聚乳酸纤维的改性与应用研究进展

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作者 吴竹平 詹莹韬 +7 位作者 陈江炳 徐煜东 任天翔 严俊峰 缪宏超 许志强 占海华 赵德方 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第5期186-191,共6页

聚乳酸(PLA)纤维作为新兴的绿色环保型材料,存在质脆,耐热性、韧性低,亲水性和抗菌性差等缺陷而限制了其应用。因此,当前PLA纤维研究的重点是功能化与智能化改性,以克服上述局限性。阐述了近年来对PLA纤维的一些物理改性和化学改性研究... 聚乳酸(PLA)纤维作为新兴的绿色环保型材料,存在质脆,耐热性、韧性低,亲水性和抗菌性差等缺陷而限制了其应用。因此,当前PLA纤维研究的重点是功能化与智能化改性,以克服上述局限性。阐述了近年来对PLA纤维的一些物理改性和化学改性研究进展,重点介绍了PLA纤维在医学、电子电器及纺织领域的应用情况。指出了当前PLA纤维改性存在的关键难题,如改性工艺的复杂性与成本、绿色改性方法的局限性、改性效果矛盾等问题,并对PLA纤维未来研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 聚乳酸纤维 可降解高分子聚合物 物理改性 化学改性 应用

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PP/PA6中空橘瓣型复合超细纤维的制备及性能研究 被引量：7

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作者 赵德方 毛加冲 +6 位作者 黄芽 郭薇薇 奚清瑶 李献梅 蔡意 任天翔 占海华 《丝绸》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期44-49,共6页

随着锂离子电池的不断推广与应用,对电池隔膜提出了更薄、更密的要求,对其制备原料的纤维直径提出了更高的技术要求。然而,目前中国产的超细纤维难以满足单丝线密度≤0.5 dtex的要求。本文将聚丙烯(PP)和聚酰胺(PA6)进行双组分复合纺丝... 随着锂离子电池的不断推广与应用,对电池隔膜提出了更薄、更密的要求,对其制备原料的纤维直径提出了更高的技术要求。然而,目前中国产的超细纤维难以满足单丝线密度≤0.5 dtex的要求。本文将聚丙烯(PP)和聚酰胺(PA6)进行双组分复合纺丝,通过在显微镜下观察纺流丝的横截面形态,确定纺丝组件及原料组分比例;在此基础上,通过优选工艺条件,确定纺丝温度、牵伸倍数、纺丝速度;同时对纤维的线密度、拉伸性能和取向度进行了测试分析研究。结果表明:当采用PP与PA6进行中空橘瓣型复合纺丝时,PP螺杆挤出机各区温度为225℃/225℃/230℃/230℃、PA6螺杆挤出机各区温度为270℃/270℃/275℃/275℃、PP纺丝副箱体温度为230℃、PA6纺丝副箱体为275℃、纺丝主箱体温度为270℃、PA6与PP的质量比为40︰60、纺丝速度为2800 m/min、牵伸倍数为3.0时,纤维的可纺性、拉伸性能及取向良好。制备的中空橘瓣型复合超细纤维满足了锂离子电池隔膜用超细纤维直径的要求。 展开更多

关键词 聚丙烯 聚酰胺 中空橘瓣型复合超细纤维 横截面形态 可纺性 加工工艺条件

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聚丙烯超细短纤维锂离子电池隔膜的制备及性能研究 被引量：2

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作者 赵德方 邓安国 +5 位作者 黄芽 郭薇薇 毛加冲 奚清瑶 李献梅 占海华 《丝绸》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期24-30,共7页

电池隔膜作为动力电池关键的内层组件之一,是具有一定技术壁垒的高附加值材料。然而,目前国产的锂离子电池隔膜质量不稳定,很难满足在孔隙率、孔径分布、厚度等方面的技术要求。本研究采用不同分散剂对聚丙烯(PP)超细短纤维处理,改善其... 电池隔膜作为动力电池关键的内层组件之一,是具有一定技术壁垒的高附加值材料。然而,目前国产的锂离子电池隔膜质量不稳定,很难满足在孔隙率、孔径分布、厚度等方面的技术要求。本研究采用不同分散剂对聚丙烯(PP)超细短纤维处理,改善其在浆料中的分散性能,解决了PP超细短纤维分散性差的难题,并采用湿法抄造工艺制备锂离子电池隔膜。结果表明:当采用长度为3 mm的PP超细短纤维,并经预处理后添加8%十二烷基苯磺酸钠(SDBS)与2%有机硅消泡剂,配制成浆料,经抄纸、烘干、135℃热压处理制备的PP锂离子电池隔膜较为理想,制备的电池隔膜兼具良好的力学性能、热稳定性及优异的物理性能,纵向拉伸强度、孔隙率和厚度可达到220.7 MPa,50.6%和21.3μm,性能可媲美商业化的PP锂离子电池隔膜。 展开更多

