为有效推进纺织领域资源循环利用、增强绿色低碳循环发展,以废棉纱为原料制备再生纤维素气凝胶,并在水相环境驱动下,将浸提自废弃农林作物的生物质茶多酚沉积于该气凝胶表面,开发纯生物质节能保温用阻燃纤维素气凝胶(BTCA),并分别采用极限氧指数仪、热重分析、热重红外联用仪、拉曼光谱等分析了BTCA的热稳定性、热分解气固相产物及阻燃机制等。结果表明:生物质茶多酚类沉积物具有优异的抗氧化能力,并可促进纤维素分子链的脱水碳化,实现固相阻燃,使得纤维素的热稳定性显著提升,其极限氧指数高达32.7%,且能离火自熄。
针对常规生物基纤维力学性能与耐热性不足的问题,以6-羟基-2-萘甲酸、对羟基苯甲酸和对羟基苯丙酸(HPPA)为原料,采用一锅熔融聚合法合成了生物基液晶共聚酯,并通过熔融纺丝制备得到初生纤维,对共聚酯及其初生纤维的结构与性能进行研究。结果表明:制备得到的生物基液晶共聚酯为向列型液晶,其熔点在200 ℃左右,并随着HPPA添加量的增加而降低,而高HPPA添加量会导致共聚酯熔融行为不明显,不利于结晶;共聚酯具有良好的热稳定性,其质量损失5%时对应的温度高于370 ℃,在700 ℃时的残炭率大于30%;共聚酯初生纤维表面光滑均匀,断面具有明显的原纤结构,力学性能较好,并与HPPA的添加量呈负相关关系。
为解决连续碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)回收再利用效率低、回收组分单一的问题,采用甲基四氢邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、催化剂乙酰丙酮锌和环氧树脂,制备出一种高性能的类玻璃环氧高分子树脂及其复合材料,经乙二醇参与酯交换反应,在180 ℃温度下对复合材料进行闭环回收。对原树脂、碳纤维和CFRP以及回收后的树脂、碳纤维和利用回收后树脂和碳纤维制备的CFRP的表观结构、热稳定性以及力学性能进行表征与分析。结果表明:该回收方法可完全回收和再加工复合材料的树脂与碳纤维;回收后树脂拉伸强度保持率为90.1%,碳纤维单丝拉伸强度保持率为98.9%,CFRP的弯曲强度和剪切强度保持率分别为86.2%和86.7%。
为响应国家碳中和、碳达峰目标,解决磁性碳基复合材料制备方法繁杂、能耗高、环境不友好等问题,提出生物质衍生法制备碳基吸波材料的新策略。通过选取香菇为原料,铁盐为金属源,经吸附得到铁/香菇前驱体,后经高温煅烧得到Fe/Fe4N/C复合材料,对材料的相结构、微观形貌、热稳定性、磁特性等理化性质进行表征,分析其吸波性能。研究结果表明:随煅烧温度升高,Fe/Fe4N/C复合材料中磁性纳米粒子结晶性增强,Fe4N含量增加,材料的矫顽力和饱和磁化强度降低;煅烧温度有助于碳组分由无定形碳向微晶石墨转变,碳组分石墨化程度升高;当温度为700 ℃时,Fe/Fe4N/C复合材料的吸波性能最佳,厚度为4 mm时,有效吸收带宽可达6.64 GHz (4.00~10.64 GHz)。研究结果将为磁性碳基吸波材料的合成提供借鉴,继而促进生物质衍生法的推广应用。
为提高废弃秸秆的利用率,拓宽其应用领域,以废弃秸秆为增强原料,聚己内酯为基体材料,通过热压法制备废弃秸秆/聚己内酯吸声复合材料。在热压温度为120 ℃,压力为10 MPa,热压时间为20 min的条件下,通过实验探究秸秆质量分数、复合材料密度、复合材料厚度、后置空气层厚度等参数对吸声复合材料吸声性能的影响。结果表明:当秸秆质量分数为30%、复合材料密度为0.450 g/cm3、复合材料厚度为1.5 cm、后置空气层厚度为3.0 cm时,废弃秸秆/聚己内酯吸声复合材料在100~6 300 Hz频率内吸声性能优异,其平均吸声系数为0.50,降噪系数为0.50,最大吸声系数为0.71,吸声性能等级达到Ⅲ级,吸声机制是多孔吸声原理。
