Eco-friendly fractionation of natural straws:sustainable ultralong room-temperature phosphorescence and super anti-ultraviolet materials

We demonstrate a new green solvent consisting of ionic liquid and polyol to achieve a selective fractionation of lignin from biomass.The lignin from corn straw is rich in syringyl unit and phenolic hydroxyl group,resulting in excellent room-temperature phosphorescence(RTP)performance,antioxidation property and long-term photostability.Flexible film,fiber,aerogel and coatings with an ultralong RTP lifetime of 0.654 s are obtained.The lignin from corn straw completely blocks UV light of290–400 nm at an extremely low usage due to many p-coumarate units.When the content is as low as 1.54 mg/g,which is two orders of magnitude lower than the previous reports,the corresponding sunscreen cream has a super-high sun protection factor(SPF)of 183.9.More importantly,the lignin self-assembles into nanospheres of 250–350 nm,preventing penetration into the skin.Such easily-available,abundant,low-cost,safe and natural lignin provides an innovative avenue for sustainable optical function materials.

道路沥青紫外老化及抗老化材料研究综述

道路沥青材料在使用过程中由于长期受到太阳光紫外辐射作用会产生紫外老化现象,并且这种现象在紫外辐射强度高的地区更明显。紫外老化会使沥青的物理特性和化学组成发生改变,从而导致沥青黏塑性上升、低温和疲劳性能下降、使用裂缝增加,进而劣化路面的耐久性、影响沥青路面的运营品质和服役寿命。为了防止和延缓紫外老化的产生和发展,可在道路沥青中添加抗老化材料以增强其抵御紫外老化能力,同时延长沥青路面的使用寿命并降低其性能的衰变速率。本文阐述了基于自由基和胶体理论的紫外老化机理;从处理方式、光源与辐射强度选择等方面介绍了室内模拟老化试验条件;总结了紫外老化对沥青物理和流变性能、组分构成、微观形貌、特征峰和官能团等宏微观特性的影响;归纳了现行抗老化材料的优缺点和使用情况。分析表明后期可在老化机理深度、试验方法标准化、室外老化监测、微观数值模拟、抗紫外老化剂针对性和抑制紫外老化措施等方面开展进一步研究。

植酸/茶多酚整理棉织物的阻燃及防紫外线性能

为解决棉织物易燃烧和抗紫外线性能差的问题,提高其使用安全性,采用浸轧和喷涂结合的方法,通过植酸(PA)和茶多酚(Tea)协同作用制备了阻燃/抗紫外线棉织物,并研究了其阻燃、防紫外线、拉伸以及透气性性能。结果表明:质量分数2.5%的PA和25 g/L的Tea复合整理的棉织物,其质量增加率仅为13.3%,而极限氧指数LOI值从原棉织物的17.5%提高到30.4%,离火自熄;PA/Tea整理棉织物与原棉织物相比,不仅热释放速率峰值(PHRR)下降了78.2%,其总热释放量(THR)和热释放能力(HRC)也分别下降了70.8%和78.3%,这意味着PA/Tea整理棉织物可以降低火灾放热强度,阻碍火焰快速传播;整理后的棉织物对UVB和UVC区域的紫外线具有良好的吸收性能,在实现阻燃和防紫外线功能的同时,保留了85.1%以上的透气性。

羊毛织物的银杏黄素染色

银杏黄素对羊毛织物染色效果很好,生成的颜色产物在430 nm处有特征吸收峰。银杏黄素对羊毛织物的直接染色最佳工艺为:银杏黄素质量分数4%(omf),pH=5,染色温度80℃,染色时间60 min。采用媒染特别是后媒染工艺可起到增色效果,染色羊毛织物的色牢度可达到4级以上,比直接染色提高了1级以上,且染色织物具有较强的抗菌和防紫外线功效,UPF值达40以上,紫外线透过率小于5%,经20次水洗后抗菌率仍高于30%。

