液相氧化处理对炭纤维表面结构的影响

对去胶聚丙烯腈炭纤维（PAN-CF）分别进行不同时间的硝酸液相氧化处理,采用N2等温（77．35K）吸附及SEM观察的方法,分析氧化处理对纤维表面结构的影响。研究结果表明：氧化处理会使纤维表面产生大量的孔洞,增加BET比表面积和BJH累积孔体积,提高表面吸附能力;在氧化初期,伴随着纤维表面大量活化点的迅速氧化,纤维表面微孔、中孔数量、表面粗糙度、比表面积和累积孔体积迅速增加,使纤维表面吸附能力大大增强,但在氧化5min以后,由于纤维表面尖锐突起处发生氧化,从而减少了纤维表面微孔,比表面积和累积孔体积降低,表面吸附能力减弱。     

导电纤维的回顾与展望

本文综述了导电纤维的发展过程,并就导电纤维的发展方向进行了展望。早在五十年代,就开始了对合成纤维抗静电处理方法的研究,当时产品的性能尚不甚完善。七十年代发展的导电成份复合型导电纤维,是将含导电微粒的高聚物与成纤聚合物一起复合纺丝。所得纤维的性能良好。在进一步研究的基础上,导电成份覆盖型导电纤维也被开发。本文介绍了国内外研究较为深入的三种制备导电成份覆盖型导电纤维的方法。其一是在纤维表面形成聚毗咯层;其二为在纤维表面镀复金属层;其三在纤维表面发生化学反应,形成金属化合物覆盖层。实践中发现上述三种方法制备的导电纤维各有千秋。最后本文对导电纤维的发展方向作了展望,指出结构型的导电聚合物是导电纤维的发展方向。     

多齿刀具制造铜纤维的表面形貌成形研究

金属纤维是一种新型多用途工程材料.利用多齿刀具在普通卧式车床上加工出了连续铜纤维,通过与拉拔法生产的铜纤维SEM观察对比,发现多齿刀具制造的铜纤维具有粗糙的茸状形貌表面结构特点.并应用切削试验对比了采用不同切削用量时铜纤维的表面形貌,研究了切削用量对于铜纤维的表面形貌的影响规律.实验结果表明切削速度对于铜纤维的表面形貌影响最大,背吃刀量和进给量影响较小.因此为获得具有茸状形貌表面结构特点的连续铜纤维,应该选择较小的切削速度,并根据当量直径的要求,选择合适的背吃刀量和进给量.     

芳纶浆粕纤维的辐照改性研究

将芳纶浆粕纤维经NaOH溶液处理后再在氧气和空气两种不同的氛围中用60Co-γ进行辐照改性,研究辐照后芳纶浆粕纤维的吸收剂量和气体氛围对芳纶浆粕纤维的影响.结果表明,经NaOH溶液处理的芳纶浆粕纤维表面发生了变化,接触角降低;经γ射线辐射改性后,纤维表面粗糙度增大,产生了一定的横断纹;芳纶浆粕纤维在氧气氛围中经辐射改性,当其吸收剂量为50～300 kGy时,纤维表面的接触角增大,亲水性提高.     

多齿刀具制造铜纤维时表面形貌的成形

为获得表面粗糙程度不同的铜纤维,利用多齿刀具在普通卧式车床上加工出了连续铜纤维.将其与拉拔法生产的铜纤维进行扫描电镜观察对比,发现前者具有粗糙的茸状形貌.通过切削试验对比了不同切削用量时铜纤维的表面形貌,研究了切削用量对铜纤维表面形貌的影响规律.实验结果表明:切削速度对铜纤维的表面形貌影响最大,背吃刀量和进给量的影响较小.因此,为获得具有茸状形貌的连续铜纤维,应该选择较小的切削速度,并根据当量直径的要求选择合适的背吃刀量和进给量.     

木素磺酸盐在纸浆纤维表面的层层自组装及其疏水改性功能

利用木素磺酸盐 (LS) 与Cu2+层层自组装的方式对纸浆纤维进行了表面修饰，并研究了表面润湿性的变化。X射线光电子能谱证明了纤维表面S和Cu的含量随着LS与Cu2+ 的交替组装而增加，这说明LS和Cu2+在纤维表面的层层自组装是可行的。原子力显微镜对纤维表面的研究表明，随着层层自组装的进行，纤维表面的微细纤维逐渐被木素致密覆盖；表面木素的增加致使相图的平均相位逐渐增大，说明了表面疏水性的提高。通过测定动态接触角发现，纤维的初始接触角随着自组装层数的增加而增大，且一定时间(0.08s)内接触角的下降速率在减小。当组装5层木素后，纤维表面的初始接触角由0°提高至104.8°，0.08s 后下降至78.9°，表面由高度亲水性变为具有一定疏水性。通过控制SL自组装的层数可以有效且可控地实现纸浆纤维的疏水改性。     

PBO纤维表面二氧化钛涂层的构建及其抗紫外光性能研究

为提高聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维的抗紫外老化性能,以3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)为桥梁,在PBO纤维表面构建二氧化钛(TiO2)涂层,并考察了纤维改性前后的表面形貌、界面剪切强度(IFSS)、以及紫外光照射前后的力学性能等变化.研究结果表明,在PBO纤维表面构建二氧化钛涂层后,PBO纤维与树脂的界面剪切强...     

