原纤化超细纤维特性与表征.pdfVIP

《造纸科学与技术》2011年第30卷第6期 原纤化超细纤维的特性与表征木 崔 艳 梁 云 陈建卿 李 由 于 天 (华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室，广东广州510640) 摘要：原纤化超细纤维的应用潜力巨大，对其特性进行准确表征具有重要意义。本文采用筛分的方式将一种原 纤化超细纤维分为5个不同级别的超细纤维，对其纤维长度、打浆度、比表面积以及扫描电镜照片进行了分析，同 时探讨上述几种表征方法对于原纤化超细纤维的适用性。结果表明，长度和比表面积测试结果符合随着筛网目数 的增加，纤维长度逐渐降低，比表面积逐渐升高的规律。而由于越细小的纤维越容易穿过打浆度仪的筛网，因此打 浆度的测试不适合表征原纤化程度较高的原纤化超细纤维。本文建议综合纤维长度、比表面积和电镜照片观察结 果对原纤化超细纤维进行表征。 关键词：原纤化超细纤维；表征；比表面积；长度；电镜照片 中图分类号：T$77 文献标识码：A 文章编号：167l一457l(2011)06-0113-05 目前，国际上对超细纤维尚未有统一的定义，一 究更具系统性和判断依据。在此基础上，对纤维长 般把直径5Ixm以下的纤维称为超细纤维。随着现 度、打浆度、比表面积和扫描电镜照片4个表征方法 代纤维技术的迅速发展，超细纤维由于具有直径小、 的适用性进行分析。 比表面积大等优良性能在信息、医学、能源、环保、人 l 试验 体防护和卫生保健等领域得到了广泛的应用。目前 较为流行且实现工业化的超细纤维生产技术有：直 1．1 试验原料 接纺丝法、复合纺丝法和共混纺丝法，此外还有静电 长度为6mm，直径为14I．Lm的PPTA(聚对苯 纺丝法、熔喷法和闪蒸法等…。这些方法可以生产 二甲酰对苯二胺)纤维(日本帝人公司)。 出直径可控的超细纤维。 1．2主要试验仪器 原纤化是另一种制备超细纤维的重要方法。研 ZQS2—15槽式打浆机(陕西科技大学机械厂)、 究表明，PBO、PPTA、Lyocell、Tencell等具有较高的 轴向取向度，微原纤间的横向结合力较弱的纤维，在 FS一300纤维质量分析仪(芬兰Me- 限公司)、Kajaani 机械力的作用下容易发生轴向开裂产生丰富的原纤 sto公司)、YO一2—18纸浆打浆度测定仪(四川省长 形成原纤化浆粕。浆粕中含有大量属于超细纤维范 江造纸仪器有限公司)、ZEISS扫描电子显微镜(德国 畴的亚微米级原纤。原纤化超细纤维不仅直径小而 ZEISS公司)、Beckman—Ccoultersa3100比表面积分析 且具有特殊的形态结构，在高精度过滤纸、材料增强 等领域应用潜力巨大¨J。，对其特性进行准确表征 型器(奥地利胛I公司)。 具有重要意义。但是与纺丝法超细纤维不同，原纤 1．3 PPTA浆粕的制备和筛分 化超细纤维是由各种尺寸不一、形态迥异的纤维组 使用ZQS2—15槽式打浆机对PPTA纤维进行 成的非均一体系，纺丝法超细纤维的表征方法不适 合表征原纤化超细纤维。对于原纤化超细纤维的表 筛分仪筛分浆料。筛网的目数由上游到下游依次为 征方法也还未见系统报导。 30、50、100、200目(各目数筛网对应的筛孔尺寸见 本文以一种自制的PPTA浆粕为原料，通过筛表1)，用400目的尼龙网收集各筛分池浆料。得到 分对其进行分级，得到性能变化规律可预见的5个 不同级别的超细纤维，使性能表征方法的适用性研 表示“过”)五个不同级别的超细纤维。 作者简介：崔艳，女，硕士研究生。主要从事高性能材料及复合纸基础研究。 ·基金项目：科技部科技人员服务企业行动项目(2009GJEOOD50)。