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.     

双组分纺黏水刺非织造材料的过滤性能

通过水刺工艺对聚对苯二甲酸乙二醇酯-聚酰胺(PET-PA6)橘瓣型双组分纺黏非织造材料进行开纤处理,以获得超细纤维非织造材料,并对非织造材料的结构特性和气溶胶过滤性能进行研究.结果表明:水刺技术可以很好地将中空橘瓣型双组分纤维开裂成超细纤维,纤维在非织造材料表面相互缠结形成纤维束;试样对颗粒尺寸为0.37~2.74μm的邻苯二甲酸二辛酯(DOP)气溶胶颗粒在气流速度为3.57m/min情况下具有较好的过滤性能,同时,试样的面密度和厚度对过滤效率、过滤阻力以及孔径分布有很大的影响.     

聚四氟乙烯微孔膜/双组分熔喷材料复合空气滤材的制备与过滤性能

以聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜作为过滤层,聚酯/聚丙烯(PET/PP)双组分熔喷材料作为支撑层,通过非织造热轧技术制备一种空气过滤器用PTFE微孔膜/(PET/PP)双组分熔喷材料复合滤材。讨论了复合滤材的制备工艺,并研究了过滤层(PTFE微孔膜)、支撑层(熔喷材料)和热轧工艺对复合滤材过滤性能的影响。结果表明:制备的复合滤材具有优良的过滤性能,随着双组分熔喷材料中聚丙烯(PP)纤维体积分数的增加,复合滤材的过滤阻力上升;复合滤材的过滤性能主要由PTFE微孔膜提供;热轧工艺对复合滤材的结构和过滤性能都有影响;当PET/PP双组分熔喷材料中PET纤维与PP纤维体积比为30/70、热辊温度为150℃、线速度为8 m/min、辊间压力为180N/cm2时,复合滤材的滤效达到99.95%,滤阻为350Pa。     

工艺参数对针刺过滤毡孔径及透气的影响

为了探究针刺密度、混合比、热轧工艺对针刺过滤毡孔径及透气性能的影响,以涤纶纤维、ES纤维为原料,设定混合比为30∶70,50∶50,70∶30,通过非织造针刺工艺,制备5种不同针刺密度的针刺过滤毡样品.然后选择涤纶与ES纤维配比为50∶50的10种样品进行热轧处理(热轧温度为170℃)及测试.结果表明,热轧前后样品的平均孔径都随着针刺密度增加呈多项式关系下降,最大孔径都随着针刺密度增加呈指数关系下降;透气性随着针刺密度增加呈多项式关系下降.但在热轧前随着针刺密度的增加,孔径和透气性能降低的幅度都较大,而热轧后随着针刺密度的增加,孔径和透气性降低的幅度都较小;在相同针刺密度下,样品的平均孔径和最大孔径都随着较细纤维比例的增加而减小.     

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.     

喷射沉积AZ31镁合金微观组织与力学性能

采用喷射沉积方法制备了AZ31镁合金沉积柱坯,利用热轧作为后续加工,研究了镁合金的组织变化及材料的性能.实验结果表明:沉积态合金组织均匀,晶粒细小(平均晶粒尺寸约为20μm);热轧变形的致密化过程、动态再结晶以及退火再结晶使合金具有良好的组织结构和力学性能;轧制态试样断口呈现为脆性解理断裂方式,退火态试样断口则表现为脆性和韧性断裂混合机制.     

两阶段控制冷却工艺对含钼X80抗大变形管线钢组织与性能的影响

采用TMCP热轧及轧后两阶段控制冷却技术,在试验室制备了含Mo成分的X80级抗大变形管线钢,并利用扫描电镜和透射电镜等分析方法研究了不同冷却条件对组织与性能的影响.结果表明,采用两阶段控制冷却工艺的含Mo成分X80抗大变形管线钢为铁素体-贝氏体双相组织;随加速冷却中开冷温度降低,组织中铁素体含量增加,试样强度降低,屈强比降低,均匀伸长率提高;随加速冷却中终冷温度降低,贝氏体中M/A含量减少,尺寸更细小,分布更分散,试样强度变化不大但均匀伸长率显著提升.分析表明,当铁素体含量一定时,均匀伸长率与贝氏体中M/A密切相关,细小且均匀分布的M/A可提高加工硬化速率,推迟颈缩发生,使均匀伸长率升高.当加速冷却中开冷温度为690℃、终冷温度为450℃时,组织中铁素体的体积分数约为23%、晶粒尺寸约为5μm,M/A岛尺寸约为1μm,组织均匀性良好,试样得到最优的强度塑性匹配.     

