空皮芯复合纤维取向度和结晶度的测定
纺织材料学2010A卷及答案
浙江理工大学2009 —2010 学年第 2 学期《纺织材料学B 》期末试卷( A )卷班级:学号:姓名:本试卷满分100分。
考试时间2小时。
一、名词解释(每题2分,共20分)1、复合纤维2、溶液纺丝3、纤维的取向度4、吸湿等温线5、纤维的初始模量6、纤维的应力松弛7、纤维的双折射8、纱线的捻向9、织物风格10、织物的结构相二、填空题(每题1分,共15分)1、按纤维性能分类,芳纶纤维属于纤维。
2、锦纶6的化学名称为。
3、纤维的取向结构使纤维的力学性能、光学、热学性能、吸湿膨胀性等产生。
4、棉纤维的天然转曲是由于次生层中原纤排列而成。
5、细度为200D的锦纶6长丝纱,其细度为公支。
6、纤维从放湿达到的平衡回潮率在数值上总是从吸湿达到的平衡回潮率。
7、纤维的初始模量,则其制品比较柔软。
8、高于玻璃化温度时,纤维处于态。
9、纤维的性质对短纤纱中纤维的径向分布规律影响很大,当其他条件相同时,则长纤维优先向转移。
10、纤维间相互移动时,产生粘-滑现象的本质原因是。
11、羊毛出现毡缩的必要条件是。
12、捻度为60捻/10cm,粗细为25tex的纱线特克斯制捻系数为。
13、截面中平均根数为100根纤维的纱线极限不匀率为。
14、织缩率是表示纱线在织物内__ _ __。
15、经纱或纬纱采用不同纤维原料的纱线织成的织物称为____________。
三、选择题(每题1分,共20分)1、羊毛纤维是()。
(1)单细胞纤维(2)非细胞组织纤维(3)多细胞纤维2、天然纤维中,取向度最高的是_____。
(1)棉(2)麻(3)毛3、浸润性好的纤维,水滴与纤维之间接触角。
(1)小(2)大(3)无关4、羊毛纤维经过拉伸后,大分子从α型转变为β型是属于。
(1)构型改变(2)构象改变(3)超分子结构改变5、吸湿性小的纺织材料,。
(1)加工性能和服用性能好(2)强伸性能好(3)电绝缘性能好6、棉、麻等天然纤维素纤维随着回潮率的上升,其强度。
(99-05)东华大学纺织材料学历年真题及答案
中国纺织大学1999年硕士研究生招生考试试题招生专业:纺织工程考试科目:纺织材料学一、名词解释(每题3分)1.纤维的两相结构:纤维的微结构,同时存在结晶态与非晶态两种形式。
结晶态与非结晶态相互混杂的结构称为两相结构。
一般认为线型大分子上一部分链段形成晶体结构,一部分链段形成非晶态结构,一个纤维分子穿过很多微晶体,两相结构的模型有缨状微胞结构、2.:表示二级原棉,手扯长度为29cm,锯齿白棉。
3.纺织材料的耐疲劳性能:纺织材料在较小外力,长时间反复作用下,塑性变形不断积累,当积累的塑性变形值达到断裂伸长时,材料最后整体破坏的现象。
4.非织造布:由纤维层(定向或非定向铺置的纤维网或纱线)构成,也可再结合其他纺织品或非纺织品,经机械或化学加工而成的制品。
5.哈密尔顿转移指数M:衡量混纺纱中不同品种的纤维在截面上向外或向内颁布程度的指标。
6.变形丝:化纤原丝在热和机械作用下,经过变形加工使之具有卷曲、螺旋、环圈等外观特性而呈现蓬松性伸缩性的长丝纱,称为变形丝或变形纱。
包括高弹变形丝、低弹变形丝、空气变形丝、网络丝。
7.热机械性能曲线:高聚物受力变形或初始模量等随温度变化而变化的曲线。
8.织物风格:(广义)织物本身所固有的物理机械性能作用于人的感觉器官(触觉、视觉、听觉)所产生的综合效应。
(狭义)织物的某种物理机械性能通过人手的触觉所引起的综合反应(手感)。
9.合成纤维和再生纤维:合成纤维是以石油、煤、天然气及一些农副产品等低分子作为原料制成的单体后,经人工合成获得的聚合物纺制成的化学纤维,如涤纶、锦纶6、锦纶66、腈纶等。
再生纤维是以天然聚合物为原料,经过化学和机械方法制成的化学组成与原高聚物基本相同的化学纤维,如粘胶纤维、铜氨纤维等。
10.克罗(Clo)值:在室温21℃,相对温度小于50%,气流为10cm/s(无风)的条件下,一个人静坐不动,能保持舒适状态,此时所穿衣服的热阻力为1克罗值。
CLO越大,则隔热,保暖性越好。
皮芯型低熔点聚酯复合纤维的生产及热缩性能评价
2020年01月皮芯型低熔点聚酯复合纤维的生产及热缩性能评价吴文锟(厦门翔鹭化纤股份有限公司,福建厦门361026)摘要:文章围绕皮芯型低熔点聚酯复合纤维(COPET/PET)的生产及热缩性能进行了探讨,采用理化方法以及显微方法对实验对象进行了检测研究和分析,最终对聚酯复合纤维实验对象的性能进行鉴定和评价,供相关人士参考。
关键词:低熔点;皮芯型;聚酯复合纤维在纺织行业中,皮芯型低熔点聚酯复合纤维(COPET/PET)是一种常见的纤维材料,具有多种应用优势,目前广泛用于手术口罩、汽车内饰等领域。
本文以皮芯型低熔点聚酯复合纤维为例,围绕该纤维的生产工艺流程及在不同处理温度和不同处理时间下的纤维性能特征、变化情况进行了分析,对聚酯复合纤维进行定性评价。
