纺织基柔性吸波超材料研究进展

电磁污染等问题日益严峻,超材料的出现为操控以及防治高频段电磁波危害提供选择。近年来,对于超材料研究逐渐从刚性转向柔性,柔性超材料在应用上更具灵活性。纺织品作为具有特定性能的基础材料,由于其密度低、机械性能优良以及可设计性等特点,在电磁波防护和控制中得到广泛应用。纺织基超材料在电磁屏蔽领域具有广阔发展前景,文中以纺织基超材料加工工艺为分类依据,综述近年来纺织基柔性吸波超材料研究进展,对比总结各种工艺优缺点,为今后纺织基超材料进一步研究提供参考。

再生角蛋白凝胶对纺织退浆废水中浆料分子的吸附性能

为实现废弃角蛋白纤维资源的高值化循环利用,在采用“还原预处理-甲酸”溶解法获取角蛋白多肽并引入α-硫辛酸进行化学改性基础上,制备再生凝胶材料用于纺织退浆废水中浆料分子的吸附处理。借助扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱等测试技术对角蛋白凝胶的结构和性能进行表征。针对聚乙烯醇(PVA)和淀粉2种浆料,探究凝胶对不同浆料分子的吸附规律及机制。结果表明:角蛋白凝胶具有均匀的三维孔隙结构,其化学组成和官能团结构与原纤维基本一致,且结晶程度较高;该凝胶对溶液体系中PVA分子的吸附量和去除率分别为16.278 mg/g和30.013%,对淀粉浆料则可达到133.234 mg/g和28.868%;此外,吸附动力学和热力学研究显示,角蛋白凝胶对2种浆料的吸附规律均符合准二级动力学模型,其中对PVA分子主要为物理吸附作用,而对淀粉则可能存在化学吸附效果。

海水老化下类填充微穿孔板结构水下吸声材料的性能及其寿命预测

针对现阶段潜艇用水下吸声材料的低厚度强低频吸声的性能诉求,基于三维间隔织物,将兼具多孔和共振吸声特性的类填充微穿孔板(F-MPPL)结构引入常规空心微珠填充水下吸声材料(HBF复合材料)中,设计出新型三相复合水下吸声材料(F-MPPL复合材料)。鉴于海中复杂环境对水下吸声材料声学性能的影响,采用人工海水浸泡的方法对F-MPPL复合材料进行海水老化,结果发现老化12个月后的F-MPPL复合材料平均吸声系数下降了13.6%。同时,基于海水老化下孔隙率和穿孔率的变化对最终宏观模型仿真结果的影响,对F-MPPL复合材料的水下吸声性能寿命进行预测发现,模型可准确预测材料吸声峰值的位置,但对材料吸声系数峰值的大小预测稍有偏差。研究结果可为各类水下吸声材料的吸声性能老化研究提供实践经验,并为F-MPPL结构在海水老化下的长期寿命预测及性能优化提供理论参考。

3D间隔织物/改性空心微珠复合材料吸声性能研究

将3D经编间隔织物加入到空心微珠增强聚氨酯基复合泡沫塑料中,制备出新型3D间隔织物/改性空心微珠复合材料,并对所加入微珠进行界面改性,以改善其与聚氨酯基体的界面结合及吸声性能。采用阻抗管传递函数法对4种具有不同规格的试样进行吸声系数测试,对试验结果分析可知,改性后微珠在一定程度上提升此种新型复合材料的吸声性能,改性S60微珠增强的复合材料样品吸声性能更优。此外,该复合材料在中低频率下的吸声系数要小于高频率下的吸声系数。

氧化锑(Sb_(2)O_(3))纳米材料的制备及应用现状

综述了近些年Sb_(2)O_(3)纳米材料的制备方法、工艺及其应用的研究进展,并对其未来发展前景进行了展望。目前,Sb_(2)O_(3)纳米材料的制备方法可分为固相法、气相法和液相法三大类,以机械球磨法、低压蒸汽法、等离子法、醇解法、化学还原法和静电纺丝法为典型代表,上述方法兼具高效且稳定等优点,但也存在能耗大、制备过程复杂及力学性能较差等局限性。Sb_(2)O_(3)纳米化后可显著提升其耐磨性、折射率、质子电导率等,可被拓展应用于阻燃剂、传感器及半导体等领域。针对目前Sb_(2)O_(3)纳米材料性能难以显著提升且无法单独使用等问题,其未来发展方向将在现有技术基础上加以研究创新,有望在Sb_(2)O_(3)纳米纤维上获得优异的力学性能,并实现性能显著提升的同时提高其实际应用性。

