功能化腈纶纤维材料的开发与环境应用进展

功能化纤维在水处理、空气净化和抗菌除臭等领域的应用研究是材料学的一个重要方向.根据笔者13年来在功能化腈纶纤维材料研制与应用方面取得的成果,回顾并总结了相关领域的研究进展和应用现状.针对水、空气和纺织品领域的典型有毒有害污染物和致病性微生物,以腈纶为原料纤维,通过化学接枝改性、金属离子负载和聚合物负载等技术方法,以化学键合方式将多种功能基团和活性物质固化到纤维结构中,合成一系列同时具备优良机械性能和环境应用性能(离子交换、螯合吸附、抗菌防霉)的功能化腈纶纤维材料,主要性能指标达到或优于国际先进品牌产品;介绍功能化腈纶纤维生产工艺优化和配套设备开发情况,其工艺和设备可形成60 t/a的功能化腈纶纤维生产能力;根据重金属、有机/无机污染物等在功能化腈纶纤维上的吸附/脱附性能,确定功能化腈纶纤维吸附滤芯和过滤床层的结构与参数,与其他功能单元进行集成,形成针对不同应用的综合水质净化装置和有毒有害气体深度净化装置;研发的系列抗菌功能纺织品,具有抗菌效果显著、稳定持久、无溶出、无刺激性等优点.     

抗菌性阳离子活性染料对不同纤维的染色及抗菌性能

采用合成的抗菌性阳离子活性染料对尼龙66、羊毛和腈纶纤维进行了染色和抗菌性能研究.该染料对3种纤维均具有良好的染色性能,3种纤维染色织物具有良好的耐水洗和耐摩擦色牢度,但上染速率和上染率具有一定的差异,染色后的3种纤维织物具有良好的抗菌性能.同时,采用该染料对棉、尼龙66、羊毛和腈纶纤维织物进行了同浴染色性能研究,结果表明:该染料对4种纤维在同浴染色时具有不同的上染速率,同色性具有一定的差异.该染料在水溶液中具有良好的抗菌性能,对大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureas)的最小抑菌浓度(MIC)为10×10-6g/L.     

FFA-3型功能纤维织物抗菌性能研究

报道了对FFA-3功能纤维织物的抗菌性能研究.试验结果证明:FFA-3对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌等都具有良好的抗菌功能,且抗菌能力持久,安全性好.用FFA-3功能纤维、非织造布、织物开发的抗菌防褥疮床单、除臭鞋垫、保健内裤、冰箱除臭保鲜剂等产品投入市场后,用户反映良好.     

聚丙烯腈预氧化纤维织物耐化学试剂性能的研究

本文采用三因素三水平正交试验法测定和分析了聚丙烯腈预氧化纤维织物经过几种主要化学试剂作用后,织物机械性能的变化情况,这对聚丙烯腈预氧化纤维织物在化工劳动保护用品和防腐用品方面的开发应用,具有实用价值。     

标准FZ／T73023——2006应用于竹原纤维织物抗菌性的研究

采用最新标准对竹原纤维织物及毛竹竹粉的抑菌率进行了测定.在奎因法和振荡法中,竹原纤维织物对金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)的抑菌率分别为50.1%和9.0%,时大肠杆菌(8099)的枊菌率分别为75.1%和26.5%,毛竹竹粉的抑菌率均为0.根据新标准评价竹原纤维织物虽有一定的抑茵性,但无抗菌效果,并且毛竹竹粉无抗菌效果.分析认为竹原纤堆自身不舍有抗菌化学物质,其抑菌性能来源于天然、独特的纤雏结构,属于物理抑菌.     

聚丙烯腈螯合纳米纤维的制备及其吸附性能研究

用羟胺试剂与聚丙烯腈纳米纤维通过化学反应将部分氰基转化为偕胺肟基团,制备一种改性的聚丙烯腈纳米纤维,并研究了该纤维对金属Pb2+的吸附性能.结果表明:改性的聚丙烯腈纳米纤维对Pb2+具有较好的吸附性能.     

