CN114369880A - 多孔聚乙烯纤维、其制备方法及其用途 - Google Patents
多孔聚乙烯纤维、其制备方法及其用途 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供的多孔聚乙烯纤维、其制备方法及其用途，属于聚乙烯纤维技术领域。该多孔聚乙烯纤维上分布有孔洞，或者，颗粒和孔洞。该多孔聚乙烯纤维的制备方法包括：a.制备含木质粉体的聚乙烯纤维纺丝流体；b.纺丝流体经过喷丝挤出得到凝胶丝；c.凝胶丝经过后处理得到多孔聚乙烯纤维。当多孔聚乙烯纤维表面和内部分布有木质粉体时，该多孔聚乙烯纤维用于空气净化、水体净化、土工建材、功能家纺服装的用途。当多孔聚乙烯纤维表面和内部分布有木质粉体水解后的孔洞及残留物时，该多孔聚乙烯纤维用于废气废水净化、催化工程、土工建材、功能家纺服装的用途。
Description
技术领域
本发明涉及聚乙烯纤维技术领域，特别是涉及多孔聚乙烯纤维、其制备方法及其用途。
背景技术
超高分子量聚乙烯纤维作为三大高性能纤维之一，其化学结构简单，大分子链规整，因此纤维具有化学性质稳定，较高的强度和模量等力学性能，较强的耐磨性、耐冲击性、耐低温等特性，但是也存在无活性基团，难以表面改性，难以降解等问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种多孔聚乙烯纤维、其制备方法及其用途，从而更加适于实用。
为了达到上述第一个目的，本发明提供的多孔聚乙烯纤维的技术方案如下：
本发明提供的多孔聚乙烯纤维上分布有孔洞，或者，颗粒和孔洞。
为了达到上述第二个目的，本发明提供的多孔聚乙烯纤维的制备方法的技术方案如下：
本发明提供的多孔聚乙烯纤维的制备方法包括以下步骤：
a.制备含木质粉体的聚乙烯纤维纺丝流体；
b.所述纺丝流体经过喷丝挤出得到凝胶丝；
c.所述凝胶丝经过后处理得到所述多孔聚乙烯纤维。
本发明提供的多孔聚乙烯纤维的制备方法还可采用以下技术措施进一步实现。
作为优选，所述步骤a过程中，所述木质粉体选自木粉、竹粉、纸粉、蔗粉、椰壳粉、花生壳粉、秸秆粉、木质素中的一种或多种组合。
作为优选，所述步骤a过程中，所述木质粉体大小至少200目。
作为优选，所述步骤a过程中，所述木质粉体的质量为聚乙烯树脂质量的1％-30％。
作为优选，所述步骤a过程中，所述用于制备所述含木质分体的聚乙烯纤维的聚乙烯树脂的粘均分子量的取值范围为20万-600万。
作为优选，当聚乙烯树脂的粘均分子量的取值范围为20万-100万时，所述步骤a采用熔融方法制备含木质粉体的聚乙烯纤维纺丝流体。
作为优选，当聚乙烯树脂的粘均分子量为100万-600万时，所述步骤a采用溶液方法制备含木质粉体的聚乙烯纤维纺丝流体。
作为优选，所述步骤a采用溶液方法制备含木质粉体的聚乙烯纤维纺丝流体的步骤过程中，溶剂选自石蜡、矿物油、煤油、甲苯、二甲苯、十氢化萘、四氢化萘中的一种或多种的组合，木质粉体在溶解阶段的任意过程中加入。
作为优选，所述步骤a制备含木质粉体的聚乙烯纤维纺丝流体的步骤过程中，制备环境为无氧或氧浓度低于10％的环境。
作为优选，所述步骤b所述纺丝流体经过喷丝挤出得到凝胶丝的过程中，采用计量泵输送计量，通过喷丝板挤出得到凝胶丝。
作为优选，所述步骤c的后处理包括如下步骤：
ca1.凝胶丝经过风冷或冷却槽冷却中的一种或两种组合的方式固化成初生丝，其中，冷却槽中设有冷却液；
cb1.所述初生丝经过多级热牵伸得到聚乙烯纤维。
作为优选，所述步骤a采用挥发性溶剂溶解制备聚乙烯纤维纺丝流体，所述步骤c的后处理包括如下步骤：
ca2.流体丝束经过风冷或冷却槽冷却中的一种或两种组合的方式固化成初生丝，其中冷却槽中设有冷却液；
cb2.所述初生丝经过环吹风、侧吹风、甬道风中的一种或几种的组合至少除去部分的溶剂得到固体丝；
cc2.所述固体丝经过多级热牵伸得到聚乙烯纤维。
作为优选，所述步骤a采用非挥发性溶剂溶解制备聚乙烯纤维纺丝流体，所述步骤c的后处理包括如下步骤：
