涤纶三维卷曲中空纤维结构性能研究：II.涤纶中空纤维在生产 …

阐述涤纶中空纤维在生产过程中性能的变化，并讨论了纤维聚集态结构与中空纤维特有的膨松性、回弹性的关系。结果表明，在后加工过程中，随着拉伸进行，纤维取向越大，潜在卷曲展现越充分，膨松性Ｖ１、Ｖ２、卷曲性能和压缩回弹率与非晶区取向程度、结晶度等密切相关。     

涤纶三维卷曲中空纤维结构性能研究：Ⅰ.涤纶中空纤维在纺丝及后加工…

应用ＦＲＳ－ＸＲＳＡ，ＳＡＸＳ，ＤＳＣ表征了涤纶中空纤维在整个纺丝及后加工过程中结构的变化特征。结果表明，涤纶中空初生纤维基本是非晶态，在后加工过程中分离两步结晶：拉应变诱导结晶和热结晶，在一次应变诱导结晶同时伴随着纤维自卷形成三维卷曲，二次热结晶后形成长周期，使构得以稳定。     

涤纶三维卷曲中空纤维结构性能研究 Ⅰ.涤纶中空纤维在纺丝及后加工过程中结构变化特征

用ＦＲＳ－ＸＲＳＡ、ＳＡＸＳ、ＤＳＣ表征了涤纶中空纤维在整个纺丝及后加工过程中结构的变化特征。结果表明，涤纶中空初生纤维基本是非晶态，在后加工过程中分两步结晶：拉伸应变诱导结晶和热结晶，在一次应变诱导结晶的同时伴随着纤维自卷形成三维卷曲，二次热结晶后形成长周期，使结构得以稳定。     

填充液压力对聚醚砜中空纤维膜微结构和性能的影响

研究了聚醚砜／二甲基亚砜(PEs／DMS0)体系中填充液压力的变化对PES中空纤维结构及性能的影响。结果表明,随着填充液压力的增大,中空纤维膜的水通量增大,轴向取向度下降。为纺制具有合适性能的中空纤维膜提供参考。     

中空纤维复合膜

中空纤维复合膜是分离膜的一种,它是由两种(或两种以上)不同的材料采用一定的制备工艺复合而成的,其优点是将中空纤维的结构特点(如自支撑等)和复合膜的分离优势(如高选择性高通量等)有机结合.本文首先介绍了中空纤维复合膜的基膜及复合层所用到的材料(或添加材料),并按照中空纤维复合膜的结构特点对其进行了简单的分类,并重点论述了中空纤维复合膜的制备设备及工艺.最后论述了中空纤维复合膜在渗透汽化、气体分离和纳滤等领域的研究进展和应用情况,指出中空纤维复合膜需要继续深入的研究内容.     

中空纤维催化膜反应器中环戊二烯的选择加氢反应

将聚乙烯吡咯烷酮（ＰＶＰ）负载钯催化剂（ＰＶＰ－Ｐｄ）镶嵌到三种醋酸纤维（ＣＡ）中空膜（ＣＡ－Ｉ，ＣＡ－Ⅱ，ＣＡ－Ⅲ）内制各中空纤维催化膜，并进一步制成催化膜反应器，在４０℃和０．１ＭＰａ的反应条件下，在催化膜反应器中进行了环戊二烯的选择加氢反应，考察了具有不同氢气渗透率的醋酸纤维丝组成的三种膜反应器对反应的转化率及选择性的影响，并在此基础上考察了各种反应参数对反应的影响，ＣＡ中空纤维催化膜对环戊     

同质编织管增强型聚丙烯腈中空纤维膜研究

利用二维编织技术将聚丙烯腈(PAN)纤维编织成中空编织管,以聚丙烯腈为成膜聚合物,以聚乙二醇为成孔剂,配制铸膜液,采用同心圆纺丝法制备同质编织管增强型聚丙烯腈中空纤维膜.研究结果表明,所得同质编织管增强型聚丙烯腈中空纤维膜的表面分离层具有类似于非对称膜的结构,铸膜液可渗入编织管纤维束中;随着编织管编织节距的增大,同质编织管增强型聚丙烯腈中空纤维膜表面分离层厚度减小,同时膜的平均孔径增大,膜的纯水通量随之增大;铸膜液渗入编织管纤维束的现象未影响膜的通透性能;编织管的断裂强度最大可达100 MPa以上.通过水浴振荡、超声波水浴振荡及等力拉伸3种方法测试了同质编织管增强型中空纤维膜和异质编织管增强型中空纤维膜中编织管与表面分离层之间的界面结合性能,结果表明前者的界面结合性能优于后者.     

