纤维素基静电纺丝纳米纤维功能材料研究进展

纤维素基纳米纤维的制备为纤维素及其衍生物的高值化利用提供了方法和途径。通过静电纺丝技术可以制备获得种类繁多、功能各异的纤维素基纳米纤维材料。本文基于几种典型纤维素基纳米纤维功能材料,分别从原料种类、溶剂体系、溶液固液比、化学修饰等角度概述了其制备方法。化学改性赋予纤维素纳米纤维材料的性能特点使其在环境工程、生物医学工程、探测工程及能量储存等领域被广泛应用。虽然纤维素纳米纤维在功能材料的设计与应用方面已经取得了很大的进展,但在高质量规模化生产、功能化集成和全生物质可降解等方面仍存在挑战。

微波辐射合成丙烯酸类耐盐性高吸水树脂及其性能

采用微波辐射方法合成了2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)/丙烯酰胺(AM)/丙烯酸(AA)耐盐性高吸水树脂。探讨了单体的组成、交联剂、引发剂用量、中和度和微波功率对待测液体吸液倍率的影响,并进行了树脂吸液速率和保水性能的研究,用红外光谱对树脂官能团进行了表征。实验结果表明,该树脂在蒸馏水中的吸水倍率为1509 g/g,在质量分数为0.9%的NaCl及相同离子强度的CaCl2、FeCl3溶液中吸液倍率分别为184g/g,165g/g,14g/g,树脂具有较强的耐盐性能;树脂的吸液倍率与电解质溶液阳离子的价态有关,价态越高,树脂的吸液倍率越低;该树脂具有较大的吸水速率和良好的保水性能。

微波辐射二元共聚高吸水树脂的合成及性能

采用微波辐射方法制备了2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)/丙烯酰胺(AM)高吸水树脂,并用红外光谱进行了表征。探讨了单体配比、交联剂用量、引发剂用量、中和度、反应时间和微波功率对合成高吸水性树脂的影响,对树脂吸水速率进行了研究。结果表明,最佳条件下制备的高吸水性树脂吸蒸馏水倍率达1 495 g/g、吸生理盐水倍率为93 g/g;树脂的吸水倍率随电解质溶液浓度的增加显著下降,对不同阴离子的钾盐溶液而言,按阴离子半径从大到小的顺序依次降低;树脂的吸水倍率与阳离子的价态有关,价态越大,吸水倍率越低。

微波辐射羧甲基纤维素接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸制备高吸水性树脂

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂、过硫酸氨(APS)为引发剂,采用微波辐射法在羧甲基纤维素钠(CMC)上接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)合成了耐盐高吸水性树脂P(AMPS/CMC);考察了微波功率(P)、辐射时间(t)、CMC用量、NMBA用量、APS用量、AMPS的中和度(N)对树脂吸水倍率的影响;采用FTIR,SEM,TG等手段对树脂进行了表征。实验结果表明,在最佳合成条件(m(NMBA)∶m(APS)∶m(CMC)∶m(AMPS)=0.5∶2∶5∶100,P=195W,t=3.15 min,N(AMPS)=45%,w(CMC+AMPS)=30%)下合成的P(AMPS/CMC),在离子强度为0.154 mol/L的NaCl,CaCl2,AlCl3溶液和去离子水中的吸水倍率分别为126,63,20,1 345 g/g。该树脂具有较好的层状结构和热稳定性(主分解温度在250℃以上),CMC的加入有利于提高树脂的热稳定性和耐盐性能。

羧甲基纤维素-g-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸高吸水树脂的吸水与保水性能

以羧甲基纤维素(CMC)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料、过硫酸铵为引发剂、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用微波辐射法制备了耐盐性高吸水性树脂CMC-g-PAMPS。考察了无机盐溶液的浓度、金属离子价态、溶液pH和单体总含量等因素对CMC-g-PAMPS树脂吸水倍率的影响,并对其吸水速率和保水性能进行了研究。实验结果表明,吸水倍率随无机盐溶液浓度的增加而减小;在不同价态金属离子盐溶液中,吸水倍率大小的顺序为:NaCl>CaCl2>AlCl3;在相同价态的金属阳离子盐溶液中,CMC-g-PAMPS树脂的吸水能力接近;CMC-g-PAMPS树脂在pH=4～8内能保持较高吸水倍率。

海泡石接枝P(AMPS-co-AM)高吸水树脂的合成及性能

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)和海泡石黏土(ST)为原料,采用微波辐射方法制备了ST接枝P(AMPS-co-AM)耐盐性高吸水性树脂,考察了海泡石用量、无机盐溶液金属离子价态和浓度对树脂吸水倍率的影响,研究了树脂的吸水速率和保水性能。用FTIR、XRD、SEM对吸水性树脂进行了表征。结果表明,树脂的吸水倍率随着无机盐溶液浓度的增加而减小,在不同价态金属离子盐溶液中,树脂的吸水倍率顺序为NaCl>CaCl2>FeCl3,在体系中适量地引入ST能显著提高树脂的吸水能力,树脂具有较快的吸水速率和良好的保水性能。FTIR和XRD表明,ST和有机单体之间发生了接枝共聚反应,部分单体插入到ST的层间形成插层型复合高吸水性树脂,SEM显示树脂具有多孔的层状结构。