ca3.流体丝束进入萃取糟进行萃取得到湿态原丝，其中，萃取槽内设有易挥发的烷烃或者卤代烃液体，至少除去纤维上的部分溶剂；
cb3.所述湿态原丝经过环吹风、侧吹风、甬道风中的一种或几种的组合，至少除去部分的萃取剂得到固体丝；
cc3.所述固体丝经过多级热牵伸得到聚乙烯纤维。
作为优选，所用的环吹风、侧吹风、甬道风的气氛选自氮气、二氧化碳和惰性气体中的一种或多种的组合，风温的取值范围为30℃-90℃。
作为优选，所述多级热牵伸之后还包括酸洗的步骤。
作为优选，所述酸洗环境为质量浓度不低于41％的盐酸或质量浓度不低于65％的硫酸或质量浓度不低于80％的硝酸，酸洗温度的取值范围为40℃-80℃，酸洗时间的取值范围为1min-10min。
为了达到上述第三个目的，本发明提供的多孔聚乙烯纤维的用途的技术方案如下：
当多级热牵伸之后不包括酸洗的步骤时，所述多孔聚乙烯纤维带有大量活性基团，能够提高多孔聚乙烯纤维的降解能力，所述多孔聚乙烯纤维表面和内部分布有木质粉体，所述多孔聚乙烯纤维用于空气净化、水体净化、土工建材、功能家纺服装的用途。
当多级热牵伸之后包括酸洗的步骤时，所述多孔聚乙烯纤维表面和内部分布有木质粉体水解后的孔洞及残留物，所述多孔聚乙烯纤维表面活性提高，所述多孔聚乙烯纤维用于废气废水净化、催化工程、土工建材、功能家纺服装的用途。
采用本发明提供的多孔聚乙烯纤维的制备方法制备得到的多孔聚乙烯纤维具有多孔结构，在发挥高强高模耐化学腐蚀等特性的同时，其表面活性提高，易于改性，易降解，更适宜于废气废水净化、催化工程、土工建材、功能家纺服装领域。
具体实施方式
有鉴于此，本发明提供了一种多孔聚乙烯纤维、其制备方法及其用途，采用本方法制备的多孔聚乙烯纤维具有多孔结构，在发挥高强高模耐化学腐蚀等特性的同时，其表面活性提高，易于改性，易降解，更适宜于废气废水净化、催化工程、土工建材、功能家纺服装领域，从而更加适于实用。
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种多孔聚乙烯纤维、其制备方法及其用途，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，具体的理解为：可以同时包含有A与B，可以单独存在A，也可以单独存在B，能够具备上述三种任一种情况。
实施例1
粘均分子量450万的聚乙烯树脂分散在十氢萘中(聚乙烯的质量百分数为7％)，溶胀之后加入800目的木粉(木粉的质量为聚乙烯树脂质量的15％)，分散均匀后经过混合溶解，由增压泵输送、计量泵计量，再通过喷丝板挤出得到流体丝束。流体丝束进入冷却槽冷却固化成型，从冷却槽中出来后进入甬道除去溶剂(甬道风为60℃氮气)得到固态丝。固态丝依次经过138℃、4倍的一级牵伸；143℃、1.3倍的二级牵伸；140℃、1.1倍的三级牵伸，最后得到多孔聚乙烯纤维。纤维上分布有平均25μm的颗粒和孔洞。
实施例2
粘均分子量500万的聚乙烯树脂分散在十氢萘中(聚乙烯的质量百分数为7％)，溶胀之后加入1200目木粉(木粉的质量为聚乙烯树脂质量的10％)，分散均匀后经过混合溶解，经过计量、挤出得到流体丝束。流体丝束进入冷却槽冷却固化成型，从冷却槽中出来后进入甬道除去溶剂(甬道风为60℃氮气)得到固态丝。固态丝经过依次经过138℃、4倍的一级牵伸；143℃、2倍的二级牵伸；140℃、1.1倍的三级牵伸，最后得到多孔聚乙烯纤维。纤维上分布有平均18μm的颗粒和孔洞。
实施例3
粘均分子量500万的聚乙烯树脂分散在十氢萘中(聚乙烯的质量百分数为6％)，溶胀之后加入200目的木粉(木粉的质量为聚乙烯树脂质量的30％)，分散均匀后经过混合溶解，经过计量、挤出得到流体丝束。流体丝束进入冷却槽冷却固化成型，从冷却槽中出来后进入甬道除去溶剂(甬道风为60℃氮气)得到固态丝。固态丝依次经过138℃、4倍的一级牵伸；然后进入60℃的浓硫酸溶液中(浓度65％)酸洗5min，最后经过水洗烘干得到多孔聚乙烯纤维。纤维表面粗糙有沟壑，分布有平均80μm的孔洞。
