高疏水性双面结构生色棉织物的一步法制备

为能简便、快速地得到兼具双面结构色效果和高疏水性的棉织物,以聚甲基丙烯酸三氟乙酯(PTFEMA)胶体微球为结构单元,利用浸轧-焙烘一步法将其负载于棉织物上构筑高疏水性光子晶体生色结构。分析PTFEMA胶体微球的基本性能,探究PTFEMA胶体微球组装液质量分数对棉织物结构生色效果和疏水性的影响,并提出结构生色棉织物的疏水机制。结果表明:PTFEMA胶体微球粒径均一,单分散性优异,适宜于构筑光子晶体;当组装液质量分数为20%~30%时,通过浸轧-焙烘一步法便可制备得到结构色明显、水接触角为140°左右的棉织物;PTFEMA胶体微球因自带含—CF_(3)基团而具有疏水性,加之光子晶体阵列增加了棉织物的粗糙度,双重作用下使得结构生色棉织物具备高疏水性。

光子晶体结构生色真丝织物的制备及应用研究

为实现真丝织物的结构生色,文章分别利用真空辅助过滤法和手绘法在白色真丝织物上构筑光子晶体结构。进一步探究真空辅助过滤法中微球组装液体积浓度对结构色的影响规律,分析微球在真丝织物上形成光子晶体运动机制,讨论真丝织物上光子晶体结构色的虹彩效应,并探究手绘法在真丝织物光子晶体结构生色中的应用效果。结果表明:真空辅助过滤法中聚(苯乙烯-甲基丙烯酸),即P(St-MAA)微球组装液的体积浓度为2.4 L/m^(2)时,真丝织物的两面能同时获得光子晶体结构色,此时正反面结构色的反射率峰值在18%左右;在真空辅助过滤法中,P(St-MAA)微球在真丝织物上形成光子晶体结构的过程遵循“先反后正”堆积原则,即织物反面先形成光子晶体,随后微球进一步透过织物堆积在正面。此外,该光子晶体结构生色真丝织物的虹彩效应不明显,与常规染料或颜料着色效果接近;手绘法可以获得图案化的光子晶体生色结构,较适合于个性化加工。该研究为光子晶体结构生色在真丝织物着色中的应用提供参考。

基于纺织材料的人造血管制备及应用进展

为了制备具有良好顺应性、安全性能高的纺织人造血管,从人造血管的研究背景、研究价值和发展历程出发,阐述了涤纶(PET)、聚氨酯(PU)、聚四氟乙烯(PTFE)和丝素蛋白(SF)等几种用于人造血管的主要材料的特点,阐述了机织、针织、编织、非织造及3D打印制备人造血管主要方法的特点、适用范围及最新研究进展,归纳了在人造血管领域目前现存的问题,最后对未来纺织材料在人造血管中的应用研究趋势进行了展望,以期为开发理想的人造血管提供一定的参考。

耐有机溶剂型分离膜的制备及应用研究进展

有机溶剂的分离与纯化是近年来的研究热点,众多分离与纯化技术应运而生。耐有机溶剂膜分离技术具有高效节能、操作简便的优势,受到研究者们的普遍关注,在化工、环境、医药、纺织等领域具有广阔的应用前景。文中概括了耐有机溶剂型分离膜的分离技术与分类,阐述了耐有机溶剂型分离膜的制备方法,介绍了耐有机溶剂型分离膜的应用进展,并对耐有机溶剂型分离膜的发展趋势进行了展望。综述内容可为耐有机溶剂型分离膜的推广和应用提供策略支撑。

涤纶金银丝薄膜的应用性能

以涤纶镀铝薄膜为基材,通过涂覆环氧树脂保护层制备涤纶金银丝薄膜,再经物理分切即可得到涤纶金银丝。试验通过三维视频显微镜和扫描电镜观察涤纶金银丝薄膜的微观形貌;测试了高温和酸碱条件处理后涤纶金银丝薄膜的色泽变化与保护涂层脱落状况,探究了不同高温和酸碱性条件处理后涤纶金银丝薄膜的耐摩擦、耐皂洗、耐日晒、耐有机溶剂和耐热压等色牢度。结果表明:涤纶金银丝薄膜自下而上依次由保护涂层、涤纶基材层、镀铝层和保护涂层四层结构组成,总厚度为20μm,单面的保护涂层厚度约1μm。随着温度的升高和酸碱性的增强,涤纶金银丝薄膜脱色现象明显;处理后的涤纶金银丝薄膜的耐干/湿摩擦、耐有机溶剂及耐热压色牢度均能达到3~4级及以上,但其耐日晒和耐皂洗色牢度较低。