莨纱绸制备过程中织物结构与风格的变化

通过织物结构参数、表面形貌及风格指标等测试分析,探究莨纱绸制备过程中织物结构与风格的变化。结果表明:莨纱绸制备过程中织物经纬密无显著变化,但染色及涂泥整理后织物的平方米质量及厚度逐渐增加,砂洗后无明显变化。染色及涂泥整理后织物形成涂层结构,砂洗后有轻微的纤维损伤、起绒现象。染色及涂泥整理使织物柔软度减小,硬挺度和悬垂系数增大,砂洗后呈相反趋势;莨纱绸制备过程中织物的光滑度无明显差异。染色及涂泥过程中织物的K/S值逐渐增加,砂洗后变化较小,家用洗涤5次后织物的K/S值不降反增,各试样耐家用洗涤沾色牢度为5级,耐干/湿摩擦色牢度约为2级,需进一步改进以获得“经久耐穿”的织物风格。染色5次后织物的UPF值大于40,染色及涂泥过程中无显著变化,砂洗后骤增,具有优异的紫外防护性能。该研究为莨纱绸制备过程中织物结构与风格的变化提供了理论解释。

姜黄和黑米染料对柞蚕丝的拼色染色

为提高柞蚕丝织物的抗紫外线性能,同时获得较为齐全的色谱,采用天然姜黄染料及黑米染料对柞蚕丝进行同浴拼色染色,研究两种染料配比及FeSO_(4)后媒染处理对柞蚕丝颜色及抗紫外线性能的影响。结果表明,将姜黄染料和黑米染料进行拼色可以得到从黄色到暗红色等一系列色泽的染色柞蚕丝,FeSO_(4)媒染可进一步丰富柞蚕丝的色谱,得到暗黄、黄绿、暗蓝等一系列色泽;FeSO_(4)媒染试样染色牢度达到3级以上。与单一染料染色试样相比,同浴拼色染色试样的紫外线防护性能更佳,且FeSO_(4)媒染可以进一步提高试样的UPF指数,最高可达到45.88。

聚烯烃类温拌剂对LDHs改性沥青性能影响研究

文中以聚烯烃类温拌剂作为温拌剂,LDHs作为抗紫外老化助剂制备了不同掺量的聚烯烃/LDHs改性沥青.对聚烯烃/LDHs改性沥青的三大指标进行测试,以评估聚烯烃/LDHs改性沥青的物理性能.对聚烯烃/LDHs改性沥青进行黏度试验,来评估聚烯烃类温拌剂对LDHs改性沥青的降粘效果.使用动态剪切流变仪对老化前后的聚烯烃/LDHs改性沥青的流变性能进行测试,来评估聚烯烃类温拌剂对LDHs的抗紫外老化性能的影响.结果表明:聚烯烃类温拌剂能提高LDHs改性沥青的高温性能和抗形变能力,并且能大幅度降低LDHs改性沥青的黏度,但聚烯烃类温拌剂会降低LDHs改性沥青的低温性能.聚烯烃类温拌剂不会影响LDHs改性沥青的抗紫外老化性能,聚烯烃类温拌剂的最佳掺量为沥青质量的2%.

抗紫外多功能涂层改性芳纶的研究进展

介绍了芳纶的化学结构、紫外老化特性和机理,综述了抗紫外多功能涂层改性芳纶的研究进展。芳纶的表面涂层改性根据功能的不同,主要可分为抗紫外涂层、导电涂层、抗菌涂层、阻燃涂层、疏水涂层及多功能涂层改性。涂层剂的种类可分为无机纳米涂层、有机高分子涂层、有机-无机纳米材料复合涂层。针对芳纶不同的应用场景及需求,总结了功能化涂层改性方法的优势及存在的问题,指出芳纶抗紫外涂层应兼具多功能化、高耐久性、高效节能和环境友好等特点。

具有紫外吸收功能芳香微胶囊的制备及其在棉织物上的应用

采用界面聚合法制备了含有香茅油(CTO)和2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(BP-3)的聚脲微胶囊。该微胶囊具有香味和紫外吸收双功能,热稳定性好,封装效率高达85.3%。棉织物经微胶囊处理后,初始UPF值达到326.63;洗涤15次后,棉织物的UPF值依旧能达到40以上,并且CTO在棉织物上的残留量达到2 mg/g以上,说明该微胶囊具有良好的耐洗性。

增深剂对面料防紫外线性能的影响

文章根据低折射率树脂增深剂能减少纱线及面料表面反射光的特性,研究了增深剂种类、后整理工艺、面料规格对面料防紫外线性能的影响。结果表明:在不降低白度的情况下,添加增深剂有助于提升白色面料的防紫外线性能;增深剂种类不同,对面料防紫外线性能的提升程度不同,酯类增深剂对防紫外线性能的提升优于硅类增深剂;相比丝光和液氨整理后加入增深剂,退浆后加入增深剂对面料防紫外线性能的提升更大;焙烘加工不利于增深剂对面料防紫外线性能的提升;增深剂对不同规格面料防紫外线性能的提升程度不同,对斜纹面料的提升优于平纹面料。

