纺织学报

纺织品的阻燃及多功能化研究进展

徐英俊, 王芳, 倪延朋, 陈琳, 宋飞, 王玉忠

纺织学报. 2022, (02): 1-9. doi:10.13475/j.fzxb.20211203809

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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。

以聚对苯二甲酸乙二醇酯为前驱体的碳点制备及其应用

王锐, 刘彦麟, 刘蕴钰, 顾伟文, 刘紫灵, 魏建斐

纺织学报. 2022, (02): 10-18. doi:10.13475/j.fzxb.20210701509

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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。

高耐热聚酰亚胺纤维的制备及其性能

董晗, 郑森森, 郭涛, 董杰, 赵昕, 王士华, 张清华

纺织学报. 2022, (02): 19-23. doi:10.13475/j.fzxb.20210802006

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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·℃)。

双稳态电致变色离子凝胶的制备及其在织物上的应用

李加双, 张丽平, 付少海

纺织学报. 2022, (02): 24-29. doi:10.13475/j.fzxb.20211102006

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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。

钴/碳纤维复合材料的制备及其吸波性能

强荣, 冯帅博, 马茜, 陈博文, 陈熠

纺织学报. 2022, (02): 30-36. doi:10.13475/j.fzxb.20211104507

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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。

生物可降解聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯纤维的制备及其环境降解性能

陈咏, 乌婧, 王朝生, 潘小虎, 李乃祥, 戴钧明, 王华平

纺织学报. 2022, (02): 37-43. doi:10.13475/j.fzxb.20210800907

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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%。

氯离子响应性纳米纤维素荧光水凝胶的构筑

吴嘉茵, 王汉琛, 黄彪, 卢麒麟

纺织学报. 2022, (02): 44-52. doi:10.13475/j.fzxb.20211101309

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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。

纤维素/壳聚糖磁性气凝胶的冻融法制备及其对染料吸附性能

魏娜娜, 刘碟, 马政, 焦晨璐

纺织学报. 2022, (02): 53-60. doi:10.13475/j.fzxb.20211101808

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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。

高灵敏超压缩生物基炭化材料柔性压力传感器的制备及其性能

林美霞, 王嘉雯, 肖爽, 王晓云, 刘皓, 何崟

纺织学报. 2022, (02): 61-68. doi:10.13475/j.fzxb.20211100908

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为获得灵敏度高、响应范围广和环境友好的柔性力学传感器,以巴尔杉木为基材,采用自上而下的炭化木材技术,制备了聚氨酯/炭化木气凝胶复合导电材料,并利用聚氨酯浸泡处理方法提高炭化材料的压缩性和回弹性。使用扫描电子显微镜等仪器表征了炭化前后木气凝胶的表观结构、热稳定性、力电学性能及其柔性压力传感器的传感性能。结果表明,炭化木气凝胶具有独特的三维拱形层状结构,孔隙率达55.73%,且具有较高的热稳定性和可压缩性,其中质量分数为4%的聚氨酯/炭化木气凝胶具有良好的传感性能,在1~60 kPa的宽检测限下灵敏度达到61.02 kPa^-1,迟滞率低于4.87%,可重复性达10 000次循环。以该气凝胶为敏感材料构建的柔性压力传感器可应用于人体生理信号及运动行为的监测。

同轴静电纺多级微纳米纤维膜的制备及其相变调温性能

徐兆宝, 何翠, 赵瑾朝, 黄乐平

纺织学报. 2022, (02): 69-73. doi:10.13475/j.fzxb.20211105406

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为开发适宜人体温度的相变调温纺织品,采用同轴静电纺丝的方法将聚乙二醇(PEG)作为芯层封装在氮化硼(BN)增强的聚丙烯腈(PAN)壳层中,制备出氮化硼/聚丙烯腈/聚乙二醇(BN/PAN/PEG)复合相变纤维。研究了相变材料配比及BN浓度对纺丝膜形貌、热性能的影响,并对纤维膜进行热成像分析、热重分析表。结果表明:PEG1500与PEG1000-2在量比为6∶1时,复合相变材料的相变温度为36.4 ℃,满足人体温度舒适度要求;BN的质量分数为9%时,复合相变材料的热导响应性和储热效果最好。

