阻燃腈纶/酚醛树脂纤维织物的制备及其性能

为解决酚醛树脂纤维因强力低、纯纺难度大等限制其在服用领域发展的问题,以20∶80、40∶60、60∶40和80∶20的4种比例将酚醛树脂纤维与阻燃腈纶混纺,以平纹组织结构进行织物的开发与制备,并表征织物的阻燃性能及服用性能。结果表明:所开发的4种混纺比例织物的损毁长度均小于10 cm,无阴燃和熔融滴落现象;随着酚醛树脂纤维比例的增加,织物续燃时间逐渐减少,拉伸断裂强力逐渐下降,透气性能逐渐降低;且混纺比为40∶60、60∶40和80∶20的酚醛树脂纤维与阻燃腈纶混纺织物的热阻、导湿性和耐磨性并无显著性差异;酚醛树脂纤维与阻燃腈纶混纺比为40∶60和60∶40织物满足阻燃纺织品的需求,且服用性能好,制备的织物可为后续开发酚醛树脂服用产品提供参考和借鉴。

纯亚麻短麻色纺纱的生产及成纱性能

针对当前亚麻短麻色纺纱少且短麻利用率不高等问题,采用梳棉试样机对化学脱胶后的亚麻短麻纤维进行2次梳理开松,再经染色处理、给油加湿焖包处理,最后在棉纺设备上进行试纺。通过优化纺纱各工序的工艺参数配置,成功纺制出41.7 tex纯亚麻短麻色纺纱,测试了其成纱质量指标,并与41.7 tex亚麻湿纺染色纱、41.7 tex纯亚麻纱线染色纱进行性能对比。结果表明:在棉纺设备上所纺制的41.7 tex纯亚麻短麻色纺纱的主要成纱指标达到了T/CNTAC60—2020《干纺环锭纺纯亚麻本色纱》优等纱质量标准;其断裂强度、强力CV值、断裂伸长率等均介于同线密度的纯亚麻湿纺染色纱和纯亚麻纱线染色纱之间,可部分替代纯亚麻湿纺染色纱用于后续织造工艺。

原棉与医用脱脂棉纤维结构及热变性研究

探讨原棉与医用脱脂棉纤维结构及热变性。采用中红外(MIR)光谱开展了原棉与医用脱脂棉纤维结构研究,采用变温及二维MIR光谱开展了原棉与医用脱脂棉纤维热变性研究。结果表明:原棉与医用脱脂棉纤维主要官能团的红外吸收模式包括O—H基团伸缩振动模式(ν_(OH)),C—H基团弯曲振动模式(δ_(CH))及C—O基团伸缩振动模式(ν_(C-O))。原棉纤维中杂质结构的红外吸收模式包括CH2基团不对称伸缩振动模式(ν_(as CH2-杂质结构))、CH_(2)基团对称伸缩振动模式(ν_(s CH2-杂质结构))、C=O基团伸缩振动模式(ν_(C=O-杂质结构))、蛋白质酰胺Ⅰ带特征吸收峰(ν_(amide-Ⅰ-杂质结构))和蛋白质酰胺Ⅱ带特征吸收峰(ν_(amide-Ⅱ-杂质结构))。原棉纤维中杂质结构主要包含油脂及蛋白质。原棉纤维含有晶体结构及少量非晶体结构,而医用脱脂棉纤维中含有晶体及非晶体结构。热扰动因素下,原棉与医用脱脂棉纤维官能团(ν_(OH)、δ_(CH)和ν_(C—O)、晶体结构、非晶体结构)对热的敏感程度、分子间及分子内的相互作用力均存在着一定的差异性。