太阳光驱动界面水蒸发技术可将吸收的太阳光转换成热能,并加热处于液-气界面的水,有效提高光-蒸汽转换效率,有望成为低碳、绿色环境下的海水淡化新途径。为解决这项技术中存在的蒸发速率偏低、蒸汽收集困难以及抗生物沉积能力弱等问题的挑战,综述了国内外光驱动界面水蒸发的研究进展及纤维基蒸发器的独特优势;从光吸收体、漂浮体的设计与制备角度出发,分析纤维基漂浮体与光吸收体的构效关系、水传输和热管理的设计及作用机制,重点阐述纯有机光热纤维在海水淡化领域的最新应用;最后展望了纤维基蒸发器的发展前景与挑战,以期纤维基光驱动界面蒸发系统在规模化零碳排放的海水淡化等领域快速发展。
为提高纤维素气凝胶的阻燃性,拓宽其应用领域,首先介绍了纤维素气凝胶的分类及其制备方法;然后综述了当前应用较为广泛的无机阻燃剂、有机阻燃剂和有机/无机复合阻燃剂等阻燃改性纤维素气凝胶的研究进展,并对比分析了各类阻燃剂的优缺点。其中,有机/无机复合阻燃剂兼具无机和有机阻燃剂的优点,表现出高效的阻燃效率,但也存在与纤维素基体相容性差,制备工艺复杂等问题。最后,展望了阻燃纤维素气凝胶的未来发展趋势,指出绿色、环保、高效,且具有良好相容性的生物基阻燃剂将成为纤维素气凝胶阻燃今后重要的研究方向。
聚乳酸(PLA)基熔喷非织造材料存在柔韧性不足、驻极耐久性差、功能性单一等问题,限制了其作为高性能吸附与过滤材料的应用和发展,本文全面总结了PLA基熔喷材料在原料设计、加工成形及应用方面的研究进展。介绍了PLA基熔喷材料的加工成形方法及其改性,主要包括母粒改性(共聚/嵌段、增强增韧、功能性改性等)和后整理改性(静电驻极整理和功能整理);阐述了PLA基熔喷材料在空气过滤、医疗防护、卫生保健、组织工程、清洁擦拭、吸油、保暖领域的典型应用。最后,对PLA基熔喷材料的纤维微纳化、多组分化、复合化、耐静电驻极化、功能和智能化发展方向进行了展望,为PLA基熔喷材料的高质化和高值化发展提供理论和技术参考。
传统纺纱工序长而散、用工多,造成单产能耗高、产品一致性差、运营成本高等行业痛点问题;纱线原料的多元化使原料及成品回收难度大。为实现2030年碳达峰、2060年碳中和目标,提出了人-机-料-法-环的五位一体化碳中和纺纱的低碳生产策略,凝练并分析了集约型、简约型和延伸型低碳纺纱技术。分析结果表明:与传统纺纱相比,集约型智能纺技术运行成本降低32.67%,单位产品能耗降低17.5%、产品不良率降低61.54%,有效解决了纺纱行业的痛点问题,实现低碳高质纺纱;简约型高速纺纱技术能缩短或消除纺纱流程,纺纱速度高达550 m/min,实现了降低碳排放、提高效率的目标;低碳纺纱发展方向要向前后端延伸,对前端原料要多应用功能化循环利用技术、变废为宝技术、节能减排技术,在中端要发展固碳纺纱技术和循环利用技术,在终端研发绿色环保纺织品的制冷、隔热等功能纱制备技术。
随着各项环保政策的提出,为降低针织产品生产带来的能源消耗和环境污染,促进针织工业的可持续发展,强化了绿色低碳针织技术贯穿生产过程的绿色化理念,以实现从源头上降碳达到节能减排的目的。实施绿色低碳针织技术要综合考虑从织物设计到纤维原料的选择、织物制备成形过程中的每个环节,使生产过程朝低能耗、低污染、低排放的方向发展。重点探讨了短流程针织产品生产技术、免染色针织色织提花技术、轻量化针织结构增强技术、低能耗针织装备生产技术、免打样针织虚拟现实技术5个方面的技术创新对节能减排的影响,建议进一步推动绿色低碳针织技术的应用,构建针织工业的绿色低碳循环发展体系。