实施例4
粘均分子量100万的聚乙烯树脂分散在十氢萘中(聚乙烯的质量百分数为8％)，溶胀之后加入400目的木粉(木粉的质量为聚乙烯树脂质量的10％)，分散均匀后经过混合溶解，经过计量、挤出得到流体丝束。流体丝束进入冷却槽冷却固化成型，从冷却槽中出来后进入甬道除去溶剂(甬道风为60℃氮气)得到固态丝。固态丝依次经过135℃、2倍的一级牵伸；138℃、2倍的二级牵伸；然后进入50℃的浓硫酸溶液中(浓度65％)酸洗5min，最后经过水洗烘干得到多孔聚乙烯纤维。纤维表面粗糙有沟壑，分布有平均42μm的孔洞。
实施例5
粘均分子量150万的聚乙烯树脂分散在白油中(聚乙烯的质量百分数为5％)，溶胀之后加入400目的木粉(木粉的质量为聚乙烯树脂质量的10％)，分散均匀后经过混合溶解，由增压泵输送、计量泵计量，再通过喷丝板挤出得到流体丝束。流体丝束进入萃取槽除去溶剂后，进入甬道除去萃取剂剂(甬道风为60℃氮气)得到固态丝。固态丝经过138℃、4倍的一级牵伸，得到多孔聚乙烯纤维。纤维上分布有平均42μm的颗粒和孔洞。
实施例6
粘均分子量500万的聚乙烯树脂分散在白油中(聚乙烯的质量百分数为7％)，溶胀之后加入1000目的花生壳粉(花生壳粉的质量为聚乙烯树脂质量的5％)，分散均匀后经过混合溶解，由增压泵输送、计量泵计量，再通过喷丝板挤出得到流体丝束。流体丝束进入萃取槽除去溶剂后，进入甬道除去萃取剂剂(甬道风为60℃氮气)得到固态丝。固态丝经过依次经过138℃、5倍的一级牵伸，143℃、1.5倍的二级牵伸；143℃、1.1倍的三级牵伸，最后得到多孔聚乙烯纤维。纤维上分布有平均17μm的颗粒和孔洞。
实施例7
粘均分子量100万的聚乙烯树脂分散在白油中(聚乙烯的质量百分数为5％)，溶胀之后加入500目木粉(木粉的质量为聚乙烯树脂质量的5％)，分散均匀后经过混合溶解，由增压泵输送、计量泵计量，再通过喷丝板挤出得到流体丝束。流体丝束进入萃取槽除去溶剂后，进入甬道除去萃取剂剂(甬道风为60℃氮气)得到固态丝。固态丝经过依次经过138℃、4倍的一级牵伸，143℃、1.3倍的二级牵伸，然后进入60℃的浓盐酸溶液中(浓度50％)酸洗10min，最后经过水洗烘干得到多孔聚乙烯纤维。纤维表面粗糙有沟壑，分布有平均25μm的孔洞。
实施例8
粘均分子量150万的聚乙烯树脂分散在白油中(聚乙烯的质量百分数为7％)，溶胀之后加入500目纸粉(纸粉的质量为聚乙烯树脂质量的25％)，分散均匀后经过混合溶解，由增压泵输送、计量泵计量，再通过喷丝板挤出得到流体丝束。流体丝束进入萃取槽除去溶剂后，进入甬道除去萃取剂剂(甬道风为60℃氮气)得到固态丝。固态丝经过依次经过138℃、4倍的一级牵伸，143℃、1.3倍的二级牵伸，最后经过水洗烘干得到多孔聚乙烯纤维。纤维上分布有平均31μm的孔洞。
实施例9
粘均分子量80万的聚乙烯树脂与200目椰壳粉均匀混合(椰壳粉的质量为聚乙烯树脂质量的20％)，经过熔融后由增压泵输送、计量泵计量，再通过喷丝板挤出得到流体丝束。流体丝束进入冷却槽冷却固化成型，经过138℃、4倍的一级牵伸，得到多孔聚乙烯纤维成品丝。纤维上分布有平均64μm的颗粒和孔洞。
实施例10
粘均分子量80万的聚乙烯树脂与1000目竹粉均匀混合(竹粉的质量为聚乙烯树脂质量的10％)，经过熔融后由增压泵输送、计量泵计量，再通过喷丝板挤出得到流体丝束。流体丝束进入冷却槽冷却固化成型，经过依次经过138℃、4倍的一级牵伸，142℃、1.2倍的二级牵伸得到多孔聚乙烯纤维成品丝。纤维上分布有平均17μm的颗粒和孔洞。
实施例11
粘均分子量80万的聚乙烯树脂与1000目竹粉均匀混合(竹粉的质量为聚乙烯树脂质量的20％)，经过熔融后由增压泵输送、计量泵计量，再通过喷丝板挤出得到流体丝束。流体丝束进入冷却槽冷却固化成型，经过依次经过138℃、4倍的一级牵伸，然后进入50℃的浓硝酸溶液中(浓度80％)酸洗5min，最后经过水洗烘干得到多孔聚乙烯纤维。纤维表面粗糙有沟壑，分布有平均14μm的孔洞。
