一種可示溫纖維及其制備方法
【專利摘要】一種可示溫纖維及其制備方法，它涉及一種纖維及其改性方法。本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有纖維使用過程中，很難對其所經(jīng)歷的最高溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，對纖維的后續(xù)使用性能評價(jià)存在困難的問題。一種可示溫纖維由纖維和示溫涂料制備的；所述的可示溫纖維上涂覆的示溫涂料的厚度為20μm～55μm。方法：將纖維浸泡在丙酮中進(jìn)行超聲處理，再將示溫涂料進(jìn)行攪拌，靜置，再將攪拌后的示溫涂料均勻的涂覆在干燥后的纖維的一面或兩面上，得到涂覆示溫涂料后的纖維；再進(jìn)行干燥，得到可示溫纖維。本發(fā)明可獲得一種可示溫纖維及其制備方法。
【專利說明】一種可示溫纖維及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種纖維及其改性方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著生活水準(zhǔn)和科學(xué)技術(shù)水平的日益發(fā)展，民用制品和高尖端科技產(chǎn)品對纖維材料提出了更高的要求，因此具有高強(qiáng)度、高模量等優(yōu)異性能的纖維已成為迫切需要發(fā)展的新材料。高性能纖維一般是指具有高強(qiáng)度、高模量、耐化學(xué)藥品、耐氣候等特性的纖維材料。它是近年來纖維材料領(lǐng)域發(fā)展迅速的一類特種纖維，其應(yīng)用十分廣泛。特別需要指出的是，高性能纖維是先進(jìn)復(fù)合材料的重要增強(qiáng)材料，由于具有高強(qiáng)度、高模量、優(yōu)異的物理性能和化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn)，世界各國對發(fā)展高性能纖維予以高度重視，對高性能纖維的研宄和開發(fā)給予了大量的人力和物力。迄今為止，高性能纖維及其復(fù)合材料已廣泛應(yīng)用于航空航天、工業(yè)及其他多個(gè)領(lǐng)域。例如，當(dāng)高性能纖維與樹脂、橡膠、陶瓷、玻璃、金屬等進(jìn)行復(fù)合后，可制做成各種結(jié)構(gòu)材料和功能材料，進(jìn)而應(yīng)用于火箭、衛(wèi)星、導(dǎo)彈、飛機(jī)等空天高【技術(shù)領(lǐng)域】。同時(shí)，高性能纖維及其增強(qiáng)復(fù)合材料在汽車、機(jī)械、化工、體育、醫(yī)療等民用行業(yè)的用途也日益擴(kuò)大。
[0003]雖然高性能纖維具有很多的優(yōu)點(diǎn)，但是纖維的性能在使用過程中會(huì)受到很多因素的影響，如環(huán)境、介質(zhì)等，特別是材料的使用溫度將會(huì)對高性能纖維及其復(fù)合材料的性能產(chǎn)生巨大的影響。一般來講，隨著纖維所處溫度的升高，纖維的力學(xué)性能會(huì)逐漸降低，最終甚至完全失去使用價(jià)值，最終嚴(yán)重影響纖維制品、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料原有的高性能。因此，在纖維經(jīng)歷一定環(huán)境溫度后，評估其后續(xù)的使用性能成為一項(xiàng)重要的工作，有時(shí)甚至需要破壞制品進(jìn)行采樣測試，實(shí)際操作意義得不償失。另外，即使掌握纖維性能與溫度的對應(yīng)關(guān)系，但是在纖維使用過程中，很難對其所經(jīng)歷的最高溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有纖維使用過程中，很難對其所經(jīng)歷的最高溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，對纖維的后續(xù)使用性能評價(jià)存在困難的問題，而提供一種可示溫纖維及其制備方法。
[0005]一種可示溫纖維由纖維和示溫涂料制備的；所述的可示溫纖維上涂覆的示溫涂料的厚度為20 μ m?55 μ m。
[0006]一種可示溫纖維的制備方法，具體是按以下步驟制備的:
[0007]一、將纖維浸泡在丙酮中，再在超聲功率為200W?400W下超聲處理0.5h?2.5h，得到丙酮浸泡后的纖維；將丙酮浸泡后的纖維在溫度為30°C?45°C的條件下干燥24h?72h，得到干燥后的纖維；
