乙纶分子结构及热变性三级长波近红外-中红外光谱研究

长波近红外-中红外(LW-NIR-MIR)光谱开展乙纶分子结构研究。红外模式主要包括:2ν_(asCH3-去卷积-乙纶)、2ν_(asCH2-去卷积-乙纶)、2ν_(sCH3-去卷积-乙纶)、2ν_(sCH2-去卷积-乙纶)、(ν_(asCH2-去卷积-乙纶)+ν_(CH-去卷积-乙纶))、(ν_(asCH2-去卷积-乙纶)+ν_(sCH2-去卷积-乙纶))、ν_(asCH3-去卷积-乙纶)、ν_(sCH3-去卷积-乙纶)、ν_(asCH2-去卷积-乙纶)、ν_(sCH2-去卷积-乙纶)、δ_(CH2-去卷积-乙纶)和ρ_(CH2-去卷积-乙纶)。进一步开展了变温LW-NIR-MIR光谱研究。在303 K~393 K的温度范围内,结构官能团(2ν_(sCH2-去卷积-乙纶),ν_(asCH2-去卷积-乙纶)和ρ_(CH2-去卷积-乙纶))对应频率及强度都有明显改变。最后开展二维LW-NIR-MIR光谱研究。LW-NIR区间,5835 cm^(-1)(2ν_(asCH2-2-二维-乙纶))>5700 cm^(-1)(2ν_(sCH2-二维-乙纶))>5867 cm^(-1)(2ν_(asCH2-1-二维-乙纶))>5800 cm^(-1)(ν_(asCH2-二维-乙纶)+ν_(CH-二维-乙纶))>5762 cm^(-1)(ν_(asCH2-二维-乙纶)+ν_(sCH2-二维-乙纶))>5894 cm^(-1)(2ν_(asCH3-二维-乙纶))。MIR区间,2915 cm^(-1)(ν_(asCH2-二维))>2845 cm^(-1)(ν_(sCH2-二维-乙纶))>2945 cm^(-1)(ν_(asCH3-二维-乙纶))>2885 cm^(-1)(ν_(sCH3-二维-乙纶))。1452 cm^(-1)(δ_(CH2-2-二维-乙纶))>1475 cm^(-1)(δ_(CH2-1-二维-乙纶))。LW-NIR-MIR区间,5835 cm^(-1)(2ν_(asCH2-2-二维-乙纶))>2915 cm^(-1)(ν_(asCH2-二维-乙纶))>2845 cm^(-1)(ν_(sCH2-二维-乙纶))>5894 cm^(-1)(2ν_(asCH3-二维-乙纶))。乙纶分子结构主要官能团对热的敏感程度及变化快慢顺序都存在着较大的差异性。研究拓展了三级LW-NIR-MIR谱在乙纶分子结构及热变性的研究范围。

碳纳米管纤维基热电器件的制备及其性能研究

利用温差发电的柔性热电器件具有可持续、环保和可穿戴的优点,但是多数热电器件需要利用金属电极相互连接,这在一定程度上降低了热电器件的整体性能。本文利用OA和FeCl 3对碳纳米管纤维进行N型和P型掺杂,制备了无需金属电极连接的具有连续P-N结构的热电纤维,并且利用热电纤维制备了3D热电器件。结果显示,N型和P型碳纳米管纤维基热电纤维分别具有-69.7、62.2μV K的高塞贝克系数和552.9、431.4μW(m·K 2)的高功率因数,3D热电器件能够利用人体与环境之间垂直方向上的温差产生开路电压,并可用作简单的温度传感器。这种3D热电器件具有优异的热电性能,在柔性自供电领域有广泛的应用前景。

薰衣草香味聚酯纤维的性能及可纺性

薰衣草香味聚酯纤维是一种绿色健康的芳香型纤维。文章研究了该纤维的形态结构、摩擦系数、体积比电阻、拉伸性能,并采用紫外分光光度法分析技术,利用活性炭吸附纤维中的精油,通过连续3个月的跟踪测试,对该纤维的释香性能进行深入研究,最后在纤维基本性能研究的基础上对该纤维的可纺性进行分析。研究结果表明:薰衣草香味聚酯纤维留香性能优良,留香半衰期可达273天。该纤维不适合纯纺,应与线密度小、回潮率大,且抱合力优良的纤维进行混纺,提高其可纺性;纺纱时,应遵循“轻打击、低转速、大捻度”的工艺原则,保证其成纱强度和纱线条干的均匀度。

