新型热塑性聚酰胺弹性纤维的制备及性能研究

来源 :浙江理工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:aulanb
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
热塑性聚酰胺弹性体(TPAE)是以芳香族聚酰胺或脂肪族聚酰胺为硬段、以聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)、聚四氢呋喃(PTMG)等聚醚二醇为软段组成的一类嵌段共聚物。与热塑性聚氨酯弹性体(TPU)、热塑性聚酯弹性体(TPEE)、热塑性聚烯烃弹性体(TPO)等热塑性弹性体相比,TPAE在热塑性弹性体中起步较晚,但因为TPAE具有优良的物理、化学性能,在工程领域得到了一定的应用,而未见有纤维领域的应用报道。目前常见的弹性纤维主要有聚氨酯弹性纤维、聚烯烃弹性纤维以及双组分复合卷曲纤维等,这些具有不同物理化学性能的弹性纤维分子结构的不同、产生弹性的机理不同及制备工艺的差异,使得其应用范围受到了限制。为此本文以TPAE切片为原料,采用熔融纺丝法制备热塑性聚酰胺弹性纤维,主要探讨了TPAE原料的热性能、流变性能及化学结构,研究了牵伸热定型等工艺对热塑性聚酰胺弹性纤维性能的影响,为该类弹性纤维的产业化提供一定的借鉴。首先,选择两种不同邵氏硬度的TPAE原料,通过DSC、TG、熔融指数、相对黏度、旋转流变、~1H-NMR等测试方法对TPAE切片的结构与性能进行了表征。结果表明,邵氏硬度低的TPAE与邵氏硬度高的TPAE相比,熔点、热结晶温度以及失重5%时的热分解温度低,相对黏度大,熔融指数小,且邵氏硬度低的TPAE切片储能模量、损耗模量及复数黏度受时间和温度的影响更为敏感。两种不同邵氏硬度的TPAE切片硬段组成相同,均为PA6,软段组成均含有PPG,除此之外,邵氏硬度高的软段组成还含有PTMG,邵氏硬度低的还含有PEG。其次,以两种不同邵氏硬度的TPAE为原料,在卧式微量单孔挤出机中进行熔融挤出得到初生丝,再经过牵伸和热定型制备出热塑性聚酰胺弹性单丝,并采用单纱强力机、INSTRON万能强力机等对单丝的性能进行了评价。结果表明,牵伸工艺对单丝弹性回复性的影响较大,热定型条件的影响较小。在相同纺丝牵伸条件下,邵氏硬度高的TPAE单丝强度高,邵氏硬度低的TPAE单丝强度低;在定伸长30%条件下,邵氏硬度高的TPAE单丝弹性回复率最高值为75.9%、邵氏硬度低的TPAE单丝弹性回复率最高值为90.4%,随着TPAE邵氏硬度的降低,单丝弹性回复率增大。对邵氏硬度低的TPAE制得的单丝进行五次拉伸循环测试,其具有良好的弹性回复稳定性。最后,在第三章TPAE单丝工艺研究和性能分析的基础上,选择弹性回复性较好的TPAE切片(邵氏硬度低的TPAE)在企业中试试验设备上进行了TPAE复丝的制备,并探究了不同牵伸倍数、热定型条件以及线密度对TPAE纤维性能的影响。结果表明(1)随着牵伸倍数的增加,TPAE弹性纤维的取向结晶度、断裂强度以及热收缩率逐渐增大;经过牵伸的TPAE纤维弹性回复率比未牵伸的UDY初生纤维有较大幅度的提高,但牵伸倍数的变化对其影响不大。(2)不同的热定型条件对纤维的各项性能指标总体影响较小,其中热定型温度为100°C、热定型方式为前定型下所得到的TAPE弹性纤维弹性回复性能较好。(3)不同线密度对TPAE弹性纤维的性能存在一定影响,线密度过大时所制得的纤维手感较硬,过小时在纺丝过程中易产生飘丝、断头现象,线密度为291.1 dtex和273.0dtex时纤维纺丝过程中较稳定且手感适中,两者综合性能接近且良好。本文以TPAE为原料,采用熔融纺丝法成功制备了TPAE弹性纤维,并探究了两种不同性能的原料以及加工工艺对纤维性能的影响。在优化的工艺条件下,低邵氏硬度TPAE纺制的纤维,15%和30%定伸长条件下弹性回复率分别达到95.5%和93.3%,因此可以针对纤维的弹性回复率,开发其在不同弹性织物上的应用,期望为TPAE弹性纤维的产业化提供有益的借鉴。
其他文献
随着经济水平的发展,我国花卉产业的种植面积和产值一直在稳步提升。顺应各行业“机器换人”的新趋势,各类花卉移栽机构也逐渐在花卉产业实际生产过程中投入使用。论文针对国内花卉产业特点对移栽机构进行研究,对花卉盆栽农艺要求进行分析并完成轨迹设计,提出一种基于五杆机构的轻简型花卉自动盆栽机构,并完成机构优化、结构设计、虚拟仿真,并利用光电传感器实现自动识别功能,试制样机并完成机构移栽试验。论文主要研究内容如
