高强高模聚乙烯醇纤维的研制

本文报道了不同溶剂条件下PVA的溶解工艺及不同纺丝条件对纤维性能的影响,模索出采用普通分子量的PVA加硼酸用水溶解进行干湿法或湿法纺丝,然后经过多道湿热和干热拉伸制取高强高模量维纶纤维的一种新的工艺条件,所得纤维的强度可达11.35cN/dtex初始模量达363.44cN/dtex,从而能满足其作为产业用途的性能要求。     

冻胶纺PVA纤维的超拉伸研究

通过测定聚乙烯醇(PVA)冻胶纤维的表观拉伸粘度(η)与温度(T)的函数关系,求得了表观拉伸活化能(Ea)。试验表明,PVA 冻胶纤维在不同的拉伸温度区间呈现不同的活化能。当温度为70～135℃时 E_(a1)为5.3～9.2 kJ/mol;135～160℃时 E_(a2)为45～54kJ/mol.应用正交设计试验对拉伸参数进行了选择,在优化的拉伸条件下 PVA 冻胶纤维可实现高倍拉伸(超拉伸)。随着拉伸倍数的提高,纤维的结晶度和取向度提高,但在超拉伸的情况下,二者增加不明显。纤维的抗拉强度则随拉伸倍数的增加而单调增加。在本实验条件下当拉伸倍数为60时,PVA 纤维抗拉强度达11.3cN/dtex,模量达323cN/dtex,远高于湿法成型纤维。     

基于多喷嘴热风循环加热沥青路面的变加热分析

热风循环加热方式被广泛应用于沥青路面热再生施工中,为改善传统热风加热沥青路面的作业质量和能耗,提出了一种变温加热方法.基于有限容积法,建立了二维沥青路面瞬态导热模型,利用MATLAB软件获得了维持路面表层平均温度稳定在180℃的热风变温加热曲线,比较了变温加热和恒温加热方式下的沥青路面及4 cm处平均温度变化曲线,计算...     

聚乙烯醇/壳聚糖复合纳米纤维的制备和性能研究

采用高压静电纺丝技术制备了聚乙烯醇/壳聚糖(PVA/CS)的复合纳米纤维。通过扫描电子显微镜考察了纯聚乙烯醇PVA纤维和PVA/CS复合纳米纤维的形貌变化。研究表明,随着纺丝溶液浓度的不断增大,所得的纤维形貌越来越规则,纤维直径也逐渐变大。这种具有良好生物相容性的PVA/CS复合纳米纤维有望在生物医学方面得到应用。     

EFFECTS OF PROCESS CONDITIONS ON THE STRUCTURE AND PROPERTIES OF GEL-SPUN PVA FIBERS

Some noticeable effects of process conditions, such as coagulation bath, solvent extraction, drying shrinkage and ultra-drawing, on the structure and properties of gel-spun PVA fibers are studied and discussed. High strength and high modulus PVA fibers with tensile strength of 11.3 cN / dtex and initial modulus of 430 cN / dtex have been obtained.     

PVA/NiO复合纳米纤维的制备及光催化性能

采用静电纺丝法,以聚乙烯醇(PVA)和硝酸镍(Ni(NO3)2)为前驱物,制得PVA/Ni(NO3)2纤维;再以尿素(CO(NH)2)为碱源,通过水热合成法制备了PVA/NiO复合纳米纤维.利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等分析测试手段对样品的形貌和结构进行了表征,以罗丹明B为目标降解物,考察了PVA/NiO复合纳米纤维的光催化活性.结果表明:NiO纳米粒子均匀地负载于PVA纳米纤维上,形成了具有良好光催化活性的PVA/NiO复合纳米纤维光催化材料.     

PVA覆膜对Kevlar纤维表面化学镀Cu层性能的影响

通过聚乙烯醇 (PVA) 覆膜处理的方法提高了Kevlar纤维表面金属镀层稳定性和完整性,从而提升了镀层的抗剥落能力.采用弯折剥离实验考察了镀层的抗剥落破坏情况、采用电阻仪和电子万能试验机测试了试样的导电性和力学性能,利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)研究了试样的表面形貌和表面化学价态. 结果表明:PVA覆膜能够有效提升金属镀层的抗剥落破坏能力;随着PVA水解浓度的增加,PVA覆膜Cu/Kevlar纤维的表面电阻增加而柔韧性降低;当PVA溶液的水解质量浓度为5 g/L时,PVA覆膜Cu/Kevlar纤维的柔韧性、导电性和抗剥落能力能够维持在最佳状态;在此浓度下,PVA覆膜Cu/Kevlar纤维的表面电阻为0.41 Ω/cm,单丝拉伸强度为2.396 GPa,Weibull分布拟合度为0.988 1.     

共混改性聚乙烯纤维

通过牌号为5000s的高密度聚乙烯(HDPE)与较高相对分子质量高密度聚乙烯共混,研究了共混物及其纤维的性能.结果表明,共混物的流动性能变差,共混物纤维的强度由6.21 cN/dtex提高到8.8cN/dtex,共混有效地改善了纤维的力学性能.     

