Coolpass纤维导湿性能研究及其针织物开发

介绍了导湿的基本理论,并通过对分别用Coolpass、Coolbst、中空涤纶、Coolmax、负氧离子涤纶纱线编织的织物进行导湿性能测试,得出由Coolpass长丝纱线编织的织物导湿性能明显优于其他同类纤维纱线编织的织物。在此基础上,使用竹纤维和Coolpass纤维纱线开发导湿面料,经过测试比较得出,用竹纤维纱线为地纱,Coolpass长丝纱线为面纱编织的织物导湿性能不如纯Coolpass长丝纱线编织的面料,但要好于其他几种纱线搭配组合的面料,由于竹纤维属天然纤维,因此该面料的舒适性更好,适合制作舒适性功能服装。

竹原纤维与Coolpass纤维导湿快干针织物的开发

介绍了纤维导湿的基本理论和竹浆纤维及导湿快干纤维Coolpass的性能。由于竹原纤维和Coolpass纤维均具有良好的导湿快干性,利用纤维导湿快干性和差动毛细效应原理,编织了3种特殊双层结构的针织物,分别进行导湿性能测试,并就导湿性与单层结构针织物比较,发现部分双层结构针织物的导湿性很高。从这3种双层针织物中优选出导湿性能相对较好的针织物进行开发,具有较大的实用价值。

竹原纤维与Coolpass纤维导湿快干针织物的开发

利用竹原纤维与导湿快干纤维Coolpass（异型断面聚酯纤维）开发了3种双层导湿快干针织物．并分别测试了其导湿性能。研究结果表明：竹原纤维盖Coolpass纤维针织物、Coolpass纤维盖Coolpass纤维及竹原纤维针织物的导湿性非常好．在人体大量出汗时．汗液可以迅速扩散到织物表层．从而保持内层干爽舒适．因此这两类针织物适合制作运动服或强体力劳动的工作服;

玄武岩-聚乙烯醇纤维对再生混凝土抗冻性能的影响

为了推广再生混凝土在高海拔和北方寒冷地区的应用,对单掺、混掺不同体积掺量玄武岩纤维和聚乙烯醇纤维的再生混凝土进行质量损失率、相对动弹性模量、抗压强度损失率3项抗冻性能指标的探究,并用SEM对200次冻融循环后混掺纤维再生混凝土进行细观作用机理分析,最后结合响应面法对混掺纤维掺量进行优选。结果显示:外掺纤维能够提高再生混凝土的抗冻性能,而混掺纤维效果优于单掺纤维;2种纤维在试件内部呈网状分布,协同受力,与基体互相约束,很大程度限制了裂缝的扩展和数量;纤维优化结果显示当聚乙烯醇纤维与玄武岩体积掺量分别为0.170%和0.246%时,再生混凝土的抗冻性能最优。研究成果对玄武岩-聚乙烯醇纤维再生混凝土纤维掺量设计具有一定的借鉴意义。

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。

低频电压下含纤维素颗粒变压器油绝缘特性及影响因素

低频变压器是低频输电系统中的关键设备,低频电压下的绝缘特性对其设计及运行具有重要意义。该文为了研究低频电压下含纤维素颗粒的变压器油的绝缘特性,分别研究20、30、40、50 Hz四种频率交流电压下不同纤维素颗粒度(低、中、高)水平的变压器油击穿特性。同时,通过仿真及试验分析不同频率下变压器油中纤维素颗粒运动及积聚过程。研究结果表明,交流电压频率对变压器油中纤维素颗粒的成桥特性及击穿电压具有显著影响。随着频率的降低,纤维素颗粒向电极移动速度变慢并难以黏附在电极表面,减缓了纤维素颗粒在电极表面的积聚过程及杂质小桥的形成速度。相同频率交流电压下,变压器油击穿电压均随颗粒物浓度的升高而降低;相同纤维素颗粒浓度下,变压器油击穿电压随着频率的降低而增大。研究结果为低频变压器的设计及运行维护提供了基础数据支撑。