1生产流程及实验部分我司的皮芯型低熔点聚酯复合纤维(COPET/PET),皮层为熔程在110~150℃的改性低熔点聚酯(COPET),芯层为常规半消光聚酯(PET)。
我司采用皮芯复合比为50:50,在纺丝过程中不易造成皮层断裂,具有良好的物理、机械性能,热粘合性能优良。
低熔点聚酯(COPET)流程简要介绍:采用半连续间歇操作(一酯化两缩聚)的工艺流程,在聚合过程中引入第三、第四单体,改变普通PET 的分子链规整性,从而使熔点降低,形成低熔点聚酯复合纤维所需的无定型态低熔点聚酯切片(COPET)。
将配制好的PTA/EG 浆料(含第三、四单体),经泵送往酯化釜进行反应,通过酯化塔将水/EG 分离,不断去除酯化反应生成的水。
酯化完成后,物料移料至第一缩聚反应釜,将少量改性助剂加入后,升温并采用分段真空程序控制,达到聚合物反应所需的温度及真空度。
达到一定聚合度后移入终缩聚反应釜继续反应,终缩聚反应釜配备空冷系统、熔体自循环齿轮泵、德国MARIMEX 在线式粘度计、高真空绝压变送表控制反应温度、熔体出料量、动力粘度、压力,有效控制产品的反应进程,减少副反应产物的生成,反应结束时开启出料三通阀,从铸带头出料,进入切粒系统切粒。
纤维含量测试实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在了解纤维含量测试的基本原理和操作方法,通过实际操作,掌握纤维含量测试的实验流程,并对实验结果进行分析,以期为纤维产品的质量评价提供参考。
二、实验原理纤维含量测试是通过对纤维样品进行化学分析,测定其中各种纤维成分的含量。
实验中,常用的方法有重量法、比色法、荧光法等。
本次实验采用重量法进行纤维含量测试。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:(1)纤维样品:棉、麻、羊毛、涤纶、腈纶等。
(2)化学试剂:硫酸、氢氧化钠、硝酸、氢氧化钾等。
(3)溶剂:盐酸、酒精、乙醚等。
2. 实验仪器:(1)电子天平:用于称量样品。
(2)分析天平:用于称量试剂。
(3)烧杯、试管、漏斗、玻璃棒、滴定管等。
四、实验步骤1. 样品准备:将纤维样品剪成适当大小的碎片,放入烧杯中。
2. 浸泡:向烧杯中加入适量的溶剂,将样品浸泡一段时间,使纤维充分溶解。
3. 过滤:将浸泡后的样品进行过滤,去除杂质。
4. 称量:将过滤后的溶液转移至烧杯中,用电子天平称量溶液的质量。
5. 消化:向烧杯中加入适量的硫酸和氢氧化钠,将溶液进行消化,使纤维成分转化为可溶性物质。
6. 定量:将消化后的溶液进行滴定,根据滴定结果计算各种纤维成分的含量。
7. 结果分析:对实验结果进行分析,评价纤维样品的质量。
五、实验结果与分析1. 实验结果:(1)棉纤维含量:XX%(2)麻纤维含量:XX%(3)羊毛纤维含量:XX%(4)涤纶纤维含量:XX%(5)腈纶纤维含量:XX%2. 结果分析:根据实验结果,可以得出以下结论:(1)棉纤维含量较高,说明该纤维样品中棉纤维成分较多。
(2)麻纤维含量次之,说明该纤维样品中麻纤维成分也较多。
(3)羊毛纤维含量较低,说明该纤维样品中羊毛纤维成分较少。
(4)涤纶纤维和腈纶纤维含量较低,说明该纤维样品中合成纤维成分较少。
六、实验总结本次实验通过纤维含量测试,掌握了纤维含量测试的基本原理和操作方法。
在实验过程中,应注意以下几点:1. 严格遵循实验步骤,确保实验结果的准确性。
中空皮芯复合纤维取向度和结晶度的测定
中空皮芯复合纤维取向度和结晶度的测定杨旭俭!何艳军!天津工业大学改性与功能纤维天津市重点实验室"天津!%""!8"#!摘!要"!本文在制备了含有"!#"b,3的乙烯!醋酸乙烯共聚物"X4D#$聚丙烯"J J#共混切片的基础上%以J J为皮层&X4D$J J共混物为芯层%采用熔融纺丝工艺制备出了皮芯复合中空纤维’通过采用声速仪&IP射线衍射"Q I=F#等分析与检测手段对纤维取向度和结晶度进行了测定’结果表明(X4D含量的增加%纤维的结晶度明显降低)拉伸大大提高了纤维的取向度和结晶度’!关键词"!中空复合纤维)结晶度)取向度!!对于纤维结构的研究"一般采用两相结构理论$即认为纤维的微细结构是由结晶区和非结晶区组成%在结晶区中"组成纤维的大分子呈有序排列状态&在非结晶区中"大分子为无序排列状态%表征纤维结构的参数一般有聚合度’链段长度’结晶度与结晶区分布’取向度与取向度分布’微细结构尺寸等"其中结晶度与取向度是较常用的两个指标(!P%)%纤维取向度是纤维在拉伸过程中微晶体产生的方向效应"即取向效应%取向度就是表示纤维的晶体轴沿着拉伸方向排列的平行程度或择优取向程度%纤维的取向度对纤维的机械强度’弹性模量及其它机械性能都有直接的影响"因此对纤维取向度进行测定有着非常重要的实际意义%结晶度是表征高聚物的重要结构参数"高聚物结晶度的测定在理论上和实际上都是一个重要而又复杂的课题(+P))%通常的熔融纺丝工艺制备的纤维为均匀的圆形"为了得到改性’差别化纤维"各种异形截面和中空纤维也得到了开发"已经开发出了单中空’四中空和七中空纤维(8P:)"这些纤维在用作保温材料和填充材料方面具有优良的性能"但这些纤维只有一种成分构成%本实验采用熔融纺丝法制备出粗细均匀的中空皮芯复合纤维"其特点在于其横截面包含一个皮层及一个具有中空部分的芯层%由于芯层为X4D*J J共混物"具有吸油的特性"因此该纤维可以用来吸附油性香料’抗菌剂及驱蚊液等"用作床单’被絮’床单’窗帘’枕头’地毯’玩具等等织物的填充物"以达到一定的医疗保健等功效%!!