全芳香族共聚酯纤维的结构与性能——TPA/IPA/2,6-NDA/CIHQA 共聚酯纤维的研究

采用 Instron 3211型毛细管流变仪进行模拟纺丝,制得了全芳香族共聚酯纤维,并研究了纤维的结构和性能。结果表明,初生纤维具有低的结晶度和高的取向;纤维的表面较光滑;模量达220.5cN/dtex。经热处理后,共聚芳酯纤维的熔点、结晶度都有所提高;取向情况也有所改善,强度和模量分别达至0 11.6 cN/dtex 和445.4 cN/dtex。本文研究表明,影响全芳香族共聚酯纤维强度和模量的主要因素是“皮-芯”结构。     

三维网孔热风非织造布的制备及其在吸收芯体中的应用

以聚丙烯/聚乙烯(PP/PE)皮芯纤维和三维卷曲中空涤纶纤维为原料,通过杂乱凝聚技术梳理成网再经热风加固技术制备三维网孔热风非织造布,探讨面密度、原料质量配比对非织造布的厚度、蓬松度、压缩率和压缩弹性率的影响;将热风非织造布用于制备吸收芯体,并对吸收芯体的厚度、液体吸收时间、回渗量进行测试。结果表明:当选用的PP/PE皮芯纤维和中空涤纶纤维质量配比为70/30时,制得面密度为50g/m~2的三维网孔热风非织造布的蓬松度为81cm~3/g,具有较好的立体空间构造,可有效容纳高吸水树脂(SAP)颗粒;由热风非织造布制得的吸收芯体的吸收时间短、回渗量低、无起坨断层现象,可有效解决SAP吸液后的凝胶堵塞问题。     

大豆蛋白复合纤维热学性能研究

对比聚乙烯醇（PVA）膜,采取热重分析和差示扫描量热法研究了大豆蛋白/聚乙烯醇复合纤维（以下简称sp/PVA）的热学性能,并分析了聚乙烯醇及sp/PVA热性能的差异.不同sp/PVA测试结果表明大豆蛋白含量及线密度影响纤维的热性能.热重分析中,大豆蛋白含量多少影响失重过程长短,纤维线密度越低,热性能越好.差示扫描量热结果显示,sp/PVA的第一个峰为玻璃化转化区,第二个峰主要是由于聚乙烯醇的熔融引起.     

热处理方法对高强高模聚乙烯醇纤维性能的影响

对聚乙烯醇初生纤维,以硫酸钠水溶液为凝固剂,采用湿法纺丝工艺,经湿热拉伸、干燥、热拉伸及热定型后,制得高强高模聚乙烯醇纤维。本文探讨热处理方法对高强高模聚乙烯醇纤维性能的影响。结果表明:初生纤维负拉伸为30%、初始拉伸3倍、湿热拉伸1.5倍、225℃热拉伸3倍,热定型30s的聚乙烯醇纤维,纤维强度为13.7c N/dtex,初始模量为309.3c N/dtex。     

PVA-纳米SiO2混凝土经冻融循环后的动态抗压特性

为研究PVA纤维和纳米SiO₂对混凝土抗冻性的影响，对经历过冻融循环的PVA纤维混凝土、纳米SiO₂混凝土和PVA-纳米SiO₂混凝土施加动态压缩试验，测得抗压强度和峰值应变，以及质量损失率和相对动弹性模量，以此评价三种混凝土的抗冻性能，并以试验测得抗压强度劣化值构建了纤维混凝土冻融损伤的演化模型。研究结果表明：PVA纤维的掺入降低了混凝土冻融损伤的质量损失率，并使混凝土的延性有所提高，纳米SiO₂的掺入则明显提高了混凝土的抗压强度。掺加PVA纤维或掺加纳米SiO₂均可提高素混凝土的抗冻性，且PVA-纳米SiO₂混凝土的抗冻性优于PVA纤维混凝土，而PVA纤维混凝土的抗冻性优于纳米SiO₂混凝土。本文建立的纤维混凝土冻融损伤模型可较好地反映冻融损伤后混凝土抗压强度的劣化情况。     

高强高模PVA/CNF/GO复合纤维的制备与性能研究

采用湿法纺丝和热拉伸工艺制备了高强度高模量的PVA/CNF/GO复合纤维,研究了纳米纤维素(CNF)和氧化石墨烯(GO)对聚乙烯醇(PVA)纤维的增强作用,探讨了CNF含量和热拉伸温度对纤维拉伸性能的影响。当CNF的含量为6%,GO的含量为1%时,湿法纺制的PVA/CNF/GO复合纤维在160℃经过3倍的热拉伸处理后具有优异的拉伸性能,其极限抗拉强度为(1.09±0.11)GPa,弹性模量为(21.87±3.03)GPa,比纯PVA纤维分别提高了45%和63%,比未热拉伸处理的PVA/CNF/GO复合纤维分别提高了523%和271%。同时,该复合纤维具有良好的生物相容性和潜在的生物应用价值,可作为手术缝合线,提供组织再生时所需的适当张力。     

