光/温致变色纤维的制备及其性能研究
发布时间：2021-04-09 12:56
变色纤维是一种极具附加值和效益的新型功能纤维,不仅在安全和防伪领域有着重要的作用,而且在纺织领域也有着极大的需求。随着经济的发展和社会精神物质文明的进步,人们对纤维纺织品的功能化和色彩的多样化要求日益提高,变色纤维正好能够满足这一需求,因此开发新型变色纤维材料成为当下热点之一。首先,利用光致变色材料和聚氨酯进行双组份熔融纺丝,制备光致变色聚氨酯皮芯纤维,其中芯层为光致变色材料和聚氨酯的复合材料,皮层为纯聚氨酯。并对光致变色聚氨酯纤维进行SEM、FTIR、TG、DSC、机械性能和色牢度分析,研究发现该皮芯结构的光致变色聚氨酯纤维的机械性能能够达到纯聚氨酯皮芯纤维的95%以上,完全能够满足实际生产要求;在热稳定性方面,光致变色聚氨酯纤维的起始分解温度只比纯聚氨酯皮芯纤维低2℃左右,而两者的分解温度均高达350℃以上,故光致变色聚氨酯纤维仍旧保持了良好的热稳定性能;而且光致变色聚氨酯纤维还兼具良好的光致变色性能和色牢度。其次,利用光/温致变色材料和聚酯混合进行熔融纺丝,制备不同浓度的光/温致变色聚酯纤维。并对光致变色聚氨酯纤维进行SEM、FTIR、TG、DSC、机械性能和色牢度分析,研究结果...
【文章来源】：武汉纺织大学湖北省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纤维的表面和截面SEM图片（a、b是光致变色TPU皮芯纤维的表面和截面，c、d是TPU皮芯纤维的表面和截面）
2光致变色聚氨酯皮芯纤维的制备及性能研究13abcd图2.1纤维的表面和截面SEM图片（a、b是光致变色TPU皮芯纤维的表面和截面，c、d是TPU皮芯纤维的表面和截面）2.3.2纤维的FTIR分析图2.2纤维的红外图谱（曲线a是TPU皮芯纤维的红外图谱，曲线b是光致变色TPU皮芯纤维的红外图谱）上图2.2为光致变色TPU皮芯纤维和TPU皮芯纤维的FTIR图谱，从上图曲线a可以看出在3325cm-1处有聚氨酯中N-H的伸缩振动吸收峰，在2921cm-1处是C-H的伸缩振动吸收峰，1700~1730cm-1处是酰胺的羰基伸缩振动吸收峰，1596cm-1处是N-H的弯曲振动特征吸收峰，1526cm-1的吸收峰为氨基甲酸酯结构中N-H弯曲振动和C-N伸缩振动的组合吸收峰,1309cm-1处是C-N伸缩振动吸收和N-H弯曲振动吸收的混合峰，1220cm-1处为氨基甲酸酯基中的
2光致变色聚氨酯皮芯纤维的制备及性能研究14═C—O—C伸缩振动吸收峰，1050～1250cm-1之间有C-O的中等强度的宽吸收，是聚氨酯的特征吸收谱带，以上均为聚氨酯的特征吸收峰。由于光致变色TPU皮芯纤维的皮层是纯的TPU材料，而光致变色材料集中在其芯层，故光致变色TPU皮芯纤维的FTIR图谱与TPU皮芯纤维并无明显差异。2.3.3纤维的热力学性能图2.3纤维的TG及DTG曲线（曲线a、c是TPU皮芯纤维的TG及DTG曲线，曲线b、d是光致变色TPU皮芯纤维的TG及DTG曲线）从上图2.3可以看出，TPU皮芯纤维和光致变色TPU皮芯纤维的TG曲线是典型的高分子热失重曲线，从曲线a,b可以知道，两种纤维样品在升温过程中，初始阶段随着温度的升高，纤维中的高分子聚合物吸热开始熔融，这一过程中没有质量损耗，故曲线a,b在初始阶段呈现水平趋势；随着温度继续升高，纤维中高分子聚合物的高分子链开始断链、降解和碳化，光致变色TPU纤维中的变色材料同样随之分解、碳化，两种纤维样品的质量损失全部集中在这一阶段；最后，随着温度继续升高至800℃，两种纤维样品的质量不在发生变化。表2.3纤维在氮气中热分解的动力学参数Table2.3Kineticparametersofthermaldecompositionoffibersinnitrogen样品Td1(℃)Td2(℃)灰分(%)TPU皮芯纤维352.1397.418.04光致变色TPU皮芯纤维350.4396.415.31由上图2.3和表2.3可知，TPU皮芯纤维在氮气氛围下的失重可分为三个阶段，第一个阶段温度范围是243～380℃，在此阶段随着温度的升高，聚氨酯
