紅麻粉-PP共混工藝初探.pdf

1、我國(guó)是紅麻的傳統(tǒng)種植大國(guó)，麻袋、麻繩是紅麻的傳統(tǒng)用途。近幾年來，由于受到合成纖維產(chǎn)品的沖擊的影響，天然纖維市場(chǎng)逐年萎縮。本文從紅麻的多用途開發(fā)的角度出發(fā)，根據(jù)紅麻材料的特性，積極開發(fā)其在復(fù)合材料方面的用途，將紅麻的麻皮和麻桿粉碎，與PP熔融紡絲制得紅麻粉/PP纖維，不僅使紅麻粉/PP纖維的性能比純PP纖維有所改善，而且增加了紅麻的利用空間，滿足麻類多用途開發(fā)的要求，有著良好的發(fā)展前景。
　　本文將紅麻的麻皮和麻桿用超細(xì)粉碎機(jī)粉碎，

2、用240目的鋼篩篩出直徑為60um的紅麻粉，用球磨機(jī)進(jìn)一步磨碎后，得到顆粒直徑約為10um左右的紅麻粉，用乙烯基三甲氧基硅烷對(duì)紅麻粉進(jìn)行表面處理，通過紅外光譜測(cè)試，發(fā)現(xiàn)紅麻粉表面親水基團(tuán)明顯減少，且紅麻粉表面增加了Si-O-Si基團(tuán)的吸收峰，證明硅烷偶聯(lián)劑已經(jīng)起到了預(yù)期的作用。
　　在一定溫度下，將處理后的紅麻粉與PP以不同比例混合，用熔融紡絲的方法制備紅麻粉/PP纖維。通過設(shè)置單因子實(shí)驗(yàn)的方法，研究紅麻粉的顆粒直徑、二次拉伸倍數(shù)

3、、紅麻粉用量、紡絲溫度、偶聯(lián)劑用量對(duì)紅麻粉/PP纖維性能的影響。結(jié)果表明：顆粒直徑為10um的紅麻粉對(duì)紅麻粉/PP纖維的性能起到了增強(qiáng)作用；WAXD方位掃描圖結(jié)果表明：隨著拉伸倍數(shù)的增加，紅麻粉/PP纖維的取向度有些許下降，二次拉伸倍數(shù)越大，紅麻粉/PP纖維的斷裂強(qiáng)度越低；隨著紅麻粉用量的提高，紅麻粉/PP纖維的斷裂強(qiáng)度先升高后下降，在紅麻粉含量為4％~8%時(shí)，紅麻粉/PP纖維的力學(xué)性能較好，在紅麻粉含量為6%時(shí)達(dá)到最大，為5.84cN

4、/dtex，比純PP纖維的斷裂強(qiáng)度4.42 cN/dtex提高了32.1%，X-射線衍射儀（XRD）測(cè)試結(jié)果表明，隨著紅麻粉用量的增加，紅麻粉/PP纖維的結(jié)晶度先增大后減??；當(dāng)紅麻粉含量相同時(shí)，熔融紡絲合適的溫度區(qū)間為185℃~205℃，隨著紡絲溫度的提高，紅麻粉/PP纖維的斷裂強(qiáng)度先上升后下降，在溫度為195℃時(shí)，紅麻粉/PP纖維的斷裂強(qiáng)度比185℃時(shí)提高了8%左右；隨著硅烷偶聯(lián)劑用量的增加，紅麻粉/PP纖維的斷裂強(qiáng)度先增加后下降，當(dāng)

5、偶聯(lián)劑用量為1%~3%時(shí)，紅麻粉/PP纖維的力學(xué)性能較好。
　　在單因子試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本文選擇紅麻粉用量、紡絲溫度、偶聯(lián)劑用量三個(gè)實(shí)驗(yàn)條件，通過設(shè)置三因素三水平正交試驗(yàn)對(duì)紅麻粉/PP纖維的紡絲工藝進(jìn)行了優(yōu)化研究。結(jié)果表明，紅麻粉用量為6%、紡絲溫度為195℃、偶聯(lián)劑用量為2%時(shí)，紅麻粉/PP纖維的斷裂強(qiáng)度達(dá)到最優(yōu)。
　　通過對(duì)紅麻粉/PP纖維的靜（動(dòng)）態(tài)接觸角、吸放濕回潮率進(jìn)行測(cè)試，研究紅麻粉的加入對(duì)紅麻粉/PP纖維表面親水

6、性以及吸放濕性能的影響。靜態(tài)接觸角從純PP纖維的109°降低到57°，動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)試中，純PP纖維的前進(jìn)接觸角和后退接觸角約為101.3°和91°，而紅麻粉/PP纖維的前進(jìn)接觸角和后退接觸角約為82°和61°，表明加入紅麻粉后，紅麻粉/PP纖維的潤(rùn)濕性能明顯提高，已經(jīng)由表面疏水性變?yōu)橛H水性，F(xiàn)TIR測(cè)試結(jié)果表明：紅麻粉/PP纖維表面潤(rùn)濕性能的提高，主要是由于加入紅麻粉后，紅麻粉/PP纖維的表面有了親水基團(tuán)。在回潮率測(cè)試中，紅麻粉含量為8