光/溫致變色纖維的制備及其性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-09 12:56
變色纖維是一種極具附加值和效益的新型功能纖維,不僅在安全和防偽領(lǐng)域有著重要的作用,而且在紡織領(lǐng)域也有著極大的需求。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會精神物質(zhì)文明的進(jìn)步,人們對纖維紡織品的功能化和色彩的多樣化要求日益提高,變色纖維正好能夠滿足這一需求,因此開發(fā)新型變色纖維材料成為當(dāng)下熱點(diǎn)之一。首先,利用光致變色材料和聚氨酯進(jìn)行雙組份熔融紡絲,制備光致變色聚氨酯皮芯纖維,其中芯層為光致變色材料和聚氨酯的復(fù)合材料,皮層為純聚氨酯。并對光致變色聚氨酯纖維進(jìn)行SEM、FTIR、TG、DSC、機(jī)械性能和色牢度分析,研究發(fā)現(xiàn)該皮芯結(jié)構(gòu)的光致變色聚氨酯纖維的機(jī)械性能能夠達(dá)到純聚氨酯皮芯纖維的95%以上,完全能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)要求;在熱穩(wěn)定性方面,光致變色聚氨酯纖維的起始分解溫度只比純聚氨酯皮芯纖維低2℃左右,而兩者的分解溫度均高達(dá)350℃以上,故光致變色聚氨酯纖維仍舊保持了良好的熱穩(wěn)定性能;而且光致變色聚氨酯纖維還兼具良好的光致變色性能和色牢度。其次,利用光/溫致變色材料和聚酯混合進(jìn)行熔融紡絲,制備不同濃度的光/溫致變色聚酯纖維。并對光致變色聚氨酯纖維進(jìn)行SEM、FTIR、TG、DSC、機(jī)械性能和色牢度分析,研究結(jié)果...
【文章來源】:武漢紡織大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
纖維的表面和截面SEM圖片(a、b是光致變色TPU皮芯纖維的表面和截面,c、d是TPU皮芯纖維的表面和截面)
2光致變色聚氨酯皮芯纖維的制備及性能研究13abcd圖2.1纖維的表面和截面SEM圖片(a、b是光致變色TPU皮芯纖維的表面和截面,c、d是TPU皮芯纖維的表面和截面)2.3.2纖維的FTIR分析圖2.2纖維的紅外圖譜(曲線a是TPU皮芯纖維的紅外圖譜,曲線b是光致變色TPU皮芯纖維的紅外圖譜)上圖2.2為光致變色TPU皮芯纖維和TPU皮芯纖維的FTIR圖譜,從上圖曲線a可以看出在3325cm-1處有聚氨酯中N-H的伸縮振動吸收峰,在2921cm-1處是C-H的伸縮振動吸收峰,1700~1730cm-1處是酰胺的羰基伸縮振動吸收峰,1596cm-1處是N-H的彎曲振動特征吸收峰,1526cm-1的吸收峰為氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)中N-H彎曲振動和C-N伸縮振動的組合吸收峰,1309cm-1處是C-N伸縮振動吸收和N-H彎曲振動吸收的混合峰,1220cm-1處為氨基甲酸酯基中的
2光致變色聚氨酯皮芯纖維的制備及性能研究14═C—O—C伸縮振動吸收峰,1050~1250cm-1之間有C-O的中等強(qiáng)度的寬吸收,是聚氨酯的特征吸收譜帶,以上均為聚氨酯的特征吸收峰。由于光致變色TPU皮芯纖維的皮層是純的TPU材料,而光致變色材料集中在其芯層,故光致變色TPU皮芯纖維的FTIR圖譜與TPU皮芯纖維并無明顯差異。2.3.3纖維的熱力學(xué)性能圖2.3纖維的TG及DTG曲線(曲線a、c是TPU皮芯纖維的TG及DTG曲線,曲線b、d是光致變色TPU皮芯纖維的TG及DTG曲線)從上圖2.3可以看出,TPU皮芯纖維和光致變色TPU皮芯纖維的TG曲線是典型的高分子熱失重曲線,從曲線a,b可以知道,兩種纖維樣品在升溫過程中,初始階段隨著溫度的升高,纖維中的高分子聚合物吸熱開始熔融,這一過程中沒有質(zhì)量損耗,故曲線a,b在初始階段呈現(xiàn)水平趨勢;隨著溫度繼續(xù)升高,纖維中高分子聚合物的高分子鏈開始斷鏈、降解和碳化,光致變色TPU纖維中的變色材料同樣隨之分解、碳化,兩種纖維樣品的質(zhì)量損失全部集中在這一階段;最后,隨著溫度繼續(xù)升高至800℃,兩種纖維樣品的質(zhì)量不在發(fā)生變化。表2.3纖維在氮?dú)庵袩岱纸獾膭恿W(xué)參數(shù)Table2.3Kineticparametersofthermaldecompositionoffibersinnitrogen樣品Td1(℃)Td2(℃)灰分(%)TPU皮芯纖維352.1397.418.04光致變色TPU皮芯纖維350.4396.415.31由上圖2.3和表2.3可知,TPU皮芯纖維在氮?dú)夥諊碌氖е乜煞譃槿齻(gè)階段,第一個(gè)階段溫度范圍是243~380℃,在此階段隨著溫度的升高,聚氨酯
