结构参数对石英纤维针刺毡防隔热和力学性能的影响

为开发具有良好防隔热和力学性能的高性能石英纤维毡,基于传热数学方程,预测了石英纤维毡的厚度对其隔热性能的影响规律;为提高纤维毡的力学性能,探究了在纤维毡中添加不同层数的石英纤维布对其力学性能的影响规律;此外还探讨了针刺密度对石英纤维毡隔热性能和力学性能的影响。结果表明:石英纤维毡传热模型与实验吻合度可达94.8%;石英纤维毡厚度提升2 mm,其隔热性能提高20℃左右;添加石英纤维布可以显著提高纤维毡断裂强力和撕破强力;针刺密度可以提升纤维毡力学性能,但针刺密度过大会破坏纤维毡结构,使其力学性能下降。

涤纶织物全生物基阻燃抗熔滴涂层的构建

为赋予涤纶织物良好的阻燃性能和抗熔滴性能,采用生物质植酸和壳聚糖为原料,通过层层自组装工艺对涤纶织物进行壳聚糖/植酸(CS/PA)全生物基阻燃抗熔滴涂层整理,并对整理前后涤纶织物的表面形貌、阻燃性能、热稳定性、燃烧性能、白度及其阻燃机制进行分析。结果表明:整理后涤纶织物表面均匀沉积了CS/PA涂层,极限氧指数由21.0%升高至28.3%,具有良好的阻燃性能,在垂直燃烧测试中织物能够自熄且无熔滴,损毁长度由16.0 cm降低为7.6 cm;热稳定性和燃烧性能得到改善,最大热释放速率降低52.0%,总热释放量下降33.3%;CS/PA涂层主要通过膨胀型阻燃机制提高涤纶织物的阻燃性能;整理后涤纶织物白度下降了2.5%,为利用环保和无有机溶剂方法制备全生物基阻燃抗熔滴涤纶织物提供了实验依据。

极端环境下恒温晶体振荡器的传热过程仿真

晶体是恒温晶体振荡器的核心部件,需要保持温度恒定不变,外部环境温度的巨大变化必将影响晶振输出频率信号的稳定性。根据恒温晶体振荡器的工作状态和机制,建立其在稳态下传热过程的数学模型,探究晶体在高低温环境下的热稳定性,重点分析不同环境温度下功率管输出功率对晶体温度的影响,并利用恒温晶体振荡器实际运行过程中的数据进行验证。结果表明通过仿真得到的数据与实测数据基本一致,当环境温度分别为-40℃、25℃和70℃时,要使稳定后的晶体温度恒定为85℃,相应功率管稳定后的输出功率应为3.95 W、1.42 W和0.74 W。通过调节功率管的输出功率来使晶体在极端环境下达到预设温度并保持恒定,进而使晶振有较高的频率稳定度和较低的相位噪声水平,保证高精度的时钟信号输出。

层层自组装在涤纶织物阻燃整理上的应用

为解决涤纶易燃和燃烧熔滴现象,开发阻燃涤纶纺织品,总结了层层自组装法在涤纶织物阻燃整理方面的相关研究。对国内外涤纶织物层层自组装法阻燃整理的研究现状进行了梳理,包括非膨胀型阻燃涂层和膨胀型阻燃涂层。概述了层层自组装与其他后整理技术的应用。总结和展望了层层自组装在涤纶阻燃整理上的研究。指出:研究多功能型、耐久型、绿色环保型、高效的层层自组装方法是今后的技术突破和发展方向。

柔性增强二氧化硅气凝胶的研究进展

传统二氧化硅气凝胶隔热性能优异、制备工艺成熟,但固有的脆性严重限制了其推广使用。阐述了近年来硅气凝胶柔性增强方面的研究进展,通过详细分析现有柔性增强研究中存在的问题,提出组分增强时要通过适当选择硅烷前驱体,并将其与有机聚合物或纤维复合来构建柔性网络骨架,实现化学结构和网络骨架的调控;在工艺优化方面,详细介绍了仿生干燥技术和3D打印技术2种新工艺。最后,根据柔性气凝胶的未来发展方向,对突破常压干燥技术、开展聚合物交联或纳米纤维增强制备结构有序可控的柔性复合气凝胶进行了展望。