新型抗菌除臭FFA-3纤维织物的研究

本项研究是以市售纤维织物为原料 ,通过化学反应使纤维织物接枝改性、合成一种新型的功能纤维织物 ,该纤维织物既具有较高的抗菌除臭性能 ,又有较好的机械强度。据国内外报道的抗菌织物及其制品 ,大多是经过抗菌药物整理的 ,属溶出型抗菌织物 ,其缺点是抗菌谱窄 ,耐洗稳定性差 ,随着使用次数的增多而抗菌性能下降。另一类经过接枝改性获得的非溶出型抗菌纤维织物 ,虽然克服了稳定性差的缺点 ,但是由于含有银、锌、铜等金属离子 ,对人体有害 ,且制成的成品色泽较深 ,很难满足较高档次卫生保健品的要求。本成果研制合成出的ＦＦＡ - 3抗菌除臭…     

KJW-50抗菌水刺非织造布的抗菌性及安全性能研究

以FFA抗菌纤维与丙纶纤维混合制备了KJW-50抗菌水刺非织造布,并对其抗菌性及安全性能进行了检测,结果表明FFA抗菌纤维的抑菌圈宽度D=0 mm属非溶出型抗菌纤维,急性经口毒性LD505000 mg/kg达到实际无毒级,对眼无刺激性;KJW-50抗菌水刺非织造布对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌的抑菌率均大于99%,具有良好的抗菌性能,对皮肤无刺激、无致敏反应;KJW-50抗菌水刺非织造布的水萃取液p H值为7.3,达到了GB 18401—2010《国家纺织产品基本安全技术规范》A类产品的要求.     

纳米无机复合抗菌剂制备棉类抗菌织物

目的研制一种新型的棉类抗菌织物。方法将自制的纳米无机复合抗菌剂及变色抑制剂与分散剂、粘合剂等按一定比例配制成整理浆料,然后用涂层法制备抗菌织物,并进行性能测试。结果当浆料中含抗菌剂2%(质量分数)、粘合剂15%(质量分数)、变色抑制剂0.1%(质量分数)时,制备的抗菌织物性能优良:2 h内对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抗菌率均达99.5%以上,且不变色,并有较好的耐洗性。结论本法制备的抗菌织物具有良好的综合性能。     

CHMA医用广谱抗菌耐洗涤织物的应用性能测试及临床应用

制备了CHMA医用广谱抗菌耐洗涤织物。实验表明:该抗菌织物具有抗菌谱广、抗菌作用强、作用时间短和耐洗涤等特点。对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和绿脓杆菌等五十多种细菌具有显著的杀灭和抑制作用。皮肤刺激和过敏试验以及临床应用表明CHMA医用广谱抗菌耐洗涤织物可供人体安全使用。在医疗和公共场所采用该织物制成的各种医用辅料、床单、工作服等,可显著地降低细菌感染率和交叉感染率。     

聚酰胺系纤维及其并列型复合纤维结构与性能的研究

本文以聚酰胺和共聚酰胺纤维及其并列复合丝为对象,研究了共聚物第二单体含量及后加工过程对纤维超分子结构、收缩性能和卷曲性能的影响。结果表明:纤维大分子链卷曲收缩能力和分子间作用力的相互关系是影响纤维上述性能的根本因素。     

高强高模聚乙烯醇纤维的研制(简报)

本文为采用冻胶纺丝方法制取高强高模聚乙烯醇纤维的初步研究结果。聚合体的分子量(■_w)分别为7.5×10~4和10.1×10~4,制得纤维的强度高达115.7cN/tex,模量为1510cN/tex。文中简要地讨论了纺丝工艺、冻胶纤维的结构、冻胶纤维的拉伸及纤维的力学性能。     

PPTA与PBA共混纤维的结构性能

随着聚对苯二甲酰对苯二胺(简称 PPTA)纤维在军工、宇航、航空、交通运输、通讯及其它部门的日益广泛应用,对其性能特别是模量,提出了更高的要求。为了提高 PPTA 纤维的模量,本文利用聚对苯甲酰胺(简称 PBA)纤维的高模量特性,将PPTA 与 PBA 聚合体进行共混纺丝,制成共混纤维。当 PBA 加入量为3—10％时,纤维的强度基本不变,共混纤维经热处理后模量有较大的提高。且含水率进一步下降,从而可改善复合材料的力学性能。     

抗静电聚丙烯纤维的试制研究

作者采用国产添加型抗静电剂,研究了抗静电聚丙烯的最佳配方和流变性能、纺丝与拉伸工艺,制得纤维的力学性质和电性质。研究结果表明:1.添加0.5%的抗静电剂,所纺制的抗静电等规聚丙烯纤维的表面电阻可降到10~7—10~8Ω,耐水洗性好;少量的抗静电剂的添加对其力学性质没有明显的影响;2.抗静电的等规聚丙烯熔体的流动特性比等规聚丙烯好,其粘流活化能也比等规聚丙烯低;3.抗静电聚丙烯纤维的纺丝和拉伸的温度都要比聚丙烯纤维低约5—10℃。     

