蒲绒非织造高蓬松絮片的制备与性能研究

摘要

蒲绒纤维是一种天然纤维素纤维，传统上主要用作填充材料，目前国内大部分蒲绒纤维处在自生自灭状态，没有得到很好的开发与利用,导致天然资源的浪费。纤维截面有一定空隙，使得其具有压缩回复性能、浮力性能，并能吸收油液，研究其性能，并为开发其价值将其应用在海洋石油污染及救生方面做出理论依据。
　　本论文以蒲绒纤维为研究对象，采用气流成网工艺制备4种蒲绒及木棉高蓬松絮片，并测试评价制备絮片的压缩性能、浮力性能及吸油性能，对比香蒲绒絮片和木棉絮片性能上的差异，为蒲绒纤维开发应用提供依据。
　　本课题的内容包括以下4个方面：
　　（1）蒲绒高蓬松絮片制备
　　以蒲绒纤维、木棉纤维、中空涤纶纤维（PET）和ES纤维（PP/PE聚烯烃热粘合复合纤维）为原料，采用气流成网结合热风粘合法制备不同配比的4种高蓬松絮片，分别为：蒲绒/ES（80/20）、蒲绒/PET/ES（60/20/20）、木棉/ES（80/20）、木棉/PET/ES（60/20/20）。通过扫描电子显微镜（SEM）观察絮片的形态结构，计算结构参数，发现：絮片中的内部纤维随机分布，内部有粘结点，絮片孔隙率达到90％以上。
　　（2）蒲绒高蓬松絮片压缩性能
　　利用KES-F B3压缩性能测试仪对4种絮片的压缩性能测试，用压缩功、压缩弹性回复率、压缩曲线线性度，及蓬松度四个指标来评价絮片的压缩性能。发现：蒲绒/ES（80/20）絮片的压缩功为15.52（cNcm/cm2）、压缩弹性回复率为46.32%、压缩曲线线性度为0.37，加入20%比例的P ET纤维后絮片的压缩性能变化不大，但压缩蓬松度大幅提高，在相同条件下，蒲绒高蓬松絮片的压缩功略小于木棉高蓬松絮片，线性度较高，表明蒲绒絮片在同等条件下较木棉絮片不易压缩，同等条件下，蒲绒高蓬松絮片蓬松度远小于木棉絮片。
　　（3）蒲绒高蓬松絮片浮力性能
　　采用自行搭建的浮力装置对4种絮片的浮力性能进行测试，以浮力倍数、浮力降以及含水率这三个指标来评价其浮力性能。发现：蒲绒/ES（80/20）絮片的初始浮力倍数约为25，24h的浮力降了8.74%，加入PET后初始浮力倍数变小为17.86，24小时浮力倍数降变大；木棉絮片的初始浮力倍数更大，木棉/ES絮片的初始浮力倍数为35左右，24h的浮力倍数降了9%左右，与蒲绒加入PET絮片相反，适当加入P ET纤维木棉纤维絮片浮力和24小时浮力倍数降均得到较大的改善，在絮片含水率方面蒲绒絮片大于木棉絮片，随着 PET加入蒲绒絮片含水率提高。
　　（4）蒲绒高蓬松絮片的吸油性能
　　采用制备的4种高蓬松絮片，以吸油倍率、保油率、油水选择性、除油效果这四个指标来评价其吸油性能。发现：蒲绒/ES（80/20）絮片的吸油倍率为48.4 g/g、油水选择性为40.2 g/g；加入P ET后吸油性能略有变化，吸油倍率为62.5 g/g，油水选择性为47.5 g/g；同木棉絮片相比，木棉絮片吸油倍率较大，油水选择性较小。木棉/ES（80/20）絮片的吸油倍率为72.3g/g、油水选择性为27.8 g/g；木棉/P ET/ES絮片的吸油倍率为64.4 g/g、油水选择性为32.9 g/g。4种絮片对植物油的保油率在85%以上，除油效果都在90%以上。

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目录

第一章 绪论

1 .1 研究背景及意义

1 .2 研究历史及现状

1 .3 本课题的研究内容和方法

第二章 蒲绒高蓬松非织造絮片的制备

2 .1 原料

2 .2 试验

2 .3 方案设计

2 .4 结果

2 .5 本章小结

第三章 蒲绒高蓬松非织造絮片压缩性能测试与评价

3 .1 试验

3 .2 结果与讨论

3 .3 本章小结

第四章 蒲绒高蓬松非织造絮片浮力性能测试与评价

4 .1 试验

4 .2 结果与讨论

4 .3 本章小结

第五章 蒲绒高蓬松非织造絮片吸油性能测试与评价

5 .1 试验

5 .2 结果与讨论

5 .3 本章小结

第六章 结论及展望

6 .1 结论

6 .2 展望

参考文献

攻读学位期间发表的论文

致谢