熔融纺掺炭高吸附性尼龙6纤维的制备与性能研究

熔融 纺丝 尼龙 纤维

第７卷第２期２００８年６月

南通大学学报（自然科学版）

ＪｏｕｍａｌｏｆＮａｎｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）

Ｖ０１．７Ｎｏ．２

Ｊｕｎ．２００８

熔融纺掺炭高吸附性尼龙６纤维的制备与性能研究

倪朝晖１，马海燕１，苏广均１，季

涛２

（１．南通大学化学化工学院，江苏南通２２６００７；２．南通大学纺织服装学院，江苏南通２２６００７）

摘要：将活性炭粉末与尼龙６颗粒在球磨机中预混合后进行熔融纺丝．活性炭含量为ｌ％．３％．５％，ｌＯ％．研

究结果表明，活性炭舍量为１％、３％的共混颗粒比较容易纺丝，纤维表面比较光滑；活性炭舍量为５％的纤维表

面比较粗糙：活性炭含量为１０％的共混颗粒不易纺丝，纤维表面很粗糙．同时随着活性炭含量增加，纤维吸附性能逐渐增强．活性炭含量为１０％时最大。其苯吸附量为１０．５５％．关键词：活性炭；尼龙６；熔融纺丝；吸附性；制备中图分类号：ＴＳｌ０２．４＋３

文献标识码：Ａ

文章编号：１６７３—２３４０（２００８）０２—００５１—０４

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随着世界经济的持续发展。社会物质生活和文化生活水平不断提高．然而，环境问题也变得更加突出。大气和水中含有大量的有毒物质，威胁着人类的生存环境．活性炭类材料具有很好的吸附性能．一定程度上可以解决这一问题，即使在低浓度污染物质的环境下。活性炭仍可以吸收一部分气态

收稿日期：２００８—０３一１９

基金项目：南通市应用研究计划项目（Ｋ２００６０１９）

或液态的污染物．开发含有活性炭的纤维既可以保持纤维的力学性能。又具有净化作用。产品可以在服用、装饰、产业等领域得到很好的应用ｆⅧ．目前，含有活性炭的纤维研究开发很少。只有少量湿法纺丝制备含活性炭的聚丙烯腈或粘胶纤维【３１．或静电纺丝制备含活性炭的涤纶短纤维的报道．

作者简介：倪朝晖（１９７０一）．男，南通大学化学化工学院工程师．工程硕士，主要从事炭纤维及活性炭纤维方面的研究

熔融 纺丝 尼龙 纤维

５２－

南通大学学报（自然科学版）２００８年

本实验在尼龙６颗粒中均匀混人适量的活性炭粉．并通过熔融纺丝方法纺制含活性炭的尼龙６纤维．要求炭粉在纤维中均匀分布，既可以保持纤维一定的力学性能，又具有适量的吸附性能．

１

实验

１．１

主要实验材料及仪器设备

尼龙６颗粒；椰壳活性炭，粒径２００～３００

ｎｍ，

比表面积３００ｍ２／ｇ；行星球磨机，南京大学仪器厂；熔融指数仪；单螺杆熔融纺丝机；ＧＹ０６１电子单纱强力仪．

１．２活性炭与尼龙６颗粒的预混合

将纳米级（２００—３００ｎｍ）活性炭粉与尼龙６颗粒装在行星球磨机中进行机械混合。制备活性炭质量分数分别为１％、３％、５％、１０％的共混颗粒．要求纳米炭粉均匀分布在聚合物表面。不脱落【４１．

１．３

共混颗粒的流动性能测试

将共混好后的颗粒在熔融指数仪上分别测定

熔融指数。进行流动性能的比较．１．４初生纤维的制备、后拉伸及热定型

采用单螺杆熔融纺丝机制备共混纤维．喷丝板孔数为１６孔．纺丝温度为２３０—２５０℃，主机压力为１７ＭＰ，计量泵压力为２５ＭＰ．在热板牵伸机上对初生纤维进行牵伸．热板温度为９５—１００℃。拉伸后的纤维置于烘箱中。于１２０℃下热定型２０ｍｉＩＬ

１．５纤维物理、机械性能的测定

用天平和标尺对拉伸后的纤维进行线密度的测定．参照ＧＢ／ｒＩ＇１４３４４—９３合成纤维长丝及变形丝断裂和断裂伸长实验方法．采用ＧＹ０６ｌ电子单纱强力仪测定纤维的机械性能．纤维的夹持长度为

２５０

ｍｍ。下夹持器下降速度为２５０ｍ耐ｍｉｎ．

１．６吸附性能的测定

采用静态苯吸附率来表征其吸附性能．在保干器中放置一定量的苯液体．密闭体系中．苯液体上部是苯的饱和蒸汽．将纤维放人称量瓶中烘干．称重，得到纤维干重．然后将称量瓶置于苯的饱和蒸汽环境中，２５℃时进行吸附直至饱和．称重后按下式计算饱和吸附率．

ｇ＝（形２一形１）／Ｄ×１００％

式中：ｑ——吸附率；形厂吸附苯后的质量：

形．——吸附苯前的质量；Ｄ－一纤维的干重．

２结果与讨论

２．１

活性炭粉与尼龙６颗粒的预混合工艺对活性炭粉含置的影响

在保证活性炭粉不从共混颗粒表面脱落的前提

下，共混颗粒中活性炭粉的质量分数与所需磨制时间的关系见表１．

表１活性炭粉含量与磨制时间的关系

从表１中数据可以看出，随着研磨时间的增加．活性炭粉含量也随 …… 此处隐藏：3558字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……