消防服外层面料中阻燃纤维的性能对比

阻燃外层直接接触火场环境,服装燃烧时皮肤的受伤程度远远高于暴露在空气的皮肤,而外层面料性能的好坏取决于纤维本身的性质、纺纱、织造阶段的工艺和设计规格。因此,外层的设计既要满足阻燃性,又要兼顾热防护性能和机械性能,避免消防人员在救援过程出现火焰、蒸汽灼伤等情况,有效地保障他们的人身及财产安全。对八种阻燃纤维进行拉伸性、燃烧性及热学性能的研究,通过这些表征手段筛选出符合外层面料的纤维。研究表明:无论是在力学性能还是热学性能上,PBO纤维、PI纤维、芳纶纤维、POD纤维、PPS纤维整体上的性能都高于阻燃粘胶、阻燃涤纶纤维,其中PBO纤维的性能更优,但考虑到消防服设计成本,采用PI纤维和芳纶纤维进行替代;芳纶1313纤维和POD纤维的性能相近,但由于POD纤维的上染效果不太理想,对POD纤维用于消防服外层面料的研究较少,可试着将POD纤维用于双层结构的里层。通过对常见纤维的测试研究,根据消防服所使用的场景,选择合适的纤维种类,为未来外层织物的设计提供参考。

新疆营盘遗址出土丝织物染料和纤维品种及来源

文章通过对新疆营盘遗址出土的汉晋时期部分纺织品进行染料和纤维品种鉴别,分析这批织物的纺织材料来源,为出土纺织品提供科学认知和后续保护提供依据。采用高效液相色谱—离子阱质谱联用技术鉴别染料品种,采用形貌分析、蛋白质组学方法鉴别丝纤维品种。分析结果明确了这批营盘出土的丝织品使用了川黄檗和西茜草染料;纤维采用家蚕丝和野桑蚕丝;推测这批织物中使用的家蚕丝纱线产自四川、湖南、湖北地区,野桑蚕丝纱线产自新疆本地,不同品种的丝线在原料产地采用当地产的植物染料进行丝线的染色,织物为新疆本地织造。

石蜡@碳酸钙相变微胶囊在海藻纤维中的应用研究

使用石蜡作为相变的基础材料、碳酸钙为壁材,采用自组装法制备功能良好的相变微胶囊,后与海藻酸钠共混后经湿法纺丝制备具有调温功能的海藻纤维。文章通过对微胶囊制备过程中芯壁质量比、搅拌速率、乳化剂类型及配比等工艺参数优化设计,使用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪研究了微胶囊的表面形貌和结构,热重分析仪、差示扫描量热仪、红外热成像仪等分析了微胶囊和调温纤维的热性能。结果表明,当微胶囊芯壁质量比为1︰1、反应转速为1000 r/min、乳化剂为Span80+Tween80(1︰2)时,可得到粒径均匀、形貌良好、具有优异热性能的相变微胶囊;将其与4%的海藻酸钠、2%的PVA混合得到纺丝原液,经湿法纺丝可制备出良好调温功能的海藻纤维。

假捻变形工艺对涤纶DTY物理及染色性能的影响研究

涤纶DTY生产工艺已经非常成熟,但都停留在生产经验总结阶段,各项工艺参数对DTY物理及染色性能的影响尚无系统性的研究。基于此,本文通过调控加弹速度、第一热箱温度、牵伸比、假捻比、第二超喂率、第二热箱温度等假捻变形工艺参数,并采用正交试验法分析了各参数对涤纶DTY纱线线密度、断裂强度、断裂伸长率、卷曲收缩率等物理性能和色彩表现的影响规律。结果表明,牵伸比对涤纶DTY线密度和断裂伸长率起到最主要影响;第一热箱温度对涤纶DTY断裂强度起到最主要影响;第二超喂率对涤纶DTY卷曲收缩率起到最主要影响;加弹速度、第二热箱温度对涤纶DTY纤维的结晶度起到主要影响。此外,在参数范围内结晶度越大、结晶速度越快的涤纶DTY纱线,其染色指标稳定性越差。