微波辐射CMC-g-PAMPS/APT高吸水树脂的制备及表征

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,凹凸棒黏土(APT)和羧甲基纤维素钠(CMC)为复合组分,采用微波辐射方法制备了CMC-g-PAMPS/APT环境友好复合高吸水性树脂,探讨了合成该树脂适宜的反应条件,并利用FTIR对树脂的结构进行了表征。结果表明,APT和CMC参与了接枝共聚反应;适宜的合成条件下,树脂在去离子水和生理盐水中的吸水倍率分别为834 g/g和78 g/g;树脂的吸水倍率随盐溶液浓度和金属离子价态的升高快速下降;在树脂中引入适量的APT能显著提高树脂的吸水倍率、耐盐性能和pH稳定性。

微波辐射凹凸棒接枝AMPS/AM高吸水树脂的制备和表征

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用微波辐射方法制备了凹凸棒(APT)接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)/丙烯酰胺(AM)耐盐性高吸水性树脂。探讨了单体配比、微波功率(P)、中和度(N)、APT用量、NMBA用量和KPS用量对待测液体吸水倍率的影响,用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)对高吸水性树脂进行了表征。实验结果表明,在最佳合成条件(n(AM)∶n(AMPS)=4.5∶1,P=390W,N=75%,w(NMBA)=0.08%,w(KPS)=0.6%,w(APT)=7.5%)下树脂在去离子水中的吸水倍率为1460 g/g,吸生理盐水倍率为114 g/g,树脂具有较强的耐盐性能;红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)表征显示,凹凸棒和有机单体之间发生了接枝共聚反应,其反应仅在凹凸棒的表面进行,单体并没有插入到凹凸棒的层间。

微波辐射海泡石基耐盐型高吸水树脂制备及性能

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)和海泡石粘土(ST)为原料,通过微波法合成了ST-g-PAMPS/AA高吸水性树脂。探讨了合成树脂适宜的反应条件,考察了海泡石用量对树脂的吸水速率的影响,用FTIR和XRD对树脂的结构进行了表征。结果表明,最佳合成条件下树脂吸去离子水倍率为1 013 g/g,吸生理盐水倍率为96 g/g,在体系中引入适量ST能显著提高树脂的耐盐性能、吸水倍率和吸水速率。FTIR和XRD分析结果显示ST和AMPS,AA之间发生了接枝共聚反应,有部分AMPS和AA单体进入到ST的层间内部。

GA-g-PAMPS/APT高吸水性树脂的合成和溶胀行为

以阿拉伯胶(GA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、凹凸棒石黏土(APT)为原料,采用微波辐射法,通过接枝共聚合成生物质GA-g-PAMPS/APT高吸水性树脂。利用FTIR、XRD和TG分析了树脂的结构和热稳定性能,探讨了树脂在各种盐溶液和不同p H溶液中的溶胀行为,研究了树脂的溶胀速率和反复吸水性能。结果显示:GA、APT与AMPS之间发生了接枝共聚反应,w(GA)=7.5%、w(APT)=10%时树脂在去离子水和生理盐水中的最大吸水倍率分别为783 g/g和91 g/g。树脂在各种盐溶液和不同p H溶液中表现出良好的响应性和可逆性能。适量引入APT能显著提高树脂的热稳定性、溶胀速率、反复吸水性能和p H稳定性。

LS-g-PAA/AMPS/APT树脂对亚甲基蓝吸附性能

以木质素磺酸钠(LS-Na)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、凹凸棒石黏土(APT)为原料,采用微波辐射法,通过接枝共聚反应合成了生物质LS-g-PAA/AMPS/APT高吸水性树脂吸附剂,利用FTIR和XRD分析了树脂的结构。考察了吸附剂用量、溶液p H、亚甲基蓝(MB)初始质量浓度、吸附时间、吸附温度对MB的吸附性能的影响。结果显示,在200 m L、MB初始质量浓度为500 mg/L、吸附剂为0.1 g时,吸附量和吸附率分别达968 mg/g和96%。该树脂具有很强的p H敏感性和高吸附性能。平衡吸附数据基本满足Freundlich吸附等温方程。树脂对MB的吸附过程符合准二级动力学反应模型,主要为吸热化学吸附过程。

数量估计的研究回顾

数量估计是人们日常生活中的必需技能,它作为数学认知加工的重要组成部分日益为研究者所重视。本文旨在从数量估计的界定入手,着重对数量估计的精确性、表征方式、认知策略及脑机制等方面的相关研究进行回顾,指出数量估计加工的脑功能定位还有待进一步探讨。