添加PVP和涂覆聚合物对PAN基中空纤维炭膜性能的影响

研究了用ＰＡＮ基中空纤维膜为基质制备气体分离用中空纤维炭膜的过程。考察了添加剂ＰＶＰ对炭膜的Ｈ２，Ｎ２气体渗透速率，分离系九和柔韧性的影响。同时，研究了用丙烯腈共聚物对中空纤维炭膜涂覆改性后Ｈ２，Ｎ２气体的渗透速率和分离系数。     

四氧化三铁中空/螺旋纤维的制备及形成机理

以柠檬酸铁为原料, 利用有机凝胶热分解法在低升温速率下热处理并还原制备了Fe3O4中空/螺旋纤维. 通过TG/DTA, XRD和SEM对前驱体纤维热分解过程、产物物相和形貌进行了表征. 结果表明, 产物主要由80%的中空纤维和20%的螺旋纤维组成, 其中中空纤维的直径为6 μm左右, 壁厚为500 nm. 螺旋纤维的直径为6~10 μm, 螺旋纤维是由具有不同旋向的宽度为4~6 μm的带状纤维卷曲而成, 带状纤维的外表面壳层均匀密实, 其厚度为600 nm左右, 而内层疏松且不规则. Fe3O4中空/螺旋纤维是由晶粒尺寸为60 nm左右的纳米颗粒构成, 并有少量的介孔. 分析了中空纤维和螺旋纤维的形成机理, 直径较小的前驱体纤维在热处理过程中内部凝胶向表层迁移收缩形成中空纤维; 螺旋纤维是由直径较大的前驱体纤维在热处理过程中产生的强大的热应力导致纤维产生螺旋破裂形成的.     

微孔聚丙烯中空纤维膜的研究与开发

综述了聚丙烯中空纤维膜的研究与开发状况 ,包括制备原理、过程、影响因素及应用开发状况。重点综述了聚丙烯中空纤维膜的制备及结构性能     

Armos/聚砜共混中空纤维基膜及其纳滤复合膜的制备与性能研究

中空纤维膜因其体积装填密度高、占地面积小、成本相对低等优点备受关注。本文通过将Armos聚合液与聚砜(PSf)共混，经干-湿法纺丝制备了Armos/PSf共混中空纤维超滤膜，研究表明：Armos均匀分散在中空纤维膜中，中空纤维膜断面呈现疏松的多孔结构，随着Armos共混含量的增加，膜的亲水性和纯水通量均提高，但对PEG-20000截留率下降明显。以Armos/PSf共混中空纤维膜为基膜，通过界面聚合制备了中空纤维复合纳滤膜，优化的制备条件为：基膜中Armos的共混含量为4%、水相单体浓度为3%、油相单体浓度为0.15%时，制得的中空纤维复合纳滤膜性能最佳，其通量为8.40L/(m²·h)，对MgSO₄的截留率为88%。     

聚丙烯中空纤维膜的微孔结构的控制

通过熔纺／冷拉伸法制备了微孔聚丙烯中空纤维膜。研究了工艺条件对微孔聚丙烯中空纤维膜的微孔结构与性能的影响。结果表明：随着纺丝温度的下降或熔体拉伸比的提高，最大可几孔径及孔隙率增大；熔纺中冷却风速提高，最大可几孔径及孔隙率较大；温度低于110℃时，热处理对最大可几孔径及孔隙率的影响较小，在120－130℃时，随着热处理温度的增加，最大孔径及孔隙率有明显增加的趋势；随着初纺中空纤维拉伸倍数的增加，孔隙率先增加而后下降。     

纤维编织管增强型中空纤维膜研究

采用二维编织技术将聚丙烯腈(PAN)长丝编织成中空纤维编织管作为增强体,分别以聚丙烯腈(PAN)和聚偏氟乙烯(PVDF)为成膜聚合物,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为添加剂,调制铸膜液,采用同心圆挤出-涂覆法制备了PAN纤维编织管同质增强型PAN中空纤维膜和异质增强型PVDF中空纤维膜.研究表明,所得PAN纤维编织管增强型中空纤维膜断裂强度最大可超过75 MPa,在伸长率10%范围内,表面分离层与增强体之间界面结合良好;表面分离层具有类似于非对称膜的结构,铸膜液可浸入纤维编织管纤维空隙中,铸膜液浸入部分固化后未影响膜的通透性能;随成膜聚合物浓度增加,膜纯水通量减小,牛血清白蛋白(BSA)截留率增大;随添加剂PVP浓度增加,膜的纯水通量先增大后减小,在8 wt%左右达最大值,BSA截留率随PVP浓度增加而单调增加;同质增强型中空纤维膜界面结合程度优于异质增强型.     