聚苯胺/Ti₃C₂T_x/碳纳米管复合纤维电极的制备及其性能

郭子娇, 李悦, 张瑞, 陆赞

纺织学报. 2022, (02): 74-80. doi:10.13475/j.fzxb.20211102607

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为制备电化学性能优异的一维纤维超级电容器,利用碳纳米管(CNT)的液晶态性质和MXene(Ti₃C₂T_x)材料的电化学性能协同制备复合纤维作为电极基体,运用简单可控的电化学沉积方法在纤维表面沉积聚苯胺(PANI)制备复合纤维电极。对纤维进行微观形貌表征和电化学性能测试,获得最佳沉积时间的电极并组装纤维超级电容器。研究表明:当沉积5 min时,在5 mV/s的扫描速度下PANI/Ti₃C₂T_x/CNT纤维电极表现出最大的体积比电容,为113.92 F/cm³;在0.1 A/cm³的电流密度下证明其组装的超级电容器比电容可达65.4 F/cm³,同时在0.8 A/cm³电流密度下循环5 000次后,比电容保持率为79%,具有良好的稳定性。

条混工艺参数对混合效果的影响

曹巧丽, 李豪, 钱丽莉, 郁崇文

纺织学报. 2022, (02): 81-88. doi:10.13475/j.fzxb.20211101008

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不同组分纤维在纱线内混合不匀会导致混纺纱的强度降低、强力不匀恶化、布面色差等瑕疵增加。为探究条混工艺参数对混纺纱条混合均匀度的影响,通过改进混合不匀指数(IBI)表征混合均匀度,并采用计算模拟纤维在条混时的运动情况,获取混合纱条中纤维的分布规律。讨论了不同并合根数、并合道数、排列方式、混纺比等条混工艺参数对纱条混合均匀度的影响,最后进行条混实验验证。结果表明:改进的混合不匀指数能更准确地表征混纺纱条的混合均匀度;并合道数以及并合根数越多,越能有效地降低混合不匀指数;不同组分的纱条间隔排列、混纺比越接近50∶50、纱条定量越小,则纤维越易在纱条中混合均匀;牵伸倍数与罗拉隔距对混合效果没有显著影响。条混实验验证与模拟结果具有很好的一致性。

CuO/聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物复合熔喷非织造材料的制备及其吸油性能

赵家明, 孙辉, 于斌, 杨潇东

纺织学报. 2022, (02): 89-97. doi:10.13475/j.fzxb.20210601309

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为高效经济地处理油品泄漏引起的污染问题,利用聚丙烯(PP)与乙烯-辛烯共聚物(POE)共混后制备复合熔喷非织造材料,然后在其表面负载纳米氧化铜(CuO)进行疏水改性。对改性前后非织造材料的形貌、结构、水接触角、吸油和力学性能等进行测试。结果表明:负载纳米CuO后,CuO/PP/POE复合熔喷非织造材料的结晶度下降,熔融和结晶温度无明显变化,水接触角下降约1°,亲水性略有上升;相对于纯PP非织造材料,负载纳米CuO后复合熔喷非织造材料的吸油率得到提高,添加POE质量分数为15%的熔喷非织造材料对机油的吸油率最高达9.22 g/g,对硅油的吸油率最高达9.4 g/g,且其断裂强力增加,但断裂伸长率降低。