高端车内饰阻燃针刺毡的研制

将芳纶1414、三维中空涤纶阻燃纤维(PET)、聚丙烯腈预氧化纤维以及丙纶(PP)等按照不同的质量比均匀混配,采用非织造针刺加工技术制成了能够供高端车内饰材料使用的多种纤维交织的立体复合结构针刺毡.考察了原料混合比对材料性能的影响,发现试样混合比例为50∶25∶15∶10时,材料的阻燃、耐磨、高回弹及透气等性能最佳.通过对轧光整理工艺参数的分析发现,轧光温度为140℃,压力为3 MPa和时间为4 min时,所得材料的综合性能最好.     

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.     

基于纳米纤维覆层的除尘滤料制备

采用静电纺丝技术制备了用于除尘领域的涤纶纳米纤维膜,利用扫描电子显微镜对纤维膜微观形貌进行表征,确定了最佳纺丝条件,并将该条件下制得的纳米纤维膜附着在除尘滤料表面,对其进行阻力特性、分级计数效率及动态过滤性能测试.结果表明,15kV纺丝电压、21cm接收距离、18%纺丝液质量分数为最佳纺丝条件,在该条件下制备的纳米纤维过滤材料阻力较低,清灰性能良好,对3μm以下的微细粒子过滤效率达到99.99%以上,效率提升明显,能有效控制微细颗粒物.     

五节芒茎秆纤维形态的研究

五节芒茎秆是一种优良的纤维原料,为了更好地研究和利用五节芒茎秆,采用光学显微镜和彩色图像计算机分析系统,研究了五节芒茎秆节间和节部纤维形态。结果表明:五节芒茎秆节间纤维长度分布范围为774.99～5 203.33μm,宽度范围为7.96～32.64μm,平均长宽比为121.51,平均腔径为6.49μm,平均壁腔比为2.61,为稍长的厚纤维,从上部往下部长度逐渐增大,细胞壁壁厚逐渐变厚,宽度则没有明显的规律性变化;节部纤维长度分布范围为180.67～1 044.99μm,宽度范围为10.71～37.96μm,平均长宽比为28.64,平均腔径为5.17μm,平均壁腔比为3.10,为甚短的厚纤维,长度、宽度和壁厚从上部往下部呈现的规律性不明显。比较五节芒茎秆节间与节部的纤维形态,前者较后者纤维长度更长,宽度和细胞壁壁厚更小,节间为较好的非木质人造板的纤维原料,节部稍差。     

纤维截面形状对纤维捕集效率及压力损失的影响

为研究纤维截面形状对纤维过滤器性能的影响,采用Visual Basic的应用程序版(VBA)随机生成不同几何截面形状的虚拟纤维过滤介质,通过计算流体动力学(CFD)技术求解流体在纤维介质流动的动量方程,得出不同几何截面形状纤维的压力损失.采用拉格朗日方法统计被纤维捕集颗粒数,获得纤维介质的捕集效率.采用质量因子综合评价模拟纤维过滤介质的过滤性能,研究不同几何截面形状纤维的异型度和形状系数对其捕集效率、压力损失以及质量因子的影响.模拟结果表明:压力损失随着形状系数的增大而增大;在填充率小于0.20时,三叶形纤维的捕集效率最高且压力损失最大;异形度、形状系数大的纤维对直径小于2μm的颗粒具有较好的捕集效果;在纤维直径为30μm时,对于颗粒直径小的粒子,三叶形纤维的综合过滤性能最好,而当纤维直径为5μm时,圆形纤维的质量因子最高.     

液压张力温轧实验轧机薄带在线加热温度控制

采用电阻加热的方法对试样施加低电压大电流实现在线加热.为保证薄板加热过程中的测温精度和温度均匀性,设计了接触式测温仪和双回路加热装置.温度控制器采用前馈控制器和反馈控制器相结合的方式,以薄板电阻加热时的热平衡方程为基础进行前馈控制器设计,反馈控制采用PID控制器,将前馈和反馈控制量叠加后作为温度控制器的总设定值.该技术能够满足试样加热速率和温度控制精度的要求,通过在轧制过程中持续补温,提高试样的温度均匀性.     

人工环境室内湿度场的数值模拟和优化

采用FLUENT离散相模型对环境室内水滴的蒸发过程仿真模拟.研究了喷入液滴直径、送风速度和送风温度对环境室内流场、湿度场的影响.计算结果表明:喷入液滴直径越小、送风温度越低时,湿度场的均匀性越好;增大送风速度,湿度场能更快达到稳定.综合考虑经济性和湿度场均匀性,对于该计算模型,在送风温度为320 K、送风速度为18 m/s时得到最优的液滴直径为10μm;在送风温度为320 K、液滴直径为2μm时得到最优送风速度为18 m/s.     