PSF-SPES共混中空纤维超滤膜制备的研究

以聚砜(PSF)、磺化聚醚砜(SPES)和醋酸纤维素(CA)为膜材料,水为内凝胶剂,采用干湿法制备了PSF-SPES共混中空纤维超滤膜,探讨了PSF-SPES铸膜液中SPES离子交换容量(IEC)、SPES浓度、添加剂、外凝胶剂的选择和热处理对膜性能的影响。所得共混超滤膜性能如下:w=0.0 0 1的Na2SO4截留率19.9%,通量62 L/(h.m2.MPa);w=0.001的PEG4000截留率78.2%,通量85 L/(h.m2.MPa)。此外,以PSF-SPES中空纤维为支撑膜,采用醋酸纤维素作为涂层液,研究了CA/PSF-SPES复合超滤膜性能,讨论了CA/PSF-SPES共混中空纤维超滤膜结构。     

熔融纺丝制备中空纤维膜研究进展

中空纤维膜作为一种重要的分离膜材料,其制备方法一直以来是膜技术研究领域的热点。相对于溶液法纺丝制膜方法而言,熔融纺丝法具有使用溶剂量少、环境友好、所得中空纤维膜力学性能较优等特点,已成为目前中空纤维膜制备的重要技术之一。本文根据工艺将熔融纺丝制膜方法区分为熔融纺丝-拉伸法和热致相分离法,分别就这两种方法中空纤维膜的制备技术及致孔机理进行介绍,并对二者的研究历史及现状进行了论述,最后,还指出了熔融纺丝制备中空纤维膜研究领域有待解决的问题。     

静电纺丝中空纳米纤维在催化领域的应用

更大的比表面积、更丰富的界面组成及更高效的传质路径是构筑多元催化体系,实现催化剂效率提升的关键.中空纳米纤维具有的多元空腔结构赋予其比表面积和界面组成上广阔的调变空间,使其成为制备高效异相催化剂的理想平台.静电纺丝技术的发展为中空纳米纤维的可控制备提供了更简易高效的方法,促进了中空纳米纤维的结构创新和应用扩展.本文从构筑策略、结构特点及结构与性能的对应关系3个角度总结了基于静电纺丝法制备的不同组成和形态的中空纳米纤维材料在催化领域(包括光催化、电催化、热催化)应用中的独特优势.首先展示了创新的静电纺丝方法结合后续工艺制备的中空纳米纤维的不同结构形态,然后梳理了基于中空纳米纤维构筑高效催化剂的研究进展,最后展望了中空纳米纤维在催化领域应用的未来发展趋势,以期为高效异相催化剂的设计提供有益的参考.     

致孔剂聚乙二醇对纤维素中空纤维膜结构与性能的影响

以离子液体氯代1-烯丙基-3-甲基咪唑（[AMI M]Cl）为溶剂纺制纤维素中空纤维膜,考察了聚乙二醇（PEG）分子量及其质量分数对中空纤维膜结构与性能的影响。采用场发射扫描电子显微镜（FESEM）对膜内、外表面形态结构进行了观察,测试了中空纤维膜的水通量、截留率等渗透性能以及最大拉伸强度、断裂伸长率等力学性能。结果表...     

共混改性聚酰亚胺中空纤维膜的压缩空气除湿性能研究

采用干／湿相转换法制备了共混聚酰亚胺中空纤维膜,并对其与聚酢亚胺(PI)中空纤维膜的除湿性能进行了比较,结果表明：在不同压力、不同流量和不同吹扫比例的情况下,共混膜的除湿性能均优于PI膜,特别是增大吹扫比例时,共混膜的优越性更为明显,虽然在抽真空的条件下,共混膜的除湿性能不如采用吹扫操作方式的,但是,同PI膜相比脱湿性能仍然好于PI膜。     

凝固浴温度对纤维素中空纤维膜结构及气体渗透分离性能影响研究

利用新型溶解工艺,在不同的凝固浴温度(0～60℃)下制备了纤维素中空纤维膜,考察了凝固浴温度对纤维素中空纤维膜结晶结构、机械性能和气体渗透分离性能的影响.扫描电镜表征表明凝固浴温度的升高使得纤维素中空纤维膜更加疏松,并且内侧的指状孔变大变多;膜的机械性能随凝固浴温度的升高而变差;XRD谱图显示凝固浴温度对纤维素中空纤维...     

磺化聚乙烯中空纤维膜渗透蒸发分离水／乙二醇混合物的研究

采用异相氯磺化的方法，使聚乙烯（ＰＥ）中空纤维膜进行氯磺化反应，并将反应产物进一步水解和离子交换，可获得具有离子交换功能的磺化聚乙烯（ＳＰＥ）中空纤维离子交换膜。应用渗透蒸发膜分离方法，研究磺化聚乙烯中空纤维离子交换膜对水／乙二醇混合物的分离效果。讨论了反离子的种类、渗透蒸发分离温度和水／乙二醇混合液的组成等对磺化聚乙烯中空纤维离子交换膜的分离效果的影响。