NiFe-LDH@Cu_(2)O/PAN光催化纤维的制备及性能研究

针对Cu_(2)O光催化活性较低,粉末光催化剂不易回收及重复使用性差等问题,采用静电纺丝方法制备NFC/PAN光催化纤维;通过引入可在其夹层中容纳阴离子的层状双氢氧化物,用NiFe-LDH对Cu_(2)O进行改性,并将其负载于PAN纤维,使用扫描电子显微镜、能谱仪、万能试验机、紫外可见吸收光谱等测试方法,评价不同Ni_(3)Fe_(1)-LDH@Cu_(2)O添加量对光催化纤维的性能影响。指出:在可见光照射60 min后,NFC质量百分比为5%的Ni_(3)Fe_(1)-LDH@Cu_(2)O/PAN对亚甲基蓝的降解效果最佳,达到91.7%,且其比表面积为76.3 cm^(2)/g,具有一定力学稳定性,重复使用5次后其降解率依旧达85%以上;5%Ni_(3)Fe_(1)-LDH@Cu_(2)O/PAN光催化效果在短时间可达到高效率,其光催化纤维降解速率常数最大,为0.0226,拉伸断裂强力提高3.35倍。

棉纤维短绒率检测快速制样装置的结构设计

为了解决棉纤维短绒率检测制样方法效率低、棉纤维损伤严重等问题,采用功能模块化设计理念,从技术要求角度出发,提出了气流与辊筒相结合的棉纤维快速开松方法,将直线罗拉牵引原理与胶圈牵引方式相结合,设计了一种棉纤维短绒率检测快速制样装置。采用设计的装置,2.5 g棉样快速制样用时1.5 min,比Y111A型手摇引伸器制样节约18.5 min,比XJ129型测试仪制样节约3.5 min,棉纤维损伤降低到了1%。认为:该装置结构合理,在不增加短绒率的前提下,提高了棉纤维制样效率,为棉纤维短绒率检测快速制样提供了高效的解决方案。

鹅羽毛结构及鉴别中红外光谱研究

采用中红外(MIR)光谱开展了鹅羽毛(包括:鹅正羽、鹅纤羽和鹅绒羽)的结构研究。试验发现:鹅羽毛结构的红外吸收模式包括:ν_(asCH3-鹅羽毛)、ν_(sCH3-鹅羽毛)、ν_(asCH2-鹅羽毛)、ν_(sCH2-鹅羽毛)、ν_(酰胺Ⅰ带-鹅羽毛)、ν_(酰胺Ⅱ带和νC-O-鹅羽毛)。鹅羽毛的主要化学成分为角蛋白。鹅正羽、鹅纤羽和鹅绒羽ν_(酰胺Ⅰ带-鹅羽毛)、ν_(酰胺Ⅱ带-鹅羽毛)和ν_(C-O-鹅羽毛)对应的吸收频率存在着一定的差异性。拓展了MIR光谱在鹅羽毛结构及鉴别研究范围,具有重要的应用研究价值。

苹果纤维性能及鉴别方法研究

研究了苹果纤维的燃烧、化学溶解性能和微观形态、红外及液相谱图等,尝试建立其鉴别方法。试验结果表明:苹果纤维具有常规纤维素纤维的燃烧和化学溶解性能;具有与黏胶纤维相同的纵向和横截面形态;红外谱图呈现常规纤维素纤维所有特征;液相色谱图表明在0~10 min与其生产原料苹果渣有相同保留时间强电信号出峰,可综合利用这些性能区分、鉴别苹果纤维。

低强度LVPET/COPET皮芯复合长丝的制备及性能研究

可手撕纺织品作为近年来新型纺织材料的研究热点之一,人们对其可撕裂性能和服用性能提出了更高的要求。文章分别以低黏度聚酯(LVPET)和水溶性聚酯(COPET)作为皮层和芯层,通过熔体复合纺丝工艺制备低强度皮芯复合FDY长丝。通过光学显微镜观察复合纤维的横截面皮芯结构形态,确定合适的原料组分配比,优化了纺丝温度、牵伸倍数、纺丝速度等工艺参数;进一步地,对所制备纤维的取向度及拉伸性能进行了测试分析。研究结果表明,LVPET与COPET螺杆挤出机各区温度分别为285℃/285℃/285℃/285℃/285℃和284℃/284℃/284℃/284℃/285℃,LVPET与COPET纺丝箱体温度分别为282℃和280℃,第二热辊温度为90~115℃、LVPET与COPET的质量比为50︰50、牵伸倍数为2.7、纺丝速度为3000 m/min时,制得的171 dtex皮芯型复合长丝的可纺性及力学性能良好,满足可手撕纺织品对纤维强度的要求。