阻燃防水多功能涤纶篷布的制备及其性能

为提高篷布的阻燃、抗熔滴及防水性能,以涤纶帆布为基布,采用有机阻燃剂、无机阻燃剂和防水涂层胶对涤纶帆布进行阻燃整理及防水整理,制得多功能阻燃防水涤纶篷布。探究了TF-11氮磷阻燃剂质量浓度、十溴二苯醚和无机阻燃剂三氧化二锑的质量分数及质量比对阻燃性能的影响,测试了整理后篷布的续燃阴燃时间、损毁长度、静水压值及断裂强力,并借助热重分析仪、扫描电子显微镜分析了多功能篷布的阻燃抗熔滴性及表面形貌。结果表明:TF-11氮磷阻燃剂质量浓度为150 g/L,十溴二苯醚与三氧化二锑质量比为2∶1且占树脂总量的30%时,制备的篷布阻燃效果可达离火自熄程度,损毁长度缩短至5.5 cm,并且无熔滴现象,防水性能优异,静水压值为5.1 kPa,满足篷布对于阻燃和防水性能的要求。

防污自洁聚偏氟乙烯膜的制备与表征

基于荷叶效应原理,利用聚偏氟乙烯(PVDF)溶液涂膜构筑微米结构,采用氧等离子体诱导化学沉积的方法在PVDF膜表面构筑纳米结构.利用扫描电镜、原子力显微镜、X射线光电子能谱仪及接触角测量仪等研究了PVDF膜表面的微结构及化学组成与疏水性能的关系.结果表明:PVDF溶液涂膜后可形成直径约为8μm的乳突,膜表面与水的接触角为88°;化学浴沉积法可在PVDF膜上生成刺状线性网络纳米结构,该表面与水的接触角为157°,滚动角为4°;化学气相沉积法可在PVDF膜生成鸟爪状的纳米结构,与水的接触角为155°,滚动角为4°.集灰试验证明,用两种沉积方法制备的PVDF膜表面均具有良好的防污自洁性能.

低温固化有机硅耐高温涂层织物的制备

为降低有机硅树脂固化的温度和时间,利用环氧树脂对自制有机硅低聚物进行改性,并进一步在改性硅树脂中添加铝粉、高岭土及白炭黑等功能填料制备复合有硅树脂溶液,将其涂覆在玻璃纤维织物表面,最终制备出具有低温固化功能的隔热涂层玻璃纤维织物.结果表明:环氧树脂分子侧链上的仲羟基与有机硅低聚物发生了接枝反应,环氧基团的保留也为涂层过程中实现低温固化提供了条件;改性硅树脂在700℃时的残留质量为66.2%,具有良好的热稳定性;复合有机硅树脂涂层后的织物可在60℃下烘10 min,完成固化过程,烧蚀试验表明涂层后织物的隔热性能显著提高.

织物结构对安芙赛纺织品阻燃性能的影响

为提高安芙赛阻燃纤维织物的阻燃性能,采用极限氧指数法研究机织物纱线线密度和捻度、织物组织、经密、织物面密度等参数对其阻燃性能的影响。结果表明:双层织物的阻燃性能优于单层织物,极限氧指数均大于31.0%;双层织物的密度、纱线线密度、捻度越大,极限氧指数越高。此外,对安芙赛非织造布阻燃性能的研究结果表明:安芙赛非织造布极限氧指数随面密度的增加而提高;当安芙赛纤维与阻燃涤纶混合制备阻燃非织造布时,安芙赛纤维的含量应高于60%;当安芙赛纤维与羊毛纤维混合制备阻燃非织造布时,安芙赛纤维的含量应高于25%。

环保型耐高温涂层织物的制备与性能研究

为制备受热熔融或分解后放出毒害气体低于致毒量的高性能热防护织物,通过在苯甲基有机硅树脂溶液中添加多种填料,利用改性的复合有机硅树脂溶液制备了玻璃纤维涂层织物.探讨了填料粒径及偶联剂等对涂层液存贮稳定性的影响,并对涂层织物的热防护性能和物理性能进行测试.结果表明:涂层后织物的烧蚀隔热性能显著提高,涂层织物为不燃材料;在不超过600℃受热30 min,其性能稳定;遇热释放的烟气中仅有少量的CO和NO_x,其含量远远低于制毒量;涂层后织物具有良好的强力、拒水、拒油及抗静电性能.该涂层织物在产业用和建筑领域将具有广阔的应用前景.