中空桔瓣型高收缩聚酯/聚酰胺6超细纤维非织造布的制备及其性能

朵永超, 钱晓明, 郭寻, 高龙飞, 白赫, 赵宝宝

纺织学报. 2022, (02): 98-104. doi:10.13475/j.fzxb.20210802407

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针对中空桔瓣型超细纤维非织造布开纤率低、悬垂性差的问题,以高收缩聚酯(HSPET)、聚酰胺(PA6)为原料,通过双组分纺粘水刺技术制备了不同面密度的HSPET/PA6超细纤维非织造布,分析了热收缩处理对非织造布开纤率、悬垂性、柔软度、透气性、过滤效率以及力学性能的影响。结果表明:当水刺压力一定时,与PET/PA6非织造布相比,HSPET/PA6非织造布的开纤率提高48.1%;经热收缩处理后,HSPET/PA6非织造布收缩率可达到20.31%,热收缩可促进纤维裂离,使非织造布内部结构相对蓬松,改善其悬垂性;HSPET/PA6非织造布的过滤效率随着开纤率的增加而增加,当其面密度为140 g/m²时,对于粒径大于或等于1.5 μm颗粒的过滤效率接近于100%,但经热收缩处理后HSPET/PA6非织造布过滤效率有所下降。

油剂处理工艺对Lyocell纤维性能的影响

黄伟, 张嘉煜, 庄小雄, 张东, 李婷, 程春祖, 徐纪刚

纺织学报. 2022, (02): 105-109. doi:10.13475/j.fzxb.20211007105

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为优化Lyocell纤维上油工艺,提高其后续加工性能,采用恒温淋洗、恒压压榨的方法对Lyocell纤维进行上油处理,利用扫描电子显微镜、纤维强伸度仪、纤维摩擦系数仪、纤维比电阻仪等手段进行表征分析,详细研究了油剂浓度、油剂混合比、上油温度等不同上油工艺对Lyocell纤维的成膜性、摩擦性能、抗静电性能及力学性能的影响。结果表明:当上油质量浓度为6 g/L、油剂组分中弱阴离子表面活性剂质量分数为31%,上油温度为65 ℃时,油剂在纤维表面形成的油剂层厚薄均匀,纤维平滑性较好;力学性能较优,纤维断裂强度为3.92 cN/dtex,断裂伸长率为11.38%;抗静电性能及纤维间抱合性最强,纤维体积比电阻最低为5.66×10⁹ Ω·cm,纤维间抱合力达223.0 cN。

涤纶/聚酰胺6纳米纤维包覆纱的连续制备及其应用

周筱雅, 马定海, 胡铖烨, 洪剑寒, 刘永坤, 韩潇, 闫涛

纺织学报. 2022, (02): 110-115. doi:10.13475/j.fzxb.20210707307

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为制备兼具力学性能和导电性能的氨敏传感器基体材料,采用一种水浴静电纺丝法连续制备涤纶工业丝为芯,聚酰胺6纳米纤维为皮层的纳米纤维包覆纱(NCY),并采用原位聚合法对其进行导电处理,制备表面负载聚吡咯的导电纳米纤维包覆纱(NCY/PPy),借助扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱仪对NCY和NCY/PPy进行表面形貌和化学结构分析,同时研究了NCY/PPy的导电性能、力学性能、氨敏性能。结果表明,NCY具有超高的比表面积;经导电处理后,负载的聚吡咯未堵塞纤维之间的空隙,纳米纤维包覆层仍保持多孔网状结构,当吡哜浓度为0.07 mol/L 时,NCY/PPy的电导率达7.19×10^-2 S/cm;高比表面积的纳米结构导电层,有利于提高气敏传感器对氨气的敏感性。

对称循环渐变色彩设计及其色彩渐变纱纺制

朱文硕, 薛元, 徐志武, 于健, 曾德军

纺织学报. 2022, (02): 116-124. doi:10.13475/j.fzxb.20210603909

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针对传统纺纱技术无法精确调控纱线色彩分布规律纺制色彩渐变纱线的技术弊端,提出了在线调控成形纱线色彩渐变的三通道数控纺纱机制并成功纺制了色彩渐变纱。设计了三色彩纤的耦合-叠加混色模式,构建了包含全体混合子样的混合比矩阵、混合色谱矩阵及其混合色谱;基于混合比矩阵规划了行渐变、列渐变和对角渐变等3类渐变路径,并给出了对应的渐变色谱矩阵及其渐变色谱;以青、品红、黄色三基色粗纱为例,设计了三通道数控纺纱工艺并纺制了3类16种色彩渐变纱。结果表明:数字化调控纱线混合比纺制的渐变色纱,其针织物呈现出周期性自然柔和的渐变色彩;纺制的渐变色纱力学性能和外观品质与色纺纱指标接近,但仍有可提升空间。