实验部分!$!!实验样品中空复合纤维是通过熔融纺丝自行研制的"其皮层采用聚丙烯树脂!J J#"芯层采用聚丙烯树脂*乙烯P醋酸乙烯共聚树脂!J J* X4D#%!$#!声速法测中空复合纤维取向度采用B B ZP!型声速仪"用多点法测中空复合纤维的声速取向因子V9%!$%!IP射线衍射分析#Q I=F$采用美国7=‘L X=D I BF/F A B2E4R+ )X=型IP 射线衍射仪!将中空复合纤维平行绕成束进行赤道反射连续扫描!扫描范围#!e )!)"g !对最强衍射峰进行方位角透射扫描!测取方位角方向强度分布曲线图"#!结果与讨论#$!!声速法测中空复合纤维取向度纤维的取向度是表征纤维材料超分子结构和力学性质的重要参数"声速法是通过测定声波在材料中传播速度来计算材料的取向度"其原理是基于纤维材料中因大分子链的取向而导致声波传播的各向异性"在声波传递时!发生的任何形变都是分子内和分子间形变的加和#!$#%"#$e !P%#&%#&!’式中(#$P 纤维试样的声速取向因子)%&*纤维在无规取向时的声速值&本实验以!"3X 4D 初生纤维的2值!$+)c &+9作为%&’)%*纤维试样的实测声速值"本实验以"$!5V +6,-.的要求计算应加张力!该张力是使纤维伸直的最低负荷!在!)>&$#">&$#)>&$%">&$%)>&$+">&处分别连续记录声波传播时间的!"个数字!分别求出其平均值!即该长度纤维内声波的传播时间1根据C *1线求得的斜率即为声波在试样中的实际传播速度2!代入公式求得#$"表!!拉伸倍数对纤维取向度的影响实际拉伸倍数"#$:%$*+$!2值&L &+9’!$8%#$"+%$!#%$)8#$"$#!"$+:"$**"$/%!!由表!可以看出!在同一温度下!随着拉伸倍数的增加!分子的取向度单调增大"纤维的拉伸属于单轴拉伸!在此过程中分子排列发生很大变化!分子都在与拉伸向相平行的向取向"对于未拉伸的高分子材料来说!其中链段是随机取向的!材料呈现各向同性"而经拉伸后的纤维!链段在某些方向上是择优取向的!拉伸倍数越大!大分子沿轴向排列程度越大!取向度越大"#$#!IP 射线分析QD I F 测定结晶度的所有方法的理论基础都是4O ’(9T ,-’(强度守恒律"该定律指出(任何相同的原子体系!当以恒强的IP 射线入射时!则不论该体系是不完善的次晶$完善的结晶$非晶或多相共存系!该体系在全倒易空间里相关散射的总强度守恒"故对于纤维这种由晶区和非晶区组成的两相体系!其总衍射强度是晶区与非晶区衍射强度之和#!"P !#%"图!为中空复合纤维的IP 射线衍射谱图!从图可以看出其特征峰#!为!+g !!8$/g 和!/$+g !因此结晶结构为"晶型"由于晶粒高度取向!位于#!$#g 和##$!g 的&!%!’$&!!!’衍射峰主要出现在与拉伸轴+)g 的方向!因此赤道方向没有衍射出现"纤维的QD I F 图谱可以分解为X 4D 和J J 各自的谱图!J J 组分的特征峰并未由于X 4D 的存在而发生改变!说明X 4D 和J J 以各自的结晶结构结晶"图!!X 4D 含量不同时中空复合纤维的I P 射线谱图!拉伸%$*倍"!P X 4D +J J e )+:))#PX 4D +J J e !"+:")%P X 4D +J J e !)+/))+P X 4D +J J e #"+/"!!本实验采用分峰法测定纤维的结晶度"采集衍射图后!先大致确定非晶峰及各衍射峰的峰位和半高宽!假设峰形函!经扣除衍))射花样的背底!然后用迭代法分离出非晶峰和各个结晶峰"结晶度即试样中结晶部分所占的质量或体积分数!是表征纤维结构的重要指标"测定晶态聚合物结晶度是根据#总的相干散射强度等于晶区和非晶区相干散射强度之和!即#’%e (%(%d("?!"")$#%式中#D2&衍射曲线下晶区衍射峰的面积’D%&衍射曲线下非晶区散射峰的面积"表#!X4D含量对纤维结晶度的影响X4D含量$b,3%)!"!)#"结晶度$3%///8/+8:!!从表#可以看出!随着X4D含量的增加!纤维的表观结晶度逐渐降低!主要是由X4D趋向(塑化效应)!同时增加了聚合物链之间的距离!而X4D共聚物中固有的2<%2E E基团形成的空间障碍这一极其重要的因素!以上因素共同作用使纤维的结晶度明显降低"图#!拉伸倍数对纤维结晶度的影响!X4D含量为!"b,3"!P拉伸+$!倍’#P拉伸%$*倍’%P拉伸#$:倍表%!