栏目: 纤维材料 http://www.fzxb.org.cn zh-cn http://www.fzxb.org.cn/CN/0253-9721/current.shtml http://www.fzxb.org.cn 0253-9721 http://www.fzxb.org.cn/CN/10. 13475/ j.fzxb.20201005507 为从天然亚麻纤维中制备出分层纳米纤维素(即纤维素纳米纤维(CNF)与纤维素纳米晶(CNC)共存),并对其制备方法进行优化完善,提出将亚麻纤维在特定浓度的氢氧化钠溶液中碱化处理后,再进行四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)介导的三元氧化和机械处理的联合处理方法。然后将亚麻CNF 与石墨烯复合制备CNF/ 石墨烯复合薄膜并研究亚麻CNF 增强热电复合材料的性能。结果表明:碱化预处理使亚麻纤维直径变细,长度变短,半纤维素被脱除,是生成不同尺寸CNF 的重要步骤;随着氢氧化钠用量在0~18%范围内的增加,所得CNF 悬浮液的光透过率从3. 7%增加到95. 1%;CNF/ 石墨烯复合膜表现出最高功率因子,为8. 0×10^-3 μW/ (m·K² ),表明复合薄膜具有热电性能。

]]> http://www.fzxb.org.cn/CN/10. 13475/ j.fzxb.20201008107 为提高海藻酸钠基支架材料的强度和生物相容性,以海藻酸钠(SA)和磷虾蛋白(AKP)构成聚电解质复合体系,通过低温诱导相分离-化学交联法制备SA/ AKP 支架材料,比较不同质量分数SA/ AKP 溶液制备的支架材料的结构形态、力学性能、孔隙率、透气性、吸水性及生物相容性。结果表明:在SA/ AKP 溶液质量分数为4%时,支架孔径在20~96 μm 之间,孔径大小均一,形状规整;支架材料的孔隙率、透气性、液体吸收性随SA/ AKP 溶液质量分数增加而降低,断裂强度和断裂伸长率随SA/ AKP 溶液质量分数增加而增加,在质量分数为4%时,支架材料的孔隙率为86. 4%,透气率为58. 9%,且具有较高的强度与伸长;支架材料的细胞毒性等级为0 级,具有优异的生物安全性。

]]> http://www.fzxb.org.cn/CN/10. 13475/ j.fzxb.20200708006 为增强聚酰亚胺纤维的力学性能,促进其在复合材料领域的应用,基于高性能聚合物纤维的结构设计,将杂环二胺单体5-氨基-2- (对氨基苯基)苯并咪唑引入到3,3′,4,4′-联苯四羧酸二酐和对苯二胺的聚酰亚胺刚性骨架中得到纺丝溶液,通过干法纺丝技术制备得到聚酰亚胺纤维,研究了纤维化学结构和聚集态结构与纤维力学性能的关系,并系统评价了纤维的热性能和抗紫外光辐照性能。结果表明:聚酰亚胺纤维的拉伸强度和初始模量分别达到4. 04、130 GPa,这得益于其聚合物分子链沿纤维轴向的高度取向性及分子链间形成的氢键作用;其玻璃化转变温度和热质量损失10%时温度分别为324、587 ℃,经168 h 紫外光辐照后,拉伸强度保持率为92%,具有良好的耐热性和优异的抗紫外光辐照性能。

]]> http://www.fzxb.org.cn/CN/10. 13475/ j.fzxb.20200804607 为提高静电纺聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜的力学性能,将羧基丁苯乳胶(SBR)与PAN 纳米纤维膜通过溶液浸泡进行复合,制备了一系列PAN/ SBR 复合纳米纤维膜,研究了SBR 质量分数对PAN 纳米纤维膜表面形貌、化学结构、润湿性能、热性能和力学性能的影响。结果表明:SBR 以物理粘结的形式与PAN 纳米纤维膜复合在一起,随着SBR 质量分数的增加,其在PAN 纤维表面分布逐渐变得不均匀;SBR 的加入对PAN 纳米纤维膜的热稳定性没有影响,但会使纤维膜的水接触角增大,亲水性变差;加入少量的SBR(小于等于15. 6%)会使PAN 纳米纤维膜的断裂强度、断裂伸长、初始模量、断裂能和耐穿刺力增大,当SBR 质量分数为PAN 纳米纤维膜的8. 5%时,复合纳米纤维膜的断裂能提高约4 倍,显著改善了PAN 纳米纤维膜的力学性能。