冷等离子处理碳纤维及其复合材料的性能

本文主要介绍了以冷等离子处理的碳纤维复合多并苯材料。实验表明:以冷等离子处理的碳纤维复合多并苯,不仅具有良好的机械性能,而且还具有较好的电性能。扫描电镜(SEM)和X—射线衍射分析表明,冷等离子处理是改善和提高碳纤维与多并苯复合材料性能的有效方法。     

THE STRUCTURE AND PROPERTIES OF SIOCION HOLLOW FIBRE MEMBRANCE

The Siocion-F hollow fibre was spun by melting spin process and was stretched at room temperature and then was transferred into Siocion-H, Na, K or Ag forms by chemical reactions. The ionic clusters in the membrance were directly observed by TEM method and the water absorption behaviour for these samples was studied. The results showed that the ionic clusters could be directly observed by TEM method, the diffusion rates of water in Siocion-K, Na or H forms were different, the lowest was for Siocion-K and the highest in Sioeion-H, and the ability of water absorption of Siocion-H was increased as the draw ratio of the fibre increased.     

多聚甲醛/二甲基亚砜人造纤维的结构与性能

本文全面地分析了PF/DMSO体系纺制的纤维的结构与性能。发现该种纤维具有结晶度高,取问度高及易原纤化,且原纤的排列方向与纤维轴平行等特点,导致该纤维具有高模量、强耐碱性和较低延伸度,较低勾强等特性。本研究同时探讨了不同凝固浴纺出的纤维结构及性能的差异。初步试验表明,H_2O—NH_3—DMSO凝固休系纺制的纤维的结晶度,结晶尺寸有所降低,纤维的延伸度和勾强相应提高,值得进一步研究和探讨。     

ANISOTROPY OF THE KERATIN FIBRE COMPOSITE

This paper presents a composite model of the natural keratin fibres (wool and hair) whichconsists essentially of isotropic viscoelastic filaments, oriented parallel to each other in the fibreaxial direction, embedded in an isotropic viscoelastic matrix. The model accurately fits the exper-imental data on the fibre axial stress relaxation moduli and provides upper and lower bounds forthe initial/final values for the fibre transverse tensile and shear stress relaxation moduli andtransverse Poisson's ratio. The partially water penertrable filament phase of the composite modelis identified as the microfibrils in the fine structure of keratin. The strong anisotropy of keratinsin mechanical properties and hygral/thermal expansion is analyzed in terms of composite struc-ture and mechanical as well as the thermal/hygral properties of the two constituent phases.     

萨那蒙法测量纤维双折射中应该注意的问题

纤维双折射的测量有许多方法,但萨那蒙法是最常用方法之一。它只需要λ/4波片和检偏器的转动,就能完成其他方法中专用补偿器的作用。而检偏器转过的角度θ理论上等于相位差角δ的一半(θ=δ/2)。由于萨那蒙法主要是测量非整数部分的相位差值;整数部分由纤维斜切面上干涉条纹数确定,故测量中限制少、精度高。加上光学器件配置简单,使该方法具备方便,快速和精确的特点。但多年来人们认为相位差随纤维厚度变化的单调性,而在实测中忽略了①纤维和光学器件放置方向与检偏器转动方向的关系;②纤维本身结构对补偿转动方向的影响;③纤维和光学器件单一放置测量中的非对称性误差等问题。本文从实验和理论上对这些问题给予必要的讨论。认为由于纤维性质和结构的复杂性,运用萨那蒙法时,应首先已知光学器件和纤维的放置方向,才能正确地判断补偿角的正负性,使测量结果准确无误。同时,通过纤维呈正交的二种放置的实测,证实可消除光路中的非对称影响,使结果更为精确。     

粘胶纤维切断刀的腐蚀磨损与寿命

本文分析了粘胶纤维切断刀的腐蚀磨损形貌,并将几种钢经不同表面处理后进行试验。结果表明:镀覆 TiN 的 Cr15Ni18Mo2Cu3或1Cr18Ni12Mo2Ti 不锈钢切断刀能显著提高其寿命。