银离子、铜离子和锌离子对常见念珠菌的抗菌性能比较

目的探讨银离子(Ag^(+))、铜离子(Cu^(2+))、锌离子(Zn^(2+))对5种常见念珠菌(白色念珠菌、热带念珠菌、近平滑念珠菌、克柔念珠菌和光滑念珠菌)的抗菌作用。方法使用去离子水分别将硝酸银、氯化铜和氯化锌配制为0.1 mol•L^(-1)的水溶液。取保存的白色念珠菌标准菌株ATCC-60193、近平滑念珠菌、光滑念珠菌、热带念珠菌、克柔念珠菌,加入溶菌肉汤培养液,使用比浊仪调配菌液浊度为0.5麦氏单位,然后使用无菌去离子水将菌液稀释至10^(6) CFU•L^(-1)。取配制好的0.1 mol•L^(-1)的硝酸银、氯化铜和氯化锌溶液,分别倍比稀释为6个浓度(10^(-2)、10^(-3)、10^(-4)、10^(-5)、10^(-6)、10^(-7) mol•L^(-1)),分别取各浓度的金属离子溶液100μL与预制好的5种念珠菌悬液100μL进行1:1(体积比)混合,置于96孔板中,设置为6个样本组;同时设置0 mol•L^(-1)的空白组,即取100μL灭菌去离子水置于96孔空白板中,加入念珠菌悬液100μL混合,37℃培养48 h。吹吸混匀共培养液,用无菌去离子水依次稀释100、1000倍,随后各吸取100μL均匀涂抹于沙保弱真菌培养基,37℃培养48 h后记录平板菌落数,计算杀菌率,杀菌率≥99%为有强抗菌作用,杀菌率≥90%为有抗菌作用。结果Ag^(+)浓度≥10^(-5)mol•L^(-1)时,作用于白色念珠菌标准菌株ATCC-60193、近平滑念珠菌、光滑念珠菌、热带念珠菌、克柔念珠菌后均无菌落生长,杀菌率均为(100.00±0.00)%;Ag^(+)浓度为10^(-6) mol•L^(-1)时,克柔念珠菌、光滑念珠菌无菌落生长,杀菌率为(100.00±0.00)%;Ag^(+)浓度为10^(-7) mol•L^(-1)时,作用于白色念珠菌标准菌株ATCC-60193、近平滑念珠菌、光滑念珠菌、热带念珠菌、克柔念珠菌后均有不同程度的菌落生长,杀菌率均<90%。Cu^(2+)浓度≥10^(-4) mol•L^(-1)时,作用于白色念珠菌标准菌株ATCC-60193、近平滑念珠菌、光滑念珠菌、热带念珠菌、克柔念珠菌后均无菌落生长,杀菌率均为(100.00±0.00)%;Cu^(2+)浓度为10^(-5) mol•L^(-1)时,热带念珠菌、近平滑念珠菌、光滑念珠菌无菌落生长,杀菌率均为(100.00±0.00)%;Cu^(2+)浓度为10^(-6) mol•L^(-1)时,仅近平滑念珠菌的杀菌率>90%;Cu^(2+)浓度为10^(-7) mol•L^(-1)时,作用于白色念珠菌标准菌株ATCC-60193、近平滑念珠菌、光滑念珠菌、热带念珠菌、克柔念珠菌后均有不同程度的菌落生长,杀菌率均<90%。Zn^(2+)浓度≥10^(-3) mol•L^(-1)时,作用于白色念珠菌标准菌株ATCC-60193、近平滑念珠菌、光滑念珠菌、热带念珠菌、克柔念珠菌后均无菌落生长,5种念珠菌杀菌率均为(100.00±0.00)%;Zn^(2+)浓度为10^(-4) mol•L^(-1)时,白色念珠菌标准菌株ATCC-60193、热带念珠菌、近平滑念珠菌和克柔念珠菌无菌落生长,杀菌率均为(100.00±0.00)%,光滑念珠菌杀菌率为(99.25±0.74)%;Zn^(2+)浓度≤10^(-5) mol•L^(-1)时,作用于白色念珠菌标准菌株ATCC-60193、近平滑念珠菌、光滑念珠菌、热带念珠菌、克柔念珠菌后均有不同程度的菌落生长,杀菌率均<90%。结论Ag^(+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)对白色念珠菌标准菌株ATCC-60193、近平滑念珠菌、光滑念珠菌、热带念珠菌、克柔念珠菌5种常见念珠菌的生长均具有一定的抑制作用,但杀菌率随着离子浓度的下降而下降,且同一金属离子对不同念珠菌的最佳抗菌浓度不相同;Ag^(+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)对5种常见念珠菌均具有抗菌作用,最低浓度分别为10^(-5)、10^(-4)、10^(-4) mol•L^(-1),其中Ag^(+)具有更强、更广谱的抗菌性能。