[0008]二、在室溫下將示溫涂料在攪拌速度為500r/min?1500r/min的條件下攪拌0.5h?2h，再靜置15min?30min，得到攪拌后的示溫涂料；
[0009]三、將干燥后的纖維平鋪在玻璃板上，再將攪拌后的示溫涂料均勻的涂覆在干燥后的纖維的一面或兩面上，得到涂覆示溫涂料后的纖維；
[0010]四、將涂覆示溫涂料后的纖維在溫度為25°C?80°C的條件下干燥Ih?48h，得到可示溫纖維。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
[0012]一、本發(fā)明在纖維表面構(gòu)筑可示溫的涂層，進(jìn)而使纖維在不同的環(huán)境溫度下會(huì)呈現(xiàn)出不同的對應(yīng)顏色，從而通過直接觀察纖維的顏色就可以了解纖維在使用過程中所經(jīng)歷的最高溫度；
[0013]二、本發(fā)明在一定程度上解決了纖維性能評價(jià)的困難，同時(shí)也為某些環(huán)境溫度檢測提供了一種簡便方案。
[0014]本發(fā)明可獲得一種可示溫纖維及其制備方法。

【具體實(shí)施方式】
[0015]【具體實(shí)施方式】一:本實(shí)施方式是一種可示溫纖維由纖維和示溫涂料制備的；所述的可示溫纖維上涂覆的示溫涂料的厚度為20 μ m?55 μ m。
[0016]本實(shí)施方式使用的示溫涂料是購買自中昊北方涂料工業(yè)研宄設(shè)計(jì)院有限公司；牌號(hào)為:SW-M-1。
[0017]本實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn):
[0018]一、本實(shí)施方式在纖維表面構(gòu)筑可示溫的涂層，進(jìn)而使纖維在不同的環(huán)境溫度下會(huì)呈現(xiàn)出不同的對應(yīng)顏色，從而通過直接觀察纖維的顏色就可以了解纖維在使用過程中所經(jīng)歷的最高溫度；
[0019]二、本實(shí)施方式在一定程度上解決了纖維性能評價(jià)的困難，同時(shí)也為某些環(huán)境溫度檢測提供了一種簡便方案。
[0020]本實(shí)施方式可獲得一種可示溫纖維及其制備方法。
[0021]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一的不同點(diǎn)是:所述的示溫涂料涂覆在纖維的一面或兩面上；所述的纖維的形狀為長絲狀或織物狀。其他與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0022]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一或二的不同點(diǎn)是:所述的纖維為芳綸纖維、聚對苯撐苯并雙口惡唑纖維、聚苯撐吡啶并咪唑纖維、聚酰亞胺纖維、超高分子量聚乙烯纖維、玻璃纖維和聚芳酯纖維中的一種或其中幾種的混合物。其他與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
[0023]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式是一種可示溫纖維的制備方法，具體是按以下步驟制備的:
[0024]一、將纖維浸泡在丙酮中，再在超聲功率為200W?400W下超聲處理0.5h?2.5h，得到丙酮浸泡后的纖維；將丙酮浸泡后的纖維在溫度為30°C?45°C的條件下干燥24h?72h，得到干燥后的纖維；
[0025]二、在室溫下將示溫涂料在攪拌速度為500r/min?1500r/min的條件下攪拌0.5h?2h，再靜置15min?30min，得到攪拌后的示溫涂料；
[0026]三、將干燥后的纖維平鋪在玻璃板上，再將攪拌后的示溫涂料均勻的涂覆在干燥后的纖維的一面或兩面上，得到涂覆示溫涂料后的纖維；
[0027]四、將涂覆示溫涂料后的纖維在溫度為25°C?80°C的條件下干燥Ih?48h，得到可示溫纖維。
[0028]本實(shí)施方式使用的示溫涂料是購買自中昊北方涂料工業(yè)研宄設(shè)計(jì)院有限公司；牌號(hào)為:SW-M-1。
[0029]本實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn):
[0030]一、本實(shí)施方式在纖維表面構(gòu)筑可示溫的涂層，進(jìn)而使纖維在不同的環(huán)境溫度下會(huì)呈現(xiàn)出不同的對應(yīng)顏色，從而通過直接觀察纖維的顏色就可以了解纖維在使用過程中所經(jīng)歷的最高溫度；
[0031]二、本實(shí)施方式在一定程度上解決了纖維性能評價(jià)的困難，同時(shí)也為某些環(huán)境溫度檢測提供了一種簡便方案。