菠萝叶纤维粗且长,表面有枝节,纵向平直,单独成纱质量较差,为提高其可纺性,结合绢丝、羊毛、壳聚糖纤维、Lyocell纤维和聚乳酸(PLA)纤维的性能特点,选取绢纺系统将菠萝叶纤维分别与这几种纤维混纺制备16.7 tex×2两组分纱线和14.3 tex×2三组分纱线,并测试其力学性能、条干均匀度、毛羽等指标。结果表明:所纺纱线断裂强度高、条干均匀度好、毛羽少,可用于开发中高档机织面料并应用于服装领域;两组分混纺纱中菠萝叶纤维/绢丝(质量比为85∶15)性能较好,断裂强度为(21.9±2.3) cN/tex,毛羽值为3.61 mm/cm,条干CV值为18.05%;三组分混纺纱中菠萝叶纤维/绢丝/Lyocell纤维(质量比为50∶30∶20)性能最优,断裂强度为(19.9±1.3) cN/tex,毛羽值为3.26 mm/cm,条干CV值为14.03%。
为了实现细纱生产工艺参数优化,解决细纱生产过程中高能耗问题,提出了一种基于非支配排序遗传算法的细纱工艺参数多目标优化方法。通过分析细纱生产工艺流程,确定了影响细纱成纱质量与能耗的工艺参数,提取了评价成纱质量的关键质量评价指标,结合灰色关联理论将质量评价指标转化为综合质量指标,利用二阶响应曲面法拟合工艺参数与综合质量指标、碳排放量之间的关联关系,构建了细纱工艺参数多目标优化模型,并采用非支配排序遗传算法对模型进行寻优,得到了最佳工艺参数。结果证明:在优化后的工艺条件下,细纱生产过程中各项质量评价指标值较初始值均得到改善,碳排放量平均减少5.77%。
为推动纺织行业实现碳中和、碳达峰目标,在满足绿色低碳、节能减排的前提下,以碱氧浓度、冷堆时间、双氧水活化剂浓度及不同处理方法为主要分析点,对全棉水刺非织造布采用冷堆脱漂工艺处理,分析其对质量损失率、吸水量、白度及残余液pH值、化学需氧量(COD)等的影响,并从微观结构上对形貌变化进行分析。结果表明:双氧水活性室温冷堆比碱氧冷堆时间可缩短4 h,温度比高温碱氧降低60 ℃,且白度比高温碱氧仅减少0.41%,残余液pH值与泡沫高度满足要求,COD值比高温碱氧处理仅高出104 mg/L;在一定程度上冷堆脱漂工艺可代替高温碱氧处理工艺,具有低碳节能的优点。
为实现纺织废弃物的循环再利用,促进纺织产业链闭环系统的构建,基于现有研究成果,对当前废旧纺织品的回收框架进行总结,对资源化循环利用方法进行综述,主要包括初级回收、物理回收以及化学回收,并分析了各回收工艺的优缺点;阐述了纤维素纤维、聚酯纤维、蛋白质纤维等纤维及其典型混纺织物的回收处理工艺研究进展,介绍了基于废旧纺织品的功能性材料的制备方法,以及其用于隔声材料、泡沫材料、太阳能蒸发和电容材料等领域的研发进展。最后指出,废旧纺织品的综合评估系统是解决资源化循环利用提速、提质,并实现工业化规模生产的关键。
“碳中和”愿景下纺织行业的碳排放与绿色可持续发展间的矛盾日益凸显,纺织行业降污减碳不能只关注末端废旧纺织品处理,应该从产业链上降低对环境的消极影响。欧盟在实现纺织产业低碳循环发展和应对废旧纺织品上采取了一系列实践措施,从欧盟纺织产业现状和挑战、纺织产业链上的绿色低碳措施、废旧纺织品的处理及关键问题3个方面介绍了欧盟纺织产业链上的相关情况,并探讨了其对我国的启示;受生命周期评价法碳足迹核算方法的启发,将纺织产业链划分为材料选用、设计、生产和销售、使用4个阶段来探讨绿色低碳措施。提出废旧纺织品的应对方法是再使用和回收再利用,处理废旧纺织品的关键问题是分类与分拣、回收质量与安全性、生产者责任延伸制度和标签系统。
为深入了解染整行业近年来在低碳排放领域取得的技术突破和现状,掌握行业技术前沿和发展趋势,对国内外相关技术和研究进展进行了综述。主要从节能减排技术、功能纺织品技术、先进绿色染整加工设备及系统、废水深度处理及化学品循环回用几个方面,对技术性能及其对低碳排放的作用进行了介绍。研究指出:染整领域不仅传统加工手段取得技术突破,还在智能调温纺织品等前沿领域保持与时俱进;通过多维度努力,有助于推动染整行业不断的技术创新,提升产业价值,减少环境影响,实现绿色低碳循环发展,并为实现碳达峰、碳中和的国家目标贡献行业力量。
