湿法成网液体过滤材料的开发与性能研究

以涤纶纤维、ES纤维及涤纶浆粕为原料,采用湿法成网、热轧加固工艺制备液体过滤材料,研究了纤维长度、热轧温度、热轧时间3个单因素对材料的均匀性、透气性、断裂强力、透水性及过滤性能的影响.实验结果表明:随着涤纶纤维长度的增加,湿法液体过滤材料的均匀性降低;热轧温度越高,纤维黏结效果越好,试样强力越高;采用12 mm的涤纶纤维,热轧温度为150℃,热轧时间为2 min,其过滤精度与有效孔径O95最小,均为2μm,过滤效率最高达83.5%;所有试样都能达到对粒径≥5μm粒子的过滤精度,适合作为常温、中性液体过滤材料.     

黄麻纤维农用非织造地膜的制备工艺研究

以黄麻、聚丙烯、ES纤维为原料,通过针刺和热轧工艺加固,制得黄麻农用非织造地膜.探讨工艺过程中的针刺密度、热轧时间、热轧压力、热轧温度等工艺参数对最终产品性能的影响,并通过正交设计寻找最优的工艺方案.     

羧甲基壳聚糖/ES纤维水刺医用敷料的制备和性能

采用壳聚糖(CTS)纤维和聚烯烃系双组分热熔黏结(ES)纤维制备了一种CTS/ES水刺医用敷料,通过羧甲基化改性成为羧甲基壳聚糖(CMC)/ES水刺医用敷料,研究了羧甲基改性对CTS/ES水刺医用敷料表观结构、大分子结构、孔径、吸液性能及透气性能的影响.研究结果表明,制备的CMC/ES水刺医用敷料吸湿性能良好并且在水溶液中能成形成凝胶体.经羧甲基改性后,壳聚糖纤维直径增加14.2%,纤维表面沟槽结构大量增加,CMC/ES水刺医用敷料的面密度、厚度、吸液率增加,透气性和孔径有所下降,且其面密度、厚度和吸液率随壳聚糖纤维含量增加而增加,其透气性和孔径随ES纤维质量分数的增加而增加;改性后的羧甲基壳聚糖纤维具有独特的成胶性能,CMC/ES水刺医用敷料与去离子水接触后迅速形成以ES纤维作为三维骨架的复合水凝胶体系.     

加固工艺及组分对PPS/PTFE复合耐高温滤料性能的影响

以聚四氟乙烯(PTFE)膜裂长丝为基布,将聚苯硫醚(PPS)纤维和PTFE纤维按不同质量比混合,经过针刺得到具有一定强力的纤网,再通过高压水针作用使纤网内的纤维缠结紧实,并研究工艺参数以及面层组分对PPS/PTFE复合滤料力学性能及过滤性能的影响.结果表明:经水刺之后,材料的纵向强力稍优于经针刺固结后的强力,但横向强力有所下降,且平均孔径小于针刺样品;对于水刺样品而言,PTFE纤维含量越大,其透气率、强力、孔径下降程度越大,由此说明与针刺相比,水刺固结工艺不仅可以得到相同的缠结效果,且可以适当提高材料的过滤性能,同时,混入PTFE纤维可以提高材料的过滤效率.     

溶液喷射聚间苯二甲酰间苯二胺纳米纤维膜的过滤性能

以质量分数为12%的聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)溶液为纺丝液,采用溶液喷射纺丝技术制备了直径范围为146~532nm的PMIA纳米纤维膜,探讨了面密度对纤维膜孔径结构、透气性、水通量及过滤效率的影响.结果表明,随着面密度的增加,纤维膜的平均孔径、透气量和水通量逐渐降低,过滤效率明显增加,当面密度为22.8g/m2时,纤维膜对2.5μm聚苯乙烯(PS)微球的过滤效率高达99%以上.过滤机理研究结果表明,PS微球很大程度上被拦截在纤维膜表层,膜污染程度较小.     

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.     

废革胶原纤维/涤纶纤维水刺材料的缠结结构及性能

采用不同水刺压强对废革胶原纤维/涤纶纤维的纤网进行加固成形,研究最终水刺材料的缠结结构,并分析了材料结构与性能之间的关系.研究结果表明:废革胶原纤维/涤纶纤维水刺材料的缠结结构主要由3部分组成,其中涤纶纤维的相互缠结作用是强力的主要来源;随着水刺压强的增加,涤纶纤维在厚度方向上的穿插程度越高,胶原纤维的开纤程度越大,试样表面平整度下降,材料在性能上表现为纵横向断裂强力的增大,平均孔径先减小后增大,对Cu2+的总吸附量呈增大趋势.     