拉伸倍数对纤维结晶度的影响实际拉伸倍数#$:%$*+$!结晶度$3%*)/8//!!图#显示的是拉伸倍对纤维结晶度的影响"从表%可以看出!在合适的拉仲比范围内!纤维的结晶度随着拉伸比的增大而增大"拉伸比过高或过低时!结晶度变小*!"+"初生纤维的拉伸过程是破坏初生纤维的原有结构形态!生成新的序态结构!在拉伸应力和热效应的作用下!使大分子链段的活动性增加!各种结构单元滑着纤维轴向取向聚集!重新排列,增加新结合点!使纤维的更多分子链处于最佳的应力承受状态!并产生三维结构的规整性$即结晶%"在热拉伸过程中!由于应力和温度的作用!J J组分部分结晶尤其是球晶受到破坏!无定形区链分子沿轴取向!部分分子链段可能因高度有序排列砌入晶格而结晶"在适当的拉伸比范围内!结晶的成核速率和生长速率比结晶破坏速率大’当拉伸比过高时!结晶破坏速率大于生长速率!使结晶度变小’拉伸比过低时!没有应力诱导结晶!使结晶生长速率减缓!而引起结晶度变小"%!结论%$!!随着X4D含量的增加!纤维的结晶度明显降低’合理的拉伸大大提高纤维的结晶度和取向度"%$#!中空复合纤维中X4D-J J共混物晶体结构中X4D晶区和J J晶区是独立存在的!不能形成混晶"参考文献#!!"何曼君#陈维孝$高分子物理!K"$上海$复旦大学出版社$!::"#**$!#"赵结山#姜胶东#吴大成$高分子物理学!K"$北京$纺织工业出版社$!:/*##%"$ !%"范雄#源可珊$高聚物结晶度的I射线衍射测定!K"$物理检验%物理分册$ !::/#!#&%+’$!+"马德柱#何平笙$高聚物的结构与性能!K"$北京$科学出版社$!::)#!%+$!)"D_-H H O K#F-H H-N W O=-,O H$S;H]&-N !@"$!::%#&%+’##:)!!#:8"$!8"董纪震等$合成纤维工艺学&上册’!K"#第二版$北京$中国纺织出版社#!::8$8 )!*"B M5’]O&O<’N;9T’5-#A9;6O<’6-;$ J N;6M>,’;(;V T;H H;b>N’&S-6V’W-N$@J# ))!#/%#!J"#!:/"P!#P#8$!/"栾宏志$中空纤维熔融纺丝!@"$济南纺织化纤科技#!::/%#&$!:"董建华$中华纤维熔体纺丝!@"$北京化纤#!::/#%#&$!!""任夕娟#孟家明$J X1纤维结晶度测定的研究!@"$合成技术及应用$!::/#!% %+&$!!!"黄清明#俞建长等$复合材料结晶度的测定!@"$山东陶瓷$#""%##8%#&$!!#"胡恒亮#穆祥祺$I射线衍射技术!K"$北京$纺织工业出版社$!://#!%:$G+5$@’*+"#96@7+7&&2H7+2’*7*$’62#*+7+2’*’,+"#,28#6I7*4F5P J27*!K#I7*P J5*%1’O(\’(K M(’>’S O HL-]C O W;V[’W-NK;6’V’>O,’;(O(6[M(>,’;(O H[’W-N# A(9,’,M,-;V[M(>,’;(O H[’W-N9#1’O(\’(J;H],->T(’>‘(’_-N9’,]#1’O(\’(%""!8"&=8>+679+$7O9-6;(S;H]S N;S]H-(-%J J&O99T-O,TO(6-,T]H-(-_’(]H O>-,O,-’S;H]S N;S]H-(-%X4D’J J&W H-(6>T’S9O9>;N-#O9-N’-9;V>;&S;9’,-T;H H;b V’W-N9b-N-&O(M V O>,M N-6W]&-H, P9S’((’(5S N;>-99$B;M(6_-H;>’&-,-NO(6IP N O]F’V V N O>,’;(%I=F&b-N-M9-6,;&-O9M N-,T->N]9,O H H’a O,’;(O(6;N’-(,O,’;(;V,T-V’W-N$1T--.S-N’&-(,O H N-9M H,99T;b,T O,#O H;(5 b’,T,T-’(>N-O9-;V X4D>;(,-(,9#,T->N]9,O H H’a O,’;(6-5N--;V,T-&O,N’.V’W-N96N;S9(1T->N]9,O H H’a O,’;(O(6;N’-(,O,’;(O N--(T O(>-6W]9,N-,>T N-O9;(O W H]$?#@A’6$>$T;H H;b>;&S;9’,-V’W-N(>N]9,O H H’a O,’;((’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’;N’-(,O,’;(欢迎订阅#""*年《天津纺织科技》!天津纺织科技"是天津纺织工程学会#天津市纺织服装研究院主办的纺织专业刊物$国内统一刊号%20!#&!!!"’1B()本刊已有+"多年的创刊历史*是国内较有影响的纺织专业刊物*主要报导纺织新产品的研究与开发#纺织新工艺#新技术的应用#仪器测试新方法#国内外新技术及纺织科技的最新动态等*为全国纺织行业#研究院所及纺织院校等提供有价值的纺织科技信息)本刊设有综述#研究探讨#产品开发#生产实践#服装服饰#仪器与检测及国内外信息等栏目)本刊已全文入编+万方数据&&&数字化期刊群,#!