K_(2)CO_(3)/KOH协同醇解废弃涤纶纺织品及其制备再生DMT的研究

废弃涤纶纺织品囤积量逐年上升,而对废弃涤纶纺织品的综合利用回收率却较低。化学法回收中乙二醇醇解-甲醇酯交换法是一种回收废弃涤纶纺织品的方法,然而乙二醇醇解-甲醇酯交换工艺过程中存在对苯二甲酸双羟基乙酯(BHET)单体产率低、低聚物含量高的问题。文章采用K_(2)CO_(3)/KOH协同醇解废弃涤纶纺织品,并结合响应面法优化了醇解工艺参数,通过甲醇酯交换法制得再生对苯二甲酸二甲酯(DMT),研究了K_(2)CO_(3)/KOH协同醇解对乙二醇醇解-甲醇酯交换产物的影响。结果表明,随着KOH添加量的增加,醇解产物中BHET含量呈现先增加后下降的趋势。当KOH的添加量达到2%时,BHET含量达到最高70.2%。同时,优化后的醇解工艺参数为:反应温度210℃、反应时间120 min、K_(2)CO_(3)质量分数2.0%、KOH质量分数2.4%。此时BHET的收率为73.1%;醇解产物与甲醇酯交换得到再生DMT产率为80.1%,通过减压升华纯化后得到再生DMT含量高于99%以上。

基于再生对苯二甲酸二甲酯制备阻燃聚酯纤维

文中以再生对苯二甲酸二甲酯(r-DMT)和乙二醇(EG)为原料、以2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)为阻燃剂,采取共聚合的策略合成了阻燃再生聚对苯二甲酸乙二醇酯(rFR-PET)切片,并通过熔融纺丝技术制备了83 dtex/36 f规格的阻燃再生聚酯纤维。研究发现,CEPPA的引入使得聚酯的缩聚变得困难,阻燃再生PET相较于未改性的再生PET端羧基含量增大、二甘醇含量降低、亮度L值下降、黄蓝色度b值增大、热稳定性和结晶性下降。通过极限氧指数(LOI)测试和垂直燃烧性能(UL-94)分析得知,再生PET经阻燃改性后,LOI值由22.1%提高至32.7%,UL-94垂直燃烧等级从V-2级提升至V-0级,阻燃性能大幅提升。阻燃再生PET切片可纺性优异,通过熔融纺丝工艺制备的纤维具有良好的力学性能。为利用r-DMT开发下游高值化再生聚酯材料提供了有益参考。

并列复合中空卷曲抗菌再生聚酯短纤维的制备及性能

为实现废弃聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的循环再生与升级利用,以废弃PET泡料为原料,制得特性黏度为0.78 dL/g和0.65 dL/g的再生聚酯(r-PET)切片,选用F220A(主要成分为纳米ZnO)和100B(季铵盐型抗菌剂)两种抗菌改性剂,经熔融并列复合纺丝和后整理技术得到两类并列复合中空卷曲抗菌r-PET短纤维。优化了抗菌r-PET短纤维的生产工艺参数,并对其性能进行测试分析,结果表明:在计量泵频率44~46 Hz、纺速1050~1200 m/min、总牵伸倍数3.33倍的条件下,两类抗菌r-PET短纤维均具有良好的可纺性,其中空度接近20%,卷曲数为5个/25 mm;抗菌剂F220A与r-PET可实现热力学互容,且作为基体异相结晶成核剂,有效促进了r-PET结晶;两类抗菌r-PET短纤维对金黄葡萄球菌、大肠埃希菌及白念珠菌的抑菌率均高达99.00%,抗菌效果优异。

蚕蛹蛋白纤维混纺织物的性能分析

为探究蚕蛹蛋白纤维与其他纤维混纺的织物性能,将其分别与50%的莫代尔、天丝、腈纶、长绒棉混纺作纬线,桑蚕丝作经线,试制了20只不同组织的织物试样用于纱线断裂强力、织物透气性和抗起毛起球性2个服用性能的测试分析。结果表明:蚕蛹蛋白纤维与长绒棉混纺纱线具有良好的断裂强力和韧性;5种组织下蚕蛹蛋白纤维与莫代尔、天丝混纺织物的透气性优于蚕蛹蛋白纤维与腈纶、长绒棉的混纺织物,平纹组织织造透气性相对较好的蚕蛹蛋白纤维混纺织物时,可优先选用蚕蛹蛋白纤维与莫代尔、天丝的混纺纱线,更优组织可选4/1斜纹、8枚缎纹;蚕蛹蛋白纤维与莫代尔、天丝、腈纶和长绒棉混纺织物的抗起毛起球性能良好,5种组织下抗起毛起球等级均达到3级及以上,适合用于开发抗起毛起球织物,其中平纹、斜纹组织的莫代尔、天丝混纺织物抗起毛起球性最佳。