巨噬细胞向肌成纤维细胞转化促进LPS诱导的急性肺损伤模型小鼠肺纤维化

目的探讨巨噬细胞向肌成纤维细胞转化(MMT)在脂多糖(LPS)诱导的急性肺损伤小鼠肺纤维化过程中的作用。方法将21只小鼠分为7组:对照组、不同时间点LPS诱导小鼠早期肺纤维化(LPS-PF)模型组和不同时间点氯磷酸二钠脂质体(CL-LIP)干预组(n=3)。用HE、Masson染色评估各组肺纤维化程度;用免疫荧光检测MMT过程中CD68和α-平滑肌动蛋白(α-SMA)共标记阳性细胞数量。骨髓来源巨噬细胞(BMDMs)分为对照(Ctrl)组和转化生长因子-β1(TGF-β1)刺激组(n=3);用RT-qPCR检测各组α-SMA、纤连蛋白(FN)、人I型胶原蛋白(Col1)表达水平。用Western blot检测各组间α-SMA以及Smad同源物3(Smad3)、磷酸化的Smad3(p-Smad3)蛋白表达量。结果LPS-PF模型小鼠肺组织第7天Ashcroft评分较对照(Ctrl)组显著增高(P<0.01);但在CL-LIP组中肺纤维化程度较LPS-PF组明显减轻(P<0.05)。肺组织免疫荧光染色发现,CL-LIP组CD68α-SMA共标记阳性细胞数较LPS-PF组对应时间点明显减少(P<0.01)。体外实验中,TGF-β1刺激组48 h、96 h后α-SMA、FN、Col1较对应时间点表达量明显增加(P<0.01)。检测体内、体外实验中Smad3、p-Smad3的蛋白表达量,发现LPS-PF组(第7天、第10天)和TGF-β1刺激组(48 h和96 h)均较各自对照(Ctrl)组明显增加(P<0.01)。结论MMT具有促进LPS诱导模型小鼠肺纤维化的作用,其转化过程可能经Smad3调节。

沥青基碳纤维的制备工艺、反应机理及调控方法

沥青基碳纤维是重要的工程碳纤维之一,在航空航天、国防军工等领域具有广泛应用。沥青基碳纤维制备流程长、影响因素多,归咎于对其制备工艺、反应机理及调控方法的认识不足,迄今工业化生产强度性能优异的沥青基碳纤维仍面临诸多困难。以碳纤维生产流程为主线,针对原料预处理、沥青前驱体调制、熔融纺丝、预氧化及炭化与石墨化的现状、方法、机理及调控进行深入探讨分析。沥青基碳纤维的原料有煤系、石油系、生物质系、高分子系和纯化合物,原料预处理方法主要有蒸馏和萃取;沥青前驱体的调制本质是以氢转移反应和自由基反应并行的液相炭化反应,包括环化、芳构化、低聚和缩聚等复杂的反应过程。芳烃低聚物在高温下缩聚形成稠环芳烃片状大分子的基本结构单元,基本结构单元经过热运动不断聚集,形成聚集体;由于范德华力作用使基本结构单元相互堆叠,形成平行堆积体,进而通过层积、堆积等过程形成基本构筑单元聚集体。基本构筑单元聚集体在不同反应条件下可以转变为长程无序、短程有序的难石墨化结构,也可以转变为长程有序、短程有序的易石墨化结构。以煤系、石油系和生物质系物质为原料调制沥青前驱体时,因其反应活性好,通常选用设备简单、操作容易、成本低廉的热缩聚法;而当以萘、甲基萘等纯化合物为原料时,因其反应活性差,需要较高的温度才能引发自由基反应,故通常采用催化合成法。熔融纺丝宏观上起到塑型的作用,通过改变纺丝参数和喷丝板的形状分别可以调节碳纤维的直径和形状;此外,熔融纺丝对中间相沥青前驱体的重排分子作用尤为明显,使得石墨微晶更易沿轴向一维排列形成有序的石墨晶体结构。为使沥青纤维在炭化过程中不发生融化,需要将沥青纤维由热塑性转变为热固性,即通过轻微的氧化反应,让沥青中的稠环芳烃分子经历氧化、缩合、分解和脱水,从而形成特定的交联结构,最终在纤维结构中生成一定量的含氧官能团。炭化是使预氧化后的纤维经过复杂的化学反应和结构转变形成具有炭材料分子结构特征的碳纤维。炭化过程中,石墨微晶发生重排,非碳原子被移除,碳元素含量进一步升高;经过石墨化后,石墨晶体结构更加完整、取向度更高,使碳纤维向石墨纤维转变,强度性能更加优异。另外,针对沥青基碳纤维的突破方向,提出了从分子维度定向可控制备的思路;并为碳纤维生产过程中耗时耗能的预氧化步骤的优化改进提供了具体方法。