SF-AgNPs/PVDF-HFP亲疏水双层电纺纤维膜的制备及其过滤抗菌性能

为了减少空气污染及病毒传播给人们造成的危害,优秀的可穿戴个人防护材料的开发具有重要意义。本文利用静电纺丝技术制备了具有亲疏水复合结构的过滤抗菌性丝素蛋白纳米银/聚偏氟乙烯六氟丙烯(SF-AgNPs/PVDF-HFP)双层电纺纤维膜。本文通过扫描电镜、透射电镜、傅里叶红外光谱、X-射线衍射光谱对纤维膜形貌、纳米银还原情况及结构特性进行了表征,并对双层复合纤维膜的过滤性能、水蒸气透过率、抗菌性能等进行了测试。结果表明:当SF质量分数为16.5%,AgNO_(3)质量分数为0.7%,PVDF-HFP质量分数为20%时,通过调整SF-AgNPs亲水层的厚度和固定PVDF-HFP疏水层的厚度,电纺纤维膜可以实现对PM 2.5的过滤效率达99.00%,对金黄色葡萄球菌抑菌率最高达99.76%,水蒸气透过率达7.80 mg/(cm^(2)·h),且具有单向导湿性。

Optim纤维的物理性能研究

Optim纤维是一种经过特殊拉伸和定型的羊毛纤维 ,由澳大利亚联邦科学院羊毛所研制。由于其性能特殊 ,已与原来的羊毛纤维存在很大差异。系列物理形态特性的测量 ,表征和解释给出了该纤维的特征和相互关系。

银系抗菌纺织品的研究进展

银系抗菌纺织品由于广谱抗菌,高抗菌性能,不易产生抗药性,对皮肤没有刺激性等优点正日益被人们所关注。对银抗菌剂的安全性、抗菌性能、抗菌机制、银系抗菌纤维和纺织品的制备方法、抗菌性能的测试方法以及存在的问题进行了评述。重点讨论不同价态银的抗菌性能,并对目前国内外市场的银系抗菌纤维和纺织品进行总结和比较,同时指出,进一步研发光稳定性更高、更廉价的银系抗菌剂及整理方法是其未来的发展方向。

海藻酸钙纤维的结构与性能

研究了自制的海藻酸钙纤维的结构、热性能、燃烧性能以及对酸、碱和盐溶液的化学稳定性能。结果表明:海藻酸钙纤维的微观形态和粘胶纤维的相似,红外光谱结果证实了海藻酸钙纤维中"egg-box"结构的存在;海藻酸钙纤维的化学稳定性较差,随着处理液浓度和温度的升高,以及处理时间的延长,其稳定性越差;海藻酸钙纤维的热稳定性较好,极限氧指数为34.4,具有很好的阻燃性,属于难燃纤维。

海藻酸钙医用敷料与普通棉纱布的性能比较

对海藻酸钙非织造布和机织棉纱布的性能作了分析比较,测试了2种材料在A溶液中的吸湿性、扩散性、透湿性等性能。结果显示,由于2种材料的化学结构和物理结构不同,其性能也有很大的变化,根据它们所具有的性能可被应用于不同种类的伤口。海藻酸钙非织造布的高吸湿性和可阻止液体扩散的性能使它适合用于流血、流脓较多的慢性伤口,而普通棉纱布更适合用于吸收手术过程中产生的血液。

采用WAXD、DSC技术研究山羊绒、羊毛纤维的结晶结构

我国山羊绒纤维的产量、质量均居世界首位,对其微细结构进行深入研究具有重要的理论及实践意义。采用X-射线衍射仪、差示扫描量热仪两种近代测试仪器,较深入地比较研究了山羊绒、羊毛纤维结晶结构的异同。研究结果表明,山羊绒纤维结晶度、α-结晶度高于羊毛纤维,大分子排列规整性好;羊毛纤维的结晶度、α-结晶度分别为山羊绒纤维的81.2％及75.8％。山羊绒、羊毛纤维DSC曲线均表现出α-结晶的双熔融峰,其熔融温度没有明显差异。

牛奶蛋白纤维的结构与性能

利用扫描电子显微镜观察了牛奶蛋白纤维的形态结构。结果表明,牛奶蛋白纤维是异形纤维,截面上有微孔,表面有凹槽;对牛奶蛋白纤维的X-射线衍射分析显示聚乙烯醇分子规则排列构成结晶部分,牛奶蛋白形成无定形区;测试和分析了牛奶蛋白纤维的吸湿、拉伸、摩擦等性能,结果表明牛奶蛋白纤维是集蚕丝和合成纤维优良性能于一身的纺织新材料。