关键词 聚丙烯 超细纤维 分散性能 锂离子电池隔膜 湿法抄造工艺 孔隙率

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异形截面复合导电涤纶纤维的制备及性能

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作者 张炯 许志强 +7 位作者 陈江炳 詹莹韬 黄芽 高占岭 徐煜东 马金星 占海华 赵德方 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期164-169,共6页

设计并制备了规格为22 dtex/3 f的4种不同截面(一字型、两点型、三点型、皮芯型)导电涤纶纤维,并对纤维截面形状、成品颜色、取向度、拉伸性能、导电性能、热稳定性等进行了测试与比较。结果表明,无论选用何种截面,加入碳纳米管/炭黑导... 设计并制备了规格为22 dtex/3 f的4种不同截面(一字型、两点型、三点型、皮芯型)导电涤纶纤维,并对纤维截面形状、成品颜色、取向度、拉伸性能、导电性能、热稳定性等进行了测试与比较。结果表明,无论选用何种截面,加入碳纳米管/炭黑导电母粒后纤维均具有优异的导电性能(单位电阻处于10~7Ω/cm);相较于皮芯型导电纤维,选用异形截面(一字型、两点型、三点型)在一定程度上降低了纤维内部的均匀性,增加了纤维在制备过程中的取向难度,导致制备得到的纤维取向度以及拉伸断裂强度略有降低,但4种纤维的热稳定性差异不大;异形截面导电纤维能够得到与皮芯型导电纤维相近的导电性能,但由于异形截面导电纤维中裸露在外的碳纳米管/炭黑导电组分减少,其纤维成品颜色明显浅于皮芯型导电纤维,扩大了该类导电纤维的应用范围。 展开更多

关键词 异形截面 导电涤纶纤维 导电性能 拉伸性能 热稳定性

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连续碳纤维热塑性预浸料及其复合材料制备研究进展

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作者 许恬甜 占海华 +5 位作者 陈立峰 沈伟 杜诚杰 邹专勇 姚江薇 赵德方 《工程塑料应用》 2025年第10期229-236,共8页

综述了国内外连续碳纤维热塑性预浸料及对应的连续碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTPs)制备技术的最新研究进展情况。重点从预浸料制备技术、复合材料成型工艺及界面改性方法三个方向系统梳理了研究成果:介绍了溶液浸渍、熔融浸渍、粉末... 综述了国内外连续碳纤维热塑性预浸料及对应的连续碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTPs)制备技术的最新研究进展情况。重点从预浸料制备技术、复合材料成型工艺及界面改性方法三个方向系统梳理了研究成果:介绍了溶液浸渍、熔融浸渍、粉末浸渍等预浸料制备技术;分析了模压成型、层压成型、缠绕成型等复合材料成型工艺;阐述了等离子体处理、上浆剂改性、纳米粒子改性等界面改性方法。指出采用多技术协同可制备性能更优异的预浸料,选取合适的成型工艺参数并改良成型工艺能提升CFRTPs性能,选用合适的界面改性技术可改善CFRTPs的界面性能。 展开更多

关键词 碳纤维 热塑性预浸料 复合材料 成型工艺 界面改性

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低强度LVPET/COPET皮芯复合长丝的制备及性能研究 被引量：3

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作者 任天翔 孙潇潇 +5 位作者 滕晓波 石佩玉 戚栋明 马金星 赵德方 占海华 《丝绸》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期38-43,共6页

可手撕纺织品作为近年来新型纺织材料的研究热点之一,人们对其可撕裂性能和服用性能提出了更高的要求。文章分别以低黏度聚酯(LVPET)和水溶性聚酯(COPET)作为皮层和芯层,通过熔体复合纺丝工艺制备低强度皮芯复合FDY长丝。通过光学显微... 可手撕纺织品作为近年来新型纺织材料的研究热点之一,人们对其可撕裂性能和服用性能提出了更高的要求。文章分别以低黏度聚酯(LVPET)和水溶性聚酯(COPET)作为皮层和芯层,通过熔体复合纺丝工艺制备低强度皮芯复合FDY长丝。通过光学显微镜观察复合纤维的横截面皮芯结构形态,确定合适的原料组分配比,优化了纺丝温度、牵伸倍数、纺丝速度等工艺参数;进一步地,对所制备纤维的取向度及拉伸性能进行了测试分析。研究结果表明,LVPET与COPET螺杆挤出机各区温度分别为285℃/285℃/285℃/285℃/285℃和284℃/284℃/284℃/284℃/285℃,LVPET与COPET纺丝箱体温度分别为282℃和280℃,第二热辊温度为90~115℃、LVPET与COPET的质量比为50︰50、牵伸倍数为2.7、纺丝速度为3000 m/min时,制得的171 dtex皮芯型复合长丝的可纺性及力学性能良好,满足可手撕纺织品对纤维强度的要求。 展开更多