芳纶纤维的发展现状及应用

总结了芳纶纤维的性能、改性研究、染色印花性能研究发展现状,以及芳纶纤维在金属化、体育运动、柔性防刺防弹材料、航空航天材料等的应用及研究情况。

空气过滤用聚氨酯纳米纤维膜的制备及其性能

为拓展静电纺纳米纤维在空气过滤领域中的应用,以聚氨酯(PU)为原料,加入不同种类的盐,采用静电纺丝法制备树枝状PU纳米纤维膜。利用扫描电镜(SEM)、接触角测试仪、红外光谱仪、自动滤料测试仪测试纳米纤维膜的微观结构、亲疏水性、化学结构和过滤性能。结果表明:在PU质量分数14%条件下,添加有机盐TBAC,纺丝电压35 kV时,制备的纳米纤维膜的树枝状分叉结构明显;TBAC的加入使纤维膜的接触角由99.1°减小到82.8°;分叉结构使纳米纤维膜的过滤性能显著提高,与纯PU纳米纤维膜相比,过滤效率从50.8%提高到93.6%,品质因子从0.009提高到0.073,可满足高效低阻空气过滤材料的需求。

基于迁移学习的棉/毛纤维自动识别方法

针对纺织品废料中织物纤维手工分类存在效率低、主观性强等问题,提出了一种小样本条件下纺织品废料中棉/毛纤维的自动识别方法。首先使用扫描电子显微镜,对已有的棉/毛纤维进行拍照,形成小样本棉/毛纤维图像集;然后分别加载4种经ImageNet数据集训练过的模型进行迁移学习,保留或部分微调模型的网络参数,并基于小样本图像集进行训练和验证,生成棉/毛纤维的分类模型;最后基于准确率、精确率和召回率评价指标,对各种分类模型进行对比测试,选出最优分类模型,实现棉/毛纤维的自动识别。经过实验发现ResNetXt50模型在模型训练过程中取得了最高的精确率,其值为97.33%。对测试集进行测试,结果显示通过微调后的4种分类模型中,ResNet50和ResNetXt50的测试准确率可达99.537%,验证了方法的有效性。

智能纤维及智能针织产品的发展与应用

智能纤维及智能针织产品是一项蓬勃发展的领域,随着先进技术及材料的发展,智能针织产品为人们的生活提供了诸多的便利。探讨当前智能纤维材料及智能针织产品的最新进展和趋势。首先,介绍了智能纤维的特点、分类和生产方法等,包括智能变色纤维、形状记忆纤维、智能调温纤维、光导纤维、电子智能纤维以及智能凝胶纤维。然后,分析了智能针织产品的生产技术以及应用领域。最后,探讨了智能纤维和智能针织产品存在的问题和面临的挑战,并且给出了未来智能针织产品的发展方向。通过深入研究和创新,智能纤维及智能针织产品将为我们的生活带来更多可能性,促进智能生产与生活的实现。

聚己内酯/MgO复合纳米纤维膜的制备及其性能

为制备集多种功能于一体的纳米纤维膜,将MgO纳米颗粒加入至可降解聚己内酯(PCL)溶液中,通过静电纺丝技术制备PCL/MgO复合纳米纤维膜,研究了其微观形态、结晶结构、过滤性能和抗菌性能等。结果表明:PCL/MgO复合纳米纤维的直径比纯PCL略有增加,且纤维膜中MgO依然保持着结晶状态;与纯PCL纤维膜相比,PCL/MgO复合纳米纤维膜的透气率增加,水接触角增大,透湿率减小;PCL/MgO复合纳米纤维膜的过滤效率为97.57%~98.87%,紫外线防护系数均大于50,具有良好的过滤性能和优异的紫外线防护性能,其对大肠杆菌的抑菌率为73.78%~98.55%,对金黄色葡萄球菌的抑菌率为53.61%~97.56%;对大肠杆菌的抑菌率优于金黄色葡萄球菌是因为MgO纳米颗粒具有晶格缺陷,更易与带有负电荷的大肠杆菌形成较强的相互作用。