化学浴沉积法制备防污自洁聚偏氟乙烯膜

基于"荷叶效应"原理,利用聚偏氟乙烯(PVDF)涂膜构筑微米结构,氧等离子体诱导化学沉积法构筑纳米结构。采用接触角测量仪、原子力显微镜及X光电子能谱仪等研究了PVDF膜表面的微结构及化学组成与疏水性能的关系。结果显示,PVDF溶液涂膜后可形成直径8μm的微球,甲基三氯硅烷修饰的PVDF膜与水的接触角为157°;二甲基二氯硅烷/甲基三氯硅烷混合液修饰的PVDF膜的表面接触角为155°,滚动角2°;集灰实验证明,两种修饰方法制备的PVDF膜均具有良好的防污自洁性能。

隔热耐烧蚀玻璃纤维织物的制备

为制备隔热耐烧蚀玻璃纤维织物,在苯甲基硅树脂溶液中添加无机填料制备复合有机硅树脂溶液,对玻璃纤维织物进行涂层.采用隔热性能测试、热重分析和烧蚀试验等手段研究了玻璃纤维织物的隔热和耐烧蚀性能.结果表明：在硅树脂溶液中,添加各类填料的较优质量分数为白炭黑10％、云母粉5％、硅灰石粉2％～5％、三氧化二铬5％;按照正交试验最优配方制得的涂层玻璃纤维织物在1 000℃火焰上烧蚀,织物背面温度达到200℃所需要的时间为8.4s,明显高于普通玻璃纤维织物所需要的3.0s.

碳纤维织物在热流冲击下的热传递数值模拟

为研究纺织材料在热流冲击下的热传递性能,以碳纤维平纹织物为例,利用电子显微镜获得纱线的几何结构参数、经纬纱交织路径及横截面形状,建立碳纤维织物单元结构模型,基于传热学的基本方程,利用有限元法数值求解织物厚度方向上的温度随时间变化曲线。结果表明:利用创建的热流冲击下织物热传递数值模型可预测织物背面温度随时间变化的情况;试验验证发现,利用数值模型计算获得的织物背面温度随时间的变化趋势与试验结果一致,当织物表面分别施加热流密度为1 319 W/m 2和1 103 W/m 2时,织物背面温度的模拟值和试验值的平均相对误差分别为6.64%和3.28%。说明所建立的数值模型能较好地反映碳纤维平纹织物动态传热过程,可为高温热流冲击下隔热耐烧蚀织物的开发和性能优化提供理论参考。

海藻酸钠-壳聚糖相变储热微胶囊的制备

海藻酸钠和壳聚糖都是价廉环保的天然高分子材料,具有广阔的应用开发前景.以海藻酸钠-壳聚糖为壁材,复合醇为芯材,通过乳化固化法制备相变储热微胶囊,解决了脂肪醇在相变过程中的泄露问题.探讨了芯材用量、碳酸钙用量、乳化体系和壳聚糖浓度等对微胶囊储热性能的影响,利用扫描电镜、激光粒径分析仪、DSC和测试步冷曲线等手段对微胶囊进行表征.结果表明,制得微胶囊的相变温度为37.9℃,调温区间为37.9～40.8℃,相变潜热为52.8 J/g,芯材包封率为44.7％.