毡体密度对C/C复合材料增密和结构的影响

用液化石油气作碳源、针刺炭毡作增强体,在自行设计的多元耦合物理场CVI炉中制备炭/炭(C/C)复合材料,在毡体内部设置石墨纸作发热体,并研究了一次性沉积15 h后,毡体密度对增密速度和材料结构的影响.采用偏光显微镜研究了沉积炭的显微结构,用XRD均峰位法研究了材料的石墨化度,并用排水法测量材料的表观密度.研究表明, CVI工艺增密速度随毡体密度的增加呈下降趋势,而较高的毡体密度有利于获得较高石墨化度的高织构的粗糙层结构(RL)热解炭.图4,参15.     

静电纺PVDF/PAN共混纳米纤维膜对含油污水的过滤性能

制备不同共混比的静电纺聚偏氟乙烯/聚丙烯腈(PVDF/PAN)纳米纤维膜.应用扫描电子显微镜分析膜的表面形态,并测试共混纤维膜的亲水性、孔径及对自制乳化油污水的过滤效率.试验结果表明:随着PAN共混比例的增加,共混膜的纤维直径减小;共混膜的水接触角随PAN共混比例的增加呈明显下降趋势,下降幅度为30°,亲水性改善效果明显;共混膜的平均孔径为0.784~2.070μm;测得共混膜的纯水通量为4 019~5 340L/(m~2·h),约是PVDF商品超滤膜的30倍;共混膜对乳化油的截留率最高达到95.31%,稍小于PVDF商品超滤膜的97%.     

热压工艺对声屏障用非织造板材隔音性能的影响

以细旦中空涤纶和低熔点涤纶为原料,采用混合针刺并结合热压工艺制备声屏障用非织造隔音板材.通过正交试验法对声屏障用非织造板材的热压成型工艺参数进行研究,探讨了纤维质量配比、成型温度、成型时间等工艺参数对声屏障用非织造板材隔音性能的影响.实验结果表明,当m(中空涤纶)∶m(低熔点涤纶)=50∶50、成型温度为165℃、成型时间为30 s时,所制备的声屏障用非织造板材的隔音性能最佳.     

聚四氟乙烯覆膜滤料的高温热压覆膜工艺

通过探究聚四氟乙烯覆膜滤料高温热压覆膜工艺,重点分析不同热压时间、压力和温度对覆膜滤料过滤性能的影响,通过单因素分析方法对不同参数的作用效果进行分析.结果表明:随着热压压力增大,滤料的孔径和透气率逐渐下降,而滤料的覆膜牢度持续增加;随着热压温度或热压时间的增加,滤料的孔径和透气率呈现先上升后下降的趋势,而覆膜牢度总体呈现增长趋势.此外,滤料的滤阻、过滤效率的变化规律与孔径的变化规律一致,采用适宜工艺方案制得的高温热压覆膜滤料的过滤效率均达到99%以上.     

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。     

静电纺纳米纤维的过滤机理及性能

静电纺丝是种相对简单的不同种聚合物来制造超细纤维的方法.纳米纤维将来最广泛的用途是过滤.研究静电纺纳米纤维的过滤机理,测试分析不同基布与纳米纤维层复合后的过滤效率、过滤阻力及孔径的变化.结果表明在基布上铺上纳米纤维层复合后,过滤效率明显增加,压力降也有一定增加;纳米纤维层的孔径比基布孔径约小两个数量级,并且纳米纤维层孔径分布均匀、离散度小.     

空气净化用角蛋白非织造材料的制备及性能

为实现空气过滤材料既能过滤微细颗粒物又能去除有害气体的多功能化，采用非织造工艺和冷冻干燥技术相结合的方式，制备双组分热熔黏结(ES)纤维和角蛋白再生纳米纤维双峰纤维嵌合结构的多功能空气过滤非织造材料。以聚丙烯/聚乙烯(PP/PE)双组分纤维为原料，经过杂乱凝聚成网技术制备蓬松纤维网，再分别经针刺、热风加固技术加工获得非织造材料；采用浸渍和冷冻干燥技术使角蛋白纳米纤维均匀生长于非织造材料内部，制成具有双峰纤维嵌合结构的非织造过滤材料。结果表明，经角蛋白纳米纤维嵌合的非织造材料的过滤效率由27.9%增加至93.9%,甲醛去除效率达54.2%。     

几种絮填纤维集合体的透气性能

针对不同种类及不同排列的絮填纤维集合体的透气性能进行了研究,探讨了集合体体积密度变化与透气性能间的关系.实验证明:因纤维间形态结构的差异造成各种纤维集合体具有不同的透气特征,同时可以将Kozeny公式近似为有关集合体两端气压差与集合体体积密度间的二次多项式表达形式,K值的变化规律进一步验证K值与纤维的排列状态有关,并当孔隙率ε控制在一定范围时,K值可保持常数.     

