無(wú)活化化學(xué)鍍銀滌綸纖維制備及性能??

鍍銀玻璃纖維有抗電磁輻射、抗靜電、消毒殺菌、反射雷達(dá)波等優(yōu)異性能。玻璃纖維化學(xué)鍍銀法具有工藝簡(jiǎn)單、所得鍍層均勻且結(jié)合力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)引起了人們較多的關(guān)注。本文介紹了玻璃纖維上化學(xué)鍍銀的方法和應(yīng)用背景,詳細(xì)探討了玻璃纖維化學(xué)鍍銀的影響因素,并針對(duì)目前玻璃纖維化學(xué)鍍銀存在的一些問(wèn)題提出了建議。

綜述了應(yīng)用于電磁屏蔽涂料、導(dǎo)電填料等領(lǐng)域的鍍銀空心玻璃微珠化學(xué)鍍制備工藝。按空心玻璃微珠化學(xué)鍍銀操作工藝的3個(gè)主要步驟,分別介紹了空心玻璃微珠表面前處理、施鍍及鍍后處理的各類方法?？偨Y(jié)了不同表面前處理方法、鍍液配方、操作工藝參數(shù)及微珠基體自身性質(zhì)等因素對(duì)空心玻璃微珠化學(xué)鍍銀過(guò)程的影響。探討了空心玻璃微珠化學(xué)鍍銀存在的問(wèn)題及今后的主要研究方向。

使用氨丙基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑改性空心玻璃微珠表面,然后直接實(shí)施化學(xué)鍍銀,借助紅外光譜、掃描電鏡和x-射線衍射測(cè)試手段對(duì)偶聯(lián)改性效果、鍍層表面形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。測(cè)試結(jié)果表明,與膠體鈀活化法和硝酸銀活化法化學(xué)鍍銀相比,空心玻璃微珠偶聯(lián)表面改性直接化學(xué)鍍銀的鍍層更為致密、均勻,銀利用率高,導(dǎo)電性好,結(jié)合力強(qiáng)。

首先利用自行設(shè)計(jì)的工藝,將纖維和石蠟混合制備了不同纖維長(zhǎng)度和纖維含量的纖維試樣,對(duì)其介電常數(shù)進(jìn)行了測(cè)試與分析,研究了同纖維長(zhǎng)度下,滌綸纖維含量對(duì)滌綸纖維試樣介電常數(shù)的影響,其次詳細(xì)探討了滌綸紗線垂直和平行排布方式對(duì)介電常數(shù)的影響。結(jié)果表明:纖維含量對(duì)其介電常數(shù)有較大的影響,纖維越多,其介電常數(shù)的實(shí)部和虛部越大,且隨著纖維長(zhǎng)度的變大,介電常數(shù)的差值逐漸減小。當(dāng)紗線試樣排布方式與外加電場(chǎng)垂直時(shí),紗線細(xì)度和排列密度均對(duì)介電常數(shù)造成了影響。當(dāng)排列密度相同時(shí),紗線越粗,紗線的間隔越小,紗線間貯存的空氣越少,其介電常數(shù)值越大,其儲(chǔ)存能量的能力和介電損耗能力越強(qiáng)。隨著紗線排列密度的增加,三種紗線的介電常數(shù)數(shù)據(jù)差距減小。紗線與電場(chǎng)方向平行排列時(shí)的介電常數(shù)高于與電場(chǎng)垂直排列的紗線的介電常數(shù)。

將苯代三聚氰胺(bg)與聚酯(pet)共混后在一定條件下用熔融指數(shù)儀進(jìn)行熔體紡絲,得到了不同bg含量的pet/bg共混纖維,然后將其與甲醛在一定條件下反應(yīng),制備了抗熔滴滌綸纖維。研究抗熔滴滌綸纖維的抗熔滴性能及抗熔滴機(jī)理,并借助紅外光譜(ftir)、差熱分析(dsc)等手段研究了pet/bg共混纖維與抗熔滴滌綸纖維的結(jié)構(gòu)和熱性能。結(jié)果表明:pet/bg共混纖維中的bg與甲醛發(fā)生了反應(yīng),形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),在燃燒時(shí)防止了熔滴的生成,有效提高了纖維的抗熔滴性能,并且隨著bg含量的增加,其抗熔滴性能越好,同時(shí)該抗熔滴滌綸纖維具有較好的耐熱性。