中文科技期刊数据库"和!中国学术期刊$光盘版("*并被!中国纺织文摘"录用)!天津纺织科技"为季刊*全年+期*每期+元*全年共计!8元)!天津纺织科技"#""*年征订工作现已开始*欢迎各单位和个人订阅)订阅者通过银行信汇或邮局汇款均可)邮局汇款可直接汇至!天津纺织科技"编辑部)单!!位%天津市纺织服装研究院!!!!!地!!址%天津市和平区河北路#"#号开户银行%天津市商业银行华支行!!!!帐!!号%!"+#"!#"!":"":!/8)电!!话%$"##(#%!%/#!:##%%:""*:邮!!编%%"""+"*)。
高分子材料的纤维化技术及成形纤维结构控制
高分子材料的纤维化技术及成纤结构控制薛元(嘉兴学院材料与纺织工程学院)1. 前言纤维的定义是沿长度方向的尺寸远远大于粗度方向尺寸的物体。
更进一步的说,作为高分子材料的特征,材料的性质还将依赖于高次构造的变化而有着显著的变化。
(此处高次构造是指结晶与非结晶,微元纤化,纤维的皮芯,异型变等)因此,高分子的纤维化技术的本质包含了两方面的内容:制做细而长的物体以及如何控制其高次结构。
从制作细而长的物体的视点出发,着重变形和温度变化等材料的宏观行为,为此要求移动现象论的思维方法。
与此相对高次构造的控制,则着重研究材料的微观行为特性,为此,材料科学的观点是重要的。
即为了理解纤维化技术,有必要从宏观向微观,从外部现象到内部本质,从材料的不同组合到物质分子结构的组合与分子链排列顺序的控制进行转换。
本论文着重要叙述的是在熔融纺丝工艺中在高数米的装臵内,调整纤维的制造工艺进行纳米水平(10 -9)的高次构造控制。
2 •高分子材料的纤维化技术作为化学纤维制造工序的纺丝有熔融纺丝和溶液纺丝,即通过溶解,赋予材料足够的流动性。
在由融解而获得流动性的场合,一般采用熔融纺丝,使用溶媒进行融解的场合优势法纺丝和干法纺丝。
在此,有时也会出现由于熔融仍不能获得充分的流动性,而在材料升温时在熔解前及产生了热分解,或者即使融解由于分子量高仍不能获得充分的流动性。
熔融纺丝的装臵如图1。
由于螺杆纺丝机一边挤出一边加热熔融的材料,由计量泵计量后经纺丝喷嘴挤出纺丝。
经设臵在下方的卷曲装臵卷曲而得到纤维。
在纺丝线上设臵了保温筒、冷却筒、卷曲罗拉等装臵。
一般经此种工艺纤维的高次构造还没有发展到能作为纤维使用的微细构造。
为控制其纤维构造,必须经如图2所示的装臵经牵伸和热处理工序,也可将后加工工序直接相连,称为纺丝直接牵伸一步法。
此处被纤维所要求的的高次构造可充分发挥分子内的共有结合力,使分子链沿纤维轴向高度取向,并经热处理,使其形成充分发达的结晶构造。
聚合物材料取向度的测试方法简述
聚合物材料取向度的测试方法简述聚合物材料是一类重要的工程材料,具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,因此在航空航天、汽车、电子等领域得到广泛应用。
在聚合物材料的生产和加工过程中,取向度是一个非常重要的性能指标。
取向度指的是聚合物材料中分子链或结晶的方向性分布程度,对材料的力学性能、热性能、电性能等起着至关重要的作用。
为了准确评估聚合物材料的取向度,需要进行相应的测试方法。
一、静态拉伸法静态拉伸法是比较常用的测试方法之一,这种方法主要是通过拉伸试样,在实验过程中观察材料的变形情况,以及应力和应变的变化关系来测定聚合物材料的取向度。
具体操作步骤如下:1.将待测试的聚合物材料制备成标准化的试样;2.将试样夹持在拉伸试验机上,并施加均匀的拉伸载荷;3.在试验过程中,采集试样的应变数据,并观察试样的变形情况;4.根据应变-应力曲线来判断材料的取向度,通过分析曲线的斜率和弹性模量等参数来评估取向度的好坏。
静态拉伸法可以有效地评定聚合物材料的取向度,但是在实际操作中需要注意拉伸试样的制备和加载时的均匀性,以及试验过程中的环境因素对试样性能的影响。
二、X射线衍射法X射线衍射法是一种非常常用的测试方法,在材料科学领域得到了广泛的应用。
通过X 射线衍射技术,可以直接观测到材料中的结晶结构和晶面的取向情况,从而有效地评定聚合物材料的取向度。
具体操作步骤如下:1.将待测试的聚合物材料制备成薄膜或粉末的形式,以便于X射线的穿透和衍射;2.使用X射线仪器照射样品,并通过衍射图案来分析材料中晶粒的取向情况;3.通过衍射图案中晶面的位置和强度来判断晶面的取向情况,从而评定聚合物材料的取向度。
三、偏光显微镜法偏光显微镜法是一种通过观察材料中的晶体结构和取向情况来评定取向度的测试方法,这种方法具有简单易行、直观准确的优点,因此在实际应用中得到了广泛的推广。
四、扫描电子显微镜法扫描电子显微镜法是一种利用电子束对材料进行扫描观察的方法,通过观察材料表面的形貌和结构来评定取向度的测试方法。
聚丙烯腈湿法纺丝考核试卷
