纤维基柔性传感器的应用现状及发展趋势

纤维基柔性传感器作为一种基于纤维材料的柔性器件,不仅具有纺织品的柔韧性,还兼具信号感知与处理等功能,因其结构多样性和可组合设计性的优势,受到研究人员的广泛关注,在智能服装、医疗健康、人机交互和机器人触觉等领域具有广阔的发展前景。文章结合近年来国内外纤维基柔性传感器领域的研究成果,从力敏传感、气敏传感、温敏传感、湿敏传感、生物传感等五大方面全面综述了纤维基柔性传感器的应用现状,着重分析了能够满足不同应用需求的纤维基柔性传感器的结构设计策略、性能改善途径及相应的制备方法,对相同类型的传感器从原料制备、工作机制等方面进行了比较,最后对纤维基柔性传感器未来发展所面临的挑战和机遇进行了总结与展望。未来,随着传感器灵敏度、分辨率和稳定性的不断提高,纤维基传感器将趋于向材料多元化和绿色化、功能集成化和智能化及应用领域扩大化发展。

香蕉茎秆纤维/抗菌纤维混纺纱的制备及其性能

为促进天然香蕉茎秆纤维在纺织服装领域的应用,采用半精纺纺纱工艺,以香蕉茎秆纤维(BF)、优可丝安泰贝抗菌纤维(ATB)和稀土抑菌再生纤维素纤维(XT)为原料,制备了混纺比为50/50、65/35、70/30、85/15的8种BF/抗菌纤维混纺纱和1种BF纯纺纱,表征了纱线的线密度和捻度,探究了混纺比例与纱线力学性能、质量指标、抗菌性能的关系。结果表明,9种纱线实测的线密度和捻度与设计值存在偏差,但其偏差在允差范围内;ATB和XT的加入提高了BF纯纺纱的力学性能与抗菌性能,改善了BF纯纺纱的条干均匀度、毛羽指数、棉结、粗节、细节等质量指标,且香蕉/抗菌纤维混纺纱强度高、毛羽少、手感柔软,适宜开发各类机织和针织面料。

丁香酚/桑皮微纳米纤维膜的制备及其性能

为进一步将废弃的桑树枝回收利用,开发功能性桑皮纤维,实现蚕桑产业副产物的高值化利用,通过微生物-酶-超声波联合脱胶法,辅以破壁工艺提取桑皮微纳米纤维,制备了丁香酚/桑皮微纳米纤维膜,研究了丁香酚质量浓度对纤维膜抗菌性、透湿性和力学性能的影响,并以巨峰葡萄为对象分析了常温(25℃)下纤维膜的水果保鲜效果,测定了贮藏过程中葡萄的外观、质量损失率、腐烂率和维生素C含量等指标的变化。结果表明:丁香酚/桑皮微纳米纤维膜具有良好的透湿性和力学性能;丁香酚质量浓度为0.4 mg/mL的丁香酚/桑皮微米纤维膜对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抑菌率接近80%,丁香酚质量浓度为0.3 mg/mL的丁香酚/桑皮纳米纤维膜的抑菌率可达90%左右,且在常温下能有效保持葡萄的新鲜度,减缓水分的散失、腐烂并抑制维生素C的流失。

生物基水凝胶纤维的研究现状

水凝胶纤维兼具纤维的一维宏观结构和水凝胶的三维微观结构,已成为新型纤维材料领域的国内外研究热点,尤其是生物相容性好、可自然降解的生物基水凝胶纤维备受关注。为了全面系统地了解生物基水凝胶纤维的研究现状与发展趋势,文章综述了蛋白质基、纤维素基、藻酸盐基等多类生物基水凝胶纤维的国内外研究成果,总结了生物基水凝胶纤维的制备方法、主要性能特征及复合优势。其中,以丝素蛋白、胶原蛋白为代表的蛋白质基水凝胶纤维具有良好的可塑性;纤维素材料多以物理交联形式构筑水凝胶纤维并常作为增强材料;复合型藻酸盐基水凝胶纤维制备形式多样且适用范围广。此外,阐述了生物基水凝胶纤维在伤口敷料、药物输送、组织工程等生物医学领域及在应变、压力、温度和湿度传感等领域的应用,并提出了研制基于自然界生物质材料的水凝胶纤维所面临的机遇和挑战,为进一步制备高性能、多功能且绿色环保的生物基水凝胶纤维提供了参考。

“教学研”并举的“纺织材料学”课程教学改革探讨

“纺织材料学”为纺织工程专业的重要学位课程,具有较强的基础性和理论性,知识点多且分散。针对该课程的特点及教学中存在的问题,以调动学生的课堂积极性和实践创新能力为目标,提出在课堂教学中把握知识前沿性、提高学生课堂参与度、调动学生自主学习及研究能力等改革措施,旨在提高教学效果,提升学生“学”与“研”的主动性,探索“教学研”并举的课程教学新模式。