碳纳米管/聚合物温差发电复合纺织材料的制备及其性能

为得到一种新型的柔性可穿戴温差发电织物,通过聚(3,4-乙烯二氧噻吩)与聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)将碳纳米管(CNTs)均匀分散,采用浸渍-烘干法,制备CNTs/PEDOT/PSS温差发电复合材料。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪表征了该温差发电复合纺织材料的表面形貌和结晶情况,测试了不同质量分数CNTs下的Seebeck系数、电导率和热导率,通过计算热电优值讨论了其热电性能,并研究了透湿性、折皱回复性等服用性能。结果表明:随着CNTs质量分数的增加,Seebeck系数和电导率增大,热导率保持在较低的水平,热电优值增加,热电性能逐渐增强,透湿性稍有下降,折皱回复性得到提高;在CNTs质量分数为0.4%时,热电优值达到2.99×10^(-9)。

竹纤维/淀粉发泡复合材料制备及性能研究

目的研究竹纤维/淀粉发泡复合缓冲材料的制备方法,分析组分含量变化对发泡材料力学性能的影响规律,确定最佳的组分配比和最佳配比条件下竹纤维/淀粉发泡复合材料的能量吸收性能。方法将按一定比例配置的竹纤维、淀粉、碳酸氢铵、丙三醇和水置于模具中,采用烘焙发泡法制备竹纤维/淀粉发泡复合材料,并从能量吸收的角度分析了发泡剂、胶黏剂、增塑剂对竹纤维/淀粉复合发泡材料缓冲性能的影响规律,从而确定各组分的最佳配比。结果随着发泡剂和淀粉含量的增加,竹纤维/淀粉发泡复合材料的平台应力和总吸收能量呈现出先增加后减小的趋势,增塑剂含量的增加可改善制品的弹塑性,但降低了制品的平台应力和能量吸收能力;竹纤维、淀粉、水、碳酸氢铵、丙三醇最佳质量比为1∶2∶3∶1∶0.8。结论最佳质量配比条件下的竹纤维/淀粉发泡复合材料具有一定的缓冲吸能效果,其静态缓冲性能与EPS接近,可用于产品的物流防护。

废弃聚酯的化学解聚技术及其高值化产品的研究进展

介绍了废弃聚酯的化学解聚方法,以及近年来化学解聚单体下游高值化产品的开发进展。废弃聚酯的化学解聚法主要包括水解法、醇解法、胺解法,醇解法中乙二醇醇解-甲醇酯交换技术是在温和反应条件下得到高纯度再生对苯二甲酸二甲酯(DMT)的最佳途径,同时也是目前废弃聚酯化学解聚法产业化中的主流工艺路线。水解法解聚单体精对苯二甲酸(PTA)能开发高附加值化工中间体、吸附催化多功能金属有机框架材料和偶氮分散染料等;甲醇醇解法产物DMT可制备烃类燃料、光学聚酯、抗菌聚酯等产品;乙二醇醇解法产物对苯二甲酸乙二醇酯(BHET)可制备不饱和聚酯树脂、阻燃聚氨酯泡沫、水溶性聚酯等材料;乙二醇醇解-甲醇酯交换法再生单体DMT纯度高,能开发与原生聚酯媲美的各种差别化、功能性聚酯产品,是制备高附加值聚酯产品最具前途的工艺路线;胺解法的解聚产物更具多样化,可以开发增塑剂、热固性树脂、高性能薄膜等产品。化学解聚技术今后的发展仍需进一步向缩短工艺流程、提高产物收率及降低生产成本的方向改进,加大功能多元化、品质高端化再生聚酯新材料的开发力度,并重点开发与之配套的实际生产设备,从而真正发挥化学法回收废弃PET的潜在优势。