【参考文献】：
期刊论文
[1]纺丝工艺对并列复合聚酯纤维性能的影响[J]. 李明明,陈烨,李夏,王华平. 纺织学报. 2019(12)
[2]几种差别化聚酯纤维的结构与性能[J]. 魏艳红,刘新金,谢春萍,苏旭中,吉宜军. 纺织学报. 2019(11)
[3]可逆热致变色微胶囊的制备及性能研究[J]. 李亚萍,张秀岩,李昌德,沈永嘉. 染料与染色. 2019(05)
[4]利用热重分析技术浅析微波处理对棉、羊毛、聚酯纤维的热稳定性影响[J]. 陈泽芸. 中国纤检. 2019(10)
[5]浅析近红外光谱分析技术在聚酯纤维/氨纶面料成分检测中的应用[J]. 赵明慧,胡广,刘洋. 中国纤检. 2019(07)
[6]皮芯型负离子防蚊聚酯纤维的制备及性能研究[J]. 侯忠,胡兴文,王庆赞. 针织工业. 2019(06)
[7]微胶囊技术在纺织上的研究进展[J]. 孟媛,王进美. 合成纤维. 2019(03)
[8]微胶囊技术在纺织品整理中的应用现状[J]. 荣启龙,程博. 纺织科学研究. 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]光致变色海藻纤维的制备及性能研究[J]. 卞雪艳,朱平,楚旭东,姜智能. 合成纤维. 2018(08)
博士论文
[1]三氧化钨基光致变色纳米材料的制备及性质研究[D]. 魏菁.山东大学 2018
[2]光（温）致变色材料的合成及其在防伪纸中的应用研究[D]. 郝晓秀.天津科技大学 2005
硕士论文
[1]有机可逆温致变色微胶囊颜料的制备[D]. 王镛凯.天津科技大学 2017
[2]热致变色微胶囊的制备及在纺织上的应用研究[D]. 高燕.东华大学 2015
[3]多官能团螺吡喃光致变色材料的合成、表征及变色反应动力学研究[D]. 刘水平.东华大学 2008
本文编号：3127660
【文章来源】：武汉纺织大学湖北省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纤维的表面和截面SEM图片（a、b是光致变色TPU皮芯纤维的表面和截面，c、d是TPU皮芯纤维的表面和截面）
2光致变色聚氨酯皮芯纤维的制备及性能研究13abcd图2.1纤维的表面和截面SEM图片（a、b是光致变色TPU皮芯纤维的表面和截面，c、d是TPU皮芯纤维的表面和截面）2.3.2纤维的FTIR分析图2.2纤维的红外图谱（曲线a是TPU皮芯纤维的红外图谱，曲线b是光致变色TPU皮芯纤维的红外图谱）上图2.2为光致变色TPU皮芯纤维和TPU皮芯纤维的FTIR图谱，从上图曲线a可以看出在3325cm-1处有聚氨酯中N-H的伸缩振动吸收峰，在2921cm-1处是C-H的伸缩振动吸收峰，1700~1730cm-1处是酰胺的羰基伸缩振动吸收峰，1596cm-1处是N-H的弯曲振动特征吸收峰，1526cm-1的吸收峰为氨基甲酸酯结构中N-H弯曲振动和C-N伸缩振动的组合吸收峰,1309cm-1处是C-N伸缩振动吸收和N-H弯曲振动吸收的混合峰，1220cm-1处为氨基甲酸酯基中的