小学体育教学中背越式跳高的训练技巧

本文旨在探讨小学体育教学中背越式跳高的训练技巧。背越式跳高是体育运动中的一项重要项目,但对小学生来说,存在一定的重难点。本文将分析背越式跳高的定义及其重难点,并提供了一些训练技巧,包括起跳技术、力量训练、肢体协调性、跳高助跑、心理素养和时机掌握能力的培养。通过这些技巧,可以帮助小学生更好地掌握背越式跳高的技能。

基于大数据的中职学校计算机课程工学一体化教学平台设计

为强化中职学校的教学能力,设计基于大数据的中职学校计算机课程工学一体化教学平台。在平台资源层采集计算机课程教学资源并传输至基础设施层,实现教学资源虚拟化,然后在服务与操作层向学生推荐可能感兴趣的资源。文章通过在线编程模块在虚拟环境中运行代码,实现计算机课程的工学一体化教学。

基于“学讲做创”教学模式的中职计算机程序课程考核系统设计

为改进传统教学模式对学生实践能力和创新思维培养的不足,本文深入探讨了基于“学讲做创”教学模式的中职计算机程序课程考核系统设计。设计包含了基于学习模块、互动式讲解平台、实践模块、项目创新模块和考核与评价模块五个核心部分组成的系统整体架构以及实现过程,设计了基于人工智能的考核评估算法,实现了对学生学习效果的智能考核与评估,同时还通过仿真分析验证了系统性能。本系统旨在为中职学生以后的职业发展奠定扎实的基础,以帮助他们更好地适应信息技术行业的快速发展和不断变化。

天然高聚物基手术缝合线的研究现状

医用手术缝合线种类丰富,其制备原料可分为天然材料、合成材料及金属材料等,其中天然高聚物基手术缝合线以其优异的生物相容性、低免疫原性等特性在市场上占据主体地位,但仍存在机械性能较差、降解速率难以调控等问题。为了改善天然高聚物基缝合线的性能,促进新型缝合线的研究发展,并使其进一步满足医用领域的应用需求,本文综述了蚕丝基、胶原基、甲壳素基三类天然高聚物基缝合线的研究现状,比较了三者在实际应用中的优缺点,并分析了三者存在的性能缺陷及改进方向,以期为天然高聚物基手术缝合线的研究发展提供参考。

光致变色聚乳酸纤维的纺制及其微观结构与性能

为得到兼具光致变色性能与力学性能的光致变色聚乳酸(PLA)纤维,将PLA和光致变色微胶囊通过熔体纺丝及热拉伸工艺制备出光致变色PLA纤维,并系统分析了纤维的形貌、结晶及热学性能,着重研究了光致变色微胶囊对纤维力学及可逆变色行为的影响,揭示纤维性能差异对其内部结构的影响。结果表明:光致变色PLA纤维的断裂强度随着光致变色微胶囊质量分数的增加而减小,结晶度呈先上升后下降趋势,当光致变色微胶囊质量分数为2%时具有与纯PLA相当的断裂强度,为4.15 cN/dtex,且结晶度达到最大55.42%;光致变色PLA纤维的光致变色性能呈现出高灵敏度、优异褪色性及光稳定性,且变色强度随光致变色微胶囊质量分数的增加而提高,但非线性上升,通过调整光致变色微胶囊的质量分数,可以达到纤维变色功能与力学性能兼具的目标。

香蕉纤维的脱胶工艺与产品开发应用现状

我国香蕉种植面积广、产量高,每一年在收获香蕉的同时也产生了大量的香蕉茎秆等农业废弃物,造成了严重的资源浪费,与“双碳经济”政策相悖。回收利用废弃的香蕉茎秆,开发新型纤维素纤维,不仅可以增加蕉农的经济收益,而且有利于资源保护,满足可持续发展的战略要求,具有广阔的发展前景。因此,本文重点介绍了香蕉纤维的脱胶方法,主要包括化学脱胶、生物脱胶以及联合脱胶,分析了各类脱胶方法的优势与不足,阐述了香蕉纤维在服装和产业用以及复合材料方面的应用现状,以期为香蕉纤维的进一步研究与产品开发提供参考。

静电纺再生丝素纳米纤维:纤维直径分布与力学性能(英文)

采用静电纺丝的方法研制了再生丝素纳米纤维（ERSF）膜，纤维直径为50～1000nm。将脱胶后的桑蚕丝溶解在摩尔比为1：2：8的60℃EaCl2／CH3CH2OH/H2O三元体系中，将该溶液冷冻干燥后溶解在98％的甲酸中得到再生丝素溶液，对其进行静电纺丝。研究了不同纺丝条件下，静电纺再生丝素纤维的直径分布。研究发现：在一定的电压和喷丝头与接收屏的距离（C-D）下，7wt％是具有良好可纺性的临界浓度。纤维的直径随着溶液浓度的增加而增大，随着C-D的增加而减小，并且在C—D较大时可以获得较均匀的纤维。电压是另一个影响纤维直径的重要因素，当电压高于某一数值时，可以纺得细而均匀的纳米级再生丝素纤维。在9wt％，12cm C-D and 15KV的纺丝条件下，80％的纤维直径在50～150nm之间。由于所纺得的再生丝素纤维膜在水中会产生收缩，因此用甲醇和丙酮对其进行处理。力学性能是影响纤维膜实际使用的重要性能，我们测定和分析了静电纺再生丝素纤维膜处理前后的力学性能。