20D超薄锦纶织物的抗紫外整理

为提高超薄锦纶织物的防晒性能,研究了锦纶长丝中TiO2含量、荧光增白剂用量、抗紫外整理剂及轧光整理对抗紫外效果的影响。结果表明:添加1.5%TiO2的全消光锦纶织物的UPF值可达13;使用3.5%荧光增白剂能进一步提高UPF值至32;无机紫外线屏蔽剂UV-A和有机紫外线吸收剂UV-B均能提高抗紫外效果,当二者以2∶4复配比、总质量分数为6%时,整理织物的抗紫外性能最佳,UPF值可达到80;轧光可显著提高锦纶织物的抗紫外效果。采用荧光增白剂、紫外线吸收剂和轧光组合整理的20D超薄锦纶织物,可获得优异的抗紫外效果,洗后UPF值达到300。

丁基胶抗紫外性能研究

参照GB/T 23457—2017《预铺防水卷材》的相关规定,以用于防水卷材的丁基胶为研究对象,分析了不同用量的紫外线吸收剂和光稳定剂配合使用对丁基胶抗紫外性能的影响;同时还探讨了不同紫外线吸收剂、光稳定剂配合使用对丁基胶抗紫外性能的影响;最后,讨论了不同颜色丁基胶抗紫外性能的差异。结果表明,与单一添加紫外线吸收剂或光稳定剂相比,二者配合使用更有利于丁基胶抗紫外性能的提高。同时,黑色丁基胶相比较于其它颜色,有更好的抗紫外性能。

紫苜蓿提取物抵抗光损伤的作用及其机理研究

目的:通过多种评价方法,探究紫苜蓿提取物(Medicago Sativa extract,MS)抵抗光损伤的作用及其机理。方法:通过体外清除ABTS自由基模型,高频蓝光(High-energy visible light,HEVL)照射角质形成细胞(HaCaT)产生ROS自由基模型,紫外线照射HaCaT后细胞活力、产生前列腺素E2(Prostaglandin E_(2),PGE_(2))和基质金属蛋白酶1(Matrix metalloproteinase 1,MMP-1)模型及HEVL诱导的人体皮肤损伤模型来验证MS的抗光损伤功效。结果:MS具有良好的抗氧化能力,其清除ABTS自由基的IC50为0.048%,质量分数为0.25%~0.5%的MS可显著减少HEVL照射下的HaCaT细胞中ROS活性氧的产生,质量分数为0.1%~0.3%的MS剂量依赖性地增加紫外线辐照损伤模型中细胞存活率,并降低PGE_(2)和MMP-1的表达量。在HEVL诱导的人体皮肤损伤模型中,质量分数为0.5%~5%的MS能明显降低皮肤红斑的形成,增加皮肤亮度,减少黑色素的生成。结论:MS作为一种植物来源的抗光损伤型原料,可应用于舒缓、修护及抗皱类功效宣称的产品中。

抗紫外助剂改善沥青老化延度的研究

以中海油生产的SZ36-170#沥青为基质沥青,以调入8种抗紫外助剂后形成的混合沥青为研究对象,先经历RTFOT短期热老化,再进行紫外老化,测试混合沥青的延度等指标变化,在此基础上优选出了两种具有抗紫外功能的助剂。筛选出的03#助剂在添加量为0.3%时,15℃延度增幅为58.6%。

低损耗紫外空芯反谐振光纤的设计与研究

通过仿真模拟设计了一种低损耗紫外空芯反谐振光纤。首先,基于有限元法,建立了紫外空芯反谐振光纤的理论模型。其次,通过调整光纤反射层和空气填充比例等参数,并采用反谐振效应控制光的传播和反射,进一步优化了光纤的性能和损耗值。最后,采用有限元法对设计的紫外空芯反谐振光纤进行仿真计算,可得光纤在传输波长为375nm时取得最小传输损耗,为0.00326dB/m,对应的在弯曲半径为5cm时的弯曲损耗为0.00625dB/m,并具有高效率和稳定的模式输出。该研究为开展紫外空芯反谐振光纤的高性能仿真设计提供了重要的参考和指导,并为实际应用提供了更多可能性。