维生素E护肤纺织品的研究现状及发展趋势

维生素E由于其优异的抗氧化性能,被广泛添加到护肤产品中,近年来被应用于纺织领域,进行具有护肤功能的纺织品开发。本文首先综合叙述了将维生素E添加到纺织品中的两类制备工艺,即维生素E衍生物的转化以及负载包埋技术,介绍了其各自的特点和研究进展;其次说明了维生素E护肤纺织品护肤性能表征的现状,并提出了可行的性能测试方法;最后指出了未来维生素E护肤纺织品的创新发展趋势,以期对维生素E护肤纺织品的开发提供参考。

凉感纤维用改性聚乙烯切片的制备与性能

为制备低成本、高导热系数的凉感纤维用切片,以硅烷偶联剂乙烯基三甲氧基硅烷(A171)对云母(Mica)、氮化铝(AlN)粉体进行表面处理,再通过熔融共混对高密度聚乙烯(HDPE)进行改性,制备得到改性聚乙烯切片。采用纳米粒度仪对表面处理前后的Mica、AlN粉体的粒径分布进行分析,通过热重分析仪、示差扫描量热仪、热台偏光显微镜和导热系数仪对改性HDPE切片的热稳定性、结晶度、结晶形态和导热性能进行表征。结果表明:经A171表面处理后,Mica粉体的平均粒径由460 nm变为380 nm, AlN粉体的平均粒径由280 nm变为230 nm,粉体的平均粒径减小,粒径分布变窄;当添加2.0%复配粉体后,HDPE的热稳定性增加,结晶度由64.5%提升至76.5%,球晶尺寸减小,导热系数由0.290 W/(m·K)提升至0.424 W/(m·K)。该结果可为凉感纤维用切片的产业化提供参考。

热塑性聚酰胺弹性纤维的结构与性能

以热塑性聚酰胺弹性体为原料,使用卧式微量单孔挤出机制备了TPAE初生丝和牵伸丝。采用单纱强力机、X射线衍射仪及万能试验机等对TPAE纤维结构和性能进行表征,探讨了牵伸和热定型工艺对TPAE纤维结晶、取向、弹性回复率和热收缩性能的影响。结果表明:随牵伸倍数提高,TPAE纤维结晶度、取向度、弹性回复率和沸水收缩率均增大,抗蠕变性能提高。随热定型温度提高,TPAE纤维结晶度、取向度、和弹性回复率增大,抗蠕变性能提高,沸水收缩率下降。在牵伸倍数4倍,热定型温度为120℃时,TPAE纤维弹性回复率在定伸长15%时达91.5%,在定伸长50%时达90.7%,沸水收缩率达27.0%。研究结果为开拓TPAE在纤维方面的应用提供借鉴。

密实化方式对废弃聚酯纺织品的醇解及酯交换产物的影响

废弃聚酯纺织品的密实化方式是影响聚酯醇解、酯交换过程中反应效率及成本的关键因素。采用强力搅拌摩擦、高温熔融和螺杆加热挤出3种不同密实化方式将废弃聚酯纺织品制成泡料、熔融料和熔融挤出料,使用乙二醇解聚3种废弃聚酯原料,将醇解产物与甲醇通过酯交换反应制得再生对苯二甲酸二甲酯(DMT),研究不同密实化方式对废弃聚酯纺织品的醇解及酯交换产物的影响。结果表明:在相同醇解条件下,泡料、熔融料、熔融挤出料在120 min内分别达到了99.2%、99.0%和98.2%的最大解聚率以及69.7%、68.8%和65.2%的对苯二甲酸乙二醇酯(BHET)收率,醇解产物的主要成分为BHET及其二聚体,低聚物的含量随着解聚程度的增加而降低;3种醇解产物与甲醇在相同条件下进行酯交换反应,泡料、熔融料和熔融挤出料的DMT收率在2.5h内分别达到81.2%、76.8%和72.2%,3种酯交换产物经4次甲醇重结晶纯化后DMT的含量均高于99%,能够满足下游高性能再生聚酯产品的要求。研究结果为再生聚酯行业中选择适宜原料提供了有价值的参考。