PEFT聚酯的制备及PEFT纳滤膜的截留性能

为了解决聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料制品使用后降解缓慢和聚2,5-呋喃二甲酸二甲酯(PEF)韧性差的问题,开发一种新型嵌段共聚酯聚2,5-呋喃二甲酸-乙二醇-co-对苯二甲酸酯(PEFT),可通过酯交换-熔融缩聚法合成,且PEFT拥有与PEF相媲美的热力学性能。利用FTIR及NMR等对聚酯结构进行表征,结果表明该方法成功制备了PEFT聚酯。通过TG、DSC和紫外光照表征,结果表明PEFT聚酯热学性能优良,且在紫外光照射下可快速降解。又将PEFT聚酯材料通过非溶剂致相分离法(NIPS)制备了不同铸膜液浓度的PEFT纳滤膜,用于对染料离子及金属盐溶液的截留,而后对其表面粗糙度、水接触角、荷电性、染料和金属盐离子的截留能力等方面进行了测试。结果表明:PEFT纳滤膜对甲基蓝(Mr=799.8)染料、酸性品红(Mr=585.4)染料都具有良好的截留性能,最高截留率可达99%和87.7%,并且纳滤膜经长期循环后仍具有较高的稳定性,但对金属盐(MgSO4)溶液截留性能不佳,截留率最高不超过35%。综合研究发现PEFT纳滤膜在染料截留方面性能突出。

可纺性竹原纤维的脱胶工艺及其性能

针对传统竹原纤维制备过程能耗大、污染环境、时间长,且获得的纤维表面粗糙、长度低等问题,构建了氯化胆碱-乳酸低共熔溶剂(DES)脱胶、过氧乙酸(PAA)脱胶、DES协同PAA脱胶3种绿色脱胶方法。通过傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和X射线衍射仪等测试手段,对采用传统方法和3种不同绿色脱胶工艺所得纤维的理化性能进行了测试和表征。研究结果表明:制备竹原纤维的4种方法均可去除胶质部分,经DES溶剂脱胶可有效脱除竹原纤维的半纤维素,但木质素残余量高,PAA脱除木质素的效率最高,DES协同PAA脱胶制备的纤维素含量最高;随着竹原纤维无定形区域胶质部分的脱除,4种脱胶方式均可提高纤维的相对结晶度,但传统脱胶制备的纤维结晶度变化最小;DES协同PAA脱胶制备的纤维线密度最低(50.07 tex),断裂强度最高(2.98 cN/dtex),具有最佳的可纺性能。

两性离子中间层调控的纳滤膜制备及其脱盐性能

为了打破纳滤膜的渗透性-选择性上限,制备兼具高渗透通量和高截留性能的薄层复合纳滤膜,首先在水解聚丙烯腈(HPAN)基膜表面沉积聚多巴胺/聚甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱(PDA/PSBMA)中间层,然后利用哌嗪(PIP)和均苯三甲酰氯(TMC)进行界面聚合,制备聚酰胺(PA)层;对膜的化学结构、形貌和表面特性进行表征,研究纳滤膜的性能。结果表明:中间层亲水且带负电,对膜孔未造成严重堵塞,优化了界面聚合反应界面;聚酰胺层的厚度仅为65 nm左右,聚酰胺层内部及其与支撑层之间存在大量通道,使纳滤膜纯水渗透性高达21.82 L/(m^(2)·h·bar)(1 bar=100 kPa);纳滤膜对盐的截留顺序为Na_(2)SO_(4)(98.87%)>MgSO_(4)(96.92%)>MgCl_(2)(50.14%)>NaCl(30.60%),Na_(2)SO_(4)截留率基本不受操作压力和盐浓度的影响,NaCl和Na_(2)SO_(4)的分离因子为61.42;此外,纳滤膜具有良好的抗污染性和长期稳定性,在海水淡化、饮用水净化等领域具有应用潜力。