D.提高溶剂温度
3.以下哪些情况可能导致聚丙烯腈湿法纺丝中纤维的断裂?()
A.原液粘度过高
B.拉伸速度过快
C.溶剂温度过低
D.环境湿度较高
4.在聚丙烯腈湿法纺丝中,哪些因素会影响溶剂的回收效率?()
A.溶剂类型
B.纺丝速度
C.环境温度
D.纺丝设备的设计
5.以下哪些方法可以用来提高聚丙烯腈湿法纺丝的生产效率?()
1.请详细描述聚丙烯腈湿法纺丝的基本原理和过程,并说明影响纤维成形的关键因素有哪些。
2.聚丙烯腈湿法纺丝中,为什么原液的过滤精度对纤维质量至关重要?请列举几种常见的原液过滤问题和解决方法。
3.请阐述聚丙烯腈湿法纺丝中拉伸倍数对纤维性能的影响,包括取向度、强度、伸长率等方面,并讨论如何合理控制拉伸倍数。
19. D
20. B
二、多选题
1. ABD
2. AB
3. ABC
4. ABC
5. AD
6. ABC
7. ABD
8. ABC
9. ABC
10. ABCD
11. ABC
12. ABCD
13. ABC
14. ABCD
15. ABC
16. ABC
17. ABCD
18. ABC丝速度
B.溶剂温度
C.原液粘度
D. A和B
5.在聚丙烯腈湿法纺丝过程中,拉伸倍数对纤维性能的影响是:()
A.拉伸倍数越高,纤维强度越低
B.拉伸倍数越高,纤维强度越高
C.拉伸倍数与纤维性能无关
D.拉伸倍数与纤维伸长率有关
6.下列哪种因素不会影响聚丙烯腈湿法纺丝的稳定性?()
A.原液粘度
B.纺丝速度
皮芯型低熔点聚酯复合纤维的定性鉴别分析研究
皮芯型低熔点聚酯复合纤维的定性鉴别分析研究作者:朱露来源:《中国纤检》2017年第05期摘要本文通过对皮芯型低熔点聚酯复合纤维的物理、化学性能的分析,应用物理法、化学法、显微镜法以及红外光谱吸收法对皮芯型低熔点聚酯复合纤维进行研究,并对皮芯型低熔点聚酯复合纤维进行定性鉴别。
关键词:皮芯型低熔点聚酯复合纤维;定性鉴别;方法研究1 引言皮芯型低熔点聚酯复合纤维是指用低熔点聚酯(LMPET)和普通聚酯(PET)这两种不同的聚合物以皮芯结构分布于同一根纤维之中制成的纤维。
皮层LMPET是熔点为80℃~180℃的新型改性聚酯,芯层为熔点255℃~260℃的普通聚酯[1]。
皮芯型低熔点聚酯复合纤维的皮层保留了常规聚酯的部分特性,与常规聚酯具有良好的相容性。
皮芯型低熔点聚酯复合纤维主要用于热粘合纤维,在非织造布生产中的主要作用是在一定温度下低熔点纤维皮层聚合物熔化,从而在纤维网中起到粘结效果[2]。
由于低熔点聚酯短纤维具有蓬松性好、强度高、弹性恢复率高、生产出的非织造布手感柔软、弹性高等特点,目前大量应用于手术口罩、绷带等卫生材料和室内装饰材料等领域[3]。
本课题按照现有的纤维分析的基本方法进行研究,采用燃烧法、显微镜法、熔点法、红外光谱吸收法和溶解法对皮芯型低熔点聚酯复合纤维燃烧性能、纵截面及横截面形态、熔融性能、红外光谱的吸收性能和纤维的溶解性能进行研究,用于对皮芯型低熔点聚酯复合纤维的定性鉴别。
2 试验部分试验材料:皮芯型低熔点聚酯复合纤维(4080低熔点涤纶短纤维,韩国汇维仕公司)。
试剂:硫酸、盐酸、甲酸、硝酸、冰乙酸、氢氧化钠、次氯酸钠、二甲基甲酰胺、二氯甲烷、苯酚四氯乙烷等。
仪器:哈氏切片器、生物显微镜、热差分析仪、电子显微镜、电热恒温水浴锅、红外光谱分析仪等。
2.1 燃烧试验纤维靠近火焰时纤维熔缩;接触火焰时纤维熔融、燃烧;离开火焰时纤维熔融燃烧、熔体下落;纤维燃烧时有淡淡的特殊甜味;残留物为硬而黑的胶状物。
纤维大分子取向度、结晶度与分子结构的表征方法
以 PAN 纺 丝 过 程 为 例 , 纺丝过程中原丝始终受到
外力作用,故取向结构也
在整个过程中不断的变化。 纺丝过程中纤维的双折射
率的总趋势是变大的。也
就意昧着 PAN 大分子主链 上极性基团排列的有序程来自度增加,大分子链段沿纤
维轴平行排列的程度增加, 又因为纤维极性基团的排
列和大分子构象本身也能
反映分子的取向,所以得 出纤维的取向增大。
PMMA和间同PMMA的NMR谱有很大差别。见上图右。
3.3NMR谱实例展示
(5)端基的分析
聚乙烯的 NMR谱出了非常强的 C吸收外, 还可以观察到很低深度的其他基团(端基)的 吸收峰,特别是当分子量较低时。将扫描信号 累加多次后,这些低音噪比的小共振峰是可以 分辨的(如图) 从图中可以看出,甲基在 =0.9处的弱峰不 可避免的被=1.3处的 共振峰所重叠,但仍可 分辨出是三重峰(归属于基团)或二重峰(归 属于基团)。此外在化学位移约为 5.3处观察 到有亚乙烯基端基的很弱的吸收。
16O)的自旋量子数为零,磁矩为
零,磁矩为零,所以没有核磁共振现象。除此之外的大部分原子核,理论上都
将在v= γ H0/2 Π的条件下产生核磁共振。但由于灵敏度所限,实际上普通
NMR 普仪只能测 H和F。只有在脉冲傅里叶变换 NMR仪问世后,才使12C ,15N ,
29Si等的核磁共振得到广泛应用。
谢谢!