[0032]本實(shí)施方式可獲得一種可示溫纖維及其制備方法。
[0033]【具體實(shí)施方式】五:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】四的不同點(diǎn)是:步驟一中所述的纖維的形狀為長絲狀或織物狀。其他與【具體實(shí)施方式】四相同。
[0034]【具體實(shí)施方式】六:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】四或五的不同點(diǎn)是:步驟一中所述的纖維為芳綸纖維、聚對苯撐苯并雙口惡唑纖維、聚苯撐吡啶并咪唑纖維、聚酰亞胺纖維、超高分子量聚乙烯纖維、玻璃纖維和聚芳酯纖維中的一種或其中幾種的混合物。其他與【具體實(shí)施方式】四或五相同。
[0035]【具體實(shí)施方式】七:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】四至六的不同點(diǎn)是:步驟四中所述的可示溫纖維上涂覆的示溫涂料的厚度為20 μπι?55 μπι。其他與【具體實(shí)施方式】四至六相同。
[0036]【具體實(shí)施方式】八:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】四至七的不同點(diǎn)是:步驟一中將纖維浸泡在丙酮中，再在超聲功率為200W?400W下超聲處理1.5h?2.5h，得到丙酮浸泡后的纖維；將丙酮浸泡后的纖維在溫度為35°C?45°C的條件下干燥48h?72h，得到干燥后的纖維。其他與【具體實(shí)施方式】四至七相同。
[0037]【具體實(shí)施方式】九:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】四至八的不同點(diǎn)是:步驟三中所述的將攪拌后的示溫涂料均勻的涂覆在干燥后的纖維的兩面是按以下步驟操作的:將攪拌后的示溫涂料均勻的涂覆在干燥后的纖維的一面上，再在溫度為25°C?80°C下干燥Ih?48h，得到一面涂覆示溫涂料的纖維；再將一面涂覆示溫涂料的纖維進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，再在纖維的另一面上均勻的涂覆示溫涂料，得到兩面涂覆示溫涂料后的纖維。其他與【具體實(shí)施方式】四至八相同。
[0038]【具體實(shí)施方式】十:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】四至九的不同點(diǎn)是:步驟四中將涂覆示溫涂料后的纖維在溫度為50°C?80°C的條件下干燥1h?30h，得到可示溫纖維。其他與【具體實(shí)施方式】四至九相同。
[0039]采用以下試驗(yàn)驗(yàn)證本發(fā)明的有益效果:
[0040]試驗(yàn)一:一種可示溫纖維的制備方法，具體是按以下步驟制備的:
[0041]一、將芳綸纖維織物浸泡在丙酮中，再在超聲功率為400W下超聲處理lh，得到丙酮浸泡后的芳綸纖維織物；將丙酮浸泡后的芳綸纖維織物在溫度為40°C的條件下干燥24h，得到干燥后的芳綸纖維織物；
[0042]二、在室溫下將示溫涂料在攪拌速度為lOOOr/min的條件下攪拌1.5h，再靜置20min，得到攪拌后的示溫涂料；
[0043]三、將干燥后的芳綸纖維織物平鋪在玻璃板上，再將攪拌后的示溫涂料均勻的涂覆在干燥后的芳綸纖維織物的表面上，得到涂覆示溫涂料后的芳綸纖維織物；
[0044]四、將涂覆示溫涂料后的芳綸纖維織物在溫度為60°C的條件下干燥2h，得到可示溫芳綸纖維織物；
[0045]步驟四中所述的可示溫芳綸纖維織物上涂覆的攪拌后的示溫涂料的厚度為35 μ m0
[0046]本試驗(yàn)使用的示溫涂料是購買自中昊北方涂料工業(yè)研宄設(shè)計(jì)院有限公司；牌號(hào)為 -SW-M-10
[0047]變色實(shí)驗(yàn):將芳綸纖維織物和試驗(yàn)一步驟四得到的可示溫芳綸纖維織物同時(shí)置于150°C、200°C、250°C條件下恒溫5min，觀察顏色變化。芳綸纖維織物和試驗(yàn)一步驟四得到的可示溫芳綸纖維織物在150°C下恒溫5min后可以看到，芳綸纖維織物的顏色未發(fā)生變化，和室溫下的顏色一樣，呈現(xiàn)墨綠色。而試驗(yàn)一步驟四得到的可示溫芳綸纖維織物在150°C下恒溫5min后顏色由室溫下的墨綠色變化為草綠色；