为实现活性染料对棉纺织品等亲水性纤维的无盐、高固色率和污水零排放染色加工,首先分析了传统水浴染色体系亟需解决的问题;其次对现有少水/无水染色加工技术进行总结,认为现有的活性染料新型染色加工技术没有从根本上解决耗水量大、污水排放量大的问题;在此基础上,分析了硅基非水介质染色关键技术体系的原理和发展现状,并进一步介绍了非水介质染色及其适用性和介质的基本要求,棉纤维在非水介质染色体系中的染色性能、产业化推广等;最后,对非水介质染色技术进行总结和展望,认为非水介质染色关键技术不仅解决了棉纺织品染色高污染、高排放的问题,且染色的能耗及成本得到了进一步降低。
针对全球正面临着化石能源趋紧、温室气体排放过剩的问题,减污降碳要求已经迫在眉睫,作为支柱产业之一,纺织工业的低碳绿色发展对工业领域实现双碳目标有重要意义。首先,从全产业链分析了中国纺织工业产生能耗和排污的环节,剖析了纺织品从原料加工、染整加工以及成品加工过程中碳排放的主要环节和降碳潜力,然后对推动降碳的污染治理和资源回收利用前沿技术进行了归纳,最后,根据绍兴市柯桥区纺织产业集群地滨海工业园的先进案例从环境管理层面剖析了产业聚集化对行业减碳的促进作用。指出未来纺织工业减污降碳的发展目标需要从制度、技术和管理3个层面共同落实才能实现。
为提高淀粉浆料的使用性能,为纺织经纱上浆提供新型接枝淀粉浆料品种,以丙烯酸(AA)和丙烯酸丁酯(BA)为接枝单体,2-溴异丁酯化淀粉(BBES)为大分子引发剂,利用电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合技术成功制备了双亲两嵌段接枝淀粉[BBES-g-(PAA-b-PBA)]。以酸解淀粉、BBES为对比样,探讨了双亲两嵌段接枝支链的引入对淀粉浆液性能、浆膜力学性能的影响。结果表明:接枝支链的引入能够进一步增加淀粉浆液的黏度热稳定性、黏附性及其浆膜的断裂伸长率;随着AA接枝率的降低及同时BA接枝率的增加,淀粉浆液的黏度热稳定性变化不大,对涤纶的黏附力和浆膜的断裂伸长率逐渐增加,浆膜的断裂强度逐渐降低。
为研究聚丁二酸丁二醇酯(PBS)纤维分散染料低温染色技术,以丁二酸二乙酯为主要原料制备了低温染色促进剂,分析了染色促进剂在PBS纤维分散染料低温染色中的作用,研究了染色促进剂对PBS纤维用C.I.分散红60染料的染色动力学和热力学性能的影响。研究结果表明: C.I.分散红60染料在PBS纤维上的吸附染色动力学方程符合准二级动力学方程,相比无染色促进剂染色,在70 ℃含有染色促进剂染色的条件下,C.I.分散红60染料在PBS纤维上的平衡吸附量有明显提升,染色速率明显加快,半染时间显著缩短,扩散系数也显著增大;染色促进剂的加入对分散染料上染PBS纤维起到了一定的促进作用,C.I.分散红60染料对PBS纤维的染色,在有无染色促进剂时均符合能斯特型吸附等温线。
为更好地筛选适用于超临界二氧化碳(ScCO2)流体染色的分散染料,使用状态方程结合基团贡献法和计算化学法,得到不同工况条件及不同染料结构对分散染料在超临界CO2流体中溶解度的影响规律,建立了分散染料在超临界CO2流体中溶解度预测方法。结果表明:不同工况条件会影响分散蓝79染料的溶解度,其中较低的温度和较高的压力对溶解过程更有利;从分子结构来看,蒽醌染料分子平面性更好,有利于π-π堆积,故蒽醌类分散染料在超临界CO2流体中的溶解度比偶氮染料更低;降低染料内部分子间相互作用或提高染料与ScCO2流体间相互作用均可有效提高分散染料溶解性,故在染料分子结构中引入烷基或含C＝O的基团可提高染料在ScCO2流体中的溶解性。