新型可降解编织结构神经再生导管的制备及其性能

姚若彤, 赵婧媛, 闫一欣, 段立蓉, 王恬, 严佳, 张淑军, 李刚

纺织学报. 2022, (02): 125-131. doi:10.13475/j.fzxb.20210902007

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为研制具有良好力学性能和生物相容性的人工神经导管,采用编织工艺、静电纺丝技术和冷冻干燥技术制备一种含有壳聚糖涂层-编织层-纤维海绵层的3层复合结构人工神经导管,研究轴纱、内外层结构和镁离子质量浓度对其性能的影响,并对导管的表面形貌、力学性能、离子缓释性能和生物相容性进行表征。结果表明:轴纱和编织纱共同参与编织时,神经导管形变50%的径向压缩性能为1.3 N,轴纱断裂时的轴向拉伸应力为30 N,具有良好的力学性能;导管内海绵层呈相互连通的多孔结构,孔径分布均匀(0.04~0.08 mm);导管内镁离子可缓慢释放28 d;当镁离子溶液质量浓度为0.02 g/mL时,导管对细胞增殖的促进作用最显著。这为神经导管的材料选择和结构优化提供新思路。

凉感面料开发及其吸湿凉感机制研究

张青松, 张迎晨, 邱振中, 吴红艳, 张志茹, 张夏楠

纺织学报. 2022, (02): 132-139. doi:10.13475/j.fzxb.20211103608

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为提高面料的凉感效果以及解决现有面料凉感测试仪器无法检测水对面料凉感性能影响的问题,利用高密度聚乙烯纤维为圈组织、纯棉靛蓝纱为地组织开发了2款针织牛仔凉感面料,并对面料的凉感性能、吸湿快干性能、抗紫外线性能等进行了检测;搭建织物凉感性能可视化检测平台,用带有一定温度的水滴代替汗液,对面料吸湿后凉感性能的变化规律进行了探究。结果显示:面料吸湿以后导热能力显著提升,降温效果明显,面料的稳态凉感性能得到提升;水分对面料稳态凉感的影响大于纤维的导热性能,面料的吸湿性能越好,其稳态凉感效果就越好;水滴被样品面料吸收以后,会在面料的表面扩散成有规律的温度分布区域。

草酸稀溶液高效分离废旧聚酯/棉混纺织物

史晟, 王彦, 李飞, 唐建东, 高翔宇, 侯文生, 郭红, 王淑花, 姬佳奇

纺织学报. 2022, (02): 140-148. doi:10.13475/j.fzxb.20210702709

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针对废旧纺织品循环利用中聚酯纤维、棉纤维混纺纱线结构紧密缠绕,难以分离而无法加工的问题,采用环境友好的草酸体系选择性水解混纺织物中的棉纤维,从而释放聚酯纤维实现有效分离,并对草酸体系分离工艺进一步优化。研究表明:与无机酸相比,在相同反应条件下,草酸可达到与盐酸相当的分离效果且所得聚酯纤维形态更完整,棉纤维水解程度更低,水解产物分布更窄;在草酸浓度为0.07 mol/L、反应温度为130 ℃、反应时间为3 h的条件下,聚酯/棉混纺织物的分离效果最优;其中棉纤维水解为纤维素材料,得率为91.46%,另有小部分水解为葡萄糖或低聚糖;聚酯纤维回收率高达99.28%,且保留了原有聚酯纤维的性能,可直接生产加工;该反应体系可循环利用多次,实现了废旧聚酯/棉混纺织物的高效综合利用。