2光致变色聚氨酯皮芯纤维的制备及性能研究14═C—O—C伸缩振动吸收峰，1050～1250cm-1之间有C-O的中等强度的宽吸收，是聚氨酯的特征吸收谱带，以上均为聚氨酯的特征吸收峰。由于光致变色TPU皮芯纤维的皮层是纯的TPU材料，而光致变色材料集中在其芯层，故光致变色TPU皮芯纤维的FTIR图谱与TPU皮芯纤维并无明显差异。2.3.3纤维的热力学性能图2.3纤维的TG及DTG曲线（曲线a、c是TPU皮芯纤维的TG及DTG曲线，曲线b、d是光致变色TPU皮芯纤维的TG及DTG曲线）从上图2.3可以看出，TPU皮芯纤维和光致变色TPU皮芯纤维的TG曲线是典型的高分子热失重曲线，从曲线a,b可以知道，两种纤维样品在升温过程中，初始阶段随着温度的升高，纤维中的高分子聚合物吸热开始熔融，这一过程中没有质量损耗，故曲线a,b在初始阶段呈现水平趋势；随着温度继续升高，纤维中高分子聚合物的高分子链开始断链、降解和碳化，光致变色TPU纤维中的变色材料同样随之分解、碳化，两种纤维样品的质量损失全部集中在这一阶段；最后，随着温度继续升高至800℃，两种纤维样品的质量不在发生变化。表2.3纤维在氮气中热分解的动力学参数Table2.3Kineticparametersofthermaldecompositionoffibersinnitrogen样品Td1(℃)Td2(℃)灰分(%)TPU皮芯纤维352.1397.418.04光致变色TPU皮芯纤维350.4396.415.31由上图2.3和表2.3可知，TPU皮芯纤维在氮气氛围下的失重可分为三个阶段，第一个阶段温度范围是243～380℃，在此阶段随着温度的升高，聚氨酯
【参考文献】：
期刊论文
[1]纺丝工艺对并列复合聚酯纤维性能的影响[J]. 李明明,陈烨,李夏,王华平. 纺织学报. 2019(12)
[2]几种差别化聚酯纤维的结构与性能[J]. 魏艳红,刘新金,谢春萍,苏旭中,吉宜军. 纺织学报. 2019(11)
[3]可逆热致变色微胶囊的制备及性能研究[J]. 李亚萍,张秀岩,李昌德,沈永嘉. 染料与染色. 2019(05)
[4]利用热重分析技术浅析微波处理对棉、羊毛、聚酯纤维的热稳定性影响[J]. 陈泽芸. 中国纤检. 2019(10)
[5]浅析近红外光谱分析技术在聚酯纤维/氨纶面料成分检测中的应用[J]. 赵明慧,胡广,刘洋. 中国纤检. 2019(07)
[6]皮芯型负离子防蚊聚酯纤维的制备及性能研究[J]. 侯忠,胡兴文,王庆赞. 针织工业. 2019(06)
[7]微胶囊技术在纺织上的研究进展[J]. 孟媛,王进美. 合成纤维. 2019(03)
[8]微胶囊技术在纺织品整理中的应用现状[J]. 荣启龙,程博. 纺织科学研究. 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]光致变色海藻纤维的制备及性能研究[J]. 卞雪艳,朱平,楚旭东,姜智能. 合成纤维. 2018(08)
博士论文
[1]三氧化钨基光致变色纳米材料的制备及性质研究[D]. 魏菁.山东大学 2018
[2]光（温）致变色材料的合成及其在防伪纸中的应用研究[D]. 郝晓秀.天津科技大学 2005
硕士论文
[1]有机可逆温致变色微胶囊颜料的制备[D]. 王镛凯.天津科技大学 2017
[2]热致变色微胶囊的制备及在纺织上的应用研究[D]. 高燕.东华大学 2015
[3]多官能团螺吡喃光致变色材料的合成、表征及变色反应动力学研究[D]. 刘水平.东华大学 2008
本文编号：3127660
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