傳統(tǒng)的鍍銀工藝因用到氰化銀等污染環(huán)境的原料逐漸被淘汰。本論文選用硝酸銀、葡萄糖等原料對(duì)低碳鋼表面化學(xué)鍍銀工藝進(jìn)行了研究。用單因素實(shí)驗(yàn)研究了各因素對(duì)鍍層厚度和鍍層質(zhì)量的影響,用正交試驗(yàn)分析了化學(xué)鍍銀最佳工藝條件(硝酸銀61.7g/l、葡萄糖50g/l、氫氧化鈉43.3g/l、反應(yīng)溫度50℃、反應(yīng)時(shí)間10min)。在低碳鋼板上得到了覆蓋明顯,較致密、均勻的銀鍍層。

采用溶解-涂覆法,將鈦酸酯偶聯(lián)劑處理后的導(dǎo)電炭黑分散在苯酚和四氯乙烷溶液中,與一定量的聚酯樹(shù)脂或纖維充分?jǐn)嚢?然后將涂覆液均勻地涂覆在滌綸纖維表面,制備出滌綸導(dǎo)電纖維.測(cè)試導(dǎo)電纖維的耐水洗性能和力學(xué)性能,研究了涂覆液中炭黑含量對(duì)滌綸導(dǎo)電纖維電阻率的影響.結(jié)果表明,所得滌綸導(dǎo)電纖維的電阻率可達(dá)102ω·cm,并且具有較好的導(dǎo)電耐久性.

利用響應(yīng)曲面法對(duì)影響輻射接枝滌綸纖維阻燃性能的主要因素：輻射劑量,單體濃度,阻聚劑濃度,氮?dú)鉂舛冗M(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)。以輻射接枝滌綸纖維氧指數(shù)為響應(yīng)函數(shù),建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,優(yōu)化試驗(yàn)方法。得到的最佳試驗(yàn)條件為：輻射劑量為66.8kgy,單體濃度14.8%,阻聚劑濃度3.1‰,氮?dú)鉂舛?8.7%。此時(shí)輻射接枝滌綸纖維氧指數(shù)為最大。box-behnke實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法用于輻射接枝滌綸纖維氧指數(shù)的優(yōu)化篩選是可行的,數(shù)學(xué)模型的預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)觀察值相符。

通過(guò)合理設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案,選擇原料纖度和密度等規(guī)格,在asl2000全自動(dòng)氣動(dòng)劍桿試樣織機(jī)上研制了4只試樣,測(cè)試試樣的透氣性,研究結(jié)果表明竹炭滌綸纖維織物透氣性能略差,指出了可以調(diào)整織物緊度和改變織物組織來(lái)改善竹炭滌綸纖維織物的透氣性,使其具有更佳的穿著舒適性。

為了進(jìn)一步了解竹炭滌綸纖維的力學(xué)性能,解決在紡織生產(chǎn)中存在的問(wèn)題,測(cè)試了竹炭滌綸纖維的力學(xué)性能,包括直接拉伸性能、非直接(結(jié)節(jié)、鉤接)拉伸性能和松弛性能等;比較了竹炭滌綸纖維與普通滌綸纖維之間的不同;選擇了適當(dāng)?shù)牧W(xué)模型,應(yīng)用origin8.0數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)竹炭滌綸纖維的非直接(結(jié)節(jié)、鉤接)拉伸性能和松弛性能分別進(jìn)行擬合,綜合分析了實(shí)驗(yàn)結(jié)果和擬合參數(shù)。結(jié)果表明:在常溫干態(tài)條件下,竹炭滌綸纖維的斷裂強(qiáng)度、初始模量均低于普通滌綸纖維,斷裂伸長(zhǎng)和斷裂功有所增加;經(jīng)濕處理后,各項(xiàng)性能較干態(tài)時(shí)普遍下降。非直接拉伸狀態(tài)下,竹炭滌綸纖維的斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)、初始模量和斷裂功等全部減小;對(duì)于竹炭滌綸纖維,多項(xiàng)式模型可以很好地?cái)M合其直接拉伸、結(jié)節(jié)拉伸和鉤接拉伸性能。標(biāo)準(zhǔn)線性固體模型可以很好地?cái)M合竹炭滌綸纖維的松弛性能。