碱溶性聚酯/碳酸钙/聚酯(COPET/CaCO_(3)/PET)多孔纤维制备及性能研究

采用自制的碱溶性聚酯/碳酸钙(COPET/CaCO_(3))母粒与聚酯(PET)母粒,经熔融纺丝实现对传统PET纤维的改性,结合单因子控制变量法优选碱酸处理制备COPET/CaCO_(3)/PET多孔纤维的最佳工艺参数,并对纤维性能进行测试与表征。结果表明,当NaOH质量分数为4%、HCL质量分数为3%时,纤维具有较好的表观形态和孔隙结构。在最优处理条件下,纤维内部含有较多分布均匀的孔隙,孔径主要集中分布在15~54nm。此时,纤维的断裂强度、线密度、比表面积和熔融温度分别为1.29cN/dtex、4.84dtex、5.5273m^(2)/g和253.85℃。

浅析棉花公证检验数据的应用

随着棉花公证检验(简称为“公检”)制度的发展,公检数据在棉纺企业内部生产加工、质量控制、棉花贸易、产业链管理、技术创新及行业发展等领域的作用日益凸显。在概述棉花公检指标的基础上,总结了棉花公检数据在上述6个领域的应用,最后指出应加大棉花公检数据的采集、分析、应用力度,充分发挥其在促进棉花产业高质量健康可持续发展中的作用。

PAN/MgO/Ag复合纳米纤维过滤膜的制备及性能分析

为提高聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜的性能,在PAN溶液中掺杂了MgO和Ag纳米颗粒(MgONPs和AgNPs),通过静电纺丝方法制备了不同质量分数的PAN/MgO/Ag复合纳米纤维过滤膜,采用扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱仪、紫外线透反射分析仪、过滤性能测试仪测试复合纤维过滤膜的微观形态、结晶结构、透气性、透湿性及过滤性能等。结果表明:纯PAN纳米纤维的直径为222.9 nm,PAN/MgO/Ag复合纳米纤维的直径为151.5 nm~258.6 nm。相对于纯PAN纤维膜,PAN/MgO/Ag复合纤维膜具有优良的过滤性能和紫外线防护性能,其紫外线防护系数为38.73~55.37,过滤效率为95.36%~97.59%,阻力压降为46.06 Pa~58.31 Pa。当MgONPs和AgNPs的质量分数都是0.75%时,PAN/MgO/Ag复合纤维膜的品质因子最高,为0.071 4 Pa^(-1),过滤性能最好,属于高效低阻且具有防紫外线功能的过滤膜材料。

棕榈木棉热压复合材料吸声性能及影响因素研究

为达到部分替换黄麻吸声材料的目的,研究了棕榈木棉纤维毡/聚3-羟基丁酸-戊酸酯(PHBV)热压复合材料的吸声性能及影响因素。分析了棕榈纤维、木棉纤维、PHBV质量比,纤维毡面密度,棕榈纤维线密度,吸声复合材料厚度对该热压复合材料低频(200 Hz~1600 Hz)吸声系数平均值的影响。结果表明:采用2块纤维毡且棕榈、木棉、PHBV的质量比为10∶30∶60,纤维毡面密度分别为185 g/m^(2)、145 g/m^(2),木棉纤维线密度为0.25 tex,棕榈纤维线密度为0.60 tex,热压复合材料厚度为4 mm时,所制备吸声材料的低频吸声系数平均值达0.42,可以作为吸声材料投入实际生产。

PET复合纤维的制备及其隔热性能

为改善聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维的保温隔热性能,使用熔融纺丝工艺制备具有保温隔热性能的PET/二氧化硅气凝胶(SA)/气相SiO2(FS)复合纤维,并用NaOH溶液对纤维进行碱处理,以在纤维表面形成孔隙;采用SEM、XRD、TG、DSC和导热系数仪等表征技术对复合纤维进行了表征,探究了碱处理时间对纤维表面形貌、拉伸强度、导热系数等物化性质的影响。结果表明:碱处理之后的PET/SA/FS复合纤维表面出现孔隙,断裂强度降低24.5%;热导率从纯PET纤维的0.0894 W/(m·K)最低降低到PET/SA/FS复合纤维的0.0400 W/(m·K),降低了55.3%,从而显著提高了纤维的保温隔热性能。