3.3NMR谱实例展示
(3)共聚物组成测定
3.3NMR谱实例展示
(4)高分子立构规整性的测定
1H
NMR最早用于分析高分子立构规整性的典型例子是聚甲基丙烯酸甲酯
(PMMA)。因为它有如下结构:
PMMA的所有不等价质子都被三个以上的 C 分开,所以就完全排除了自
复合面料的物性检测规程
复合面料物性检测规程一、总述复合面料的检测是保障正常生产及安全出货的根本,避免客诉的基本环节。
只有合格的复合面料才能更好的服务于客户,合格的复合面料只有完善的检验与检测体系才能完成。
二、复合面料的检测规程我司复合面料的检测项目常用的有8个,以下则详细介绍各项目的检测方法:1、克重:在样品的一个门幅中的左中右用取样刀各取三块后,分别放在电子天称上称出重量后计算出平均值,则为此面料的平方克重。
判别是否合格,复合面料不得低于订单规定的克重。
2、静水压:静水压的测试分为两类:薄膜类和复合面料类。
薄膜类测试水压时需加可特网布,复合面料测试水压时将布面朝上测试。
测试水压时的数值是当布面有三个水珠出现时的数值就是此块面料的水压。
水压同时要测试水洗后的水压,通常要测试国标水洗3次后的水压。
3、透湿性:将被测试的织物覆盖在盛有蒸馏水的透湿杯上,固定后将其安置在织物透湿仪的杯位上。
根据《附表1 不同透湿测试标准的条件选择》设置温度和相对湿度。
平衡合适时间后,用精度为0.001g的天平称其重量,并将每个杯子的重量和称量的时间都记录下来。
将1h,3h时的重量记录下来,计算水蒸气传递速度。
3个样品的平均值作为测试的结果,平均值乘以24转换为以g/m2*24h为单位的结果。
4、剥离强度:首先取样到强力机上测试面料之间的复合剥离强度。
然后把面料放置于洗衣机,根据面料种类选择相应的洗涤方式进行洗涤。
洗后烘干,洗3次后检查面料是否有脱层和起泡现象,同时测试剥离强度。
5、水洗缩率:在面料上标注一个100CM×100CM的方框(用耐水洗的笔画),然后放入洗衣机中根据不同的面料选择相应的洗涤方式来测试。
干燥后测量原先的标注长度,并计算出水洗缩率:水洗缩率(%)=(洗前长度-洗后长度)/洗前长度×100%水洗缩率判定:棉类±3%,化纤类±2%。
6、防泼水:将面料以45°角倾斜于水源,用250ml水冲淋后,看布面是否有渗水或吸水现象,同时看布面上有多少水珠来判定泼水等级。
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#! 结 果 与 讨 论
#$!! 声 速 法 测 中 空 复 合 纤 维 取 向 度 纤维的取向度是表征纤维材料超分子结
构和力学性质的重要参数"声速法是通过测
定声波在材料中传播速度来计算材料的取向
度"其原理是基于纤维材料中因大分子链的
取向而导致声波传播的各向异性"在声波传
递时!发生的 任 何 形 变 都 是 分 子 内 和 分 子 间
图!为中空复合纤维的 IP射线衍射谱 图!从图可以 看 出 其 特 征 峰 #! 为 !+g!!8$/g 和!/$+g!因此结晶结构为" 晶型"由于晶粒 高 度 取 向!位 于 #!$#g和 ##$!g的 &!%!’$ &!!!’衍 射 峰 主 要 出 现 在 与 拉 伸 轴 +)g的 方 向!因 此 赤 道 方 向 没 有 衍 射 出 现" 纤 维 的 QDIF 图谱可以分解 为 X4D 和 JJ 各 自 的 谱图!JJ 组分的 特 征 峰 并 未 由 于 X4D 的 存 在而发生改变!说明 X4D 和 JJ 以各自的结 晶结构结晶"
!!图#显示的是拉伸倍数对纤维结晶度的 影 响 " 从 表 % 可 以 看 出 !在 合 适 的 拉 仲 比 范 围 内!纤维的结晶度随着拉伸 比 的 增 大 而 增 大"
)8
拉伸比 过 高 或 过 低 时!结 晶 度 变 小*!"+"初 生 纤维的拉伸过程是破坏初生纤维的原有结构 形态!生 成 新 的 序 态 结 构!在 拉 伸 应 力 和 热 效 应的作 用 下!使 大 分 子 链 段 的 活 动 性 增 加 !各 种结构单 元 滑 着 纤 维 轴 向 取 向 聚 集!重 新 排 列,增加 新 结 合 点!使 纤 维 的 更 多 分 子 链 处 于 最 佳 的 应 力 承 受 状 态 !并 产 生 三 维 结 构 的 规 整 性$即 结 晶%" 在 热 拉 伸 过 程 中 !由 于 应 力 和 温 度的作用!JJ 组分部分结晶尤其是球晶受到 破坏!无 定 形 区 链 分 子 沿 轴 取 向!部 分 分 子 链 段可能因高度有序排列砌入晶格而结晶"在 适 当 的 拉 伸 比 范 围 内 !结 晶 的 成 核 速 率 和 生 长 速率比 结 晶 破 坏 速 率 大’当 拉 伸 比 过 高 时 !结 晶破坏 速 率 大 于 生 长 速 率!使 结 晶 度 变 小 ’拉 伸比过 低 时!没 有 应 力 诱 导 结 晶 !使 结 晶 生 长 速率减缓!而引起结晶度变小"
表 !! 拉 伸 倍 数 对 纤 维 取 向 度 的 影 响
实际拉伸倍数 2 值&L&+9’
#$
" !$8% "$#!