蚕丝非织造材料的发展现状与展望

蚕丝是一种天然蛋白质纤维,有着良好的透气性、透湿性、生物相容性等优点,是高档纺织产品的重要原料。利用非织造方法加工得到的蚕丝非织造材料生产效率高、成本低,可大幅提高蚕丝的利用率。文章概述了用于蚕丝非织造材料的生产工艺及其产品特点,主要包括干法成网、湿法成网及静电纺丝法成网等非织造材料制备技术,并阐述了蚕丝非织造材料的亲水、抗菌、阻燃、防紫外线等后整理技术,介绍了蚕丝非织造材料在美容、医疗卫生、组织工程、保暖等领域的主要应用,最后对蚕丝非织造材料在材料复合化、多功能化、高性能化、标准化方面的发展趋势进行了展望。

我国纺织品相关个体防护用品标准现状与展望

对我国纺织品相关个体防护用品行业现状及标准进行概述,并从产品或性能规范、测试方法、技术报告或指导文件等角度分类探析我国纺织品相关个体防护用品标准体系,指出标准化工作中存在的典型问题,以期为我国纺织品相关个体防护用品标准的进一步发展提供参考。

芬顿氧化技术在膜上的应用现状

将芬顿氧化技术应用在膜上,不仅可以解决膜分离过程中产生的膜污染问题,而且克服了芬顿试剂不易回收、难以重复利用等缺点,引起了研究学者们的广泛关注。文中综合国内外芬顿催化膜的研究现状,介绍了芬顿催化膜的制备方法及优缺点,并将其概括为“一步法”和“两步法”;详细概述了芬顿膜在含油废水、印染废水、医疗废水、焦化废水和农药废水等方面的应用现状和发展前景,最后对芬顿膜的进一步应用作出展望。

光子晶体结构生色碳纤维/涤纶混纺纱线的制备及其性能

针对碳纤维难着色的问题,提出利用结构生色实现碳纤维/涤纶混纺纱线的着色。以聚(苯乙烯-甲基丙烯酸)胶体微球为结构基元,利用浸渍提拉法在碳纤维/涤纶混纺纱线上构筑光子晶体生色结构。分析组装液质量分数和自组装温度对结构色的影响,探究胶体微球在纱线表面组装成光子晶体的过程,利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)封装技术提升结构生色纱线的色彩耐久性。结果表明:当组装液质量分数为70%、自组装温度为40℃时,可以在纱线表面构筑得到结构色明亮的光子晶体;胶体微球在纱线表面的组装过程归纳为预备阶段、堆砌聚集和完备阶段;经PDMS封装后的结构生色纱线经历水洗摩擦后依旧保持原有的色彩鲜艳度。该研究可为实现彩色碳纤维制品的现代化生产和应用提供新的策略。

用于水处理的光热转换碳材料的制备及应用进展

太阳能光热蒸发是实现水体处理的一种高效绿色技术,近年来受到了研究者们的密切关注。碳材料因具有宽光谱吸收能力和良好的光热性能,被认为是理想的太阳能光热转换材料。首先概述了光热转换碳材料及其光热转换原理,简要阐述了基于碳材料的太阳能蒸发系统的结构设计;重点介绍了应用于水处理领域的碳材料的制备方法;总结了光热转换碳材料在海水淡化、废水处理的应用现状;对水处理用光热转换碳材料的未来研究方向及发展进行了展望。可为光热转换碳材料在水处理领域应用的研究和发展提供一定的策略支撑。

仿生光子晶体结构生色织物的大面积连续化制备

针对目前光子晶体结构生色织物难以大面积连续化制备以及光子晶体的结构稳定性与光学性质难以兼顾的问题,以旋蒸法制备具有预结晶形态的液态光子晶体(LPC),并以LPC为组装中间体,在经特殊高分子预处理的纺织基材上快速大面积制备具有高结构稳定性、高颜色饱和度的光子晶体。结果表明:所制备的LPC呈现鲜艳的结构色且具有优异的动态恢复性;通过外力剪切诱导作用将LPC施加到经特殊高分子预处理改性的织物表面,LPC快速重构显色并向固态光子晶体转变(1 min),再经适当的加热后处理(60℃,5 min),织物表面高分子层界面分子发生弛豫和迁移,以稳固光子晶体结构;以LPC为工作液,应用自行研制的中试设备,实现了光子晶体结构生色织物的快速连续化制备。