间隔织物/聚氨酯水声材料的海水老化研究

潜艇已成为现代水下作战的重要工具,其水下隐身性能主要依靠各类水下吸声材料所实现。将经编间隔织物实现的类填充微穿孔板结构水下吸声材料(WKSF-SF水下吸声材料)和空心微珠填充水下吸声材料(SF水下吸声材料)在人工海水环境下浸泡1年后,研究了海水老化对其压缩性能和水下吸声性能的影响规律。结果表明,WKSF-SF水下吸声材料受海水老化后,压缩强度和水下吸声系数均随浸泡时间逐渐下降,且在0~4个月下降较快。这是因为聚氨酯基体多孔结构的破坏、空心玻璃微珠表面点状腐蚀以及复合材料各界面之间的脱粘共同造成的结果。

3D织物/气凝胶多功能复合材料的制备与性能分析

为了提高气凝胶力学及吸声性能,拓宽其应用范围,将3D间隔织物(WKSF)填充到海藻酸钠(SA)气凝胶中,制备了WKSF增强SA气凝胶(WESA)复合材料。研究了不同面组织的WKSF和不同质量分数的SA对WESA复合材料声学、力学和隔热性能的影响。结果表明:SA质量分数为3%时,WKSF面组织结构为菱形网孔的WESA复合材料具有更好的中低频吸声性能;WKSF的加入可显著提升WESA复合材料的力学性能。同时,加入WKSF后,复合材料仍具有良好的隔热性。

In_(2)O_(3)纳米材料的制备及研究现状

综述了近年来氧化铟(In_(2)O_(3))纳米材料的制备工艺及研究现状,并对其发展进行了展望。In_(2)O_(3)纳米材料制备方法主要包括溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、模板法、水热法及静电纺丝法等,其中溶胶-凝胶法因其制备周期长、过程复杂而逐步被新技术取代;化学气相沉积法和模板法均存在原料成本高的问题;水热法对于参数调控较多,实验可重复性低;静电纺丝法可制备多种形态的In_(2)O_(3)纳米材料,但产品强度低、独立使用性不高,无法大规模生产。In_(2)O_(3)作为优异的半导体材料,在气体传感器、太阳能电池及光催化领域具有良好的应用前景。在未来In_(2)O_(3)纳米材料的发展中,可从新型结构设计及满足独立使用方面进一步探索。

3D打印纺织服装的应用及研究进展

文章从3D打印技术的原理及特点出发,介绍了3D打印技术的类别、工艺及打印产品等。阐述了纺织服装3D打印材料的研究现状,分析了3D打印纺织织物的结构及特点、3D打印织物组织结构装配服装、3D打印纺织服装与色彩及3D打印纺织智能服装。最后对3D打印技术在纺织服装领域发展的局限性及发展趋势进行了分析,可为3D打印技术在纺织服装中的进一步研究提供参考,优化纺织服装产品的性能.

蛋白质吸附用静电纺丝纳米纤维材料研究进展

综述了静电纺纳米纤维蛋白质吸附材料的研究进展,简要介绍了蛋白质吸附原理和蛋白质吸附性能的影响因素,具体分析了无机、有机及有机/无机相结合等不同组分静电纺纳米纤维的蛋白质吸附性能。蛋白质吸附的影响因素包括蛋白质的物理化学性质、吸附载体表面性质及环境因素。静电纺无机纳米纤维蛋白质吸附材料具有比表面积大、孔隙率高等特性,在蛋白质吸附应用中发挥着重要作用;静电纺有机纳米纤维蛋白质吸附材料通过疏水基团或疏水改性,表现出优异的吸附性能;静电纺有机/无机复合纳米纤维蛋白质吸附材料结合有机纤维疏水特性与无机纤维高孔隙结构,可显著提高蛋白质吸附效果。建议加强对多组分复合纤维蛋白质吸附材料的开发,进一步提升静电纺纳米纤维蛋白质吸附材料的吸附性能,并拓展静电纺丝纳米纤维在生物领域的应用。