P(AMPS-co-AM)/凹凸棒黏土高吸水树脂的制备和溶胀性能

以凹凸棒黏土(APT)、丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酰胺(AM)为原料,采用微波辐射法接枝共聚合成了P(AMPS-co-AM)/APT耐盐性复合高吸水性树脂,用红外光谱(FTIR)和热重和示差扫描量热法(TG-DSC)进行了结构表征。考察了APT含量对树脂吸水倍率和热稳定性能影响,研究了树脂在不同价态阳离子盐溶液(NaCl,CaCl2,FeCl3)的溶胀行为和树脂的吸水速率及保水性能。试验结果表明,APT和有机单体之间发生了接枝共聚反应,在体系中引入APT能够显著提高复合吸水树脂的吸水能力和耐盐性能;TG-DSC分析表明吸水性树脂的分解温度主要在320℃左右,具有良好的热稳定性。树脂的吸水倍率随着无机盐溶液浓度的增加而减小,在不同价态金属离子盐溶液中,树脂的吸水倍率顺序为NaCl>CaCl2>FeCl3,该树脂具有较快的吸水速率和较强的保水性能。

微波辐射CMC接枝AA/AMPS高吸水树脂的制备

采用微波辐射方法制备了羧甲基纤维素钠(CMC)接枝丙烯酸(AA)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)高吸水性树脂,并用红外光谱对树脂进行了表征。探讨了交联剂用量、引发剂用量、单体配比、中和度和微波功率对树脂吸水性能的影响。实验结果表明:最佳合成条件下制备的高吸水性树脂吸蒸馏水倍率达690g/g,吸生理盐水倍率为90g/g;红外光谱分析表明:丙烯酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸接枝到羧甲基纤维素钠分子链上。

人体与服装特征曲面间面积松量的分配关系

采用人体扫描仪得到标准人体和同一款式不同放松量服装的点云数据,采用最小二乘法和三次多项式分段拟合不同部位截面的曲线以及弧长等分计算曲线等分点,建立人体与服装间面积的算法模型。讨论不同人体特征曲面随人体角度变化、人体与服装间面积松量的分配关系,揭示人体穿着服装空间的变化规律。可为服装研究领域提供人体与服装之间真实的空间松量分配关系,实现客观评价服装外观差异,改善服装合体性,为三维服装虚拟效果提供检验标准的目标。

超声辐射丙烯酸丁酯无皂乳液聚合

利用超声辐射特殊的空化、乳化效应,实现了在不加引发剂的情况下丙烯酸丁酯的无皂乳液聚合,借助TEM、FT-IR、粒度仪观察其微观结构、粒度大小和分布,研究了超声功率对聚合物转化率的影响,分析了其形成的机理,表明了超声辐射是一种比常规乳液聚合更有效的物理技术。

海泡石黏土接枝聚2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酰胺高吸水树脂的制备及表征

以海泡石黏土(ST)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酰胺(AM)为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用微波辐射法,通过接枝共聚合成了ST-g-P(AMPS-co-AM)高吸水性树脂。探讨了适宜的合成条件,并利用FTIR和TG等方法分析了该树脂的结构及其热稳定性。实验结果表明,适宜的合成条件为:AMPS中和度70%、m(AM)∶m(AMPS)=1.7、MBA用量0.06%(w)(用量均基于单体总质量)、KPS用量0.6%(w)、ST用量12.5%(w),在此条件下合成的ST-g-P(AMPS-co-AM)树脂在去离子水和生理盐水中的吸水倍率分别为1 280 g/g和90 g/g。适量ST的引入显著提高了树脂的吸水倍率、耐盐性和热稳定性。

定制服装号型归档与裁剪方案数字化研究

对个体定制服装的号型归档、裁剪方案进行基于数字化技术的结构链研究,得到自动生成与企业实际相符的软件结构模块,为最终实现数字化奠定基础。

人体与服装特征曲面间面积松量的影响因素

采用三维人体扫描仪得到标准人体和同一款式不同材料、不同放松量服装的点云数据,计算人体与服装在人体后面、侧面和前面部分之间的面积松量,分析不同面料、不同规格在特征截面面积松量的分配规律,讨论影响面积松量的主要因素,揭示特征截面面积松量与面料力学性能的内在联系.研究认为,影响胸围和腰围截面面积松量主要因素是胸围放松量,影响臀围截面面积松量的主要因素是面料的2HG、lg2HB和重量.

GA-g-PAMPS/AA/ST凝胶的制备及对亚甲基蓝吸附性能

采用微波辐射技术,通过接枝共聚反应制备了阿拉伯胶(GA)-g-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)/丙烯酸(AA)/海泡石黏土(ST)(GA-g-PAMPS/AA/ST)复合水凝胶,利用FTIR、XRD、SEM对复合水凝胶进行了表征,研究了水凝胶对水溶液中亚甲基蓝(MB)染料的吸附性能.结果显示:GA、ST和AA与AMPS发生了接枝共聚反应,形成具有均匀三维网络结构的复合水凝胶.0.025g水凝胶可以使体积为50mL、pH值为6.4、浓度为600mg/L的MB溶液的吸附量和吸附率分别达1146mg/g和95.5%,水凝胶具有较好的重复利用性能.Freundlich等温模型和准二级动力学模型能更好地描述吸附过程.热力学研究表明水凝胶对亚甲基蓝吸附是自发、吸热和不可逆的过程.该水凝胶可用作阳离子染料和阳离子型污染物的潜在候选生物质吸附剂.