#$: #$"+ "$+:
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! ! 由 表 ! 可 以 看 出 !在 同 一 温 度 下 !随 着 拉 伸倍数的增 加!分 子 的 取 向 度 单 调 增 大" 纤 维的拉伸属于 单 轴 拉 伸!在 此 过 程 中 分 子 排 列发生很大变 化!分 子 都 在 与 拉 伸 方 向 相 平 行的方向取向"对于未拉伸的高分子材料来 说 !其 中 链 段 是 随 机 取 向 的 !材 料 呈 现 各 向 同
+天 津 纺 织 科 技 ,!#""* 年 ! 第 ! 期
仪器与检测
中空皮芯复合纤维取向度和结晶度的测定
杨旭俭!何艳军
!天 津 工 业 大 学 改 性 与 功 能 纤 维 天 津 市 重 点 实 验 室 "天 津 !%""!8"#
!摘!要"!本文在制备了含有"!#"b,3的乙烯!醋酸乙烯共 聚物"X4D#$聚丙 烯"JJ# 共混切片的基础上%以 JJ 为皮层&X4D$JJ 共 混 物为 芯 层%采 用熔融 纺丝工 艺制 备出了 皮芯 复合中空纤维’通过采用声速仪&IP 射 线 衍 射"QI=F#等 分 析 与 检 测 手 段 对 纤 维 取 向 度 和 结晶度进行了测定’结果表明(X4D 含量的增加%纤维的结晶度明显降低)拉伸大大提高 了纤 维的取向度和结晶度’
性"而经拉伸 后 的 纤 维!链 段 在 某 些 方 向 上 是 择 优 取 向 的 !拉 伸 倍 数 越 大 !大 分 子 沿 轴 向 排 列 程 度 越 大 !取 向 度 越 大 " #$#!IP 射 线 分 析
QDIF 测定 结 晶 度 的 所 有 方 法 的 理 论 基 础 都 是 4O’(9T,-’( 强 度 守 恒 律" 该 定 律 指出(任何相同的原子体系!当以恒强的 IP 射 线 入 射 时 !则 不 论 该 体 系 是 不 完 善 的 次 晶 $ 完 善 的 结 晶 $非 晶 或 多 相 共 存 系 !该 体 系 在 全 倒易空间里相关散射的总强度守恒"故对于 纤维这种由晶区和非晶区组成的两相体系! 其总衍 射 强 度 是 晶 区 与 非 晶 区 衍 射 强 度 之 和 " #!"P!#%
图!!X4D 含量不同时中空复合纤维的 IP射线 谱 图 !拉 伸 %$* 倍 "
!PX4D+JJe)+:))#PX4D+JJe!"+:") %PX4D+JJe!)+/))+PX4D+JJe#"+/"
!!本实验采用分峰法测定纤维的结晶度" 采集衍射图后!先 大 致 确 定 非 晶 峰 及 各 衍 射 峰 的 峰 位 和 半 高 宽 !假 设 峰 形 函 数 !经 扣 除 衍
通常的熔融纺丝工艺制备的纤维为均匀 的圆形"为了得 到 改 性’差 别 化 纤 维"各 种 异 形截面和中空 纤 维 也 得 到 了 开 发"已 经 开 发 出了单中空’四中空和 七 中 空 纤 维(8P:)"这 些
)+
纤维在用作保温材料和填充材料方面具有优 良的性 能"但 这 些 纤 维 只 有 一 种 成 分 构 成% 本实验采用熔融纺丝法制备出粗细均匀的中 空皮芯复合纤 维"其 特 点 在 于 其 横 截 面 包 含 一个皮层及一个具有中空部分的芯层%由于 芯层为 X4D*JJ 共 混 物"具 有 吸 油 的 特 性" 因此该纤维 可 以 用 来 吸 附 油 性 香 料’抗 菌 剂 及驱蚊液等"用 作 床 单’被 絮’床 单’窗 帘’枕 头’地毯’玩具 等 等 织 物 的 填 充 物"以 达 到 一 定的医疗保健等功效%
纤维取向度是纤维在拉伸过程中微晶体 产生的方向 效 应"即 取 向 效 应% 取 向 度 就 是 表示纤维的晶体轴沿着拉伸方向排列的平行 程度或择优取向程度%纤维的取向度对纤维 的机械强度’弹 性 模 量 及 其 它 机 械 性 能 都 有 直接的影响"因 此 对 纤 维 取 向 度 进 行 测 定 有 着非常重要的实际意义%结晶度是表征高聚 物的重要结构 参 数"高 聚 物 结 晶 度 的 测 定 在 理论上和实际上都是一个重要而又复杂的课 题 % (+P))
采用美国 7=‘LX= DIBF/FAB2E4R
,天 津 纺 织 科 技 -!#""* 年 ! 第 ! 期
仪器与检测
X= 型 IP射线衍射仪!将中空复合纤维平行 绕成束进行赤道 反 射 连 续 扫 描!扫 描 范 围 #! e)!)"g!对 最 强 衍 射 峰 进 行 方 位 角 透 射 扫 描 !测 取 方 位 角 方 向 强 度 分 布 曲 线 图 "
图 #! 拉 伸 倍 数 对 纤 维 结 晶 度 的 影 响 !X4D 含量为!"b,3"
!P 拉 伸 +$! 倍 ’#P 拉 伸 %$* 倍 ’%P 拉 伸 #$: 倍 表 %! 拉 伸 倍 数 对 纤 维 结 晶 度 的 影 响
实际拉伸倍数 结 晶 度 $3 %
#$!该 张 力 是 使 纤 维 伸 直 的 最 低 负 荷!在
!)>&$#">&$#)>&$%">&$%)>&$+">& 处 分 别 连 续 记 录 声 波 传 播 时 间 的 !" 个 数 字 !分 别 求出其平均值!即 该 长 度 纤 维 内 声 波 的 传 播
时间 1 根据 C*1 线求得的斜率即为声波在 试样中的实际传播速度 2!代入公式求得#$"
!关 键 词 "! 中 空 复 合 纤 维 )结 晶 度 )取 向 度
!!对于纤 维 结 构 的 研 究"一 般 采 用 两 相 结 构理论$即认 为 纤 维 的 微 细 结 构 是 由 结 晶 区 和非结晶区 组 成% 在 结 晶 区 中"组 成 纤 维 的 大 分 子 呈 有 序 排 列 状 态 &在 非 结 晶 区 中 "大 分 子为无序排列状态%表征纤维结构的参数一 般有聚合 度’链 段 长 度’结 晶 度 与 结 晶 区 分 布’取向度与 取 向 度 分 布’微 细 结 构 尺 寸 等" 其中 结 晶 度 与 取 向 度 是 较 常 用 的 两 个 指 标 % (!P%)
强 度 之 和 !即 #
’% e(%(d%("?!"")
$#%
式 中 #D2 & 衍 射 曲 线 下 晶 区 衍 射 峰 的 面 积 ’
D%& 衍射曲线下非晶区散射峰的面积"
表#!X4D 含量对纤维结晶度的影响