学位
2021年1月1日《中华人民共和国民法典》出台,在“环境污染和生态破坏责任”这一章中纳入环境侵权惩罚性赔偿,围绕《民法典》这一新增产生诸多争议。主要争议集中在三点:一是惩罚性赔偿引入是否具有合理性;二是惩罚性赔偿的适用范围争议;三是《民法典》1232条如何在实践中适用。在争议声中,《最高人民法院关于审理生态环境侵权纠纷案件适用惩罚性赔偿的解释》出台,对争议的相关问题做出了解释,却依旧没能解决这三个
学位
作为计算机视觉领域中被广泛关注的方向之一,三维物体识别被大量运用于无人驾驶,智能机器人等领域。与其紧密相关的双目视觉立体匹配算法,近些年来也随着新兴算法地提出被不断改良。本文对双目视觉立体匹配的研究做出方法上的创新,不仅对经典立体匹配方法做出改进,并且将目光转向了效率更高的结合深度学习的立体匹配方法,主要研究成果如下:(1)为了提升经典立体匹配方法中在遮挡区域和深度不连续区域中的匹配效果,本文提出
学位
随着纺织行业的智能化发展,织物质量检测技术被广泛应用。由于织物疵点在生产过程中的不可避免性,使得相关检测技术成为研究的重点对象。相较于传统机器学习检测方法存在的速度慢、泛化能力差等问题,基于深度学习的检测方法以其特有的类人神经网络模型,可以更有效地完成复杂场景下的检测任务,同时具备良好的检测性能和泛化能力。因此,基于深度学习技术研究织物疵点的检测方法是有必要的。目前基于深度学习的检测算法可分为单阶
学位
Artin-Schelter正则代数被认为是非交换射影空间的齐次坐标环,Calabi-Yau代数源于Calabi-Yau流形上同调镜像对称的研究,它们是非交换领域中两类极为重要的研究对象.斜Calabi-Yau代数是这两类代数的有机统一,它具有一个重要的同调不变量Nakayama自同构.精确刻画Nakayama自同构对Artin-Schelter正则代数和Calabi-Yau代数的研究具有重要意义
学位
随着中国经济水平的不断发展,人民生活水平的不断提高,越来越多的家庭选择让孩子进行留学。留学中介服务机构A公司乘着政策红利和市场扩张时期进入留学行业以来,现在逐渐进入发展瓶颈期,加之2020年新冠疫情的冲击,整个留学服务市场都收到了非常巨大的影响。A公司2020年至2021年统计数据显示,两年的盈利总和较2019年一年仅提升10%左右。2010年以来,中国留学服务市场也发生了巨大改变,越来越多的留学
学位
集中供热作为我国北方城市的重要供暖手段,由于智慧化供热水平较低,运行调控手段无法达到国外的先进水准,供暖消耗过大。因此,本文以智慧供热为目标,基于我国严寒地区实际工程项目“KF集中供热系统”,利用智能算法对集中供热管网的管道阻力系数辨识技术与供热负荷预测技术进行研究。针对实际管道阻力系数难以获取的问题,提出了一种基于差分进化法辨识供热管道阻力系数的方案。本文首先基于图论、网络矩阵以及质量能量守恒定
学位
调线机构作为无缝内衣机送纱系统的核心机构,具有8路调线器,每路调线器有3类共8号调线手指,可以实现多组6色调线换纱编织。为满足当前针织品复杂花型的需求,需要调线机构不断调线换纱,输送不同种类的纱线参与织物的编织。调线机构主要负责准确垫放并输送纱线,其工作位置决定了织针钩纱时的垫纱角度,继而影响添纱组织的编织质量,因此需要确定适用于内衣机的调线添纱工艺理论。在调线机构调线换纱时,若过早进入工位等待编
学位
固液离心泵作为采矿系中浆料输送的重要主要的动力设备之一,其主要作用是完成含有颗粒矿浆的输送工作。因此,泵流道内的流动状态为复杂的颗粒-水两相流,对泵的设计和使用要求较高,极易产生固液离心泵的运行不稳定、效率低下的问题。为揭示固液泵内两相流动规律,本文以一台设计流量为50m~3/h,额定转速为1480rpm的矿用固液离心泵作为研究对象。设计了一套固液泵浆料输送实验系统,并完成了固液泵的清水工况性能测
学位
为解决分散染料与纤维间弱作用力造成的热迁移以及丙纶、芳纶染色性差的难题,本论文将双吖丙啶结构引入染料分子中,设计合成了8支新型疏水反应性染料,并应用于涤纶、丙纶和芳纶等合成纤维的染色,优化了染色固色工艺,系统研究了染料分子结构与染固色效果之间的构效关系。主要研究内容与结果如下:1.以苯基三氟甲基双吖丙啶结构为反应性片段、[4-(N-羟乙基-N-乙基)氨基]偶氮苯衍生结构为发色体、酯基为桥接基设计合
学位