CeO_(2)-Ps-LaCoO_(3)/Al_(2)O_(3)的制备及其对高浓度有机废水的臭氧催化降解研究

为有效降解高浓度造纸废水有机物,通过电化学沉积法分别在磷酸盐中性缓冲溶液和纯水中制得CeO_(2)-Ps-LaCoO_(3)/Al_(2)O_(3)和CeO_(2)-LaCoO_(3)/Al_(2)O_(3)。通过对CeO_(2)-Ps-LaCoO_(3)/Al_(2)O_(3)、CeO_(2)-LaCoO_(3)/Al_(2)O_(3)以及LaCoO_(3)/Al_(2)O_(3)进行XRD、SEM、析氧过电位和电阻抗等物性表征发现,CeO_(2)-Ps-LaCoO_(3)/Al_(2)O_(3)具有更强催化氧化性及稳定性。对高浓度造纸废水臭氧催化氧化降解3 h后,CeO_(2)-Ps-LaCoO_(3)/Al_(2)O_(3)对废水COD的降解率为76.5%,而相同条件下CeO_(2)-LaCoO_(3)/Al_(2)O_(3)和LaCoO_(3)/Al2O_(3)的化学需氧量(COD)降解率分别为68.5%和63.5%。

从专利角度看静电纺聚偏氟乙烯纳米纤维的应用进展

静电纺丝技术是目前制备纳米纤维材料最重要的方法之一。聚偏氟乙烯(PVDF)是一种半结晶性的热塑性塑料,具有独特的压电性、介电性、热电性和生物相容性。静电纺丝制备的聚偏氟乙烯纳米纤维在电工电气、环境工程、生物医学、纺织等领域有着广泛的应用。本文主要结合中国专利检索情况,从应用的角度阐述了静电纺丝聚偏氟乙烯纳米纤维的研究进展,并对其未来发展趋势进行了展望。

闭式线型喷头静电纺丝及工艺参数影响

为解决产量低、针头堵塞和溶剂挥发的问题,设计了一种闭式线型喷头静电纺丝装置。采用Comsol软件分别模拟了开式、闭式辊筒的电场分布,并研究了各金属丝的电场强度。采用正交实验研究了聚合物溶液浓度、工作电压、纺丝距离和旋转速度4个工艺参数对聚偏二氟乙烯(PVDF)纳米纤维形貌的影响。应用响应面法建立了工艺参数与纳米纤维直径的多元回归模型,评价了4个工艺参数对纳米纤维直径的影响。正交实验获得的纳米纤维平均直径(MFD)为93.85~206.42 nm,相对标准偏差(RSD)为29.28%~45.13%。研究结果表明,PVDF纳米纤维MFD受聚合物溶液浓度和纺丝距离影响显著,受工作电压和旋转速度的影响不显著;PVDF纳米纤维MFD随聚合物溶液浓度、工作电压、旋转速度的增大而增大,随纺丝距离的增大而减小。

植酸/茶多酚整理棉织物的阻燃及防紫外线性能

为解决棉织物易燃烧和抗紫外线性能差的问题,提高其使用安全性,采用浸轧和喷涂结合的方法,通过植酸(PA)和茶多酚(Tea)协同作用制备了阻燃/抗紫外线棉织物,并研究了其阻燃、防紫外线、拉伸以及透气性性能。结果表明:质量分数2.5%的PA和25 g/L的Tea复合整理的棉织物,其质量增加率仅为13.3%,而极限氧指数LOI值从原棉织物的17.5%提高到30.4%,离火自熄;PA/Tea整理棉织物与原棉织物相比,不仅热释放速率峰值(PHRR)下降了78.2%,其总热释放量(THR)和热释放能力(HRC)也分别下降了70.8%和78.3%,这意味着PA/Tea整理棉织物可以降低火灾放热强度,阻碍火焰快速传播;整理后的棉织物对UVB和UVC区域的紫外线具有良好的吸收性能,在实现阻燃和防紫外线功能的同时,保留了85.1%以上的透气性。

树枝状聚合物对聚乳酸熔体微分电纺纤维膜的增韧改性研究

采用树枝状聚合物CYD-T151为增塑剂,通过熔融共混方式对聚乳酸(PLA)进行改性,探究了CYD-T151含量、纺丝温度和纺丝电压对熔体微分电纺PLA及PLA/CYD-T151纤维平均直径、直径分布和纤维膜拉伸力学性能的影响。结果表明,树枝状聚合物CYD-T151的加入可有效提高PLA的熔体流动性,降低纤维细度,当CYD-T151含量(质量分数,下同)为1.25%、纺丝温度为240℃、纺丝电压为55 kV时,熔体电纺纤维的纤维平均直径为1.360μm,较纯PLA减小了49.72%;树枝状聚合物CYD-T151作为增塑剂,可有效提高PLA熔体电纺纤维膜的韧性,当CYD-T151含量为1.25%,纺丝温度为240℃,纺丝电压为55 kV时,PLA/CYD-T151纤维膜的抗拉强度和断裂伸长率分别为11.50 MPa和92.33%,较纯PLA提高了4.07%和13.99%。