关键词 低强度纤维 低黏度聚酯 水溶性聚酯 皮芯型复合长丝 熔体复合纺丝工艺 可手撕纺织品

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SiO_(2)原位诱导/硅烷修饰全棉网孔水刺材料疏水改性研究 被引量：2

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作者 李思婧 李娜娜 +3 位作者 郭康杰 徐婧婧 朱雨琪 张寅江 《毛纺科技》 CAS 北大核心 2021年第8期1-5,共5页

为实现全棉网孔水刺材料更广泛应用于卫生护理领域,在全棉网孔水刺材料上进行SiO_(2)原位诱导生长形成多级微纳米结构,并与十六烷基三甲氧基硅烷协同构建材料疏水性能。利用正交试验设计与静态接触角参数确定最佳疏水整理工艺为:以0.4 m... 为实现全棉网孔水刺材料更广泛应用于卫生护理领域,在全棉网孔水刺材料上进行SiO_(2)原位诱导生长形成多级微纳米结构,并与十六烷基三甲氧基硅烷协同构建材料疏水性能。利用正交试验设计与静态接触角参数确定最佳疏水整理工艺为:以0.4 mol/L正硅酸四乙酯,原位生长20 min,再用十六烷基三甲氧基硅烷乙醇水解液处理9 h,改性全棉网孔水刺材料接触角达到140.7°。后借助场发射扫描电镜、傅里叶变化红外光谱、热重分析仪等对最佳工艺处理材料各阶段进行表征与分析。经最佳工艺处理后,材料表面构建多级微纳米SiO_(2)结构与被低表面能硅烷所修饰,二者协同提升材料疏水性能,可为全棉水刺医用敷料接触层开发提供参考。 展开更多

关键词 全棉网孔水刺材料 多级微纳米结构 十六烷基三甲氧基硅烷 正交试验设计 静态接触角

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单向CF/PA6复合材料性能劣化及老化寿命预测 被引量：1

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作者 余冰 任天翔 +5 位作者 缪宏超 陈立峰 沈伟 王伟 赵德方 占海华 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期116-122,共7页

利用热压成型工艺制备出碳纤维(CF)/尼龙6(PA6)复合材料单向板,并将复合材料试样置于蒸馏水热水浴中,分别在25,60,80℃下进行不同时间的湿热老化,再对湿热老化后复合材料试样进行吸湿测试、三点弯曲测试、微观形貌表征,探究复合材料的... 利用热压成型工艺制备出碳纤维(CF)/尼龙6(PA6)复合材料单向板,并将复合材料试样置于蒸馏水热水浴中,分别在25,60,80℃下进行不同时间的湿热老化,再对湿热老化后复合材料试样进行吸湿测试、三点弯曲测试、微观形貌表征,探究复合材料的吸湿规律、力学性能劣化规律和微观形貌变化,并对复合材料的长期寿命进行预测。结果发现,复合材料在25,60℃下的吸湿行为基本符合Fick扩散定律,而80℃下在老化最后阶段出现了背离Fick扩散定律现象。复合材料的弯曲强度随老化温度、老化时间的增加呈下降趋势,分别在25,60,80℃下老化120 d后,试样弯曲强度分别下降了22.78%,25.0%,26.25%。但是老化温度、老化时间对弯曲弹性模量无显著影响,且CF与PA6树脂之间的界面黏合性能随着温度、时间的增加逐渐变差。以绍兴2021年平均温度作为服役温度,基于加速老化测试模型和阿伦尼乌斯理论建立了CF/PA6复合材料在服役环境下剩余弯曲强度的预测模型,可预测到1 400 d后,CF/PA6复合材料的弯曲强度保留率在64.8%左右。 展开更多

关键词 CF/PA6复合材料 吸湿行为 弯曲性能 微观形貌 寿命预测

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高性能聚苯硫醚长丝的制备工艺 被引量：2

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作者 许志强 陈江炳 +7 位作者 詹莹韬 徐煜东 占海华 黄芽 高占岭 滕晓波 任春颖 赵德方 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期149-154,共6页

