纺织工程专业课程教学现状及存在问题探讨

纺织工程专业目前已经形成了相对较为完善的"大纺织"教学体系。对纺织工程专业课程教学现状进行了分析,发现多元化的大纺织教学存在流程长、设备多、原理抽象、课时不足、实验设备匮乏、毕业论文模式存在局限以及教学师资的工程背景不足等诸多问题,提出了解决问题的基本思路和方法。

纺织工程专业实践教学体系的构建

基于纺织工程专业的培养目标,突出高素质应用型人才的培养,建立了完整的实践教学体系,分析了实践教学总体内容以及实践教学体系特点,确立了纺织工程专业实践教学各个环节的实践内容、具体要求,分析了实践环节存在的问题,并明确了实施方案和解决措施。

磁控溅射纳米TiO_2抗菌PBT/PET面料的制备及性能

采用磁控溅射法制备纳米TiO2抗菌PBT/PET面料,并对其抗菌、服用性能进行分析表征。结果表明,PBT/PET织物TiO2薄膜与纤维表面结合牢度较好,溅射纳米TiO2镀膜PBT/PET织物具有优良的抗菌性,其金黄色葡萄球菌ATCC 6538、大肠杆菌ATCC 8099的抑菌圈宽度分别达到5.61mm和5.52mm。磁控溅射TiO2镀膜PBT/PET织物经洗涤30次和摩擦后6min的织物其抗菌性能稍有下降。经过磁控溅射纳米TiO2镀膜后,抗菌PBT/PET织物的刚柔性、透气性等服用性能没有明显的变化。

连续玄武岩纤维冷等离子改性处理性能研究

采用低温等离子体表面改性处理仪对玄武岩纤维等离子改性,对玄武岩纤维改性前后表面形貌SEM、表面浸润性以及回潮率等的变化进行测试、表征分析。结果表明,未处理的玄武岩纤维表面较为光滑,接触角滞后现象不明显,与树脂基体界面粘结效果不理想,回潮率为0.12%。比较处理时间5min、12min,等离子体改性处理15min刻蚀程度最大,表面最粗糙,回潮率增加到0.83%,而接触角差异达到37.57°,与树脂基体界面粘结效果最好。

羽毛绒水解工艺优化及其产物成膜性能

为研究废弃羽毛绒的水解工艺及产物性能,先将其机械研磨制备成微细粉体,再采用还原-氢氧化钠二步水解工艺制备羽毛多肽粉,探讨还原剂用量、水解温度、助剂等因素对多肽粉产率的影响,并对多肽粉进行成膜研究,采用FT-IR、XRD、DTG、SEM等手段对粉体、多肽粉、多肽膜进行表征;研究结果表明:还原-氢氧化钠二步水解工艺可提高多肽粉产率,单因素优化还原处理工艺为:巯基乙酸0.2 mol/L,温度80℃,尿素14 g/L,十二烷基苯磺酸钠2 g/L;将多肽粉溶于甲酸,可制备多肽膜,加入交联剂可提高膜的力学性能;SEM结果表明还原工艺对羽毛绒粉体有明显的刻蚀;FT-IR分析表明还原处理破坏了羽毛绒粉体二硫键;XRD、DTG结果表明多肽粉热稳定性略有下降,结晶状态发生改变。

丝素蛋白/聚乙烯醇复合膜的制备及其表征

为探讨离子液体共溶法对所制备丝素蛋白复合膜的结构与性能的影响,用离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([Amim]Cl)分别溶解脱胶蚕丝和聚乙烯醇粉末,然后将2个溶解体系按不同质量比共混后倒入成膜器,经甲醇浸泡去除[Amim]Cl后自然风干成膜。借助紫外分光光度计、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、光学接触角仪、紫外灯耐气候试验箱对复合膜的性能进行测试与表征。结果表明:[Amim]Cl共溶法成膜可提高丝素蛋白与聚乙烯醇组分的相容性,成膜过程中丝素蛋白组分向膜的表面迁移,并主要以Silk II构象存在;随着复合体系中丝素蛋白配比的增加,复合膜表面粗糙度增加,膜的亲水性能提升,同时还加速了复合膜的光老化进程。

羽毛多肽改性P(MA-AA)纳米纤维膜的制备及其表征

利用静电纺丝技术,制备了P(MA-AA)与羽毛多肽质量比分别为100/0、95/5、90/10、85/15、80/20复合纳米纤维膜。利用红外光谱和扫描电镜(SEM)对复合纳米纤维膜进行表征,分别利用电子强力机和表面张力仪对复合纳米纤维膜力学性能和亲水性能进行测试。SEM图分析表明:加入羽毛多肽后,纤维形貌得到很大改善,纤维的直径随着多肽含量的增加而逐渐减小;复合纳米纤维膜的断裂强度先增加后减小,断裂伸长率由156.5%减小到52.3%;羽毛多肽的加入显著提高了纳米纤维膜的亲水性能。