聚乙二醇@聚乙烯醇同轴相变纤维的储热特性

以具有高相变焓的聚乙二醇(PEG 4000)为核层相变材料(PCM)、聚乙烯醇(PVA)为壳层支撑材料、绿色溶剂水为壳层和核层材料溶剂,通过同轴静电纺丝制备出不同核层纺丝液浓度、进液速度的核-壳相变纤维。扫描电镜和透射电镜照片显示,在PEG质量分数为45%、进液速度为0.06 mL/h时,PEG@PVA具有良好的形貌及较高含量的PEG,相变纤维核壳分界面明显。红外光谱分析显示,PEG与PVA化学相容性良好;差示扫描量热分析和热重分析表明,PEG@PVA熔融温度为62.8℃,熔融焓为86.40 J/g,封装效率为42.2%,并且相变纤维膜起始热分解温度较高,在经过500次热循环实验后,熔融焓约损失3.1%,仍能保持绝大部分相变能力;导热测试表明,PEG@PVA膜的热导率介于壳层PVA与核层PEG之间;模拟PEG@PVA膜在工作环境中的温度变化得到温度-时间曲线,结果表明,相变纤维膜可以有效地调节微环境的温度。

同轴激光辅助电纺射流检测

针对静电纺丝射流直径小、速度快,不易检测的难题,提出一种带同轴激光辅助的静电纺丝射流检测方法。基于光波导传输原理,激光经由光纤传导到同轴针内针出口处与纺丝射流耦合,有效增强了射流与背景的对比度。结合图像处理技术,对比分析有激光辅助和无激光辅助的静电纺丝射流图像的演变规律,并在此基础上探索辅助激光的最佳功率。实验结果表明,同轴激光辅助有助于增强射流的可检测性,最适于射流检测的激光功率为4 mW;在射流稳定阶段,有光辅助下射流平均可视化长度为10.79 mm,无光辅助射流平均可视化长度为5.68 mm,有光辅助下射流可视化长度平均提升了89.81%;对于细小射流,有光辅助下射流平均可视化长度为5.36 mm,无光辅助射流平均可视化长度为3.33 mm,有光辅助下射流可视化长度平均提升了60.74%。因此,引入同轴激光能有效提高静电纺丝射流的可检测性,为微纳喷印的实时检测提供了一种新思路。

一种耐高温的柔性压电/热释电双功能传感器

提高压电聚合物的耐温性,且构建压电特异结构提高电学输出特性,成为柔性耐高温压电/热释电双功能传感器制造的关键.本文采用静电纺丝法制备了聚丙烯腈(PAN)纳米纤维薄膜,通过程序控温对PAN纳米纤维膜进行热处理得到了耐高温的柔性纤维薄膜.研究结果表明,PAN耐高温柔性纤维薄膜纳米传感器可以在高温环境(>500℃)中使用,其输出性能随热处理温度的升高先增大(<260℃)后基本保持不变(260—450℃),最后输出性能减小(>450℃),当热处理温度达到260℃时,输出电压可达10.08 V,输出电流达到2.89μA,与未进行热处理的PAN膜相比,其输出电压和电流分别提高了3.54倍和2.83倍.同时,该传感器在高温环境下的输出不发生变化.发现热处理的PAN具有热释电效应,且热释电输出随着温度梯度的增大而变大.在5000次的敲击循环测试中,经过热处理的PAN纳米纤维薄膜传感器具有稳定的输出,这表明该传感器有望应用在消防安全、航空航天等高温环境中.

