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。

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。

EHD喷墨打印硅橡胶/碳纳米管涂层织物的制备及性能研究

文章选用涤棉针织物为基材,将不同质量分数的硅橡胶(SR)/碳纳米管(CNTs)溶液通过电流体动力(EHD)喷墨打印的方式喷涂于基材上,得到SR/CNTs涂层导电织物,并探讨了CNTs质量分数对涂层织物性能的影响。随着CNTs质量分数的增加,导电织物上沉积的CNTs变多,力学性能和导电性能得到改善。其中,用质量分数为9%的CNTs溶液沉积的导电织物,在平行于线圈方向上,拉伸强度最大为14.40 Mpa,导电织物的电学性能最佳,工作范围可达111.10%,灵敏度系数最高为2.49。该导电织物具有优异的电学性能,在智能可穿戴领域具有广泛的应用前景。

棉织物的柠檬酸与有机硅复合整理

为了提高棉织物的疏水性能和抗皱性能,采用柠檬酸与侧链乙烯基聚硅氧烷(相对分子质量5000)改性聚丙烯酸酯(PASi)作为复合整理剂对棉织物进行整理。研究了复配种类、用量、焙烘温度和时间对织物抗皱性能、疏水性能、白度、透湿性能的影响。结果表明:柠檬酸与PASi复配使用,用量均为10 g/L,160℃焙烘3 min时,整理织物的缓弹折皱回复角达到200.0°,Hunter白度达到92.75%,水接触角达到111.55°,透湿量达到3443.74 g(/m2·d)。此时织物的抗皱与疏水复合整理效果最好,且水洗后织物的性能基本不变。

静电纺聚氨酯纳米纤维膜的制备及其性能研究

静电纺丝技术是制备纳米纤维膜的一种比较简单而且常用的技术。对静电纺丝技术制备聚氨酯(TPU)纳米纤维膜的最佳纺丝条件进行探索。此外,对制备的TPU纳米纤维膜进行了力学性能和介电性能的表征。结果表明,在纺丝液质量分数为12%、电压20V、接收距离15cm、THF与DMF的体积比为5∶1的条件下,制备的TPU纳米纤维膜表面无珠粒、纤维直径均匀,纺丝效果最佳。与纯TPU薄膜进行性能对比,TPU纳米纤维膜的断裂伸长率和拉伸强度远低于纯TPU薄膜,前者的介电常数比后者略低,但是前者的弹性模量低于后者。制备的TPU纳米纤维膜可以应用于气体过滤领域。

基于反蛋白石结构的功能性薄膜制备及应用研究进展

作为光子晶体的一种典型结构,基于反蛋白石(IO)结构构筑的功能性薄膜呈现典型的周期性排列,除具有微孔大小均一、孔隙率高、孔径易灵活调控等优势外,还具有一些特殊的光学性质。近年来,IO结构膜引起了检测、防伪、药物输送、过滤等领域的广泛关注。本文首先概述了IO型膜的结构特点和光学特性,然后重点介绍了IO结构膜的制备方法并将其概括为“三步法”和“两步法”,接着详细总结了IO型膜在结构生色、传感器、电致变色、光催化和医学载体五方面的应用进展,最后对其未来的研究方向和发展趋势作出了展望。本研究可为IO型功能性薄膜的推广和应用提供策略支撑。