不同体系下羽毛绒的溶解性能及光谱特性

为开发利用羽毛绒蛋白资源,研究了其溶解性能,采用三元溶剂、溴化锂和离子液体([Amim]Cl)3种不同的溶解体系,测试不同溶解工艺参数下羽毛绒的溶解度,并通过纤维图像自动采集和识别系统监控羽毛绒在溶解过程中的形貌变化。结果表明:三元溶剂和溴化锂溶解羽毛绒时溶解度低,而[Amim]Cl能将羽毛绒全部溶解。采用紫外-可见分光光度计和傅里叶红外光谱仪对离子液体溶解体系进行测试,结果表明,羽毛绒溶于离子液体在312 nm处有特征吸收。基于特征吸收建立了羽毛绒蛋白的定量分析曲线,该曲线具有较高的测试精度;[Amim]Cl可打断羽毛绒蛋白二硫键,且不破坏蛋白质构象。

低温等离子体改性蚕丝织物涂料染色

采用低温等离子体处理蚕丝织物,以改善蚕丝织物涂料染色性能。通过测定K/S值、摩擦牢度、耐洗牢度、柔软度,结合扫描电镜表征纤维表面形态,研究低温等离子体处理对蚕丝织物涂料染色性能的影响,并确定最佳工艺条件。低温等离子体处理能有效改善涂料染色效果,最佳处理工艺条件为:功率150 W,时间5 min,真空度10 Pa。低温等离子体改性提高了蚕丝织物涂料染色的深度,各项牢度均有所提高,最佳工艺条件为:涂料50 g/L,黏合剂80 g/L,焙烘温度120℃,焙烘时间3 min。

偶联剂用量对玻璃纤维增强聚丙烯性能的影响及表征

研究了偶联剂用量对玻璃纤维增强聚丙烯复合材料力学性能的影响,并通过扫面电镜对玻璃纤维增强聚丙烯的界面及冲击断面进行研究。结果表明,玻璃纤维含量固定在35%时,偶联剂用量约为1%时,冲击强度最高。经偶联剂处理,可以明显增强玻璃纤维与聚丙烯基体的界面结合,改善复合材料的力学性能。

异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯的制备及表征

采用五氧化二磷法合成异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯,探讨了原料配比、酯化温度、酯化时间、水解条件对合成磷酸酯耐碱渗透性能的影响,结果表明,磷酸酯中单、双酯比例是耐碱渗透性能的重要影响因素,单、双酯比例越大,磷酸酯的耐碱渗透性能越好,同时通过试验得出了异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯最优合成工艺为:n(AEO)∶n(P2O5)=3∶1,酯化温度90℃,酯化时间4 h,水解前一次性加水,水解温度90℃,水解时间3 h,此工艺下合成磷酸酯的耐碱渗透性能最优。试验还采用FT-IR、HPLC对异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯进行了测试与表征,探讨了醚的酯化机制。

K_2CO_3活化法制备芋叶柄基活性炭的研究

以废弃的芋叶柄为原料,K2CO3为活化剂,制备芋叶柄基活性炭,考察炭化和活化工艺条件对活性炭吸附性能的影响,采用等温氮吸脱附测试、扫描电子显微镜(SEM)对样品材料进行了测试。结果表明:若以碘吸附值作为评价指标,最佳工艺条件为K2CO3浓度200g/L、活化温度850℃、活化时间35min,碘值为1930.4mg/g,BET比表面积为633.215m2/g,孔容为0.194cm3/g,孔径为18.45nm。以亚甲基蓝吸附值作为评价指标,最佳工艺条件为K2CO3浓度175g/L、活化温度875℃、活化时间35min,亚甲基蓝吸附值为298.8mg/g,BET比表面积为604.708m2/g,孔容为0.076cm3/g,孔径为18.533nm。

纯棉篷盖布涂料染色拒水拒油阻燃复合涂层

采用同浴涂层法对纯棉篷盖布进行涂料染色、拒水拒油整理、阻燃整理等复合功能加工,讨论了涂层配方和涂层量等对复合功能涂层效果的影响。并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱分析(XPS)、热分析(TG)等表征了纤维表面形态、表面元素以及热性能。结果表明,经过同浴复合功能涂层后,篷盖布拒水拒油效果达到4级以上,耐水压可达18.0 kPa以上,阻燃效果可达B1级,涂料染色湿摩擦牢度达到4级;纤维上氟和磷的含量明显增加,复合功能涂层后,同样存在3个裂解阶段,但各阶段裂解温度明显降低,且主要裂解阶段更为明显,残渣量明显提高。

再生纤维素纳米纤维膜的制备及其蛋白质分离性能

为将纳米纤维膜应用于蛋白质分离处理,用静电纺丝和化学改性方法制备聚丙烯腈/再生纤维素(PAN/RC)复合纳米纤维膜,通过扫描电镜、红外光谱、比表面积及孔径分析等对制备的复合纳米纤维膜进行了表征,并将制备的再生纤维素复合纳米纤维膜作为分离层,构建膜分离系统并分离纯化血清白蛋白,通过调节操作压力和过滤时间等影响因素,确定其分离纯化过程的最佳条件。研究结果表明:在操作压力为0.10 MPa、过滤时间为1.5 h条件下,再生纤维素复合纳米纤维膜对蛋白质的截留率达到80.04%,膜通量达到1.85 L/(m2·min),与商用聚醚砜超滤膜相比,在截留率差异不大的情况下,膜通量有了数倍的提升;同时再生纤维素复合纳米纤维膜具有优异的重复使用能力,并在使用的过程中保持良好的纳米纤维形态结构。