高深宽比柔性微米纤维阵列制造及稳定性研究

针对高深宽比柔性微米纤维阵列的制造难点,提出了一种利用氟树脂降低纤维表面能结合超声波辅助的方法,以实现高深宽比柔性微米纤维阵列的大面积和低成本制造。利用数学模型研究了纤维贴地倾倒和侧向倾倒的发生条件,在不稳定的情况下,相比于侧向倾倒,高深宽比柔性纤维更易于贴地倾倒,并结合稳定性分析结果进行了相关实验验证。结果表明:通过具有更低表面能的氟树脂对已成型的高深宽比柔性纤维进行表面处理,可有效降低纤维表面能;对于倾倒的高深宽比纤维进行氟树脂表面处理,并辅之以超声振动,能够使得倾倒的纤维恢复到直立状态,当纤维直径为10μm时,其临界稳定深宽比为15.91,提高了纤维的稳定性,实现了直径为10μm、深宽比为10的柔性微米纤维阵列的制造,且制造出的高深宽比柔性纤维具有高度稳定性。     

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%.     

3种天然纤维表面自由能计算与评价

在理论分析纤维表面自由能的基础上,以木棉、香蒲绒和原棉纤维为研究对象,利用光学接触角测量仪测试了3种纤维与去离子水、乙二醇和二碘甲烷3种液体的接触角,通过测量仪的自带表面能计算软件,定量计算3种纤维表面自由能.结果表明,3种纤维与水的接触角均超过125°,与二碘甲烷的接触角约为50°,3种纤维表面自由能相差不大,均小于50mJ/m2,且各自的色散分量远大于极性分量,从而显示木棉、香蒲绒和原棉纤维均具有优良的疏水亲油性能.研究结果从微观上揭示3种纤维的油液吸附特性本质,为纤维用作油液吸附剂提供理论依据.     

表面纤维直径与羊毛机织精纺面料的刺痒感

通过前臂试验对26种轻薄型羊毛机织精纺面料和7种其他纤维的轻薄型机织面料的刺痒感进行了比较研究,并用显微镜对部分轻薄型羊毛机织面料的表面纤维分布进行了研究。结果表明多数毛织物在温度为(24±1)℃、相对湿度为(65±5)％的条件下存在刺痒感,并且毛织物的刺痒感与其表面纤维的平面直径及直径大于26μm的表面纤维根数密切相关。     

使用漆酶/酚类化合物改善OCC纸浆的纤维性能

选用没食子酸、紫丁香醇和阿魏酸三种酚类物质作为天然介体,研究了漆酶/酚类化合物处理旧瓦楞纸箱(OCC)纸浆,其纤维表面形貌、纤维形态、卡伯值及物理性能的变化.结果表明:三种酚类化合物在漆酶催化氧化过程中均发生了缩合反应;以漆酶/酚类化合物处理OCC纸浆后,其纤维表面呈光滑、平整状态,并可以观察到纤维表面有沉积物及纤维间的连接膜生成;纤维粗度和卡伯值增加;纸板湿强度,特别是湿环压强度提高明显.     

纳米SiO2改性纤维在水泥基材料中的应用

制备出新型的纳米二氧化硅改性聚丙烯纤维,测试了纤维的力学性能以及纳米颗粒在纤维表面的分布状况,并将其应用在砂浆与混凝土中.重点研究了改性纤维提高与基材界面性能的机理,主要考察改性纤维的分散性、抗裂性及对砂浆与混凝土力学性能的影响.研究结果表明,改性纤维具有优良的力学性能,二氧化硅在纤维表面均匀分散,纤维与基材的界面性能得到改善,并表现出极佳的分散性与抗裂性,对纤维增强砂浆与混凝土的抗压、抗折强度在一定程度上有所提高.     

功能性羊毛纤维的制备

以钛酸四丁酯为前驱体,在水热环境中直接将纳米二氧化钛负载到羊毛纤维表面,使用扫描和透射电镜、红外光谱、热重和漫反射光谱测试技术对羊毛纤维改性前后表面形貌、结构、热学和光学性能进行了表征,并测定羊毛纤维拉伸、表面摩擦和自清洁性能.研究结果表明,钛酸四丁酯合成的锐钛矿型纳米二氧化钛颗粒平均粒径约5nm,通过化学键接枝在羊毛纤维表面.较未处理羊毛纤维,改性后的羊毛纤维热学性能变化不明显,吸收紫外线能力有所增强,断裂伸长率有所增加,摩擦因数增大而摩擦效应减小,具有光催化自清洁性能.     