掺杂BN-OH纳米片的P/PEG@BN-OH同轴纳米纤维的制备及其热性能

为制备高效稳定的相变储热材料,采用同轴静电纺丝技术制备了以聚丙烯腈(PAN)为鞘、聚乙二醇(PEG)与羟基化氮化硼纳米片(BN-OH)为芯的同轴纳米纤维(P/PEG@x BN-OH),并分别通过场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、差示扫描量热仪、红外热成像仪等手段分析了掺杂不同质量BN-OH纳米片对纤维形貌、热性能、循环稳定性、热能效率及热导率的影响。结果表明:纤维形成了稳定且连续的鞘-芯同轴结构,平均直径介于279~335 nm,而且PEG和BN-OH被包裹在PAN纤维内部,内径大小范围为107~188 nm;P/PEG@x BN-OH纳米纤维显示了优异的相变储热焓值(75~78 J/g)和热稳定性,经100次热循环后PEG无相变渗漏现象;掺杂质量分数为10.0%的BN-OH纳米片可将纤维的热导率提高95%,而且其相变储热和释放率分别提高了67%和154%。

同轴静电纺丝多级结构纳米纤维的研究进展及其在食品领域的应用现状

同轴静电纺丝是一种制备多级结构纳米纤维的新技术,具有设备操作简单、加工条件温和、纤维结构可调等优点。该技术主要利用直流高压静电场将多种聚合物溶液连续转化为多级结构纳米纤维,如核壳、中空、多孔等结构纳米纤维。这些特殊结构使得纤维具有优异的包埋性能、多样的界面结构和丰富的反应位点,在功能因子包埋、生物活性成分缓释、食品检测等方面具有应用潜力。本文简要概述了同轴静电纺丝技术的基本原理及影响纤维成型的主要因素,如纺丝液性质、工艺参数、环境条件等,详细介绍了同轴静电纺丝构筑多级结构纳米纤维的策略及其独特的结构优势,重点总结了该技术在食品活性包装、生物活性成分包埋与靶向递送、食品检测、果汁过滤浓缩等方面的研究进展,以期推动同轴静电纺丝技术在食品领域的广泛应用。

口罩过滤材料及其驻极技术的研究进展

综述了口罩的发展历史及其核心过滤层聚合物非织造布种类和相应驻极技术的最新进展,其中驻极工艺包括电晕充电、水驻极和静电纺丝等,需要辅以驻极添加剂,常用的聚合物非织造过滤材料主要有聚丙烯和聚乳酸。同时,对其未来的发展趋势进行了展望。

异形纤维及其制造技术进展

异形纤维是指横截面形状为非圆形的纤维,可弥补圆形纤维在抗扭强度、粗糙度、弹性、表观等性能方面的不足,并具有良好的光泽、染色、抗污、阻燃、隔热、隔音等性能,在纺织、复合材料、建筑、生物医学、汽车、航空航天、光学等领域得到了广泛应用。文中介绍了异形纤维的类型、特点、应用领域,总结了异形纤维的制造技术及其影响因素,分析了异形纤维横截面形态表征方法及对性能的影响。相关综述可为异形纤维的研究开发提供科学参考和技术借鉴。

尼龙66工业长丝的纺丝工艺及关键影响因素探究

尼龙66工业丝作为一种重要工业纤维其性能在生产过程中受多种因素影响。首先概述了尼龙66纤维的特点及应用范围,然后介绍了尼龙66的分子结构特征、凝聚态结构特征与性能,接着详细阐述了尼龙66工业丝的生产工艺和生产装置,包括连续缩聚直接纺丝和间歇缩聚固相缩聚纺丝这两种工艺。重点探讨了影响尼龙66工业丝生产的关键因素及作用规律,包括尼龙66聚合物的分子量、切片含水量及可提取物含量、纺丝箱温度、纺丝组件滤材和滤网、侧吹风冷却工艺、给湿、上油工艺、纺丝速度、卷绕工艺、拉伸工艺、网络度、纺丝环境条件等,并给出了最佳的工艺参数范围。最后总结了尼龙66纤维在中国的发展前景和市场潜力。

PMIA纳米纤维膜制备及空气过滤性能

为开发高性能空气过滤纳米纤维材料,以间位芳纶为成纤高聚物,DMAc为溶剂、LiCl为促溶剂,制备间位芳纶(PMIA)纳米纤维膜。通过对其微观结构、孔径、过滤性能表征和测试,探究纺丝时间、纺丝液浓度、纺丝电压等对PMIA纳米纤维膜性能影响,并据此对静电纺工艺参数优选。结果表明:当纺丝时间为2.0 h、PMIA浓度为12%、纺丝电压为15 kV时,所得PMIA纳米纤维膜纤维分布均匀、平均孔径为2.43μm,PMIA纳米纤维膜对PM2.5过滤性能约87.5%,过滤阻力为13.3 Pa,在不同情况下保持良好过滤稳定性。

