PPTA纤维高速纺丝新工艺

本文报道了PPTA纤维(芳纶1414)高速纺丝新工艺。着重从纺丝速度、纺丝拉伸比、空气层高度、凝固条件及新型纺丝装置对纤维结构性能的影响等进行了深入的研究。研究表明:以纺速为400m/min,空气层高度为12mm,剧烈的凝固条件及较高的拉伸倍数等条件下进行纺丝,这些条件有利于提高纤维的力学性能。若提高纺速并施加张力销将可进一步增加纤维的拉伸模量。实践表明:较短的纺丝管和适当的稳流层高度对纤维的成形及增加纺速是重要的。     

反应静电纺丝法制备超细三聚氰胺纤维

采用反应静电纺丝法制备了三聚氰胺超细纤维电纺膜.通过扫描电子显微镜(SEM)研究了纺丝过程中溶液黏度、纺丝电压、接收距离和电导率4个参数对超细纤维的形貌及平均直径的影响,并采用热重分析(TG)研究了电纺膜的耐热性能.结果表明,纤维平均直径d与溶液黏度η、纺丝电压V分别符合关系式d∝η0.33和d∝ V-0.25,纤维平均直径随接收距离增加先减小后增加,电导率的增加使纤维平均直径下降.当PVA质量百分数为8%、纺丝电压为18kV、固化距离为12.5cm、NaCl质量百分数为0.1%时可以纺制出表面光滑、平均直径为400-600nm、耐热性能良好的超细三聚氰胺纤维电纺膜.     

莱赛尔纤维阻燃剂合成及应用研究

为了制备一种同时含有多种阻燃元素的莱赛尔纤维用阻燃剂,采用磷酸和尿素在高温下对二羟甲基二羟基乙烯脲进行改性处理,得到了一种同时含有氮和磷2种阻燃元素的阻燃剂,并用其对莱赛尔纤维进行阻燃整理.通过优化阻燃剂和催化剂的密度、浸泡时间、整理液的pH、焙烘温度以及焙烘时间等影响因素,使得阻燃整理后的莱赛尔纤维其极限氧指数达到36%,断裂强度达到2.80 cN,且经10 g/L碳酸钠和25℃及90℃水洗30 min后仍具有较好的阻燃性能.     

纺织品阻燃整理技术的应用及发展

阻燃理论的研究是整个阻燃技术的基础，目前国内研究人员已开始重视。一方面要研究各类纤维、织物的燃烧理论，还要研究阻燃剂在纤维上的阻燃机理。随着测试技术手段的发展，这方面的工作已成为可能。燃烧及阻燃理论研究可为寻找新型阻燃剂、确定阻燃方法、提高阻燃水平提供理论依据，具有重要的现实意义。     

静电纺丝聚丙烯腈纳米纤维工艺参数与纤维直径关系的研究

采用静电纺丝方法来纺制聚丙烯腈（PAN）纳米纤维毡研究了质量分数、电压、针孔孔径、纺丝液中LCl的含量、接受距离等参数对纤维直径及离散度的影响，采用扫描电镜来观察纤维的直径及其形态。采用正交试验设计法，发现纺丝液的质量分数与纺丝液中LiCl的含量是影响纤维直径最重要的参数。经过优化，纺制出最小直径为98nm的纳米纤维。     

阻燃涤纶纤维结晶及力学性能的研究

通过密度梯度，应力－应变测量等方法，研究阻燃涤纶纤维结晶及力学性能。实验结果表明，阻燃剂（ＳＦ－ＦＲ）的加入对涤纶纤维结晶及机械性能产生一定影响。这也从侧面反映了阻燃剂和ＰＥＴ部分相容性。     

磷渣微粉基隧道沥青路面阻燃剂的制备及其性能试验

针对隧道沥青路面防火安全问题,配制了6种磷渣微粉基材阻燃剂A~F。通过DSC试验评价了各阻燃剂阻燃性能,选出了最优阻燃剂;对掺入不同掺量的阻燃改性沥青进行路用性能试验和极限氧指数试验,分析了阻燃剂最佳掺量和阻燃效果;采用锥形热试验对阻燃沥青混合料进行阻燃性能研究。试验结果表明,阻燃剂D,F有明显的两个吸热峰;阻燃剂D和F的加入使沥青的氧指数得到显著的提高;不同掺量阻燃剂D,F的加入,能够满足沥青路用性能的要求,阻燃剂的最佳掺量为8%;与非阻燃改性沥青混合料相比,阻燃改性沥青的引燃时间变长,热释放速率减缓,总释热量全过程低于非阻燃沥青混合料。阻燃剂D,F的加入对沥青及沥青混合料的阻燃效果明显,且阻燃剂D阻燃效果最优。     

腈纶纤维用Br-N-Sb高效复合阻燃剂研究

腈纶是非常易燃的纤维,其阻燃研究具有非常重要的意义.本文中基于NaSCN溶剂路线制造腈纶的工艺,在单一阻燃剂性能研究基础上,优化出满足阻燃要求的B r-N-Sb高效阻燃剂,对其阻燃机理研究发现,阻燃效应主要来自于BTy与Sb2O3的协同作用.     