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]紡絲工藝對并列復(fù)合聚酯纖維性能的影響[J]. 李明明,陳燁,李夏,王華平. 紡織學(xué)報(bào). 2019(12)
[2]幾種差別化聚酯纖維的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 魏艷紅,劉新金,謝春萍,蘇旭中,吉宜軍. 紡織學(xué)報(bào). 2019(11)
[3]可逆熱致變色微膠囊的制備及性能研究[J]. 李亞萍,張秀巖,李昌德,沈永嘉. 染料與染色. 2019(05)
[4]利用熱重分析技術(shù)淺析微波處理對棉、羊毛、聚酯纖維的熱穩(wěn)定性影響[J]. 陳澤蕓. 中國纖檢. 2019(10)
[5]淺析近紅外光譜分析技術(shù)在聚酯纖維/氨綸面料成分檢測中的應(yīng)用[J]. 趙明慧,胡廣,劉洋. 中國纖檢. 2019(07)
[6]皮芯型負(fù)離子防蚊聚酯纖維的制備及性能研究[J]. 侯忠,胡興文,王慶贊. 針織工業(yè). 2019(06)
[7]微膠囊技術(shù)在紡織上的研究進(jìn)展[J]. 孟媛,王進(jìn)美. 合成纖維. 2019(03)
[8]微膠囊技術(shù)在紡織品整理中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 榮啟龍,程博. 紡織科學(xué)研究. 2019(01)
[9]Discoloration mechanism,structures and recent applications of thermochromic materials via different methods:A review[J]. Youliang Cheng,Xiaoqiang Zhang,Changqing Fang,Jing Chen,Zhen Wang. Journal of Materials Science & Technology. 2018(12)
[10]光致變色海藻纖維的制備及性能研究[J]. 卞雪艷,朱平,楚旭東,姜智能. 合成纖維. 2018(08)
博士論文
[1]三氧化鎢基光致變色納米材料的制備及性質(zhì)研究[D]. 魏菁.山東大學(xué) 2018
[2]光(溫)致變色材料的合成及其在防偽紙中的應(yīng)用研究[D]. 郝曉秀.天津科技大學(xué) 2005
碩士論文
[1]有機(jī)可逆溫致變色微膠囊顏料的制備[D]. 王鏞凱.天津科技大學(xué) 2017
[2]熱致變色微膠囊的制備及在紡織上的應(yīng)用研究[D]. 高燕.東華大學(xué) 2015
[3]多官能團(tuán)螺吡喃光致變色材料的合成、表征及變色反應(yīng)動力學(xué)研究[D]. 劉水平.東華大學(xué) 2008
本文編號:3127660
【文章來源】:武漢紡織大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
纖維的表面和截面SEM圖片(a、b是光致變色TPU皮芯纖維的表面和截面,c、d是TPU皮芯纖維的表面和截面)
2光致變色聚氨酯皮芯纖維的制備及性能研究13abcd圖2.1纖維的表面和截面SEM圖片(a、b是光致變色TPU皮芯纖維的表面和截面,c、d是TPU皮芯纖維的表面和截面)2.3.2纖維的FTIR分析圖2.2纖維的紅外圖譜(曲線a是TPU皮芯纖維的紅外圖譜,曲線b是光致變色TPU皮芯纖維的紅外圖譜)上圖2.2為光致變色TPU皮芯纖維和TPU皮芯纖維的FTIR圖譜,從上圖曲線a可以看出在3325cm-1處有聚氨酯中N-H的伸縮振動吸收峰,在2921cm-1處是C-H的伸縮振動吸收峰,1700~1730cm-1處是酰胺的羰基伸縮振動吸收峰,1596cm-1處是N-H的彎曲振動特征吸收峰,1526cm-1的吸收峰為氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)中N-H彎曲振動和C-N伸縮振動的組合吸收峰,1309cm-1處是C-N伸縮振動吸收和N-H彎曲振動吸收的混合峰,1220cm-1處為氨基甲酸酯基中的