PVA/SiO_2/HMDS薄膜的制备及性能研究

采用静电纺丝技术在玻璃基片表面构筑聚乙烯醇(PVA)纳米纤维网膜,以正硅酸丁酯(TEOS)为硅源,通过气相沉积法向PVA纳米纤维网膜间隙中引入SiO2纳米粒子。然后以六甲基二硅氮烷(HMDS)为修饰剂,对玻璃基片表面PVA/SiO2膜进行疏水改性,从而降低其表面能。利用扫描电镜(SEM),静态水接触角(WCA)等测试手段对在玻璃表面制备的PVA/SiO2/HMDS薄膜进行了表征。结果显示,处理过的玻璃基片具有较高的粗糙度,表面水接触角(WCA)达135.7°,表明其具有很好的疏水性能。而且制备的薄膜疏水性能稳定,耐磨性能好,能够保持较好的透明性。因此在高档室外墙体、汽车挡风玻璃、眼镜片等领域具有潜在的应用前景。     

PVA/SiO2/HMDS薄膜的制备及性能研究

采用静电纺丝技术在玻璃基片表面构筑聚乙烯醇(PVA)纳米纤维网膜,以正硅酸丁酯(TEOS)为硅源,通过气相沉积法向PVA纳米纤维网膜间隙中引入SiO2纳米粒子。然后以六甲基二硅氮烷(HMDS)为修饰剂,对玻璃基片表面PVA/SiO2膜进行疏水改性,从而降低其表面能。利用扫描电镜(SEM),静态水接触角(WCA)等测试手段对在玻璃表面制备的PVA/SiO2/HMDS薄膜进行了表征。结果显示,处理过的玻璃基片具有较高的粗糙度,表面水接触角(WCA)达135.7°,表明其具有很好的疏水性能。而且制备的薄膜疏水性能稳定,耐磨性能好,能够保持较好的透明性。因此在高档室外墙体、汽车挡风玻璃、眼镜片等领域具有潜在的应用前景。     

n-HAP/PVA共混复合纤维的制备及其结构和性能

通过凝胶纺丝法制备具有生物相容性的纳米羟基磷灰石/聚乙烯醇(n-HAP/PVA)共混复合纤维.将硅烷偶联剂修饰后的n-HAP均匀分散在PVA溶液中,制得一系列不同n-HAP质量分数的n-HAP/PVA共混复合纤维.用哈克流变仪研究了n-HAP/PVA纺丝原液的流变性能,n-HAP/PVA纺丝原液呈现非牛顿流体的特性,其剪切黏度随n-HAP质量分数的增加而增加.在傅里叶变换红外光谱(FT-IR)中可以看出n-HAP与PVA之间存在明显的氢键相互作用力,通过扫描电子显微镜(SEM)观察到n-HAP均匀地分散在PVA基体中,加入适量的n-HAP对共混复合纤维的热学性能和断裂强度都有一定的提高.     

静电纺壳聚糖/PVA共混纤维的微细结构

文章主要研究静电纺工艺对壳聚糖/聚乙烯醇(PVA)共混纤维形态结构和聚集态结构的影响.研究表明:以甲酸为溶剂时,静电纺壳聚糖/PVA共混纤维的直径随着电压的增大有减小的趋势,喷丝头到接收屏之间的距离(C-SD)的增加有利于珠状物的减少,但使纤维细度的均匀性下降;以乙酸为溶剂时,静电纺壳聚糖/PVA共混纤维虽然呈连续的分布,但其上有一定数量的珠状物,增加C-SD,珠状物减少;随着电压和C-SD的增加,静电纺壳聚糖-乙酸/PVA共混纤维的结晶度增加.     

纺丝工艺及后处理对羟乙基纤维素纤维结构及拉伸性能的影响

以棉短绒浆粕为原料,在不同的纺丝条件下制备了羟乙基纤维素(HEC)纤维,并对所制备纤维的结构及拉伸性能进行了分析.结果表明:当喷头拉伸率从-55.7%增加到-25.3%时,纤维的干态断裂强度呈先上升后下降的趋势,说明喷头拉伸率不宜太高,否则不利于纤维干态断裂强度和塑化拉伸比的提高;当喷头拉伸率固定时,随着塑化拉伸比的提高,纤维的干态断裂强度显著增加,可达2.2cN/dtex.傅里叶变换红外测试结果表明,戊二醛与HEC纤维发生了交联反应,交联后纤维的湿态断裂强度明显提高,其湿态断裂强度从原来的0.57cN/dtex提高到1.10cN/dtex.     

静电纺PA6/PVA纳米纤维及其纤维素酶的固定研究

利用静电纺丝技术制备PA6/PVA纳米纤维.通过环氧氯丙烷法活化羟基,将纤维素酶固定于PA6/PVA纳米纤维上.考察固定化纤维素酶和自由纤维素酶的酶活,研究固定化纤维素酶的酶学性质.结果表明:自由酶的最适反应温度为55℃,而固定化酶的最适反应温度为65℃,比自由酶的提高了10℃;与自由酶相比,固定化酶的活性随pH值的变化曲线明显变宽,热稳定性显著增强;固定化纤维素酶在4℃下能长时间保持较高的活力.