具有低角度依赖性的全可见光谱结构色薄膜的制备

林田田, 杨丹, 高伟洪, 张之悦, 赵小燕

纺织学报. 2022, (02): 149-155. doi:10.13475/j.fzxb.20211102207

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为解决传统染料高污染、高能耗等问题,实现无污染的全可见光谱结构色的制备,采用基于Stöber法的溶剂调控法合成了3种不同粒径(320、240和200 nm)的SiO₂纳米颗粒(SNPs),3种粒径的SNPs分别制备出了红色、绿色和紫色SiO₂光子晶体(PC)薄膜,然后通过改变2种粒径SNPs的质量比制备了能够覆盖全可见光谱的结构色PC薄膜。结果表明:当较小尺寸SNPs的比例增加时,PC膜的结构色发生蓝移,另外由2种粒径SNPs组成的PC薄膜显示出低角度依赖性的结构色,这是由其非晶光子晶体(APC)结构所造成的,传统全可见光谱结构色的获取需要合成一系列粒径的微球,这种方法与传统制备方法相比更简单、更快速,可作为颜料和涂料对不同的基材染色。

甲基丙烯酰胺接枝桑蚕丝接枝率的数学模型构建与定量分析

方帅军, 郑培晓, 程双娟, 李欢欢, 钱红飞

纺织学报. 2022, (02): 156-161. doi:10.13475/j.fzxb.20210602406

摘要 ( 273 )

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为建立蚕丝接枝率的定量分析方法,使用甲基丙烯酰胺(MAA)单体对桑蚕丝进行接枝反应,得到一系列不同接枝率的接枝蚕丝纤维组样。分别应用热重和红外光谱分析技术对系列接枝蚕丝纤维进行表征与分析发现,在表征曲线中出现了新的特征峰,且随接枝率的增加,新特征峰面积逐渐增大。采用Origin9.1数学分析软件中的Gaussian分峰法分别对热重DTG曲线和红外吸收光谱曲线进行分峰、拟合,建立接枝率和新特征峰面积比值间的线性函数关系模型,并对已知接枝率的企业样品进行验证。结果表明,蚕丝接枝率的相对误差均小于5%,结合热重或红外光谱检测建立数学线性函数模型是一套测试蚕丝纤维接枝率的有效定量分析方法。

茶多酚改性超疏水涤纶织物制备及其在油水分离中的应用

谢爱玲, 乐昱含, 艾馨, 王亚辉, 王义容, 陈新彭, 陈国强, 邢铁玲

纺织学报. 2022, (02): 162-170. doi:10.13475/j.fzxb.20210606609

摘要 ( 252 )

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为提高超疏水织物的耐久性,采用强黏附性物质茶多酚(Tps)、十六烷基三甲氧基硅烷(HDS)和七水合硫酸亚铁对涤纶织物进行整理,并对整理织物的表面形貌、化学组成、超疏水稳定性和油水分离性能进行测试与表征。结果表明:当茶多酚质量浓度为2 g/L,十六烷基三甲氧基硅烷用量为150 μL/L,七水合硫酸亚铁质量浓度为6 g/L时,整理织物表现出良好的超疏水性,静态水接触角达到163.1°,滚动角达到3.5°,其在水洗、机械磨损、紫外线辐照、模拟海水、酸碱环境及有机试剂浸泡等条件下均表现出良好的稳定性;在油水分离多次循环测试中,分离效率保持在95%以上。超疏水涤纶织物制备过程简单,稳定性良好,在油水分离领域具有广阔的应用前景。

聚酰胺6织物的磺胺阻燃抗熔滴整理

金文杰, 程献伟, 关晋平, 陈国强

纺织学报. 2022, (02): 171-175. doi:10.13475/j.fzxb.20210407506

摘要 ( 224 )