热防护织物技术的研究进展

本文首先阐述了织物中热传递的3种方式,综述了目前热防护织物在消防服、战训服、防熔融铝液喷溅防护服、防电弧服、焊接毯等方面的性能要求和制备技术进展;针对目前热防护织物制备过程中主要依靠大量热防护性能实验的问题,本文提出基于纱线的交织结构建立织物的三维几何模型,利用数值模拟预测织物的隔热性能,具有简单、快捷、成本低、环保等优势,是热防护纺织材料设计、开发及性能评估的重要方法之一。

超疏水棉织物的简易制备技术

为制备超疏水棉织物,利用烷基氯硅烷对棉织物进行气相沉积,在棉织物表面生成具有微观粗糙结构的低表面能物质聚硅氧烷,再结合织物本身的屈曲结构,使棉织物具有超疏水自清洁性能,制备方法简易,成本低且不需要昂贵的设备。采用扫描电镜、接触角测定仪、集灰试验等手段观察棉织物的表面形貌,并研究其超疏水和自清洁性能。结果表明:当甲基三氯硅烷(MTS)与二甲基二氯硅烷(DDS)体积比为5∶1,MTS与DDS的总体积为8～10 mL,气相沉积时间为120 min时,制得棉织物表面的接触角达152.3°,滚动角为2.7°;集灰试验表明,沉积后的棉织物具有良好的自清洁功能。

染整试剂对安芙赛纤维阻燃性能的影响

为提高安芙赛阻燃纤维织物的阻燃性能,采用测试极限氧指数和热重分析等方法研究染整试剂,如硫酸、氢氧化钠、染料等对安芙赛纤维阻燃性能的影响。结果表明:硫酸和氢氧化钠会显著降低纤维的阻燃性能。采用热重法讨论酸、碱对安芙赛纤维阻燃性能影响的机制。通过染色实验进一步验证了碱剂的影响。结果表明:安芙赛纤维宜用直接和活性染料染色;中性盐、双氧水对阻燃性能影响不明显;安芙赛纤维适合选用阴离子型助剂。

大麻纤维草酸铵-酶联合脱胶工艺

为开发绿色高效的大麻脱胶工艺,提出了草酸铵-酶联合脱胶,采用正交试验优化草酸铵脱胶工艺,并与经传统化学脱胶工艺、化学-酶联合脱胶工艺处理后大麻纤维的脱胶效果进行比较,得到草酸铵-酶联合脱胶最佳工艺条件:草酸铵质量浓度为4.0 g/L,保温温度为100℃,保温时间为50 min。结果表明:经最佳工艺处理后大麻纤维的残胶率为2.34%,低于经传统化学脱胶后大麻纤维的残胶率12.88%和化学-酶联合脱胶后大麻纤维的残胶率8.43%;草酸铵-酶联合脱胶后大麻纤维中木质素质量分数由8.10%(大麻原麻)下降到0.94%,断裂强度为10.31 cN/dtex,且白度优于传统化学脱胶工艺和化学-酶联合脱胶工艺处理后的大麻纤维。

纳米材料在防护纺织品中的应用研究

文中探讨纳米材料在防护纺织品中的应用及发展趋势,详细介绍纳米材料的特性,包括小尺寸效应、表面效应、量子尺寸和宏观量子隧道效应,并对纳米材料在防护纺织品中的研究现状进行综述,介绍其在电磁屏蔽、抗菌、抗紫外线、阻燃和隔热方面的研究进展,最后对纳米材料未来的发展趋势进行展望,新型的环境友好型纳米材料以及同时具有抗菌、抗紫外、抗静电和阻燃等多功能纺织品的开发成为未来的发展方向,从而推动防护纺织品的发展。

阻燃粘胶织物的组织结构对其阻燃性能的影响

研究了阻燃粘胶织物的纱线号数、捻度、织物克重及组织等与阻燃性能的关系,结果表明:纱线号数越大、捻度越高、织物克重越大,织物阻燃性能就越好;阻燃粘胶纤维与阻燃涤纶混合制成的无纺布,阻燃粘胶纤维的用量应高于60%;阻燃粘胶与羊毛混合制成的无纺布,阻燃粘胶纤维用量高于25%,具有明显的阻燃效果。