基于断裂能纤维增强乳化沥青碎石封层的抗裂性能

为了确定纤维增强乳化沥青碎石封层中最佳纤维品种与用量,以及纤维的加入对封层材料抗裂性能的影响,分别测定4种纤维（A-玄武岩纤维,B-无碱玻璃纤维,C-高强玻璃纤维,D-表面处理玻璃纤维）与乳化沥青在破乳前后以及不同温度下的接触角,分析正交试验3因数4水平下,各试验方案的最大弯曲力、最大挠度和断裂能。试验结果表明：随着温度升高,沥青与纤维粘附功逐渐降低,4种纤维粘附功大小为D〉B〉A〉C,在封层中选择D纤维更合适;沥青含量是影响最大弯曲力和断裂能的最主要因素,其次是纤维用量,最后是纤维长度;从能量角度来看,纤维增强乳化沥青碎石封层的最佳组合方案为沥青用量1.2kg/m2、纤维用量160g/m2、纤维长度12cm;加入纤维后乳化沥青碎石封层复合结构试件的最大弯曲力增加了53%,最大挠度增加了98.7%,断裂能增加了159.1%;裂缝在试件中发展到1、3、5cm时,断裂时间分别延长了37.5、39.5、269s。     

玄武岩纤维加筋微生物固化砂力学特性试验

针对微生物固化土体抗变形能力差、韧性低的特点,将离散的玄武岩纤维掺入到砂土中进行微生物固化处理,结合无侧限抗压强度试验和显微镜下观测,从宏细观角度研究不同纤维长度和掺量条件下玄武岩纤维对微生物固化砂土强度和韧性的影响.结果表明:玄武岩纤维加筋能够改善微生物固化砂土的强度和韧性;纤维长度的影响与纤维掺量密切相关,当纤维掺量较低时,试样的强度和韧性随着纤维长度的增加而增强;当纤维掺量较高时,试样的强度和韧性随着纤维长度的增加先增强后减弱;随着纤维掺量的增加,试样的强度和韧性均先增强后减弱,最优纤维掺量为0.3%～0.5%;研究范围内玄武岩纤维加筋最优条件为0.3%纤维掺量和20 mm纤维长度.     

热处理对PVDF-PFSA中空纤维共混超滤膜结构及性能的影响

以聚偏氟乙烯(PVDF)与全氟磺酸(PFSA)为共混膜材料,采用湿法纺丝制备了中空纤维共混超滤膜,考察了热处理温度与热处理时间对共混膜的渗透性能、膜结构、受热收缩率及机械性能的影响.结果表明:随热处理温度的升高,截留率先增加后降低,纯水通量先降低后升高,分别在80℃时达到最大值与最小值,80℃时PEG4000的截留率为95.0%,纯水通量为231 L/(m2·h·MPa);膜的渗透性能随热处理时间变化而变化,在15 min时出现极值;热处理使膜的支撑层结构发生转变,膜径向壁厚收缩率较大,轴向膜长度收缩率较小;热处理后中空纤维膜的断裂伸长率降低,而杨氏模量与断裂强度跟热处理后的膜支撑层结构密切相关;湿法纺制的PVDF-PFSA膜,经70℃热处理15 min后,制得截留分子量为4 000的中空纤维共混超滤膜,其纯水通量为261L/(m2·h·MPa).     

工艺因素对煤矸石莫来石化的影响

以天然煤矸石为原料采用粉末烧结法制备莫来石,利用XRD、SEM对烧成试样进行表征,并检测其显气孔率及体积密度,分析原料粒度和烧成温度等工艺因素对所制莫来石的致密化程度、物相组成以及显微结构的影响。结果表明,煤矸石粉料的粒度越小,大小越均匀,烧成试样的致密化程度就越高;烧成温度达到1250℃时试样中有莫来石相生成,烧成温度超过1500℃后,试样中主晶相为莫来石,但试样体积密度低,显气孔率高;在1600℃×3h的烧结条件下可获得体积密度为2.81g/cm3、显气孔率为6%的压块烧成莫来石,其中柱状自生长莫来石晶体呈交织网络状结构分布,晶粒大小为5~14μm。     

便携式EDXRF在RoHS符合性实践中应用及其影响因素分析

为了更好地遵守RoHS指令,对便携式EDXRF在RoHS符合性实践筛选中存在的问题进行了分析,并讨论了材料均匀性、厚度、密度、形状、照射面积、时间等因素的影响,结果表明,XRF要求试样最小面积为1 mm~2,能穿透的最大厚度为20.7 μm,金属或合金材料最佳照射时间是3 min,无机非金属或有机材料为5～8 min.对于泡沫或粉状试样,其紧密度对检测准确性也有一定影响,紧密度越大,检测强度值越高.针对分析中材质效应、内元素干扰、光谱交迭等问题,采用参数拟合法加以克服,提高了分析的精确度和灵敏度;采用指数回归方法检测出电子产品涂层或镀层厚度,其精确度与SEM测厚相当,这为遵守RoHs指令提供了技术支持.     

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.