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为进一步扩展聚酰胺6织物的应用领域,采用磺胺作为阻燃整理剂,在高温条件下,通过浸渍沉积法对聚酰胺6织物进行阻燃防熔滴整理。并对整理后聚酰胺6织物的热稳定性、热释放性能、抗熔滴性能、阻燃性能和阻燃机制进行分析。结果表明:经磺胺阻燃整理后,聚酰胺6织物的极限氧指数达到32.2%,损毁长度和损毁面积均减小,无熔滴产生,达到阻燃B₁级的要求,具有较好的阻燃效果;同时整理后聚酰胺6织物的最大热释放速率下降了16.9%,火灾危害性显著降低;磺胺主要通过气相阻燃机制提高聚酰胺6织物的阻燃性能,且阻燃整理对聚酰胺6织物的强力和手感影响较小。

纳米纤维素室温诱导下的金红石型纳米二氧化钛制备及其紫外线屏蔽性能

金耀峰, 刘雷艮, 王薇, 陆鑫

纺织学报. 2022, (02): 176-182. doi:10.13475/j.fzxb.20211007907

摘要 ( 239 )

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为制备具有优异紫外线防护性能的纳米纤维,采用四氯化钛为钛源,纳米纤维素(NCC)为模板,在室温条件下诱导制备了屏蔽紫外线用金红石型纳米二氧化钛。并研究了反应温度、反应时间和四氯化钛的使用量对金红石型纳米TiO₂质量分数的影响。通过设计正交试验优化出纳米二氧化钛最佳的制备条件:反应温度为25 ℃,反应时间为1 h,四氯化钛用量为3 mL,并对其微观结构及屏蔽紫外线性能进行表征。结果表明,纯金红石型纳米TiO₂的分散性好,呈“刺球状”,粒径为100~250 nm。通过该纳米二氧化钛整理后的棉织物抗紫外线性能优异,紫外线防护系数大于40,证明此方法制备的金红石型纳米TiO₂具有良好的紫外线屏蔽性能。

全水基杂化型无氟防水剂制备及其在涤/棉织物防水整理中应用

马逸平, 樊武厚, 吴晋川, 蒲宗耀

纺织学报. 2022, (02): 183-188. doi:10.13475/j.fzxb.20211103706

摘要 ( 318 )

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针对当前有机-无机杂化型无氟织物防水剂含的有机溶剂存在环境不友好的问题,创新性地将长碳链硅烷改性硅溶胶(H-NPs)乳液与聚硅氧烷改性水性聚氨酯(SiWPU)相结合,制备出一种全水基的杂化型无氟织物防水剂。重点研究了全水基杂化无氟防水剂中有机/无机组分比例及其用于涤/棉织物整理时焙烘温度和时间等因素的影响,通过扫描电子显微镜观察了涤/棉织物整理前后纤维表面的形貌变化,并考察了其在涤/棉织物防水整理中的应用性能。结果表明:疏水整理织物的水接触角随着H-NPs质量分数的增加而逐渐增大,并在H-NPs质量分数为27.5%时达到最大值(138 ± 2.0)°;在相同焙烘时间下,180 ℃焙烘的疏水整理织物相比150 ℃焙烘时具有更大的水接触角;同时,整理织物的水接触角随着焙烘时间增加逐渐增大,并在焙烘5 min时具有最大的水接触角;疏水整理织物的纤维表面可明显观察到微纳米尺度的凸起结构,验证了其微纳粗糙结构的存在。

外电场极化银-钛酸钡/涤纶织物制备及其光催化性能

杨腾祥, 申国栋, 钱利江, 胡华军, 毛雪, 孙润军

纺织学报. 2022, (02): 189-195. doi:10.13475/j.fzxb.20211103907

摘要 ( 260 )