PETG共聚酯纤维的性能研究

主要报导了PETG共聚酯的纺丝与拉伸实验。实验表明，PETG共聚酯可通过普通的PET纺-牵设备进行纺丝加工。随CHDM含量的增加，共聚酯结晶性能下降，纤维强度下降。共聚酯纤维具有优异的弯曲回弹性和染色性能，且随CHDM含量的增加而提高。     

纺织物的有机磷阻燃整理研究

采用有机磷衍生物制成的有机阻燃剂,对纤维素纤维织物进行阻燃整理,通过测定其阻燃整理效果及耐久性,研究有机磷作为阻燃剂的适用性及其阻燃效果的优良性。     

阻燃剂对共混腈纶结构和性能影响的研究

本研究采用广角x射线衍射、扫描电子显微镜、氧指数测定和热分析等方法,对添加不同量含溴阻燃剂FR和协同剂Sb_2O_3的共混阻燃PAN纤维的结构和性能进行分析。研究表明,FR和Sb_2O_3的加入,降低了纤维高序区的规整性,但对结合单元的取向态结构和纤维的宏形态结构的影响较小;FR和Sb_2O_3协同,对AN纤维具有良好的阻燃性,不会使纤维的物理一机械性能明显劣化,但对纤维的热性能有不同程度的影响。     

国产高性能聚丙烯腈基碳纤维制备技术研究进展

 综述了近年来高性能聚丙烯腈（PAN）基碳纤维的研究进展,对PAN聚合、原丝制备、预氧化和碳化过程中最为关键的问题进行了总结：（1）聚合工艺对共聚单体在PAN分子链上的分布和溶液的均匀性非常重要。与间歇聚合或半连续聚合工艺相比,连续溶液聚合工艺可以提供更稳定的纺丝溶液,减少聚合过程中微凝胶的产生,并提高PAN原丝乃至碳纤维的均匀性。（2）PAN溶液进行湿法或干湿法纺丝过程中,相分离过程控制对PAN原丝及其碳纤维中微缺陷形成和发展,微缺陷的含量至关重要,并最终影响碳纤维的性能。干燥和牵伸工艺对于优化PAN碳纤维原丝的结晶和取向结构,制备高品质的碳纤维原丝同样起决定作用。（3）预氧化的升温速度、最高预氧化温度和预氧化张力控制对预氧丝的皮芯结构、环化指数及其对后续碳化工序的顺利进行产生重要的影响并影响碳纤维的性能;碳化的最高温度影响PAN基碳纤维的强度和模量。（4）碳纤维的结构与其性能具有直接相关性,中国对相关研究仍然比较缺乏,碳纤维生产技术水平和自主创新能力仍然不足。     

Nano-porous ultra-high specific surface ultrafine fibers

Nano-porous ultra-high specific surface fibers havepotential applications in selective absorption-separation,solid support catalysts, composites, high performancesensors, scaffolds for tissue/cell growth, carriers for im-mobilizing biological and pharmacologically significantagents and molecules. It is highly probable that the otherunanticipated but useful properties may be discovered forthese fibers to expand the applications of the fibers to ar-eas that currently do not exist. Since these fi…     

PAN/HBP复合超细纤维的制备与表征

采用聚丙烯腈/N,N-二甲基甲酰胺/多氨基超支化聚合物三元体系为纺丝液,通过静电纺丝制备了PAN/HBP复合超细纤维,探讨了聚丙烯腈浓度、超支化聚合物含量、纺丝电压、接收距离和推进速度等因素对复合纤维直径和形貌的影响.结果表明,增大PAN浓度和增加HBP含量,都会使纤维直径增大;静电纺丝电压增大,可以减小纤维直径;适当的接收距离和推进速度才可以获得直径细而均匀的纤维.通过对PAN/HBP复合超细纤维的氨基含量测试和FTIR分析,进一步证实了PAN/HBP复合纤维表面和内部氨基的存在.     