为解决合成增稠剂在印花过程中对电解质敏感及色浆渗化的问题,通过对合成增稠剂筛选复配,制备出适用于分散染料免蒸洗印花的增稠剂SX-608F。对其黏度、流变性能、染料相容性、抱水性进行测试与表征,并对印花织物的表观得色量、皂洗色牢度和摩擦色牢度进行测试与分析。结果表明:增稠剂SX-608F具有假塑性流体特征,黏度随剪切速率的增加而下降。其印花黏度指数为0.197,触变性良好,黏度回复率为90.40%;在0.1~500 rad/s角频率范围内,储能模量大于损耗模量,损耗系数小于1;与海藻酸钠糊料相比,增稠剂SX-608F印花织物表观得色量高,耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度均可达到4级以上,印制过程无需蒸化和水洗。
针对废旧纺织品制备纤维素气凝胶存在强度低、脆性高、韧性差的问题,将废旧棉花溶解在氢氧化钠/尿素水溶液体系中得到棉纤维素气凝胶(CFA),然后将经编间隔织物(WKSF)与其进行原位复合,经冷冻干燥得到CFA/WKSF复合材料,并对其形貌、压缩和隔热性能进行分析与研究。结果表明:CFA/WKSF复合材料保持了气凝胶的多孔网状结构;WKSF的加入使CFA的力学性能得到提高,其中编链和衬纬结构WKSF的加入使得CFA的压缩弹性模量和屈服强度分别提高了180%和450%,六角形网孔结构WKSF的加入使得CFA的压缩弹性模量和屈服强度分别提高了70%和312%;加入六角形网孔结构WKSF后,CFA/WKSF复合材料的导热系数相比CFA仅增加5%,仍具有良好的隔热性。
为了开发工艺简单、可重复使用、油水分离效率高的棉基油水分离材料,以实现废旧棉织物的低能耗高附加值利用,通过超声波喷涂的方式将具有亲水性的柔性二维过渡金属碳/氮化物(MXene)纳米片施加于棉织物上,借助离子液体对棉纤维的溶胀作用以增加棉织物表面的粗糙度,进一步提高MXene在棉织物上的固载率,制备棉基MXene油水分离膜。借助扫描电镜和接触角测试仪等分析油水分离膜的表面形貌和润湿性能。对棉基MXene油水分离膜的油水分离效率、膜通量、耐酸碱性和可循环使用性进行了测试。结果表明:以棉织物为基体的MXene油水分离膜的分离效率最高,可达99.1%;10次重复实验后仍具有98.6%的分离效率;在pH值为1~13的范围内分离效率无明显变化,空气中水接触角为30°,保持了原棉织物80.1%的强力。
针对军训服每年产生大量的废弃,造成原料涤纶/棉混纺织物浪费的状况,将醋酸锌、尿素、尿素-醋酸锌共晶体系作为催化剂,通过乙二醇醇解法对废旧涤纶/棉混纺军训服中的涤纶组分进行解聚回收,并通过酸解法对棉纤维素组分进行回收;研究了催化剂种类、催化剂用量、反应温度和时间对废旧涤纶/棉混纺军训服、白色涤纶/棉混纺织物、白色涤纶织物醇解的影响;最后采用红外光谱仪、核磁共振波谱仪、差示扫描量热仪对醇解得到的对苯二甲酸乙二醇酯单体及酸解纤维素进行表征。结果表明:选用醋酸锌作为催化剂,催化剂相对用量为0.6%,反应固液比为1∶6,在196 ℃条件下醇解3 h效果较好;硫酸酸解过滤得到白色纤维素,达到对废旧军训服不同组分分离回收的目的。
为推动国内废旧衣物回收资源化利用,量化其环境绩效,在介绍分析一种由品牌企业牵头引导的废旧衣物回收资源化利用典型模式基础上,以全生命周期评价方法为基础,通过划定系统边界构建出其环境绩效的计算方法,并且通过数据采集和量化分析,计算出了该典型模式的环境绩效。研究表明,废旧衣物回收资源化具有明显的环境绩效,品牌企业对废旧衣物回收资源化利用具有积极的带动和促进作用、在延长纤维资源生命周期的同时,还可带动工业产品绿色设计工作的开展。本文研究中的计算方法不仅可为废旧衣物回收资源化利用过程中的环境绩效提供指导,同时也可为纤维资源综合利用过程中的多生命周期产品的环境行为评价提供参考。