实施例12
粘均分子量40万的聚乙烯树脂与800目木粉均匀混合(木粉的质量为聚乙烯树脂质量的10％)，经过熔融后由增压泵输送、计量泵计量，再通过喷丝板挤出得到流体丝束。流体丝束进入冷却槽冷却固化成型，经过依次经过138℃、4倍的一级牵伸，139℃、1.2倍的二级牵伸，得到多孔聚乙烯纤维。分布有平均25μm的孔洞。
对比例1
粘均分子量450万的聚乙烯树脂分散在十氢萘中(聚乙烯的质量百分数为7％)，溶胀之后经过混合溶解，由增压泵输送、计量泵计量，再通过喷丝板挤出得到流体丝束。流体丝束进入冷却槽冷却固化成型，从冷却槽中出来后进入甬道除去溶剂(甬道风为60℃氮气)得到固态丝。固态丝依次经过138℃、4倍的一级牵伸；143℃、1.3倍的二级牵伸；140℃、1.1倍的三级牵伸，最后得到多孔聚乙烯纤维。纤维表面光滑。
对比例2
粘均分子量150万的聚乙烯树脂分散在白油中(聚乙烯的质量百分数为6％)，溶胀之后经过混合溶解，由增压泵输送、计量泵计量，再通过喷丝板挤出得到流体丝束。流体丝束进入冷却槽冷却固化成型，从冷却槽中出来后进入甬道除去溶剂(甬道风为60℃氮气)得到固态丝。固态丝依次经过138℃、4倍的一级牵伸；143℃、1.3倍的二级牵伸；140℃、1.1倍的三级牵伸，最后得到多孔聚乙烯纤维。纤维表面光滑。
对比例3
粘均分子量40万的聚乙烯树脂经过熔融后由增压泵输送、计量泵计量，再通过喷丝板挤出得到流体丝束。流体丝束进入冷却槽冷却固化成型，经过依次经过138℃、4倍的一级牵伸，固态丝依次经过138℃、4倍的一级牵伸；143℃、1.3倍的二级牵伸；140℃、1.1倍的三级牵伸，最后得到聚乙烯纤维。纤维表面光滑。
对比例4
粘均分子量80万的聚乙烯树脂经过熔融后由增压泵输送、计量泵计量，再通过喷丝板挤出得到流体丝束。流体丝束进入冷却槽冷却固化成型，经过依次经过138℃、4倍的一级牵伸，然后进入50℃的浓硫酸溶液中(浓度65％)酸洗5min，最后经过水洗烘干得到多孔聚乙烯纤维。纤维表面粗糙。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种多孔聚乙烯纤维，其特征在于，所述多孔聚乙烯纤维上分布有孔洞，或者，颗粒和孔洞。
2.权利要求1所述的多孔聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.制备含木质粉体的聚乙烯纤维纺丝流体；
b.所述纺丝流体经过喷丝挤出得到凝胶丝；
c.所述凝胶丝经过后处理得到所述多孔聚乙烯纤维。
3.根据权利要求2所述的多孔聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤a过程中，所述木质粉体选自木粉、竹粉、纸粉、蔗粉、椰壳粉、花生壳粉、秸秆粉、木质素中的一种或多种组合。
4.根据权利要求2所述的多孔聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤a过程中，所述木质粉体大小至少200目。
5.根据权利要求2所述的多孔聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤a过程中，所述木质粉体的质量为聚乙烯树脂质量的1％-30％。
6.根据权利要求2所述的多孔聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤a过程中，所述用于制备所述含木质分体的聚乙烯纤维的聚乙烯树脂的粘均分子量的取值范围为20万-600万。
7.根据权利要求6所述的多孔聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，当聚乙烯树脂的粘均分子量的取值范围为20万-100万时，所述步骤a采用熔融方法制备含木质粉体的聚乙烯纤维纺丝流体。
8.根据权利要求6所述的多孔聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于，当聚乙烯树脂的粘均分子量为100万-600万时，所述步骤a采用溶液方法制备含木质粉体的聚乙烯纤维纺丝流体；