玄武岩纤维棒聚合物混凝土的弯曲韧性

研究了玄武岩纤维棒(BFB)的纤维增强指数I_(R)对玄武岩纤维棒聚合物混凝土(BFB-PC)韧性指标T_((2(n-1)))(n)的影响,通过分形理论探究了T_((2(n-1)))(n)与裂缝形貌的关系,并建立了弯曲韧性计算模型.结果表明:当IR=90.0时,BFB对BFB-PC的增韧效果最优,此时BFB-PC的弯曲韧性比未掺BFB时提升了8.39倍;BFB的增韧阈值为IR=37.5和IR=90.0;当IR相同时,与未掺聚合物的混凝土相比,聚灰比为0.06的BFB-PC T_((2(n-1)))(n)更高;IR越大裂缝形貌越复杂,T(2(n-1))(n)与裂缝分形维数呈二次函数关系;本文提出的弯曲韧性计算模型准确描述了BFB对PC梁的增韧作用,其试验值与理论值的相对误差小于15.00%.

以假性Bartter综合征为主要表现的囊性纤维化患儿3例并文献复习

目的总结以假性Bartter综合征(pseudo-Bartter syndrome,PBS)为主要表现的囊性纤维化(cystic fibrosis,CF)(CF-PBS)患儿的临床特征和基因变异,以提高对CF-PBS的认识。方法回顾性分析2018年1月—2023年8月在湖南省儿童医院确诊的3例CF-PBS患儿的临床资料并文献复习。结果3例患儿均在婴儿期起病,入院后检验示低钠、低钾、低氯血症和代谢性碱中毒,基因检测示CFTR基因存在复合杂合变异,均诊断为CF。文献检索33例CF-PBS中国患儿,起病年龄和诊断年龄分别为1~36月龄、3~144月龄,伴有反复呼吸道感染或持续肺炎29例(88%)、营养不良26例(79%)、发育落后23例(70%)、胰腺炎或可疑胰腺外分泌功能不全18例(55%);c.2909G>A是CFTR基因最常见的变异位点,等位基因变异频率为23%(15/66)。结论CF早期无典型的呼吸道症状,对于反复出现的低钠、低钾、低氯血症和代谢性碱中毒的婴儿,特别是同时存在营养不良、发育落后,需警惕CF-PBS可能,应尽早进行CFTR基因检测协助诊断CF。

端钩型钢纤维混凝土简支梁受弯承载力试验

为改善普通钢筋混凝土梁自重大、易开裂、承载力低等缺点,在混凝土中常加入钢纤维,端钩型钢纤维,作为常见的一种高性能钢纤维得到广泛关注,中外学者针对端钩型钢纤维混凝土的基本力学性能开展了较多研究,而对端钩型钢纤维混凝土受弯构件的正截面受力性能有待深入研究。为研究端钩型钢纤维混凝土简支梁受弯性能,制作4根端钩型钢纤维混凝土梁及1根普通混凝土梁,对其进行受弯性能试验,根据试验得到的破坏形态、承载力、荷载-挠度曲线、荷载-应变曲线,分析端钩型钢纤维体积掺量对试件受弯承载力及破坏形态的影响。结果表明:端钩型钢纤维混凝土简支梁与一般混凝土简支梁受弯过程类似,均经历了弹性、开裂、带裂缝工作、破坏4个阶段;端钩型钢纤维混凝土简支梁与一般混凝土简支梁受弯过程均基本符合“平截面假定”;端钩型钢纤维限制了裂缝的产生和发展,使得纤维混凝土梁变形能力增强;与一般混凝土梁相比,端钩型钢纤维混凝土梁抗裂性及极限承载力得到提高,且构件承载力与钢纤维体积掺量基本呈现正相关;基于试验数据,对现行规范中开裂弯矩及极限承载力计算公式进行优化,开裂弯矩方面考虑对截面抵抗矩塑性影响系数进行修正,极限承载力方面引入纤维混凝土正截面承载力影响系数ζ,经修正计算值可较好吻合试验值。