在“双碳”目标下,全国碳交易市场悄然上线,为使服装企业更好地应对碳交易,建立由原料供应商、制造商、零售商和回收商组成的服装闭环供应链模型,着重探讨了政府对再制造服装消费者补贴及制造商碳减排投资对服装行业发展、供应链成员利润及供应链碳排放总量的影响等。研究发现:随着碳交易价格的上涨,若无减排及无补贴,服装企业难以长久维系;仅制造商投资减排的情形有利于增加传统服装、再制造服装的需求及供应链成员的利润,但同时也会刺激碳排放;既减排又补贴时,再制造消费补贴可提升制造商的最优减排率,增强再制造服装的竞争优势,降低供应链的碳排放总量;本文研究可为碳交易下服装生产企业碳减排投资决策及政府的政策制定提供指导和参考。
为提升消费者对服装企业不同类型环保主张辨识度,通过实证研究测量不同恐惧诉求水平下消费者对关联型与实质型环保主张反馈差异。采用独立样本T检验、回归分析,讨论不同类型环保主张下消费者购买意愿差异及感知绿色价值的中介作用。通过实验研究发现:与无环保主张的参照组相比,被试者对持环保主张企业有更积极的购买态度;但与关联型环保主张相比,实质型被试者购买意愿无显著差异;恐惧诉求可激发被试者对实质型与关联型环保主张的购买意愿差异;低恐惧诉求条件下,关联型与实质型环保主张消费者购买意愿无显著差异;但高恐惧诉求条件下,被试者对实质型环保主张较关联型环保主张有更积极购买意愿,且感知绿色价值在其中起中介作用。
为减轻纺织服装业带来的环境污染问题,促进服装绿色消费,对国家层面发布的绿色消费政策分布领域进行梳理,通过三级编码提炼出绿色产品、绿色技术、绿色价值链、绿色消费教育、绿色消费激励、绿色消费主体、分享、回收和循环9个分析维度,并从绿色产品供给、绿色消费策略、绿色消费模式3个层面对绿色消费政策实施进行阐释。研究发现:绿色消费政策集中于产品生产和回收处理阶段,主要涉及生活用品及服务、交通与通信领域,对服装领域关注不足;国家发展改革委、生态环境部、财政部和商务部发布的绿色消费政策较多;经研究提出,服装生产企业应该通过绿色技术创新促进转型升级,服装零售企业应激励绿色消费意愿向绿色消费行为的转变,社会与行业机构应创新绿色消费合作模式。
本作品设计灵感来源于18世纪欧洲流行的洛可可艺术风格，提取其精致、轻快、繁复的复古元素与现代时装相结合，华丽与简洁碰撞后形成了创新的设计。采用欧根纱、丝绸为主要材质，半透明的轻盈质感凸显出梦幻的氛围；利用拼接的方式，在现代服装上加入洛可可风格装饰，再借助链条、皮草等配件增强了2种时代的冲击感。时间倒流一如大梦乍醒，多种元素同时存在，更体现出“梦境”的叛逆与融合。
作品“黑天鹅”是为花样滑冰大奖赛双人舞运动员设计的参赛服。设计灵感来自参赛选手选用的音乐《Black Swan》(黑天鹅）。这是一首芭蕾舞曲，舞蹈动作融合芭蕾元素，讲述了黑天鹅和魔鬼争斗纠缠的故事，因此，在设计中将芭蕾舞服的元素结合冰舞舞蹈的特性，以黑色为主色调，银色、灰色为辅色。女选手的服装依据黑天鹅的造型设计，用面料仿制黑天鹅的羽毛，裙摆采用了不规则不对称等设计元素，款式上借鉴芭蕾舞裙的抹胸并结合冰舞的性感露背；男选手的服装以恶魔的造型设计变化，整体风格略带邪恶性感，运用不对称拼贴不同薄厚的面料，并在右侧肩膀处添加面料仿制黑天鹅的羽毛呼应女伴的服装细节，从整体上营造出高贵冷艳的既视感。在2020中国杯花样滑冰大奖赛冰舞自由舞的赛场上，王诗玥/柳鑫宇穿着实物作品参加了比赛。