大腹圆蛛包卵丝的化学组成与物理机械性能

分析了大腹圆蛛包卵丝的氨基酸组成 ,包卵丝中极性氨基酸含量较高 ,小侧基氨基酸含量较少。利用SEM及计算机图像处理技术分析了大腹圆蛛包卵丝的形态结构特征 ,包卵丝的断面形状基本为圆形 ,外层包卵丝的细度约为内层包卵丝的2倍 ,并且外层包卵丝的纤维断面内有许多无规分布的纳米级孔隙 ,经冷冻干燥后 ,孔隙率增加了 2倍左右。在此基础上 ,研究了大腹圆蛛包卵丝的拉伸机械性能、光泽和热性能 ,初步探索了性能的形成机理。大腹圆蛛内层包卵丝具有比其他功能蜘蛛丝和丝素纤维好得多的力学性能 ,其强度高、伸长率大、韧性好 ,包卵丝在光泽和热性能方面与蚕丝丝素纤维有一定的差异。

蜘蛛丝的皮芯层及原纤化构造

蜘蛛丝的微观形态结构是决定其力学性能的重要因素 ,为了探索蜘蛛丝优异力学性能的形成机理 ,研究大腹园蛛牵引丝、蛛网框丝和包卵丝的微观形态结构特征 。

PTT/绢丝混纺织物的风格及服用性能

为将PTT纤维的形状记忆性与绢丝优异的服用性能相融合,用绢纺工艺将PTT纤维与绢丝混纺,制成混纺比为50/50的PTT/绢丝混纺纱,并以其为经纬纱设计织造了5种PTT/绢丝混纺面料,此外还以相同规格织造了3种纯绢纺纱对比试样,测定了这8种织物的手感、悬垂性及保形性(折皱回复性、拉伸回弹性)、透通性(透气、透湿性)和抗起毛起球性能,对比分析了PTT/绢丝混纺织物和纯绢丝织物的风格和服用性能。结果表明,PTT纤维对绢纺织物的风格与服用性能有良好的改善作用,与纯绢丝织物相比,PTT/绢丝混纺织物的折皱回复性、拉伸回弹性提高,柔软性和悬垂性好,滑糯性、透通性和抗起毛起球性能略差。

大腹园蛛腺体丝蛋白溶液的分子构象

用圆二色光谱研究了大腹园蛛腺体内丝蛋白的分子构象 ,研究结果表明 ,大、小囊状腺体内丝蛋白的分子构象以无规卷曲和折叠结构为主 ;并用计算法获得五种腺体丝蛋白的二级结构中含有 6 2 %～ 13 9%不等的β 转角 ,这对蛛丝蛋白形成独特的结构起着重要作用。

大腹圆蛛丝的形态结构

利用扫描电子显微镜分析了成熟雌性大腹圆蛛牵引丝、内外层包卵丝和蛛网框丝以及未成熟大腹圆蛛、幼蛛、Nephlia幼蛛牵引丝的形态结构特征。研究了离子刻蚀后不同成熟度蜘蛛牵引丝的形态特征 ,表明蜘蛛的成熟程度与其结构间存在着密切的关系。

蜘蛛丝的热性能研究

采用热重分析法 (TG)和差示扫描量热法 (DSC) ,研究了大腹圆蛛具有不同功能的牵引丝 ,蛛网框丝 ,内、外层包卵丝的热性能 ,并通过与桑蚕丝丝素热性能的对比分析 ,探索蜘蛛丝的内在结构因素。

铬革屑的资源化处理技术

制革工业在生产出皮革的同时 ,每年产生了大量的固体废弃物。而含铬废弃物的利用相对而言难度较大 ,这方面研究成为近几年来的研究热点 ,本文介绍了国外这方面的研究技术进展 。

聚酰胺含量对静电纺丝素纤维结构和性能的影响

将质量分数分别为9%和12%的再生丝素甲酸溶液和聚酰胺6/66共聚物的甲酸溶液混合,在喷丝头到接收屏之间的距离(C-SD)为15 cm、电压为15 kV的条件下进行静电纺丝得到丝素/聚酰胺复合纤维。研究了聚酰胺的含量和纤维直径、结晶结构以及纤维毡的力学性能之间的关系,探讨了产品在乙醇处理后结构和性能的变化。研究发现,聚酰胺的加入不仅可以降低纤维直径,而且提高了纤维的结晶度和纤维毡的断裂强度;乙醇处理后纤维发生均匀溶胀,结晶度提高,纤维毡的断裂强度和在水中的尺寸稳定性增加。