對(duì)玉石滌綸纖維的特性、結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行了基本分析,著重分析了纖維的力學(xué)性能。結(jié)果表明:玉石滌綸纖維具有良好的強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率;干、濕態(tài)下的斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)變化很小,但不同的拉伸速度對(duì)玉石滌綸纖維的拉伸性能卻產(chǎn)生很大的影響。

本文通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了滌綸纖維在混凝土堿環(huán)境下強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率的變化,證明了滌綸纖維在混凝土堿環(huán)境下強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率會(huì)有所減弱,最后趨于穩(wěn)定,穩(wěn)定之后的強(qiáng)度仍高于丙綸纖維的強(qiáng)度,滿足增強(qiáng)水泥基纖維的耐堿性要求。

為了在玻璃微珠表面實(shí)施無(wú)鈀活化化學(xué)鍍鎳,以醋酸鎳和次亞磷酸鈉的甲醇溶液為活化液研究了空心玻璃微珠表面化學(xué)鍍鎳的工藝。當(dāng)每升甲醇中溶有醋酸鎳和次亞磷酸鈉各400g時(shí),以20g/l的裝載量,將玻璃微珠在其中浸泡20min,并在165℃下熱氧化還原反應(yīng)30min后施鍍,將施鍍前后的玻璃微珠分別用環(huán)境掃描電鏡和x射線能量色散譜儀進(jìn)行表觀形貌和成分測(cè)試,結(jié)果表明,利用該工藝可在玻璃微珠表面形成均勻光滑、包覆完整的鎳磷鍍層。以此工藝代替膠態(tài)鈀活化工藝,既可降低成本,又可降低對(duì)環(huán)境的污染。

研制不使用金屬鈀活化的化學(xué)鍍鎳工藝能節(jié)約生產(chǎn)成本,取代硼氫化鈉及甲醇活化工藝,有利于環(huán)保。為此,對(duì)abs塑料表面化學(xué)鍍鎳提出了一種無(wú)鈀活化工藝,即以nah2po2.h2o為還原劑,在abs塑料上沉積活性鎳,以此活性鎳為活化中心,進(jìn)行化學(xué)鍍鎳。通過(guò)正交試驗(yàn)確定了abs塑料表面化學(xué)活化的最佳工藝條件:60.00g/lnah2po2.h2o,0.02g/lniso4.6h2o,ph=10,溫度75℃,時(shí)間60min。采用sem等手段對(duì)鍍層的形貌、結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,使用次磷酸鈉可以在塑料表面制取活性鎳,進(jìn)而有利于化學(xué)鍍鎳。

測(cè)試分析了竹炭滌綸纖維針織物的濕傳遞性能。結(jié)果表明,竹炭滌綸纖維針織物具有極優(yōu)的吸濕放濕性能。

采用磁性纖維混紡紗、不銹鋼纖維混紡紗,設(shè)計(jì)了4種織物,對(duì)其電磁屏蔽性能進(jìn)行了測(cè)試和分析。結(jié)果表明:組合使用兩種紗線的織物其電磁屏蔽性能相比單一使用這兩種紗線的織物電磁屏蔽性能好,并以磁性纖維混紡紗和不銹鋼纖維混紡紗按1∶1米通方式設(shè)計(jì)織造的織物屏蔽性能最佳。