本系列作品是为我国花样滑冰运动员设计的双人舞参赛服。设计风格轻松、活泼、充满朝气活力，因参赛选用音乐为《太阳马戏团》，总体将马戏团的视觉元素融入服装中，粉色和黑色为主色调呼应彼此。女选手的服装风格俏皮活泼，用蕾丝表达女性的妩媚，粉色诠释活泼的效果，同时采用三角形的马戏团元素与男选手的黑色服装呼应，如领口的三角形领型设计及腰部的三角形贴钻图案。在2020中国杯花样滑冰大奖赛冰舞自由舞的赛场上，王诗玥/柳鑫宇穿着实物作品参加了比赛。在2019年世界花样滑冰锦标赛双人短节目的比赛中,选手彭程/金杨穿着本作品。
普通的纺织品大都较为易燃,为防止其被引燃导致火灾事故,对其阻燃化处理是有效的措施。差别化和多功能化是纺织品主流发展趋势,既保持固有优良特性又可阻燃的多功能纺织产品有很大的市场需求,但因该产品技术难度大而少有开发。如何因“材”制宜地设计阻燃多功能单体与助剂,使多种功能间相互协调、相互促进,再以高效的技术手段将之引入纺织品中,是发展阻燃多功能纺织品的关键。为此,以本文作者团队近年来的纺织品阻燃及多功能化相关工作为例,探讨了纺织品多种功能与其固有特性之间相互协调促进的思路。主要阐述了本体及表面阻燃多功能化技术,包括共聚引入功能结构单元的阻燃抗熔滴多功能聚酯及表面阻燃和抗菌、疏水、疏油、耐腐蚀的棉、粘胶及涤/棉混纺等织物。此外,针对目前该领域面临的挑战,介绍了前期已开展的相关研究和提出的阻燃功能化思路,期望能为发展高品质多功能纺织品提供借鉴与启发。
针对纺织废弃物的急剧增加以及随之带来的环境污染和石油资源枯竭问题,以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和磷酸氢二铵为原料,采用热解法制备了性能优异的磷氮元素掺杂PET基碳点。探究了PET基碳点的最优制备工艺及其形貌结构、化学结构和荧光性能等,探索了其在荧光防伪等方面的应用。得到最优制备工艺为:PET低聚物质量为5 g,磷酸氢二铵质量为2 g,反应温度为260 ℃,反应时间为18 h。该条件下制备的PET基碳点具有典型的激发波长依赖性,其最佳激发光波长为320 nm,最佳发射光波长为390 nm,荧光量子产率可达18.26%,平均荧光寿命为6.96 ns;PET基碳点具有稳定的水溶性和优良的抗干扰性,用其制成的荧光墨水、荧光粉与荧光琼脂在365 nm紫外光照射下均呈现出明亮的蓝色荧光。该PET基碳点在数据加密、防伪、成像、LED器件等方面存在巨大应用潜力,为废弃PET的高值回收利用提供了新的可能。
为进一步提升聚酰亚胺(PI)纤维的耐热性能,以全刚性的二酐和二胺合成了可纺性良好的聚酰胺酸纺丝液,通过干法纺丝方法以及高温热环化和热牵伸处理制备了力学性能优良的PI纤维,对PI纤维的热性能和机械性能进行分析。结果表明:所制备的PI纤维具有优越的热稳定性,二酐和二胺内部结构中的全刚性链结构苯环密度大,使PI纤维的化学结构稳定;在氮气氛围下,PI纤维质量损失5%和最大质量损失温度分别达600 和649 ℃,PI纤维的拉伸强度为2.1 GPa,在温度为300 ℃分别热老化处理24、48和72 h后,其拉伸强度保持率可分别达到99.8%、87.3%和76.3%;同时,PI纤维具有优异的尺寸稳定性,在50~350 ℃范围内,其热膨胀系数为 -9.1 μm/(m·℃)。
为研制一种具有高弹性和双稳态特性的电致变色材料用于柔性电子显示器件,采用溶液聚合法制备了一种基于氢键交联网络的聚丙烯酸2-羟乙酯(PHEA)离子凝胶。借助荧烷染料内酯环与聚合物羟基单元之间形成的氢键作用赋予了荧烷染料颜色稳态性。采用拉力试验机测试了PHEA离子凝胶的力学性能;联用电化学工作站和分光光度仪表征了离子凝胶器件的透明度、电致变色性能和双稳态性能。结果表明:PHEA离子凝胶具有出色的拉伸强度(537 kPa)和拉伸回弹性(436%);组装得到的器件具备优异的响应性(16.5 s)、高颜色对比度(> 80%)、稳态时间(45 h)以及可逆变色性(>1 000次循环)。该离子凝胶在可拉伸电子显示器和智能可穿戴纺织品的开发与研制方面都具有良好的应用价值。