PE纤维与细橡胶颗粒对泡沫混凝土弯曲韧性的影响

研究了聚乙烯(PE)纤维及其与细橡胶颗粒复掺对泡沫混凝土弯曲破坏模式、峰值强度、能量吸收特性和弯曲韧性的影响,并结合孔结构分析和微观形貌观察探究了其作用机理.结果表明:PE纤维使泡沫混凝土出现多缝开裂模式,显著提升了其峰值强度、能量吸收能力和弯曲韧性;复掺细橡胶颗粒可以进一步提升泡沫混凝土试件的比能量吸收和弯曲韧性;掺入PE纤维可以降低泡沫混凝土的平均孔径;复掺细橡胶颗粒导致泡沫混凝土试件的平均孔径增大,联通孔增多,对其峰值强度有不利影响;PE纤维及细橡胶颗粒提升泡沫混凝土弯曲韧性的主要原因在于其削弱了裂纹尖端的应力集中,同时增强了能量耗散作用.

干湿循环作用下剑麻纤维加筋膨胀土的抗裂作用及影响因素

为研究干湿循环作用下纤维加筋膨胀土的抗裂效果,分别开展了素土和剑麻纤维加筋膨胀土的干湿循环试验,并采用图像处理技术提取试样表面裂隙参数,分析了剑麻纤维含量及长度、干湿循环次数、试样含水率对裂隙发育的影响.结果表明:1)剑麻纤维加筋膨胀土具有较好的抗裂性能,且剑麻纤维的掺入对膨胀土的裂隙率和裂隙平均宽度影响较大,相较于素土试样,最优加筋土试样的裂隙率和裂隙平均宽度均比素土试样减小了约1/2.2)纤维长度相同时,随着纤维含量的增大,裂隙率、裂隙总长度、裂隙平均宽度和分形维数均呈先减小后增大的趋势,且纤维含量为0.4%时各参数值最小;纤维含量相同时,纤维长度对各裂隙参数影响不大.3)随着干湿循环次数的增加,加筋土和素土试样裂隙参数均呈逐渐增大趋势,但纤维加筋土裂隙率和裂隙平均宽度的增大幅度均比素土小;从第5次干湿循环开始,各裂隙参数增长趋缓.4)单次脱湿过程中,试样含水率由20%降至10%时,裂隙急剧发育,且素土裂隙的发育对含水率的变化更加敏感,含水率低于10%时,随着含水率的减小,试样裂隙率变小并趋于稳定;相同含水率条件下,剑麻纤维加筋土具有更好的抗裂性能.5)剑麻纤维加筋膨胀土的抗裂机理主要表现在两方面,一方面是剑麻纤维的掺入增大了膨胀土的渗透系数,促进了试样内水分的均匀分布,减小了试样各处的胀缩差异;另一方面纵横交错的剑麻纤维约束了聚集体之间大孔隙的收缩.

钢-植物纤维混掺增强混凝土力学性能研究

在混凝土中加入外掺纤维材料可以有效改善混凝土的力学性能,几种外掺纤维通过一定的比例混掺增强混凝土的力学性能相比单一纤维单掺入有更好的增强效果。植物纤维广泛存在于自然界,且有产量大、易获取、环保且可再生等优点。选取竹纤维、剑麻和黄麻3种植物纤维与钢纤维混掺,通过试验分析钢-植物纤维混掺对混凝土劈裂抗拉、抗剪以及抗冲击性能的增强效果,并与单掺钢纤维进行对比分析,验证了钢-植物纤维增强混凝土力学性能的可靠性。同时通过对3种植物纤维与钢纤维混掺的掺入量和配合比进行影响分析,提出了钢-植物纤维混掺增强混凝土的优化方案,并提出响应掺入量、配合比的建议值,为试验研究和工程应用提供借鉴和参考。