2D-C/SiC复合材料磨削加工表面形成机制

采用树脂结合剂金刚石砂轮对二维正交编织结构(2D-C/SiC)复合材料进行平面磨削实验,研究磨削加工参数对磨削后表面形貌的影响规律,并分析了磨削表面形成机制.结果表明:磨削参数对表面三维粗糙度(S_a)影响明显,S_a随着磨削深度和工件进给速度的增加而增大,但砂轮线速度的增加,其值反而会降低.0°纤维磨削区(纤维方向与磨削方向平行)的S_a大于90°纤维磨削区(纤维方向与磨削方向垂直)的S_a.在磨削过程中,碳纤维的层状脆性断裂是磨削表面形成的主要机制.0°纤维磨削区比90°纤维磨削区的纤维断裂尺度更加严重,且90°纤维磨削区域上的纤维容易出现拔出.     

酶改善二次纤维结合性能的研究

以二次纤维为研究对象，分别用半纤维素酶和纤维素酶对其进行处理，以改善二次纤维的结合性能，寻找酶处理的最佳条件．并用扫描电镜(SEM)观察二次纤维处理前后表面形态的变化．研究结果表明，提高纸页强度主要靠改善二次纤维的结合性能．半纤维素酶处理时半纤维素与纤维表面的木聚糖反应，打开半纤维素之间氢键的联结，使纤维表面细纤维化并增加润胀，改善了其结合性能．纤维素酶处理时其C1酶破坏纤维素链的结晶结构，使纤维易于润胀，因此增强了二次纤维的结合性能．     

木棉纤维表面吸附特性

利用OCA15EC光学接触角测量仪测试了不同特性液体(如色拉油、废油、机油)在木棉纤维上的静态接触角和动态接触角,研究表明:木棉纤维是一种优良的疏水亲油性纤维,对水的静态接触角为135.89°,对各种油液的静态接触角均小于60°,水在木棉纤维表面能够形成完整的液滴接触角并不随时间变化,而不同油液在木棉纤维表面瞬间铺展,尽管因油液不同铺展速度略有差异,但总体规律类似.木棉纤维对各种液体的吸附特性主要取决于纤维表面蜡质和木棉纤维的大中腔结构,同时也与测试液体特性密切相关.     

超高相对分子质量聚乙烯纤维的表面粘结性能研究

在萃取阶段用表面改性剂溶液对超高相对分子质量聚乙烯（UHMWPE）冻胶纤维进行表面处理，然后经过多级热拉伸制得改性纤维。对萃取液进行了紫外吸光度分析，并对改性前后纤维的表面化学结构、力学性能和表面粘结性能进行了比较。结果表明；经表面处理的纤维表面引入许多极性基团，纤维粘结强度随拉伸倍数增加而提高，纤维粘结性能得到较大改善；表面处理对纤维的力学性能影响不大。其中EVA的改性效果最为明显，3级拉伸后纤维的粘结强度提高了100％．     

聚对苯二甲酸乙二酯的拉曼光谱特性及微观形貌研究

为了研究聚对苯二甲酸乙二酯(PET)分子拉曼振动模式及PET纤维表面微观结构的特性,采用拉曼光谱法及原子力显微术(AFM)对PET纤维进行研究,并对PET纤维分别进行酸、碱、盐处理,获得酸、碱、盐处理前后纤维的拉曼光谱,分析与比较了处理前后拉曼光谱的特性。同时,采用原子力显微镜对处理前后纤维的表面形貌结构进行观察。结果表明,在200~1 750cm-1之间,NaOH处理的PET纤维的拉曼光谱强度高于未经处理的PET纤维,当拉曼频移大于1 750cm-1时,经NaOH处理的PET拉曼峰强度降低,且荧光背景减弱,经H2SO4处理的PET纤维强度显著低于未经处理的PET纤维,经CuSO4处理的PET纤维强度明显增高。原子力显微术测量结果表明,相对未经处理的PET纤维表面,经NaOH处理后的PET纤维表面更为粗糙,经H2SO4处理的PET表面粗糙度降低,经CuSO4处理的PET纤维表面粗糙度增加。PET纤维的拉曼光谱与原子力显微术结果相吻合,表明拉曼光谱与原子力显微术的结合有望成为高聚物物性的表征技术。     

浅析玄武岩纤维在公路沥青混合料中的应用

文章通过室内试验研究玄武岩纤维的表面微观特征、高温性能及吸油性能,进行了玄武岩纤维沥青混合料设计,研究了所设计混合料的路用性能,阐述了混合料在施工过程中的一些控制要点。结果表明,玄武岩纤维可以有效地提高沥青混合料的各项性能,为进一步研究和应用该种新型矿特纤维提供参考。