为解决碳纤维基吸波材料制备方法繁杂、能耗高的问题,以棉纤维为原料,Co2+为金属源,2-甲基咪唑为配体,经配位自组装获得棉纤维表面均匀负载的ZIF-67,复合材料经惰性气氛下高温煅烧得到钴/碳纤维复合材料。结果表明:随煅烧温度升高,钴纳米粒子结晶度更高,材料的矫顽力和饱和磁化强度增强,铁磁特性明显;煅烧温度有助于碳组分由无定形碳向微晶石墨转变,碳组分石墨化程度升高;800 ℃时钴/碳纤维复合材料的吸波性能最佳,厚度为2 mm时,有效吸收带宽可达5.44 GHz (9.36~14.80 GHz),复合材料优异的吸波性能归因于适宜的阻抗匹配和介电损耗与磁损耗的协同增强,相互搭载的纤维结构为电磁波构筑了适宜的衰减空间,并在碳纤维导电网络中快速衰减,研究将为新型碳纤维基吸波材料的设计开发提供借鉴。
为研究生物可降解聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)的可纺性及纤维降解性能,采用熔融纺丝-牵伸二步法制得生物可降解PBAT纤维,研究了纺丝温度、牵伸倍数对PBAT纤维结晶度、回潮率、力学性能的影响,对比分析了PBAT纤维在不同环境下的降解性能。结果表明:PBAT的最佳纺丝温度为260 ℃,且随着牵伸倍数的增加,PBAT纤维的断裂强度、结晶度和取向度呈快速上升趋势,而断裂伸长率呈下降趋势;低温、干燥的非生物环境因素对PBAT纤维的降解性能影响最小,在该环境中储存1个月纤维断裂强度仅下降3.6%;相较于酶解和水解生物环境条件下,土壤环境对PBAT纤维的影响更明显,可使纤维的结晶度从34.45%下降到19.36%。
为解决传统PVA复合水凝胶制备过程中使用有毒试剂或需要反复多次冻融能耗高、过程繁琐的问题,以植酸(PA)作为交联剂将荧光纳米纤维素(F-CNCs)与聚乙烯醇(PVA)有机结合,基于多重氢键作用,构建了力学性能好、Cl-响应灵敏的PVA/F-CNCs/PA纳米纤维素荧光水凝胶。基于F-CNCs优异的力学性能、荧光性能、良好的生物相容性及纳米效应,分析了PVA水凝胶良好的荧光性能及Cl-响应性。结果表明:当F-CNCs的含量为0.6 g 时,PVA/F-CNCs/PA复合水凝胶的压缩强度提高了150%,且结晶度以及热稳定性均有所提高。PVA/F-CNCs/PA复合水凝胶在低的pH值下对Cl-敏感,荧光淬灭效率在Cl-浓度为0~0.2 mol/L范围内呈线性响应,表明制备得到的纳米纤维素荧光水凝胶在Cl-浓度分析检测、疾病诊断、生物和化学传感器等方面具有潜在应用价值。
为开发一种高效可再生的磁性生物质基吸附剂,以微晶纤维素(MCC)和壳聚糖(CS)为凝胶网络框架、纳米Fe3O4为掺杂剂,通过悬浮液滴和冻融结合法制备MCC/CS磁性气凝胶。借助扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射等表征其微观形貌及化学结构,并探讨了对染料刚果红的去除效果。结果表明:在加入1.0 g纳米Fe3O4时,MCC/CS磁性气凝胶呈现片层堆积的网络多孔结构,纳米Fe3O4分散均匀,气凝胶磁响应性能良好;当pH=5.0, 染料初始质量浓度为400 mg/L,MCC/CS磁性气凝胶质量浓度为0.5 g/L时,吸附效果最佳,吸附过程遵循准二级动力学方程和Langmuir等温模型,最大单分子层吸附容量为304 mg/g;经过5次循环后,对刚果红的吸附量仍能保持86.5%,表明MCC/CS磁性气凝胶可作为一种高效可再生的生物质基吸附剂用于印染废水处理。
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