基于铁氧体的多元复合吸波材料的研究综述

综述了吸波材料的吸波原理,对铁氧体与无机材料、有机材料以及有机无机材料复合后的吸波性能进行了总结与分析,为铁氧体多元复合吸波材料的发展提供了新的思路和发展方向,最后总结了复合吸波材料的特点并对未来发展进行了展望。

网孔结构3D打印面料的制备及力学性能研究

为提升3D打印面料的服用性能,探究3D打印面料的组织结构和力学性能的关系,以柔性聚乳酸为材料,通过熔融沉积成形技术制备出3种网孔结构3D打印面料,并对打印面料的拉伸性能、撕破性能及顶破性能进行测试表征。结果表明:3种网孔结构3D打印面料表面平整,无疵点,网孔效果明显,表面无焦黄现象,无脱散现象。3种网孔结构3D打印面料的拉伸性能、撕破性能及顶破性能均与面料网孔中的网格宽度呈正比。当网格宽度相同时,对于纵向断裂强力,菱形组织最小,仿纬平针组织最大;对于横向断裂强力,仿纬平针组织最小,仿平纹组织最大;对于纵向撕破强力,菱形组织最小,仿平纹组织最大;对于横向撕破强力,菱形组织最小,仿纬平针组织最大;对于顶破强力,菱形组织最小,仿纬平针组织最大。

荧光壳聚糖纤维的制备及性能探讨

以乙酸为溶剂,壳聚糖为原料,铝酸锶掺杂铕和镝(SrAl_(2)O_(4)∶Eu^(2+), Dy^(3+))为荧光分子,NaOH/无水乙醇混合溶液为凝固浴,通过湿法纺丝制备了荧光壳聚糖纤维。研究了壳聚糖浓度、SrAl_(2)O_(4)∶Eu^(2+), Dy^(3+)含量、凝固浴比例纺丝参数变化对荧光壳聚糖纤维的表面形貌、力学性能、荧光性及耐环境稳定性的影响。结果表明,在牵伸速度为28 mm/s,牵伸倍数为1.2的室温条件下,控制壳聚糖浓度为3.5 wt%、SrAl_(2)O_(4)∶Eu^(2+), Dy^(3+)含量为3%、凝固浴(35 wt%NaOH溶液∶无水乙醇)体积比为5∶5,制备的荧光壳聚糖纤维力学性能优,荧光强度高,耐环境稳定性好。

角蛋白凝胶新型制备技术及对重金属离子吸附性能研究

毛纺产业每年会产生大量废弃纤维及废旧制品,这些资源若无法有效处理将会造成资源浪费及环境污染等诸多问题。提取羊毛纤维中富含的角蛋白并制备为再生凝胶材料,是实现废弃资源高值化循环利用的重要途径之一。但由于羊毛复杂的化学结构及加工技术的不足,现有研究中角蛋白凝胶普遍存在制备率低或机械性能差等缺陷,难以实现产业化生产。基于此,对羊毛角蛋白的提取技术和凝胶制备方法进行了探究,并将制得的凝胶用于重金属离子吸附研究。实验中利用“还原预处理-甲酸法”提取角蛋白多肽,对还原预处理的工艺进行了优化。研究结果表明还原预处理工艺最优条件为TCEP质量分数100 g/L,浴比1∶10,处理时间2 h,处理温度80℃。经该工艺预处理后,纤维在甲酸中的溶解率可高达70%。随后,利用“透析-冷冻法”制得孔隙结构较均匀的角蛋白凝胶并将其用于铜离子和锌离子的吸附性能研究。结果显示在特定条件下,凝胶材料对两种重金属离子的吸附量和去除率均可达到0.06 mg/g以及40%左右,具有一定的研究和开发价值。