丙烯酸接枝淀粉的制备及其印花性能

采用丙烯酸(AA)单体对酸解玉米淀粉进行接枝,考察了丙烯酸单体与玉米淀粉剩基(AGU)配比、丙烯酸溶液pH值、引发剂用量、反应时间及温度对接枝产物接枝率、抱水性及黏度指数(PVID)的影响,并用红外光谱(FT-IR)对接枝产物进行表征。实验得出,丙烯酸接枝酸解玉米淀粉优化工艺为:n(AA)∶n(AGU)=2∶1,丙烯酸溶液pH值6、引发剂n(H2O2)∶n(FeSO4)=1.98∶1,n(H2O2)=0.529 mmol,接枝反应温度50℃,时间3 h。所得接枝产物接枝率为5.14%,羧基含量为4.02%;接枝产物的抱水性为10.5 mm,PVID值为0.34,各项性能与海藻酸钠相近,可作印花原糊用。

青桐韧皮化学脱胶与纤维性能分析

为充分开发利用当地纤维素纤维资源,采用化学脱胶工艺制备了青桐纤维,并对其韧皮成分进行了分析,测试分析了青桐纤维在干、湿态下的多项物理力学性能;借助扫描电镜、XRD对纤维的外观形貌,结晶度和取向度进行了研究,对比分析了纤维的聚集态结构。结果表明,青桐韧皮纤维素含量大于63%,果胶质和脂蜡质含量较高,经化学脱胶处理后青桐纤维残胶率为4.2%;纤维截面近似椭圆,没有空腔,纵向有沟槽和横节,具有较高的初始模量和较低的断裂伸长率,但其线密度较大,Segal法计算纤维的结晶度为64.54%,取向度为98.04%。

聚醚磷酸酯的制备及在湿布丝光中的应用

湿布丝光可提高碱液的渗透性,提高丝光效果,并且节约能源,但该工艺要求助剂具有很好的耐碱稳定性。通过考察合成条件对助剂性能的影响,如渗透性能、沉降时间和耐碱稳定性等,优化了丝光助剂异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯的合成条件,即异构十三醇聚氧乙烯醚与五氧化二磷的摩尔分数比为3∶1,分批投入五氧化二磷,酯化温度90℃,酯化时间4 h,水解前一次性加水,水解温度为90℃,时间3 h。用该产品进行湿布丝光,并与干布丝光进行比较,结果显示,湿布丝光工艺具有较好的丝光效果,并且对织物损伤小。

芒果种子纤维表面元素能谱及热性能表征分析研究

以台农1号芒果为原料提取制备芒果种子纤维,对芒果种子茎须和芒果种子纤维表面形貌及表面元素能谱、热学性能等进行表征分析及测试研究,为芒果种子纤维增强复合材料的制备做准备。结果表明:芒果种子纤维的处理去除了纤维表面大部分的残留果肉、木质素,蜡质和果胶等,纤维外观粗糙,呈现明显的竖纹沟槽状。芒果种子茎须和芒果种子纤维的表面主要元素为C和O,原子百分比分别达到了56.63%、40.29%和75.15%、24.02%,此外还包含一定的Cl和Fe等元素。热分析表明二者热解均可分为游离水及物理吸附水的损失阶段、热解的初始阶段、热解的主要阶段以及缩聚阶段等4个阶段,芒果种子纤维中自由水、结晶水均变少,低温部分质量损失很少,热解主要阶段损失质量占的比例极大且集中在相对较小的温度范围,缩聚阶段质量损失较少且时间短。

纳米TiO_2/ESBS电纺复合纤维的制备及抗紫外性能研究

利用甲酸将SBS中部分双键氧化为环氧基来制备ESBS,并采用红外光谱及环氧值测定表征。再将纳米TiO2和ESBS共混并利用静电纺丝法制备纳米TiO2/ESBS纤维膜,运用SEM对纤维形态表征并进行抗紫外性能测试。结果表明:ESBS抗紫外性能得到提高,纳米TiO2/ESBS纤维膜抗紫外性能得到进一步改善,其中,锐钛型纳米TiO2/ES-BS纤维膜平均UPF为43.9,金红石型纳米TiO2/ESBS纤维膜平均UPF为175.9。

棉织物的聚氨酯改性纳米TiO_2功能整理

采用聚氨酯改性纳米TiO2对棉织物进行抗紫外线整理,研究了整理织物的SEM、抗紫外线性能、拉伸性能、折皱回复角和透气性。整理织物用活性染料进行染色,以考察纳米颗粒与纤维结合的稳定性。结果表明,纳米TiO2与纤维以共价键结合稳定性较好,纳米颗粒不易流失。整理后织物的抗紫外线性能和折皱回复角增加,但拉伸性能和透气性降低。