作为优选，所述步骤a采用溶液方法制备含木质粉体的聚乙烯纤维纺丝流体的步骤过程中，溶剂选自石蜡、矿物油、煤油、甲苯、二甲苯、十氢化萘、四氢化萘中的一种或多种的组合，木质粉体在溶解阶段的任意过程中加入；
作为优选，所述步骤a制备含木质粉体的聚乙烯纤维纺丝流体的步骤过程中，制备环境为无氧或氧浓度低于10％的环境；
作为优选，所述步骤b所述纺丝流体经过喷丝挤出得到凝胶丝的过程中，采用计量泵输送计量，通过喷丝板挤出得到凝胶丝；
作为优选，所述步骤c的后处理包括如下步骤：
ca1.凝胶丝经过风冷或冷却槽冷却中的一种或两种组合的方式固化成初生丝，其中，冷却槽中设有冷却液；
cb1.所述初生丝经过多级热牵伸得到聚乙烯纤维；
作为优选，所述步骤a采用挥发性溶剂溶解制备聚乙烯纤维纺丝流体，所述步骤c的后处理包括如下步骤：
ca2.流体丝束经过风冷或冷却槽冷却中的一种或两种组合的方式固化成初生丝，其中冷却槽中设有冷却液；
cb2.所述初生丝经过环吹风、侧吹风、甬道风中的一种或几种的组合至少除去部分的溶剂得到固体丝；
cc2.所述固体丝经过多级热牵伸得到聚乙烯纤维；
作为优选，所述步骤a采用非挥发性溶剂溶解制备聚乙烯纤维纺丝流体，所述步骤c的后处理包括如下步骤：
ca3.流体丝束进入萃取糟进行萃取得到湿态原丝，其中，萃取槽内设有易挥发的烷烃或者卤代烃液体，至少除去纤维上的部分溶剂；
cb3.所述湿态原丝经过环吹风、侧吹风、甬道风中的一种或几种的组合，至少除去部分的萃取剂得到固体丝；
cc3.所述固体丝经过多级热牵伸得到聚乙烯纤维；
作为优选，所用的环吹风、侧吹风、甬道风的气氛选自氮气、二氧化碳和惰性气体中的一种或多种的组合，风温的取值范围为30℃-90℃；
作为优选，所述多级热牵伸之后还包括酸洗的步骤；
作为优选，所述酸洗环境为质量浓度不低于41％的盐酸或质量浓度不低于65％的硫酸或质量浓度不低于80％的硝酸，酸洗温度的取值范围为40℃-80℃，酸洗时间的取值范围为1min-10min。
9.权利要求2-8中任一所述的多孔聚乙烯纤维的制备方法制备得到的多孔聚乙烯纤维，其特征在于，所述多孔聚乙烯纤维表面和内部分布有木质粉体，所述多孔聚乙烯纤维用于空气净化、水体净化、土工建材、功能家纺服装的用途。
10.权利要求2-8中任一所述的多孔聚乙烯纤维的制备方法制备得到的多孔聚乙烯纤维，其特征在于，所述多孔聚乙烯纤维表面和内部分布有木质粉体水解后的孔洞及残留物，所述多孔聚乙烯纤维用于废气废水净化、催化工程、土工建材、功能家纺服装的用途。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103774276A (zh) * | 2014-01-13 | 2014-05-07 | 东华大学 | 采用物理共混制备木质素/聚丙烯腈共混熔纺纤维的方法 |
| WO2015004074A1 (de) * | 2013-07-08 | 2015-01-15 | Gerking Lüder | Spinnvliese und fäden aus ligninhaltigen faserbildenden polymeren und verfahren zu dessen herstellung |
| CN108977903A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-12-11 | 湖北美辰环保科技有限公司 | 一种聚偏氟乙烯中空纤维过滤膜的熔融纺丝的制备方法 |
| CN109943892A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-06-28 | 江苏三联新材料有限公司 | 一种超细旦直纺全消光涤纶长丝的生产工艺 |