[0048]芳綸纖維織物和試驗(yàn)一步驟四得到的可示溫芳綸纖維織物在200°C下恒溫5min后可以看到，芳綸纖維織物的顏色未發(fā)生變化，和室溫下的顏色一樣，而試驗(yàn)一步驟四得到的可示溫芳綸纖維織物在200°C下恒溫5min后顏色由室溫下的墨綠色變化為淺黃色；
[0049]芳綸纖維織物和試驗(yàn)一步驟四得到的可示溫芳綸纖維織物在250°C下恒溫5min后可以看到，芳綸纖維織物的顏色未發(fā)生變化，和室溫下的顏色一樣，而試驗(yàn)一步驟四得到的可示溫芳綸纖維織物在250°C下恒溫5min后顏色由室溫下的墨綠色變化為深黃色。
【權(quán)利要求】
1.一種可示溫纖維，其特征在于一種可示溫纖維由纖維和示溫涂料制備的；所述的可示溫纖維上涂覆的示溫涂料的厚度為20 μ--?55 μπι。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可示溫纖維，其特征在于所述的示溫涂料涂覆在纖維的一面或兩面上；所述的纖維的形狀為長絲狀或織物狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可示溫纖維，其特征在于所述的纖維為芳綸纖維、聚對苯撐苯并雙口惡唑纖維、聚苯撐吡啶并咪唑纖維、聚酰亞胺纖維、超高分子量聚乙烯纖維、玻璃纖維和聚芳酯纖維中的一種或其中幾種的混合物。
4.一種可示溫纖維的制備方法，其特征在于一種可示溫纖維的制備方法具體是按以下步驟制備的: 一、將纖維浸泡在丙酮中，再在超聲功率為200W?400W下超聲處理0.5h?2.5h，得到丙酮浸泡后的纖維；將丙酮浸泡后的纖維在溫度為30°C?45°C的條件下干燥24h?72h，得到干燥后的纖維； 二、在室溫下將示溫涂料在攪拌速度為500r/min?1500r/min的條件下攪拌0.5h?2h，再靜置15min?30min，得到攪拌后的示溫涂料； 三、將干燥后的纖維平鋪在玻璃板上，再將攪拌后的示溫涂料均勻的涂覆在干燥后的纖維的一面或兩面上，得到涂覆示溫涂料后的纖維； 四、將涂覆示溫涂料后的纖維在溫度為25°C?80°C的條件下干燥lh?48h，得到可示溫纖維。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可示溫纖維的制備方法，其特征在于步驟一中所述的纖維的形狀為長絲狀或織物狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可示溫纖維的制備方法，其特征在于步驟一中所述的纖維為芳綸纖維、聚對苯撐苯并雙口惡唑纖維、聚苯撐吡啶并咪唑纖維、聚酰亞胺纖維、超高分子量聚乙烯纖維、玻璃纖維和聚芳酯纖維中的一種或其中幾種的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可示溫纖維的制備方法，其特征在于步驟四中所述的可示溫纖維上涂覆的示溫涂料的厚度為20 μπι?55 μπι。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可示溫纖維的制備方法，其特征在于步驟一中將纖維浸泡在丙酮中，再在超聲功率為200W?400W下超聲處理1.5h?2.5h，得到丙酮浸泡后的纖維；將丙酮浸泡后的纖維在溫度為35°C?45°C的條件下干燥48h?72h，得到干燥后的纖維。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可示溫纖維的制備方法，其特征在于步驟三中所述的將攪拌后的示溫涂料均勻的涂覆在干燥后的纖維的兩面是按以下步驟操作的:將攪拌后的示溫涂料均勻的涂覆在干燥后的纖維的一面上，再在溫度為25°C?80°C下干燥lh?48h，得到一面涂覆示溫涂料的纖維；再將一面涂覆示溫涂料的纖維進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，再在纖維的另一面上均勻的涂覆示溫涂料，得到兩面涂覆示溫涂料后的纖維。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可示溫纖維的制備方法，其特征在于步驟四中將涂覆示溫涂料后的纖維在溫度為50°C?80°C的條件下干燥10h?30h，得到可示溫纖維。
【文檔編號(hào)】D06M23/00GK104499298SQ201510001506
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月4日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月4日
【發(fā)明者】黃玉東, 王芳, 吳亞東, 劉麗, 黎俊 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)