通過(guò)對(duì)化學(xué)改性高收縮滌綸短纖維的熱收縮性能測(cè)試,研究了熱處理方式、溫度、時(shí)間對(duì)化學(xué)改性高收縮滌綸短纖維收縮性能的影響。并與物理改性高收縮滌綸短纖維進(jìn)行收縮性能對(duì)比,結(jié)果顯示化學(xué)改性高收縮滌綸短纖維的收縮變化溫度高5℃,室溫存放三個(gè)月,收縮率無(wú)明顯下降。

本文闡述了滌綸纖維抗靜電改性的意義及其原理，對(duì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)．進(jìn)行了討論、分析，并總結(jié)了其在非織造布領(lǐng)域的應(yīng)用前景及狀況。

凹凸棒土是一種層鏈狀過(guò)渡結(jié)構(gòu)的以含水富鎂硅酸鹽為主的黏土礦,其微觀形貌具有一維線性結(jié)構(gòu)特征。本研究采用凹土棒晶為內(nèi)核,用化學(xué)沉積方法制備凹土/銀核殼結(jié)構(gòu)超細(xì)銀粉,并對(duì)制得的棒狀銀粉進(jìn)行sem、xrd、eds分析,討論了反應(yīng)溫度、鍍液ph值、反應(yīng)時(shí)間等因素對(duì)銀在凹土棒晶表面沉積結(jié)果的影響,給出了最佳配方與制備工藝條件。

以高硅氧玻璃纖維為增韌材料,sic為發(fā)泡劑,廢棄的鈉鈣硅平板玻璃粉為主要原料,采用燒結(jié)法成功制備了纖維增韌高強(qiáng)泡沫玻璃。通過(guò)dta、sem及力學(xué)性能測(cè)試,分析了試樣的特性,定義了泡沫玻璃的比強(qiáng)度特性,應(yīng)用比強(qiáng)度分析了泡沫玻璃基體中玻璃纖維摻量與試樣機(jī)械性能的關(guān)系。結(jié)果表明,基體中加入質(zhì)量為5%~25%、長(zhǎng)度為10~30mm、長(zhǎng)徑比為100~300的高硅氧玻璃纖維,在790~815℃發(fā)泡燒結(jié)后,可以制備出比抗折強(qiáng)度為10.45~22.26mpa(/g/cm3),比抗壓強(qiáng)度為30.45~34.34mpa(/g/cm3)的纖維增韌泡沫玻璃。所用纖維高強(qiáng)度,高彈性模量,以及纖維在泡沫玻璃基體中縱橫交錯(cuò)的結(jié)構(gòu)特征,是構(gòu)成纖維增強(qiáng)泡沫玻璃機(jī)械性能優(yōu)良的關(guān)鍵因素。

采用異氰酸酯膠和試驗(yàn)室自配fra型阻燃劑,制備密度0.40g/cm3的阻燃輕質(zhì)纖維板,考察施膠量、熱壓溫度、熱壓時(shí)間和阻燃劑用量等工藝因子對(duì)板材理化性能的影響。結(jié)果表明,fra型阻燃劑能顯著提高板材的阻燃性能;按優(yōu)化工藝制備的試板,吸水厚度膨脹率、靜曲強(qiáng)度均達(dá)到ly/t1718-2007《輕質(zhì)纖維板》中功能型產(chǎn)品的要求,氧指數(shù)達(dá)到gb8624-2012《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》中平板狀建筑材料b1難燃等級(jí)。

金屬導(dǎo)電玻璃纖維由于導(dǎo)電性能好、密度低、成本低、易于與樹(shù)脂結(jié)合,成為一種優(yōu)良的導(dǎo)電填料,可以用作電磁屏蔽材料或吸波材料。采用化學(xué)鍍方法在玻璃纖維表面可以獲得多種類型的合金鍍層,以滿足相應(yīng)需要。論述了玻璃纖維表面鍍覆不同合金的化學(xué)鍍及其前處理工藝,介紹各種工藝的特點(diǎn)和鍍層性能及其用途。