改性三聚氰胺甲醛树脂增强粘胶纤维的制备及其性能研究

摘要

粘胶纤维是一种天然可再生材料，原料来源广泛，具有吸湿性好、穿着舒适、可纺性优良的特点，被广泛运用于各类内衣、纺织用品、服装服饰等。但普通粘胶纤维强度相对较低，湿态时被水溶胀，强度下降明显，尺寸稳定性和耐磨性较差，影响织物的服用性能。因此，制备出具有高强度、高模量，尺寸稳定好，耐磨性优良的粘胶纤维新品种，是粘胶纤维发展的重要方向。
　　三聚氰胺甲醛树脂是长久以来的纸张湿强剂，具有在酸性条件下迅速交联成型的特性。本文在三聚氰胺甲醛树脂的合成过程中引入了柔性链段或带有苯环的链段，改善了树脂的韧性，同时制备出了具有一定粘度和一定分子量的改性三聚氰胺甲醛树脂。将改性后的树脂与粘胶溶液进行共混纺丝，成功制备出粘胶纤维样品。
　　首先，为了合成稳定性好、粘度适中的三聚氰胺甲醛树脂，对合成工艺条件进行了分析探讨。结果表明:三聚氰胺、多聚甲醛、甲醛溶液的摩尔比为1∶2.5∶0.5，反应过程中pH值控制在7.5，合成过程中的反应温度应控制在80℃，最终制备的树脂粘度低于150mPa·s，稳定性大于72h。
　　其次，分别选用对苯二胺、戊二醛和对苯二甲醛对三聚氰胺甲醛树脂进行改性，提高三聚氰胺甲醛树脂的稳定性的同时，改善了其韧性，并对改性剂的添加量进行了探讨。结果表明:对苯二胺的添加量为树脂的2％，对苯二甲醛的添加量为树脂的2％，戊二醛的添加量是按与三聚氰胺的摩尔比为1∶1来添加。
　　最后，制备粘胶纤维样品。将改性后的树脂与粘胶溶液共混，采用常规纺丝工艺，制备出粘胶纤维样品，并对其进行了测试分析。结果表明:对苯二胺改性三聚氰胺甲醛树脂与粘胶溶液共混后制备的纤维断裂强度增加了0.30 cN/dTex;戊二醛改性三聚氰胺甲醛树脂与粘胶溶液共混后制备的纤维断裂强度增加了0.98 cN/dTex;对苯二甲醛改性三聚氰胺甲醛树脂与粘胶溶液共混后制备的纤维断裂强度增加了0.50 cN/dTex。纤维的强度均有较大幅度的提高。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 再生纤维素纤维

1．2．1 再生纤维素纤维的发展

1．2．2 再生纤维素纤维的结构

1．2．3 几种再生纤维素纤维

1．3 粘胶纤维的改性研究

1．3．1 表面接枝改性

1．3．2 生物酶改性

1．3．3 共混改性

1．4 三聚氰胺甲醛树脂

1．4．1 三聚氰胺甲醛树脂的简介

1．4．2 反应机理

1．4．3 合成过程中的常见问题

1．4．4 改性研究

1．4．5 特性及应用

1．5 本课题研究的目的、意义及内容

1．5．1 研究目的

1．5．2 研究内容

1．5．3 研究意义

第二章 改性三聚氰胺甲醛树脂的制备

2．1 实验原料

2．2 实验设备及仪器

2．3 三聚氰胺甲醛树脂合成工艺研究

2．3．1 树脂反应终点及稳定性的测定

2．3．2 三聚氰胺与甲醛摩尔比对合成树脂体系的影响

2．3．3 反应过程中pH对合成树脂体系的影响

2．3．4 反应过程中温度对合成树脂体系的影响

2．4 不同改性剂对三聚氰胺甲醛树脂的改性研究

2．4．1 对苯二胺改性三聚氰胺甲醛树脂的制备

2．4．2 对苯二甲醛改性三聚氰胺甲醛树脂的制备

2．4．3 戊二醛改性三聚氰胺甲醛树脂的制备

2．5 本章小结

第三章 实验原料及测试表征方法

3．1 实验原料

3．2 实验仪器

3．3 实验测试表征方法

3．3．1 红外光谱分析

3．3．2 热失重分析

3．3．3 扫描电子显微镜分析

3．3．4 氮含量测试分析

3．3．5 力学性能测试

第四章 改性三聚氰胺树脂／粘胶共混纤维的制备及性能研究

4．1 改性三聚氰胺树脂／粘胶共混纤维的制备

4．2 对苯二胺改性三聚氰胺树脂／粘胶共混纤维的性能研究

4．2．1 力学性能测试及分析

4．2．2 红外光谱分析

4．2．3 热失重分析

4．2．4 扫描电镜分析

4．2．5 氮含量测试

4．3 戊二醛改性三聚氰胺树脂／粘胶共混纤维的性能研究

4．3．1 力学性能测试及分析

4．3．2 红外光谱分析

4．3．3 热失重分析

4．3．4 扫描电镜分析

4．3．5 氮含量测试

4．4 对苯二甲醛改性三聚氰胺树脂／粘胶共混纤维的性能研究

4．4．1 力学性能测试及分析

4．4．2 红外光谱分析

4．4．3 热失重分析

4．4．4 扫描电镜分析

4．4．5 氮含量测试

4．5 本章小结

第五章 全文总结

参考文献

硕士期间科研成果

致谢