大黄酸通过抑制p38 MAPK磷酸化减轻UVB诱导的皮肤光老化损伤

揭示大黄酸(rhein)对紫外线B(UVB)诱导的皮肤光老化损伤的影响及机制。将大鼠分为6组,分别为正常对照组(NC)、UVB组、低剂量Rhein组(L-Rhein)、中剂量Rhein组(M-Rhein)、高剂量Rhein组(H-Rhein)和高剂量Rhein+p38 MAPK激动剂Anisomycin组(H-Rhein+Anisomycin)。NC组大鼠仅剃毛,不照射,其他组进行UVB照射。大黄酸的给药途径为口服。大鼠共治疗8周。治疗结束后,分别测定各组大鼠的体重、表皮含水量、皮肤组织中氧化应激指标水平,并对皮肤组织进行HE染色和Masson三色染色,计算胶原体积分数(CVF)。通过RT-qPCR检测皮肤组织中TNF-α、IL-1β、IL-6、MMP-1、MMP-3和CollagenⅠmRNA水平。通过Western blotting检测皮肤组织中p-p38 MAPK和p38MAPK蛋白水平。结果显示,与UVB组比较,L-Rhein组、M-Rhein组和H-Rhein组大鼠皮肤p38 MAPK磷酸化水平降低,表皮含水量升高,皮肤损伤减轻,CVF升高,皮肤MMP-1和MMP-3 mRNA相对表达量降低,CollagenⅠmRNA相对表达量升高,皮肤SOD、CAT和GSH-Px水平升高,MDA水平降低,皮肤TNF-α、IL-1β和IL-6 mRNA相对表达量降低(P<0.05)。Anisomycin减弱了大黄酸的皮肤保护作用(P<0.05)。说明大黄酸通过抑制p38 MAPK磷酸化减轻UVB诱导的皮肤光老化损伤。因此,大黄酸可能是一种防治皮肤光老化的候选天然药物。

光稳定剂对高海拔地区用温拌沥青抗光老化性能提升研究

为评估光稳定剂对高海拔强紫外线地区用温拌沥青的抗光老化性能提升效果,选用Tinuvin770、UV-326以及纳米二氧化钛(TiO_(2))三种光稳定剂制备改性温拌抗光老化沥青,并对其进行三大指标、布氏黏度、低温弯曲蠕变以及时间扫描抗疲劳实验。结果表明,3种光稳定剂对温拌沥青的抗光老化性能均有较好的提升效果,TiO_(2)的改善效果最优;紫外线老化后,温拌沥青的黏度老化指数VAI、临界开裂温度T_(c)与光稳定剂的掺量呈反比,改性温拌抗光老化沥青的疲劳寿命最高达到2300次。推荐光稳定剂T770、UV326和纳米TiO_(2)的掺量分别为0.7%,0.7%和3%。

纳米二氧化钛多功能织物整理剂的制备与性能

采用溶胶凝胶法研制出纳米二氧化钛整理剂,通过浸轧的方式将其应用于棉织物的功能整理中。结果表明,整理后的棉织物抗紫外线性能优异,UPF值大幅度增加,且皂洗牢度好。同时,织物还具有较好的抗菌性能,细菌减少80%以上。此外,整理后织物的性能受织物结构、整理剂浓度的影响,织物越紧密、整理剂中二氧化钛浓度越高,织物的抗紫外线和抗菌性能越好。

改性蒙脱土对聚丙烯的抗紫外老化作用

研究了少量有机蒙脱土对聚丙烯力学性能及其耐紫外老化性能的影响 ,并用红外光谱研究了紫外辐照对均聚聚丙烯及其与蒙脱土的复合材料的基团变化情况。结果表明 ,添加少量有机蒙脱土可以使聚丙烯的模量和冲击强度以及耐紫外老化性能明显提高。

纺织材料抗紫外改性的研究进展

过度紫外线辐射对人体是有害的,很有必要利用纺织品来有效地阻挡其对人体的危害。因此,开发抗紫外纤维及其纺织品具有重要意义。本文简要介绍了纤维及其纺织品抗紫外辐射的原理、影响因素以及提高纤维及其纺织品抗紫外辐射功能的方法,对纺织材料抗紫外整理技术进行了讨论,着重介绍了表面改性、本体改性等抗紫外整理方法及其研究现状。此外,对目前较常用的抗紫外整理技术的优缺点进行了评价,并对这些抗紫外整理技术的发展方向进行了展望。