光热转换用碳基材料的制备及应用进展

光热转换技术可将太阳能转换为热能,是提升资源利用率、实现能源利用可持续发展的有效途径;碳基材料具有优异的宽光吸收性能和高的光热转换效率,是太阳能光热转换用的核心材料。该文系统综述了光热转换用碳基材料的研究进展,概述了光热转换的基本原理和碳基材料的分类,总结了光热转换用碳基材料的制备方法,分析了光热转换用碳基材料在海水淡化、废水净化、光热除冰、光热治疗和热能存储等领域的应用进展,并对光热转换用碳基材料的研究方向作出展望。

多孔型TiO2微粒的制备及其对离子型染料的吸附

针对印染废水中离子型染料的处理问题,提出以多孔型二氧化钛(TiO_(2))微粒为吸附剂对染料进行吸附处理。以钛酸丁酯为钛源,通过改变模板剂的种类,采用水热法制备带有不同电位的多孔型TiO_(2)微粒。借助固体表面Zeta电位测试仪、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及X射线衍射仪对TiO_(2)的电位、形貌和晶型进行分析,通过吸附实验优化染料质量浓度和吸附剂用量,并探究TiO_(2)微粒的重复利用性能。结果表明:带正电的TiO_(2)微粒(G-TiO_(2))和带负电的TiO_(2)微粒(Y-TiO_(2))分别只对阴离子型和阳离子型染料进行吸附,遵从静电吸附机制;2种TiO_(2)微粒经过煅烧后的晶型均为锐钛矿型;在同等实验条件下,100 mg的G-TiO_(2)对100 mg/L刚果红染料的吸附率高达99.5%,100 mg的Y-TiO_(2)对20 mg/L亚甲基蓝染料的吸附率可达93.5%;在循环实验中,G-TiO_(2)对刚果红染料循环吸附4次后吸附率降低约12.6%,而Y-TiO_(2)对亚甲基蓝染料循环吸附5次后吸附率降低约17%。

聚四氟乙烯膜的亲水改性研究进展及应用

水资源短缺和水污染是当今世界最严重的资源环境问题之一。在众多水处理技术中,膜分离作为一种高效且环保的分离方法得到了广泛的发展。聚四氟乙烯(PTFE)材料具有耐化学腐蚀性、抗老化耐力和高热稳定性等特点,是膜分离技术中绝佳的分离材料。但PTFE膜的强疏水性限制了其在废水处理中的实际应用。文中重点介绍了PTFE材料的亲水改性方法并将其归纳为2种改性机制,综述了亲水改性PTFE膜在废水处理领域的应用进展,最后对其未来的研究方向作出了展望。

二维MOF-5/PVDF复合膜的制备及其在重金属离子Cu^(2+)吸附中的应用

采用非溶剂诱导相分离法制备二维MOF-5/聚偏氟乙烯(PVDF)复合膜,然后将其用于吸附重金属离子Cu^(2+)。分析MOF-5的形貌、结构和晶型,优化MOF-5/PVDF复合膜的制备工艺参数,并探究最优性能复合膜的可重复使用性能。结果表明:制备的二维MOF-5大小均一、呈明显的薄片状;当MOF-5含量为8%与10%时,复合膜表现出良好的Cu^(2+)去除能力;经过7次循环试验后,复合膜依旧能够保持较好的吸附性能,表现出良好的可重复使用性能。制备了对铜离子具有良好吸附性能的二维MOF-5/PVDF复合膜,并实现了膜的可重复使用。

石墨烯改性蚕丝的制备方法及其应用研究进展

为优化蚕丝纤维和石墨烯材料的相互结合作用并进一步增强和丰富蚕丝纤维的性能和用途,扩大其在纺织及生物医疗柔性可穿戴领域的应用,详细介绍了石墨烯及其衍生物材料通过内在改性法和外在改性法制备蚕丝材料的方法及应用,并对比分析了各种方法的优缺点,简要介绍了改性蚕丝材料中氧化石墨烯化学还原法和高温还原法的特点。阐述了在力学性能、导电性能、抗紫外线性能、抗菌性能、防污/防水性能等方面,石墨烯改性蚕丝的工作机制及研究进展。综述了石墨烯改性蚕丝材料的性能及其在智能传感器纺织品领域的应用现状,最后展望了石墨烯改性蚕丝材料的研究及发展方向,以期拓宽其应用。