活性碳纤维-聚合铁酞菁/过氧化氢催化体系对高氯盐废水中磺胺氯哒嗪的降解

为降解高氯盐废水中抗生素类有机污染物,以活性碳纤维(ACF)为载体,经一步煅烧法将聚合铁酞菁(FePPc)负载到ACF上制备催化剂(记作ACF-FePPc),并通过ACF-FePPc活化H_(2)O_(2),构建ACF-FePPc/H_(2)O_(2)催化体系。利用扫描电子显微镜、X射线衍射和X射线光电子能谱等分析ACF-FePPc的微观形貌、晶体结构和表面元素分布。模拟高氯盐下ACF-FePPc活化H_(2)O_(2)降解磺胺氯哒嗪(SCP)的实验,并通过电子顺磁共振技术及自由基捕获实验分析ACF-FePPc催化机理。结果表明:FePPc均匀分散到ACF表面,避免了FePPc在催化过程中的团聚现象;相比于FePPc,ACF-FePPc催化剂可获得更好的热稳定性以及更大的比表面积;ACF-FePPc可在180 min内对高氯盐下SCP的降解率达到98%以上,且pH适用范围较宽、循环利用性好;ACF-FePPc活化H_(2)O_(2)生成的·OH是降解SCP的主要活性种,同时·OH和Cl-互相作用产生的HOCl·^(-)和Cl·对SCP也具有破坏作用。该催化剂制备工艺简单且具备高效催化性能,为后续处理高氯盐废水中抗生素类有机污染物提供了一种新思路。

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。

聚对苯二甲酸乙二醇酯中低聚物组成的双检测器色谱法分析

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料中的低聚物会显著影响其加工性能和终端产品的品质。为探究PET中低聚物的组成,通过一步沉淀法提取PET中的低聚物,借助超高效聚合物色谱(APC)、光电二极管阵列检测器(PDA)和示差折光检测器(RID)对自制的低聚物混合标准溶液进行标定,由外标法拟合各组分的标准曲线,建立定量检测低聚物组成的方法。结果表明:在240 nm吸收波长下,可获得分离度高且重复性好的低聚物色谱图;在测定范围内,相关系数R^(2)>0.99,相对标准偏差RSD<2.00%,方法的线性关系及重复性良好。对未知浓度的试样进行检测可知,PET纤维中的低聚物包括环状二聚体、含一个二甘醇的环状二聚体、环状三聚体、环状四聚体,其中以环状三聚体和环状四聚体为主;所测试样品中,物理法再生PET中低聚物总含量最多,原生PET次之,化学法再生PET中低聚物含量最少。

高稳定性钛系聚酯催化剂TiOC@SiO_(2)的制备及应用

钛系聚酯催化剂因催化活性高、环境友好等优点,是传统锑系聚酯催化剂的理想替代品。为了制备出耐水解性好、分散性好、催化性能稳定的钛系聚酯催化剂,采用反相微乳液法,制备得到核壳结构催化剂TiOC@SiO_(2)。在钛有机化合物的表面包覆一层硅氧烷,以此稳定钛有机化合物的催化活性。利用多种现代表征方法对TiOC@SiO_(2)的形貌、结构和性能进行了表征分析,并探究其在合成聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中的催化性能。研究结果表明,TiOC@SiO_(2)催化剂为粒径约200nm的核壳球形结构,无Ti—O—Si键,钛含量为6.95%。TiOC@SiO_(2)催化剂在90℃下水浴2h后,其结构和催化活性保持不变,复合结构显著提高了钛有机化合物的耐水解性和分散性。在聚酯合成实验中,仅添加5μg/g TiOC@SiO_(2),在270℃下缩聚反应92min,即可制备出特性黏度为0.677dL/g、端羧基含量为14.4mol/t、b值为2.16的PET。

黔南苗族传统纹样的演变及其美学特征

黔南苗族传统纹样是黔南苗族人民生活方式、精神信仰与审美风格的集中体现,是研究其历史文化的重要窗口。文章以黔南苗族传统纹样作为研究对象,采用调查研究法与比较互证法,从黔南苗族传统纹样的基本形态入手,探究其成型及演化过程,进而从纹样造型方式、构成形式、色彩风格与美学内涵四个方面分析黔南苗族传统纹样的美学特征。研究发现:黔南苗族传统纹样源自其历史文化生活与宗教精神信仰,并随着族群的迁徙融合形成传承、再创与发展的良性循环,在此过程中形成了纹样特殊的美学表达形式,蕴含着黔南苗族“万物有灵”的美学内涵。该研究可为后续的苗族纹样创新设计提供借鉴,促进现代艺术风格融入新的设计语言。