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。

水性环氧树脂-聚丙烯纤维改性水泥基快速修补砂浆性能研究

为改善机场道面修补砂浆脆性大和粘结性能差等问题,本文利用水性环氧树脂(WER)、聚丙烯(PP)纤维和硫铝酸盐水泥(SAC)制备出一种快速修补砂浆,并对其工作性能、力学性能、阻尼性能和耐硫酸盐腐蚀性能进行研究。结果表明,PP纤维和WER可显著提高快速修补砂浆韧性和粘结性能,使得快速修补砂浆2 h抗压、抗折强度和粘结强度分别达到22.3,5.1和3.7MPa,满足民用机场规范要求,同时可改善快速修补砂浆的阻尼性能和抗硫酸盐侵蚀性能。

环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯复合材料的电磁吸波性能

为了制备具有一定电磁吸波性能的结构型吸波材料,采用喷涂法制备了负载石墨烯微粒的玻璃纤维预浸料,并通过热压罐成型工艺进行固化,制备了环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯吸波复合材料。研究了石墨烯含量对吸波复合材料电磁性能、吸波性能和力学性能的影响。通过三点弯曲测试结果可知,随着石墨烯含量的增加,环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯吸波复合材料的弯曲强度先增大后减小,弯曲弹性模量增大,但总体变化幅度较小。矢量网络分析仪测试结果表明,随着石墨烯含量的增加,环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯复合材料的介电常数逐渐增大,磁导率几乎不变,介电损耗正切角值逐渐增大。分析反射损耗计算结果可知,环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯吸波复合材料的吸波性能主要由复合材料的厚度和石墨烯含量决定,随着复合材料厚度的增大,反射损耗峰值逐渐朝低频移动;随着石墨烯含量的增加,复合材料的吸波性能逐渐增大。当石墨烯质量分数为2.5%、复合材料厚度为1.7mm时,环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯复合材料具有最佳的吸波效果,此时反射损耗峰值为-11.8dB,有效带宽为1.45GHz。

细聚丙烯纤维混凝土介观离散力学模型及其Ⅰ型断裂强度负效应机理

细聚丙烯(PP,直径小于100μm)纤维混凝土Ⅰ型断裂强度随纤维含量增加呈现先增后减的变化规律,其机理尚不明晰。而且由于纤维数量过多,现有数值方法无法精细刻画细纤维混凝土力学行为。对此通过考虑细PP纤维亲水性提升基体局部水灰比的强度正效应和纤维桥接力强度贡献低于砂浆的强度负效应,并引入纤维直径等效系数(rf),实现介观尺度细聚丙烯纤维混凝土(PFRC)力学行为模拟。研究表明:纤维直径等效系数(rf)建议小于10;当纤维微量添加时,细PP纤维提升基体局部水灰比,使基体强度上升,此时正效应高于负效应;随着纤维含量增加,由于纤维桥接力贡献无法补偿相应面积基体强度,负效应持续增长,PFRC宏观Ⅰ型断裂强度下降。

载中药聚乳酸多孔纳米纤维医用敷料

为构筑人体可吸收、抗菌消炎且轻薄柔软的可用于伤口愈合的医用敷料,以聚乳酸为原料,掺杂板蓝根(RI)、柴胡(BC)和茶多酚(GTP)等中药成分,采用氯仿与丙酮二溶剂体系,借助静电纺技术制备聚乳酸(PLA)多孔纳米纤维载中药敷料。通过扫描电镜、红外光谱仪、X射线衍射仪(XRD)和接触角测试仪等手段分析了载中药敷料的微观结构、润湿性能、保水吸液性、抗菌性以及体外降解性能等。结果表明:采用氯仿和丙酮二溶剂体系制备的载中药敷料其纤维具有多孔特征,纤维直径为747~1 550 nm。敷料中所载板蓝根、柴胡、茶多酚与聚乳酸间并未发生负面改性的化学反应。载板蓝根、柴胡、茶多酚的敷料在载药量为3%时对金黄色葡萄球菌抑菌率分别为79.2%、82.5%、75.7%,对大肠杆菌抑菌率分别为79.1%、80.2%、73.9%。同时,较纯聚乳酸敷料,载中药敷料具有较好的透气性和体外降解性,其保水吸液性均提高20%以上,适合用作伤口敷料。