光子晶体结构生色织物的喷涂法制备及其光学性质

针对常规喷涂法制备的光子晶体通常存在无虹彩效应的短程有序、长程无序非晶态结构问题,以液态光子晶体作为喷涂工作液,在经特殊高分子预处理的纺织基材上制备具有高结构稳定性和高颜色饱和度的光子晶体。结果表明:防膜裂剂的引入可以使喷涂工作液在基材表面铺展均匀,在组装过程中不发生收缩现象,避免组装后光子晶体出现龟裂问题;由于喷涂工作液自身具有准结晶状态的特性,纳米微球在组装过程中避免了复杂的自组装历程,易于快速组装为规整的面心立方结构;在加热组装过程中,织物表面高分子层的界面分子发生弛豫和迁移,起到稳固光子晶体的作用;通过调控PS微球粒径,可以制备不同颜色且具备虹彩效应的光子晶体结构生色织物;结合掩膜的使用,可以在纺织基材表面制备轮廓清晰的图案化光子晶体,为结构生色技术在纺织染整领域的实际应用开辟新途径。

共价有机框架膜材料的制备及其在水处理中的应用进展

共价有机框架(Covalent organic frameworks,COFs)作为一种多孔框架结构的高分子材料,具有密度低、孔隙率高及框架结构可修饰等特点,在水处理领域受到人们的广泛关注。将COFs制备成膜材料可使其性能得到更加充分的利用,拓展其应用领域。为推动COFs及其膜材料的发展,本文从COFs的结构特征出发,概括了COFs的合成和成膜方法;介绍了COFs膜材料在水处理领域的应用进展;最后分析了COFs在水处理领域中存在的一些问题,并展望了未来的发展方向。

纺织基材上图案化光子晶体的数码喷印法制备及其光学性能研究

为解决光子晶体结构生色墨水在喷印过程中易造成喷头堵塞的问题,从喷印设备和光子晶体结构生色墨水2方面进行研究,以提高喷印流畅性,实现高质量图案化光子晶体结构生色纺织品的制备和工业化应用。结果表明:使用15%的PS纳米微球分散液作为喷印墨水,在墨水体系中引入分散剂,可以保证墨水的分散稳定性,当加入0.2%分散剂3B时,墨水分散性良好,放置24 h后无聚集;通过加入较高浓度的保湿剂丙三醇,并在喷印设备上附加水封装置,可以减缓墨水中的纳米微球在喷印间隙以及喷印结束后喷头处因为水分蒸发而自发结晶,避免出现因为微球结晶而引起喷头堵塞现象;当保湿剂用量为5%时,墨水具有优异的保湿性能,连续喷印2 h后喷嘴仍然无堵塞问题;以15%的纳米微球分散液作为墨水进行喷印时,所印制的光子晶体结构生色图案颜色鲜艳明亮,具有明显的虹彩效应;通过在纺织基材表面涂覆特殊高分子层,所制备的图案化光子晶体具有优异的结构稳定性,为结构生色技术在纺织染整领域的实际应用开辟了新途径。

负载色素型胶体微球的结构生色墨水的制备

为了实现白色纺织基材的结构生色,在不对基材进行底色处理的前提下,利用数码喷印技术将含有色素的胶体微球墨水施加于基材上,经自组装构筑得到光子晶体结构色。采用三步法制备负载色素型胶体微球——分散染料/聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸)/聚(苯乙烯-N-羟甲基丙烯酰胺)(分散染料/P(St-BA-MAA)/P(St-MMA)),以其为主要组分并复配添加剂配置成结构生色墨水,将结构生色墨水应用于白色纺织品数码喷墨印花。分析分散染料/P(St-BA-MAA)/P(St-MMA)微球的性能,优化结构生色墨水体系,并将所配墨水在白色纺织品上进行数码喷印。结果表明:负载色素的胶体微球单分散性良好、粒径均一可控、球形度良好,具有良好的稳定性。当微球质量分数为1.5%、pH值为7、表面张力调节剂烯丙醇体积分数为0~0.5%、黏度调节剂聚丙烯酰胺体积分数为0~10.0%时,可制得喷印效果优良的负载色素型结构生色墨水;利用该墨水通过数码喷印可在白色基底的纺织品上制得色彩鲜艳的光子晶体结构色图案。该研究为白色底色纺织基材结构生色光子晶体的构筑提供了理论依据。