熔纺双组分超细纤维成型工艺及其应用研究进展

熔纺双组分超细纤维由于其原料和成型技术的组合多样性而备受青睐。然而,在现有的制备工艺中,熔纺双组分超细纤维存在如能耗大、难以细旦化和污染环境等问题,限制了其在实际生产和高质应用领域的进一步发展。并且在实际的生产过程中,不同的原料选择、组件使用及工艺调控等因素都对熔纺双组分超细纤维成型效果影响显著。因此,合理调控熔纺双组分超细纤维成型过程中各阶段影响因素对其综合性能进一步提升具有重大意义。为更全面理解熔纺双组分超细纤维的本质,本文以桔瓣型纤维和海岛型纤维为研究基体,探究了熔纺双组分超细纤维的纺丝成型机理及其影响因素;阐述了熔纺双组分超细纤维多样的开纤工艺(机械开纤、化学开纤和热能开纤);归结了熔纺双组分超细纤维在合成革、空气过滤和医疗卫生等材料领域的应用;最后对熔纺双组分超细纤维广阔的发展前景进行了展望。

静电纺丝玉米醇溶蛋白⁃肉桂醛水果保鲜膜的制备及应用

我国果蔬腐烂率高达20%~30%,亟待通过构建生物基水果保鲜膜延长水果的货架期。该文利用静电纺丝技术制备具有高比表面积的生物基玉米醇溶蛋白⁃肉桂醛(zein⁃cinnamaldehyde,Z⁃CA)水果保鲜膜,探究玉米醇溶蛋白和肉桂醛之间的互作关系,以及不同肉桂醛浓度对Z⁃CA膜的微观形貌、疏水性、乙烯吸附性和抑菌性的影响,评价Z⁃CA膜对香蕉的保鲜效果。研究结果表明,玉米醇溶蛋白与肉桂醛之间存在氢键作用,静电纺丝Z⁃550CA膜具有良好的纤维形貌、乙烯吸附效率[(7.73±1.57)mg/(m^(3)·h)]、疏水性(131.14±7.96)°和抑菌性能,能够有效延长香蕉的货架期。

酪蛋白胶束/聚乳酸静电纺丝复合纤维膜性质及其对黄芩苷的负载性能研究

黄芩苷是一种黄酮类化合物,具有抗炎、抑菌、抗病毒等多种药理作用,但其水溶性差,生物利用度低。为了改善黄芩苷的水溶性,该文利用静电纺丝技术制备负载黄芩苷的酪蛋白胶束/聚乳酸复合纤维膜,研究了其微观结构、疏水性、溶解特性和体外释放性等。结果显示,黄芩苷的添加对纤维微观结构影响不大。随着酪蛋白胶束添加比例的增加,纤维直径减小,成纤性能下降,当其与聚乳酸质量比达到2∶1时,纤维直径最小,成纤能力较好。红外光谱和X射线衍射结果分析表明,黄芩苷被包封在纤维内部。酪蛋白胶束改善了聚乳酸纤维膜的溶胀性和降解率。随着酪蛋白胶束添加量的增加,纤维膜亲水性增强,降解率增大,溶胀率减小,溶胀时间缩短。体外释放结果表明,酪蛋白胶束-聚乳酸纤维膜对黄芩苷有良好的控释效果。研究结果可为黄芩苷的负载提供参考依据。

静电纺丝技术的发展现状及应用

近年来,纳米纤维材料因其独特的优点而受到广泛的关注,利用高压静电纺丝技术开发纤维材料制品已成为研究的热点。为了能进一步促进静电纺丝技术的发展,拓宽静电纺丝技术的应用,概述了静电纺丝原理、影响静电纺丝的因素,简述了静电纺丝在国内外的发展现状,介绍了静电纺纳米纤维的优势和主要应用领域,为未来静电纺纳米纤维的发展提供一定的理论参考,推动静电纺丝技术向着更高效环保的方向发展。

阻燃Lyocell纤维万吨级生产线一次性开车成功

2023年12月29日,通用技术高新材料集团有限公司阻燃Lyocell纤维项目取得重大技术突破,万吨级生产线生产一次性开车成功,成为全球首个具备阻燃Lyocell纤维工业化生产能力的纤维素纤维企业。阻燃Lyocell纤维研发项目由通用技术高新材料集团有限公司所属中国纺织科学研究院有限公司牵头、中纺院绿色纤维股份公司、北京中纺化工股份有限公司共同参与研发。

吉田将用100%植物基尼龙面料生产包袋

总部位于东京的日本吉田公司正与东丽工业公司(简称东丽)合作,采用100%植物基尼龙纤维Ecodear N510制造旗下PORTER品牌TANKER系列包袋。包袋的外层面料包含Ecodear N510,由蓖麻油中的癸二酸和玉米中的五亚甲基二胺聚合和纺丝而成。