| CN110886027A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-03-17 | 湖南中泰特种装备有限责任公司 | 一种高强竹碳聚乙烯纤维的制备方法 |
| CN112323158A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-02-05 | 中国纺织科学研究院有限公司 | 多孔活性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法、聚乙烯纤维及其用途 |
| CN112725919A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-30 | 中国纺织科学研究院有限公司 | 多孔活性聚乙烯纤维、其制备方法及用途 |
| CN112962219A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-06-15 | 廖志星 | 一种用于口罩的生物基空气净化纳米纤维膜及制备方法 |
-
2022
- 2022-01-14 CN CN202210044508.6A patent/CN114369880A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015004074A1 (de) * | 2013-07-08 | 2015-01-15 | Gerking Lüder | Spinnvliese und fäden aus ligninhaltigen faserbildenden polymeren und verfahren zu dessen herstellung |
| CN103774276A (zh) * | 2014-01-13 | 2014-05-07 | 东华大学 | 采用物理共混制备木质素/聚丙烯腈共混熔纺纤维的方法 |
| CN108977903A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-12-11 | 湖北美辰环保科技有限公司 | 一种聚偏氟乙烯中空纤维过滤膜的熔融纺丝的制备方法 |
| CN109943892A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-06-28 | 江苏三联新材料有限公司 | 一种超细旦直纺全消光涤纶长丝的生产工艺 |
| CN110886027A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-03-17 | 湖南中泰特种装备有限责任公司 | 一种高强竹碳聚乙烯纤维的制备方法 |
| CN112323158A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-02-05 | 中国纺织科学研究院有限公司 | 多孔活性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法、聚乙烯纤维及其用途 |
| CN112725919A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-30 | 中国纺织科学研究院有限公司 | 多孔活性聚乙烯纤维、其制备方法及用途 |
| CN112962219A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-06-15 | 廖志星 | 一种用于口罩的生物基空气净化纳米纤维膜及制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张树钧等: "《改性纤维与特种纤维》", vol. 1, 中国石化出版社, pages: 106 - 107 * |
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