]]> http://www.fzxb.org.cn/CN/10. 13475/ j.fzxb.20201006007 针对氧化钨晶相结构不稳定,光变色响应时间长,寿命短等问题,先采用水热一步法制备浅黄色氧化钨纳米棒,再通过磁力搅拌将其均匀分散到聚乙烯醇溶液中,最后采用快速连续的浸渍涂覆工艺在棉纤维表面涂覆氧化钨纳米棒,制备光致变色纤维,并对其结构和性能进行表征。研究结果表明:光致变色纤维在紫外光照射下,在1 min 内颜色由最初的淡黄色变为灰蓝色,并在5 min 内逐渐变为深蓝色;在红外灯加热处理过程中,纤维的颜色在约2 h 内恢复到其初始状态,表现出从浅黄色到深蓝色的快速、可逆的颜色切换。该光致变色纤维可规模化生产,可编织成各种图案,在开发光致变色纺织品方面具有很大的潜力。

]]> http://www.fzxb.org.cn/CN/10. 13475/ j.fzxb.20201007209 针对硬质纳米微球所构筑的光子晶体在外力作用下结构易损坏,结构色耐久性差的问题,采用分步法合成内刚外柔型聚苯乙烯/ 聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯)(PS/ P(MMA-BA))纳米微球,然后通过熔融剪切法快速制备柔性光子晶体结构生色膜。结果表明:纳米微球制备中内核交联剂二乙烯苯(DVB)可增加PS 内核的交联密度和折光指数,使之与外层产生一定的折光指数差,且可与外层P(MMA-BA)共价连接;外层交联剂甲基丙烯酸烯丙酯(ALMA)可使纳米微球外层形成一定的交联点而提高外层的稳定性;当DVB 用量为苯乙烯(St)的12. 5%,ALMA 用量为MMA 与BA 总量的0. 3%时,光子晶体结构生色膜具有优良光学性质和力学性质,产生的结构色鲜艳明亮,且耐弯折、耐冲洗、耐摩擦;适应此类纳米微球组装的熔融剪切法,能快速大面积制备柔性光子晶体结构生色膜。

]]> http://www.fzxb.org.cn/CN/10. 13475/ j.fzxb.20201008606 为进一步了解仿生材料结构与功能的关系,为体内骨整合设计一个有利的种植微环境,通过电化学沉积技术调控电解液中丝素蛋白(SF)的质量浓度,制备了具有纳微米多级结构的丝素蛋白/ 磷酸八钙(SF/ OCP)复合涂层。研究了丝素蛋白质量浓度对SF/ OCP 复合涂层的表面形貌、力学性能、蛋白质吸附以及细胞增殖行为的影响。结果表明:随电解液中丝素蛋白质量浓度的增加,涂层表面孔洞直径由(19. 96 ± 6. 96) μm 减小至(1. 56 ± 0. 22) μm, OCP晶体宽度减小至纳米级别((26. 84 ± 8. 2) nm);与纯OCP 涂层相比,SF/ OCP 复合涂层(SF 质量浓度为1. 0 mg/ mL)的弹性模量和硬度分别增加了约1. 5 和4. 3 倍;SF/ OCP 复合涂层选择性地增强了纤连蛋白(Fn)的吸附,经7 d 的细胞培养后,SF/ OCP 复合涂层(SF 质量浓度为1. 0 mg/ mL)表面的细胞活力是纯OCP 涂层上的1. 28 倍。

]]> http://www.fzxb.org.cn/CN/10. 13475/ j.fzxb.20201009007 为解决电刺激响应液晶纤维在无外加电极下的柔性变色问题,提出一种同轴三明治结构的电致变色液晶纤维的制备方法。采用连续涂层法制备以导电纤维为内导电层,导电水凝胶为外透明导电层,聚合物分散液晶为电致变色层的电刺激响应液晶纤维。对导电纤维种类、聚合物分散液晶体系组分等对电刺激响应液晶纤维形貌和电致变色性能的影响规律进行分析。结果表明:以炭黑掺杂锦纶为芯材的导电纤维,当胆甾相液晶、聚甲基丙烯酸甲酯、二氯甲烷质量比为15∶1∶8时,制备的电致变色液晶纤维有明显的3 层核壳结构,具有良好的电致变色性能,其驱动电压为40 V,响应时间为9 s。所制备的无外加电极下电刺激响应液晶纤维器件可为纺织品智能柔性显示应用提供技术支持。

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