涤纶废丝的熔融增黏反应及其性能

为了提高废旧聚酯的循环再利用价值,以涤纶废丝为原料进行了熔融增黏,考察并分析了不同温度和时间条件下特性黏度、相对分子质量及其分布、低聚物含量和热性能的变化。结果表明:270℃下,涤纶废丝的特性黏度随反应时间的延长而增大,但当温度高于270℃时,会促进热降解反应,使聚酯黏度不升反降;270℃下增黏时间与相对分子质量呈正相关关系,且增黏后大分子链所占比例减小,分子量分布变宽;随着增黏反应时间的延长,低聚物总含量减小;相对分子质量的增大及副反应中小分子的生成是导致结晶温度与熔点降低的主要原因。涤纶废丝粉末可在270℃下50 min后增黏到1.0 dL/g以上,对其熔融增黏反应的探究可为涤纶废丝的绿色高价值回收及应用提供参考。

竖直降液膜流动在反应工程中的应用

竖直元件上的降液膜流动由于具有传热传质系数高、气液接触面积大和表面更新速度快等优点,因而在化工和聚合反应工程上有着广泛应用。本文综述了竖直降膜元件上液膜流动的实验研究、理论分析和数值模拟,分别介绍了低黏流体降液膜流动在气体吸收与化学反应等方面的应用和高黏流体降液膜流动在涂覆与聚合物脱挥等聚合物加工中的应用情况。总结表明,目前对于低黏流体在竖直元件上的降液膜流动研究已较为成熟,而高黏流体降液膜流动的大部分研究仅着重于其成膜性能上。最后分析了降液膜流动的研究趋势,指出涉及热质传递与化学反应耦合的高黏流体在竖直结构上的降液膜流动是今后的重点研究对象。

抗菌热湿舒适复合功能服用面料的性能

为开发热湿条件下穿着健康舒适的抗菌服用面料,以桑蚕丝为经纱,蜂窝抗菌涤纶纤维、天丝、蜂窝抗紫外涤纶纤维、蜂窝玉石涤纶纤维等混纺为纬纱,通过改变纬纱种类、织物组织及纬密等设计并试织了A、B两个系列共16种织物;并对其吸湿速干、抗菌与热传递性能等进行测试,运用模糊综合分析法对其抗菌性能、热湿舒适性进行评价。结果表明:当纬纱中含有天丝成分时织物吸湿速干性能更佳,随着织物组织浮长变短、纬密增大,其吸湿速干性能整体呈下降趋势;织物具有优良的抗菌性,纬纱中蜂窝抗菌涤纶纤维含量越高,织物抗菌性能越好。织物热阻随着纬纱中天丝含量增加而减小,当含有蜂窝玉石涤纶纤维时织物热传递性能最佳;组织浮长更短的织物热传递性能更优。模糊综合分析结果表明,A系列中以天丝蜂窝抗菌涤纶纤维蜂窝抗紫外涤纶纤维(306010)为纬纱并以16枚加强纬缎织造的织物抗菌热湿舒适性能最佳,B系列中纬密为46根cm时织物抗菌热湿舒适性能最佳。

钛磷催化剂的制备及其在PET合成中的应用

钛系催化剂兼具绿色、高效等优点,在替代锑系催化剂上拥有广阔的前景。为探究自制钛磷催化剂在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)缩聚过程中的催化性能,利用紫外-可见分光光度计(UV-Vis)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析催化剂结构。此外,通过超高效聚合物色谱-多角度激光光散射仪-示差折射仪联用(APC-MALLS-RID)以及差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TG)表征所合成PET的分子量和热性能。结果表明:钛磷催化剂钛质量分数为17.10%;FT-IR谱图中,催化剂1567 cm^(-1)和1438 cm^(-1)位置出现了羧基中C=O的对称伸缩振动和反对称伸缩振动,羟基(—OH)的拉伸振动峰出现在3424 cm^(-1)附近,证明催化剂中Ti离子和配体之间发生强烈相互作用,钛离子被成功配位;钛磷催化剂在催化预聚物反应180 min后可获得重均分子量为57240 g mol的PET。DSC和TG实验结果表明,钛磷催化剂所制备的PET相比锑系催化剂热稳定性更优。