基于轻量级卷积神经网络的羊绒羊毛识别方法

羊绒、羊毛纤维的形态和物理化学性质十分相似,2种纤维表面鳞片的纹理有所不同,鉴别二者的传统方法显微镜人工鉴别存在速度慢、识别率不高、人力成本高等弊端。针对该问题,文章提出了一种基于轻量级卷积神经网络MobileNetV3_small模型的纤维识别方法。实验发现:纤维图像中的鳞片纹理模式复杂度有限,轻量级网络能够有效地提取纤维图像中的视觉特征,并根据特征较好地识别出纤维的类别,实验中5种不同的纤维测试集识别率超过97.1%。与其他卷积神经网络相比,轻量级模型MobileNetV3_small速度更快,识别5000个样本只需13 s,适合于纤维商检中的快速检测。

微纳压印结构色纤维素膜的制备及其辐射制冷性能

研究微纳压印结构色纤维素膜的制备及其辐射制冷性能。通过使用碱尿素体系溶解纤维素,制备出物理化学双交联的纤维素薄膜,利用薄膜吸水溶胀的特性,在纤维素薄膜上微纳压印正交光栅的微纳结构,使原本颜色单调的白色被动式日间辐射冷却材料成为结构性色彩新材料,并增强其辐射制冷效果。结果表明:薄膜压印后在可见光波段有更好的反射率,平均吸收率仅有19%,在大气窗口波段的发射率高达93%。在360 W功率的氙灯照射下,薄膜的表面温度比棉织物的表面温度约低3.4℃,与照射区间的环境温度对比降低了6℃;在平均661.6 W/m^(2)的太阳辐射照度下,微纳压印结构色纤维素膜背面温度比环境温度平均下降7.1℃;在500 W/m^(2)的太阳辐射照度下,最大辐射冷却功率为63.3 W/m^(2)。微纳压印结构色纤维素薄膜是一种绿色辐射制冷材料,可广泛用作辐射制冷物或建筑覆盖材料。

高密度聚乙烯三维网状纳微米纤维的强伸性能

为实现高密度聚乙烯三维网状纳微米纤维(PENFs)的自主化规模化生产,以高密度聚乙烯和二氯甲烷为原料,通过高压闪喷纺丝设备成功制备了性能优异的PENFs,采用响应面法对纺丝过程中各工艺参数进行优化,并对其力学性能和耐候性能进行分析。结果表明:PENFs的最佳制备工艺条件为纺丝温度176.3℃、纺丝压力8.6 MPa、纺丝溶液质量分数8.0%,此时制得的PENFs的断裂强度和断裂伸长率分别可达到29.1 cN/dtex和99.9%,优于芳纶和涤纶等常规纤维;定伸长和定载荷条件下,PENFs的弹性回复能力随着拉伸次数和载荷的增加而逐渐降低,拉伸伸长为5%时PENFs纤维的弹性回复率可达到92.8%且拉伸10次后降低至75.5%,拉伸载荷为1.2 N时PENFs纤维的弹性回复率为84.6%;放置在室外20 d内PENFs纤维的强伸性能损失较小,30 d后断裂强度和断裂伸长率明显降低,但纤维外貌并无明显变化。

芳纶纳米纤维/碳纳米管复合气凝胶传感器的制备及其性能

针对导电气凝胶结构稳定性差导致传感性能不佳的问题,提出以去质子化方法制备芳纶纳米纤维(ANFs),并与改性碳纳米管(CNTs)进行共混,得到具有高压缩回弹性、高灵敏度的复合气凝胶传感器,并对其热学性能、力学性能和传感性能进行表征。实验结果表明:ANFs与CNTs之间混合均匀,并通过氢键连接形成了稳定的内部网状结构,气凝胶能承受50%的压缩比,并在100次的压缩循环后,完全恢复到初始状态;更重要的是,复合气凝胶在压缩循环中展现出稳定的电信号输出以及0.1 kPa的超低检测极限,因而在柔性应变传感器领域具有较大的应用潜力。