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为降低光生载流子的二次复合,提高粉体光催化剂降解印染废水后的可回收性,利用施加外电场极化与表面沉积贵金属改性法制备银-钛酸钡(Ag-BaTiO₃)纳米粉体,以涤纶织物为基体制备涤纶基Ag-BaTiO₃复合材料(Ag-BaTiO₃/涤纶织物)。对材料的微观结构和形貌进行表征,以活性黄X-B染料为目标降解物,评价极化前后Ag-BaTiO₃/涤纶织物的光催化性能。结果表明:Ag-BaTiO₃纳米颗粒均匀沉积在涤纶织物表面,表面沉积贵金属Ag提高了BaTiO₃的可见光吸收活性;经外加电场极化处理后,Ag-BaTiO₃的剩余极化强度由1.61 μC/cm²增加至4.22 μC/cm²;Ag-BaTiO₃/涤纶织物对目标染料的降解率由88.36%提升至99.36%。

天然黏土矿物在靛蓝染色废水电絮凝中的应用

张梦迪, 张维, 姚继明

纺织学报. 2022, (02): 196-201. doi:10.13475/j.fzxb.20211101906

摘要 ( 201 )

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为提高靛蓝染色废水电絮凝处理效率,以天然黏土矿物为协同吸附剂,采用电絮凝-吸附联合工艺处理靛蓝染色废水。探究黏土类型对絮体沉降速率和Zeta电位的影响,通过废水色度、浊度、脱色率和化学需氧量(COD)去除率评价絮凝处理效果。确定最佳黏土矿物种类并结合絮体显微观察,进一步分析黏土矿物与电絮凝的协同作用机制。结果表明:黏土矿物加入可降低Zeta电位绝对值;硅藻土与电絮凝协同的主要絮凝机制为网捕卷扫,同时兼具一定的电荷中和与吸附架桥作用;电絮凝反应结束后,仅需加入1 g/L硅藻土反应3 min,Zeta电位绝对值可达到最低,为15.585 mV,废水脱色率提升至94.08%。

基于哈密顿原理轴向运动纱线的振动特性研究

李杨, 胡旭东, 彭来湖, 郑秋扬

纺织学报. 2022, (02): 202-207. doi:10.13475/j.fzxb.20210908206

摘要 ( 236 )

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为获得任意载荷作用下轴向行进纱线任意点的横向位移参数,建立了轴向运动纱线在哈密顿体系下无量纲动力学微分方程。通过应用最小变分原理得到运动纱线的对偶方程,用分离变量法计算轴向运动纱线系统的各阶特征值和特征函数;基于线性辛特征值得到非奇异模态函数,推导出了模态函数的辛共轭正交归一关系;根据特征值及其分岔规律,分析纱线横向运动的稳定性,并利用非奇异模态函数分析纱线自由振动和受迫振动的位移响应;依据纱线横向振动的近似解,分析运动纱线在不同运行状态下的动力学行为。结果表明,纱线运动速度对响应周期、不同质点的响应幅值以及构形有较大影响,前2项构形经叠加即可求得纱线位移。

面向服装面料的柯恩达效应式非接触夹持器吸附性能

刘汉邦, 李新荣, 冯文倩, 吴柳波, 袁汝旺

纺织学报. 2022, (02): 208-213. doi:10.13475/j.fzxb.20210603206

摘要 ( 272 )

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服装面料自动抓取及转移是服装行业自动化生产的关键。为提高服装生产中的加工效率,针对当前服装面料抓取方式存在的表面划痕和吸附力不足等问题,研究了柯恩达效应式非接触夹持器对抓取服装面料的影响。首先分析了柯恩达效应式非接触夹持器的结构及工作机制;其次对不同织物参数的服装面料进行吸附性能测量实验;最后对不同织物参数服装面料的吸附性能进行对比分析。实验结果表明:柯恩达效应式非接触夹持器可实现无接触抓取多种服装面料,解决了服装面料在生产程中接触划痕和吸附力不足的问题。此研究可有效减少细菌及病毒在服装面料抓取转移中的传播,并为实现服装面料的自动化生产提供技术支撑。

D大调第一钢琴三重奏

赵雅捷, 刘莉, 汤小霈

纺织学报. 2022, (02): 214-214.

摘要 ( 221 )

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