采用熔融纺丝方法通过纺丝组件的设计制备了高性能聚苯硫醚(PPS)长丝,确定了原料干燥、熔融、喷丝及缓冷区温度和吹风等条件的工艺参数,探讨了纺丝温度、纺丝速度、牵伸温度、定型温度、牵伸倍数等纺丝工艺参数对PPS纤维可纺性和力学性... 采用熔融纺丝方法通过纺丝组件的设计制备了高性能聚苯硫醚(PPS)长丝,确定了原料干燥、熔融、喷丝及缓冷区温度和吹风等条件的工艺参数,探讨了纺丝温度、纺丝速度、牵伸温度、定型温度、牵伸倍数等纺丝工艺参数对PPS纤维可纺性和力学性能的影响,确定了最佳纺丝加工工艺参数。结果表明,喷丝时初始压力控制在12 MPa以上,PPS螺杆挤出机各区温度分别为310,320,320,325,330℃,纺丝温度为300~315℃,缓冷区温度为295~310℃,纺丝速度为2 650 m/min,总牵伸倍数为4.9倍,第一热辊、第二热辊和第三热辊温度分别为95,110℃和140℃,制得规格为299 dtex/48 f PPS纤维具有良好的可纺性和优异的力学性能,拉伸断裂强度和断裂伸长率分别可达4.04 cN/dtex和16.4%。 展开更多

关键词 聚苯硫醚纤维 熔融纺丝 加工工艺条件 可纺性 力学性能

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熔纺PE/PP复合超细FDY丝的制备工艺 被引量：2

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作者 毛加冲 任天翔 +5 位作者 许志强 葛烨倩 徐煜东 马金星 赵德方 占海华 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期58-63,共6页

采用聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)切片为原料,使用双螺杆挤出机并配以特定的纺丝组件,通过双组分熔体复合纺丝法成功制备了PE/PP皮芯型复合超细全拉伸丝(FDY丝)。为获得高质量的超细FDY丝,对纺丝工艺条件进行了探讨与优化,确定了干燥条件、... 采用聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)切片为原料,使用双螺杆挤出机并配以特定的纺丝组件,通过双组分熔体复合纺丝法成功制备了PE/PP皮芯型复合超细全拉伸丝(FDY丝)。为获得高质量的超细FDY丝,对纺丝工艺条件进行了探讨与优化,确定了干燥条件、螺杆温度、纺丝温度、牵伸温度、牵伸倍数、定型温度、卷绕速度等主要工艺参数;并对FDY丝的取向度、力学性能、线密度进行了测试分析研究。结果表明:当PE(皮层)与PP(芯层)质量配比为40∶60时,光学显微镜下复合纤维横的截面形态能呈现出完整且均匀的皮芯型结构;当PE螺杆挤出机各区温度为202,206,206,206,206℃,PP螺杆挤出机各区温度为258,260,260,260,260℃,PE纺丝箱体温度为206℃,PP纺丝箱体温度为248℃时,复合纤维纺丝过程稳定且纤维成型良好;当牵伸温度为60℃、牵伸倍数为4.15倍、定型温度为105℃、卷绕速度为3200 m/min时,FDY丝的可纺性、取向度以及力学性能良好。在最佳纺丝工艺条件下制备的规格为144 dtex/288 f皮芯型复合超细FDY丝能够满足超细纤维对直径和力学性能的要求。 展开更多

关键词 聚乙烯 聚丙烯 皮芯型复合超细FDY丝 纺丝工艺条件 可纺性

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湿法水刺可分散材料手感风格评价

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作者 张寅江 占海华 +2 位作者 邹专勇 洪剑寒 孟旭 《毛纺科技》 CAS 北大核心 2020年第6期19-23,共5页

为探究湿法成网水力缠结可分散材料的手感客观参数对其综合手感的影响,利用手感软度分析仪对湿法水刺可分散材料进行手感客观测定,根据主观评价求得的均值作为手感风格综合评价依据,利用逐步回归模型对手感客观参数进行系统筛选。结果表... 为探究湿法成网水力缠结可分散材料的手感客观参数对其综合手感的影响,利用手感软度分析仪对湿法水刺可分散材料进行手感客观测定,根据主观评价求得的均值作为手感风格综合评价依据,利用逐步回归模型对手感客观参数进行系统筛选。结果表明:与材料手感主观评价值关系密切的客观参数为:柔软度、平滑度和硬挺度,且主观评价值与柔软度、平滑度呈负相关,与硬挺度呈正相关。同时主观评价值与柔软度、平滑度和硬挺度的偏相关系数分别为-0.970,-0.854和-0.808。可为开发高品质手感的湿法水刺可分散材料提供参考。 展开更多

关键词 手感风格 湿法水刺 主客观评价 逐步回归 柔软度 平滑度 硬挺度

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