纺丝溶液的挤出对聚丙烯腈初生纤维表面形态的影响

采用旋转流变仪并结合Tanner黏弹性流体挤出胀大方程研究了剪切对聚丙烯腈/二甲基亚砜(PAN/DMSO)溶液挤出胀大的影响,用原子力显微镜(AFM)研究了挤出速度对PAN初生纤维表面粗糙度的影响规律。结果表明：随着挤出速度的增大,体系的挤出胀大比逐渐增大,当挤出速度大于90m/h时,挤出胀大比的变化出现拐点,增大的趋势变缓;聚合物大分子链的回复是初生纤维表面形貌形成的主要原因,湿法纺丝过程中,挤出速度低于90m/h时初生纤维表面粗糙度随着挤出速度增加而减少,在较高挤出速度时,随着挤出速度增加而增加;干湿法纺丝初生纤维的表面粗糙度明显低于湿法纺丝,并且随挤出速度的增加而增大。     

PAN纤维中Fe的高温演变研究

为了考察Fe对PAN基碳纤维的影响,在凝固成型阶段将Fe引入聚丙烯腈(PAN)初生纤维中,通过后续过程制备含Fe的原丝,经过预氧化、碳化处理后,收取不同阶段的纤维。借助电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)、电子探针(EPMA)、力学性能测试、热重分析等手段,表征不同热处理阶段PAN纤维中Fe的含量、微区分布的变化及对碳纤维性能的影响。结果表明,含Fe的PAN原丝经预氧化、低温碳化过程,PAN纤维中Fe的质量未发生改变,当热处理温度达到1450℃后Fe开始损失,经1550℃高温处理后Fe的质量大幅度降低;热处理温度高于1350℃后,Fe在PAN纤维的径向逐渐呈现外缘多、内部少的特点,Fe有向纤维外部迁移的趋势;Fe的存在及高温迁移,降低了碳纤维的拉伸强度,影响了碳纤维的热稳定性能。     

金属离子对PAN基碳纤维结构和性能的影响

采用浸渍的方法,将钠、铁离子引入聚丙烯腈(PAN)纤维。经预氧化、低温碳化后,分别在1200、1300、1500℃温度下,对PAN纤维进行高温碳化处理。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、体密度、力学性能等测试手段研究了金属离子对PAN基碳纤维结构和性能的影响。结果表明,添加金属离子后,1500℃处理的碳纤维(002)面的层间距减小,碳纤维的抗拉强度降低,碳纤维的弹性模量增加;碳纤维横断面结构尺寸大小不一,结构疏松。金属离子的加入,一方面能促进碳纤维的乱层结构向石墨结构的转变,弹性模量增加;另一方面使碳纤维的缺陷增加,抗拉强度降低。     

聚丙烯腈纤维热稳定化反应动力学研究

采用“改进Coats-Redfern”法,通过差式扫描量热(DSC)研究了聚丙烯腈(PAN)纤维在惰性气氛中的热稳定化反应动力学,探索了PAN纤维在惰性气氛中的热稳定化反应机理。结果表明：在40~400℃范围内,PAN纤维在惰性气氛中的热稳定化反应总体上符合一级的反应级数模型,计算得到表观反应活化能E_a=177.1kJ/mol;进一步分区通过分区研究和计算,提出了“三区域反应动力学模型”,此模型的计算值与实验值相吻合,能很好地预测PAN纤维在不同升温速率时的热行为;初步提出了PAN纤维在惰性气氛中的热稳定化反应机理。     

预氧化温度对聚丙烯腈纤维皮芯结构形成的影响

在通常预氧化温度条件下,聚丙烯腈（PAN）纤维径向会产生结构不均匀的皮芯结构,从而影响最终炭纤维的力学性能。借助元素分析（EA）、差热分析（DSC）等表征手段和纤维皮芯结构等相关测试方法,系统研究了国内外五种PAN纤维在预氧化过程中生成皮芯结构与预氧化温度之间的关联性及纤维结构性能间的制约机制。研究结果表明：1）210～240℃间纤维的皮芯结构不明显,在240～260℃间预氧化反应剧烈,纤维皮芯比迅速增大,260～300℃范围内纤维皮芯比增长变慢;2）预氧化过程中PAN纤维皮芯结构的变化,与密度及化学反应速率等变化密切相联。因此可采用皮芯结构来表征PAN纤维在预氧化阶段的热化学反应与结构转化的程度。     

PAN分子环化行为对纤维结构及性能的影响

预氧化阶段是链状聚丙烯腈(PAN)分子演变为耐热梯型结构的过程。文中借助IR,X ray及纤维应力形变关系初步探索了PAN纤维预氧化过程中晶区和非晶区分子的环化行为对纤维结构及性能的影响规律。结果表明,PAN纤维在预氧化初期的环化反应主要发生在纤维的非晶区,中后期反应则在晶区和非晶区进行。从预氧化过程中纤维强度及拉伸形变曲线变化规律认为PAN纤维早期的环化反应主要在分子内进行。