶膜层压复合织物黏接结构和性能的影响,对热压工艺参数进行优化,采用L 25(53)正交试验,以热压工艺的温度、压强和时间为试验的主要影响因素进行分析,对复合织物的厚度、截面结构、透气性和剥离强度进行表征分析。结果表明:对于EVA热熔胶膜复合织物,压强对其厚度和透气性影响最大,温度对其剥离强度影响最大;同时,压强对其厚度有显著影响,对其透气性有高度显著影响,温度对其剥离强度有显著影响;随着热压温度、压强和时间的增加,其厚度呈现下降趋势,随着温度和时间的增加,其透气性和剥离强度呈现先上升后下降的趋势,随着压强的增加,其透气性和剥离强度呈现下降趋势;最佳热压工艺参数为100℃、0.5 MPa、90 s,该条件下热熔胶与两层织物的纱线和纤维结合紧密,胶层会形成间隙和微孔,复合织物厚度为0.65 mm,透气性可达到156.72 mm s,剥离强度可达到32.55 N。

硅烷偶联剂改性对玄武岩纤维增强乙烯基酯树脂复合材料力学性能的影响

为改善玄武岩纤维与乙烯基酯树脂的界面结合性能,分别采用质量分数为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的硅烷偶联剂KH550、KH560、A171对玄武岩纤维进行改性,采用模压成型工艺制备玄武岩纤维增强乙烯基酯树脂复合材料。利用扫描电子显微镜、红外光谱仪和万能试验机等对玄武岩纤维的表面微观形貌和化学结构以及复合材料的力学性能进行测试与分析。结果表明:经质量分数为1%的硅烷偶联剂KH550、KH560、A171改性后的玄武岩纤维和乙烯基酯树脂的界面结合最好,经改性后的玄武岩纤维增强复合材料相比于未改性的弯曲强度分别提高了16.71%、14.96%、13.59%;冲击强度提高10.13%、8.84%、7.41%。综合考虑实验结果,3种硅烷偶联剂对复合材料的改性效果从大到小依次为KH550、KH560和A171。

氢氧化钠处理对GF VER复合材料界面及力学性能的影响

为改善玻璃纤维(Glass fiber,GF)与乙烯基酯树脂(Epoxy vinyl ester resin,VER)间界面性能,使用氢氧化钠溶液对GF进行表面改性处理。借助扫描电镜、红外光谱仪、万能材料试验机、摆锤冲击试验机等,分析改性前后GF的表面形态与化学结构的变化。测试改性前后GF VER复合材料的单丝和纤维束界面剪切强度、弯曲强度、抗冲击强度。研究氢氧化钠处理对GF VER复合材料的界面性能和力学性能的影响。结果表明:经过氢氧化钠溶液处理后,GF浸润性得到改善,表面变得粗糙,表面活性基团增多。单丝和纤维束的界面剪切强度相比改性前分别提升了25.31%、27.48%。GF VER复合材料的弯曲强度与抗冲击强度相比改性前分别提升了20.96%、25.40%。

生丝纤度自动检验仪的设计与分析

针对常规生丝纤度检验步骤繁杂、工作量大的问题,在目前电子天平称重检测方法的基础上,设计了一种新型生丝纤度自动检验仪,其具有生丝自动卷绕、实时断丝检测、防堆叠移丝、静态称重以及计算控制等功能,检测时只需人工上丝即可准确得到每绞丝的纤度值。介绍了生丝纤度检验方法和断丝处理方法,并与人工检测进行对比试验。结果表明:使用自动检验仪进行生丝纤度检验的结果与人工检测结果无显著性差异,说明检验仪能够满足目前生丝纤度检验要求。