涤纶/黏胶纤维复合针刺非织造布的制备及疏水整理

以聚酯纤维和黏胶纤维为原料,混合成网后通过针刺工艺制备具有多孔隙的三维结构的涤纶/黏胶纤维复合针刺非织造布;然后,选用氟化后的纳米SiO_(2)颗粒和SiC颗粒对非织造布进行表面进行疏水整理,并对试样的克重及厚度、化学结构、微观形貌、机械力学性能、疏水性能等进行研究,分析原料配比对产品各项性能的影响。结果表明:纤维表面富含大量的纳米SiO_(2)颗粒和SiC颗粒,且适当提高涤纶纤维的含量,可改善试样的机械力学性能和疏水性能。基于以上良好的性能,涤纶/黏胶纤维复合针刺非织造布可用于防水领域。

柔性电容式压力传感器性能优化的研究进展

柔性电容式压力传感器具有低能耗、高灵敏度、高稳定性等优点,在可穿戴设备、电子皮肤等柔性电子领域受到广泛关注。概述了以复合介电层和微结构设计为代表的柔性电容式压力传感器灵敏度提升方法,并介绍了柔性电容式压力传感器在追求高灵敏度和宽检测范围方面通常采用的多级复合结构、复合机制和混合响应策略,最后对柔性电容式压力传感器发展趋势进行了展望。

可穿戴纤维基能源转换器件研究进展

随着智能可穿戴设备的普及,其能源供应问题愈加突出,一种绿色且高效的供能系统有待被研发。纤维基能源转换器件凭借着其优异的可集成性和宏观可调性,在柔性穿戴领域受到了越来越多的关注,有望成为解决新一代能源供给问题的有效方案。为进一步深化对纤维基能源转换方案的认识,本文主要回顾了压电、热电和磁电纤维基能源转换器件的最新研究与应用进展,重点讨论了压电纤维、热电纤维和磁电纤维的制备方法、性能分析和可穿戴应用,最后提出了纤维基能源转换器件在应用中所面临的问题与挑战,并对其未来的发展趋势进行了展望。

智能纤维及智能针织产品的发展与应用

智能纤维及智能针织产品是一项蓬勃发展的领域,随着先进技术及材料的发展,智能针织产品为人们的生活提供了诸多的便利。探讨当前智能纤维材料及智能针织产品的最新进展和趋势。首先,介绍了智能纤维的特点、分类和生产方法等,包括智能变色纤维、形状记忆纤维、智能调温纤维、光导纤维、电子智能纤维以及智能凝胶纤维。然后,分析了智能针织产品的生产技术以及应用领域。最后,探讨了智能纤维和智能针织产品存在的问题和面临的挑战,并且给出了未来智能针织产品的发展方向。通过深入研究和创新,智能纤维及智能针织产品将为我们的生活带来更多可能性,促进智能生产与生活的实现。

“纳米沟壑”状PVDF多孔纳米纤维蛋白质吸附性能研究

以静电纺丝技术结合固相分离法,以PVDF为主体,分别以PEG、PVB为造孔剂制备出兼具疏水性能和优异蛋白质吸附性能的多孔PVDF-G、PVDF-B纳米纤维膜,结果显示当造孔剂为PVB时,即“纳米沟壑”状PVDF-B多孔纳米纤维膜的力学性能最高可达7.12 MPa,其纤维“纳米沟壑”状多孔结构分布均匀,且水接触角为119.3°,纤维膜整体对牛血清白蛋白吸附性能高达325μg/cm^(2)。基于本研究开发的“纳米沟壑”状蛋白质吸附纳米纤维材料,将为后续开发高性能蛋白质提纯材料提供一种新思路,该项研究有望拓展静电纺有机纳米纤维在生物医药、疾病诊断、免疫检测等领域的应用范畴。

香精微胶囊壁材的研究进展

香精微胶囊能有效提高香精芯材的稳定性并延缓释放,而香精微胶囊壁材对其性能及应用有重要的影响。综述用于制备香精微胶囊的不同壁材,包括天然高分子材料、半合成高分子材料以及合成高分子材料,重点分析不同材料的优缺点以及对香精微胶囊制备及应用的影响,并对香精微胶囊壁材发展趋势进行展望,指出应根据实际要求选取合适壁材并将多种材料结合开发高性能壁材。