2光致變色聚氨酯皮芯纖維的制備及性能研究14═C—O—C伸縮振動吸收峰,1050~1250cm-1之間有C-O的中等強(qiáng)度的寬吸收,是聚氨酯的特征吸收譜帶,以上均為聚氨酯的特征吸收峰。由于光致變色TPU皮芯纖維的皮層是純的TPU材料,而光致變色材料集中在其芯層,故光致變色TPU皮芯纖維的FTIR圖譜與TPU皮芯纖維并無明顯差異。2.3.3纖維的熱力學(xué)性能圖2.3纖維的TG及DTG曲線(曲線a、c是TPU皮芯纖維的TG及DTG曲線,曲線b、d是光致變色TPU皮芯纖維的TG及DTG曲線)從上圖2.3可以看出,TPU皮芯纖維和光致變色TPU皮芯纖維的TG曲線是典型的高分子熱失重曲線,從曲線a,b可以知道,兩種纖維樣品在升溫過程中,初始階段隨著溫度的升高,纖維中的高分子聚合物吸熱開始熔融,這一過程中沒有質(zhì)量損耗,故曲線a,b在初始階段呈現(xiàn)水平趨勢;隨著溫度繼續(xù)升高,纖維中高分子聚合物的高分子鏈開始斷鏈、降解和碳化,光致變色TPU纖維中的變色材料同樣隨之分解、碳化,兩種纖維樣品的質(zhì)量損失全部集中在這一階段;最后,隨著溫度繼續(xù)升高至800℃,兩種纖維樣品的質(zhì)量不在發(fā)生變化。表2.3纖維在氮?dú)庵袩岱纸獾膭恿W(xué)參數(shù)Table2.3Kineticparametersofthermaldecompositionoffibersinnitrogen樣品Td1(℃)Td2(℃)灰分(%)TPU皮芯纖維352.1397.418.04光致變色TPU皮芯纖維350.4396.415.31由上圖2.3和表2.3可知,TPU皮芯纖維在氮?dú)夥諊碌氖е乜煞譃槿齻(gè)階段,第一個(gè)階段溫度范圍是243~380℃,在此階段隨著溫度的升高,聚氨酯
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]紡絲工藝對并列復(fù)合聚酯纖維性能的影響[J]. 李明明,陳燁,李夏,王華平. 紡織學(xué)報(bào). 2019(12)
[2]幾種差別化聚酯纖維的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 魏艷紅,劉新金,謝春萍,蘇旭中,吉宜軍. 紡織學(xué)報(bào). 2019(11)
[3]可逆熱致變色微膠囊的制備及性能研究[J]. 李亞萍,張秀巖,李昌德,沈永嘉. 染料與染色. 2019(05)
[4]利用熱重分析技術(shù)淺析微波處理對棉、羊毛、聚酯纖維的熱穩(wěn)定性影響[J]. 陳澤蕓. 中國纖檢. 2019(10)
[5]淺析近紅外光譜分析技術(shù)在聚酯纖維/氨綸面料成分檢測中的應(yīng)用[J]. 趙明慧,胡廣,劉洋. 中國纖檢. 2019(07)
[6]皮芯型負(fù)離子防蚊聚酯纖維的制備及性能研究[J]. 侯忠,胡興文,王慶贊. 針織工業(yè). 2019(06)
[7]微膠囊技術(shù)在紡織上的研究進(jìn)展[J]. 孟媛,王進(jìn)美. 合成纖維. 2019(03)
[8]微膠囊技術(shù)在紡織品整理中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 榮啟龍,程博. 紡織科學(xué)研究. 2019(01)
[9]Discoloration mechanism,structures and recent applications of thermochromic materials via different methods:A review[J]. Youliang Cheng,Xiaoqiang Zhang,Changqing Fang,Jing Chen,Zhen Wang. Journal of Materials Science & Technology. 2018(12)
[10]光致變色海藻纖維的制備及性能研究[J]. 卞雪艷,朱平,楚旭東,姜智能. 合成纖維. 2018(08)
博士論文
[1]三氧化鎢基光致變色納米材料的制備及性質(zhì)研究[D]. 魏菁.山東大學(xué) 2018
[2]光(溫)致變色材料的合成及其在防偽紙中的應(yīng)用研究[D]. 郝曉秀.天津科技大學(xué) 2005
碩士論文
[1]有機(jī)可逆溫致變色微膠囊顏料的制備[D]. 王鏞凱.天津科技大學(xué) 2017
[2]熱致變色微膠囊的制備及在紡織上的應(yīng)用研究[D]. 高燕.東華大學(xué) 2015
[3]多官能團(tuán)螺吡喃光致變色材料的合成、表征及變色反應(yīng)動力學(xué)研究[D]. 劉水平.東華大學(xué) 2008
本文編號:3127660
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