蚕丝/ES非织造布的亲水整理

探讨TF 629型亲水剂对蚕丝/ES双组分复合纤维非织造布亲水的整理工艺,讨论影响非织造布液体穿透时间的因素,寻找最优的工艺参数.研究结果表明:亲水整理工艺中整理剂体积分数为1%、烘干温度为70℃、烘干时间为5min,蚕丝/ES非织造布试样的液体穿透时间可达到最优.TF 629型亲水剂在蚕丝/ES非织造布中的稳定性和耐迁移性较好.亲水整理后,试样的柔软性与透气性得到改善,拉伸断裂性能略有下降,但满足应用要求.     

静电纺PAN纳米纤维膜强力对含油污水过滤性能的影响

采用静电纺丝法制备聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜,通过扫描电子显微镜(SEM)观察纳米纤维膜形貌与纤维直径,并分析了纳米纤维膜厚度、加入不同质量分数NaCl、接收滚筒转速、热轧和平板硫化热黏合对纳米纤维膜强力、伸长率和含油污水过滤性能的影响.结果表明:随着纺丝厚度的增加,纳米纤维膜强度呈线性增加趋势,伸长率呈先增加后减小趋势;加入NaCl对纳米纤维膜强力的影响不显著;接收滚筒转速越高,沿纤维排列方向的纳米纤维膜强力呈增加趋势,垂直纤维排列方向的则呈减少趋势,两个方向的纳米纤维膜伸长率均呈下降趋势;热轧和平板硫化热黏合是提高纳米纤维膜强力最有效的方式,热轧与平板硫化热黏合方式制备的复合纤维膜的断裂强力为50~60N,断裂伸长率为50%~75%,强力约是纳米纤维膜的60倍,强度是纯纳米纤维膜的10~20倍.此外,平板硫化热黏合的复合纤维膜乳化油截留率高达98.56%,高于聚偏氯乙烯(PVDF)商品超滤膜(97.00%),且纯水通量为4 004L/(m~2·h),因此,平板硫化热黏合复合纤维膜在水处理方面具有巨大的应用潜力.     

射流喷网非织造布工艺技术的研究

本文研究了最新的非织造布加固技术——射流喷网工艺,其基本原理与针刺加固相似,采用高压水针替代机械针刺,纤网在水流直接和反弹的双重作用下,纤维缠结加固。实验表明:预水刺时,各注射器的水压能量须逐个提高,纤维的缠结效果好,并提出了原料、速度、压力、温度等关健技术参数。纤网定量降低,注射器数量增加,涤纶射流非织造布机械性能比棉纤维的好,纤维种类和强力对非织造布性能有较大的影响。随着纤网定量的增加,断裂强度,撕破强度和顶破强度增加。漂白棉射流非织造布手感比涤纶纤维差,射流法非织造布的撕裂强度曲线呈锯齿形。     

PVA-co-PE纳米纤维过滤膜的制备及性能表征

通过熔融挤出相分离法制备聚乙烯醇-乙烯共聚物(PVA-co-PE)纳米纤维,然后将纳米纤维涂覆到聚丙烯(PP)熔喷非织造布表面制备纳米纤维复合膜.表征了纳米纤维复合膜的表面形貌,分析了其孔径分布、接触角和力学性能随涂覆率的变化,并通过测量纳米纤维复合膜对CaCO3悬浮液的过滤效果,研究了其过滤性能和截留率.研究结果表明:表面涂覆PVA-co-PE纳米纤维后,PP熔喷非织造布的力学性能、亲水性能都有显著的提高;随着纳米纤维量的增加,膜的孔径分布更加均匀,平均孔径减小;涂覆150g纳米纤维悬浮液后,复合膜对CaCO3悬浮液的过滤效率最高可达到75.86%.     

定向导水水刺非织造材料的制备及性能

以黏胶纤维与不同卷曲度的涤纶纤维为原料,采用水刺工艺,制备定向导水水刺非织造材料.测试并分析不同卷曲度的涤纶/黏胶水刺非织造材料的力学性能、透气性、透湿性和定向导水性能.结果表明,在相同复合方式及工艺参数下,三维卷曲涤纶/黏胶水刺非织造材料的纤维缠结更加紧密,其力学性能优于二维卷曲涤纶/黏胶水刺非织造材料,但透气性、透湿性和定向导水性能比二维卷曲涤纶/黏胶水刺非织造材料差.制备的4种涤纶/黏胶水刺非织造材料,可在垂直面和水平面同时实现定向导水.