低强度超声强化酸水解对纳米纤维素尺寸分布的影响

采用低强度超声强化酸水解棉纤维的方法制备纳米纤维素晶体(NCC),探讨了超声功率、反应时间、反应温度及硫酸浓度对纳米纤维素尺寸分布的影响,并通过原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对其表面形貌和晶型结构进行分析表征。结果表明,在超声功率240 W、反应时间75 min、反应温度50℃、硫酸浓度60%的条件下所得NCC呈短棒状,得率为51.2%,长度在100~300 nm左右,占总尺寸分布的86.9%,直径约为20 nm,晶型为天然纤维素Ⅰ型,结晶度为87.8%。

纤维素纳米晶体制备工艺优化的研究

以微晶纤维素(MCC)为原料经硫酸水解制备纤维素纳米晶体(CNC)。采用单因素法结合正交试验系统地研究了硫酸质量分数、反应温度和反应时间对纤维素纳米晶体得率以及平均粒径的影响,并通过扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)、纳米激光粒度仪对CNC的性能进行了表征,揭示了酸水解制备CNC的机理。结果表明:CNC制备的最佳工艺参数为硫酸质量分数64%、反应温度45℃、反应时间90 min,在此条件下CNC的得率为24.6%,粒径为204.8 nm。CNC水悬浮液呈一种稳定的淡蓝色胶体状态,其微观形貌比较规整,呈短棒状,直径约10～20 nm,长度在150～300 nm之间;XRD结果显示CNC的晶型为纤维素Ⅰ型,结晶度为80.2%。

发泡聚丙烯动态缓冲性能分析

目的研究发泡聚丙烯材料的动态缓冲特性。方法对发泡聚丙烯材料进行动态压缩试验,分析密度、厚度、跌落高度对发泡聚丙烯动态缓冲性能的影响。结果发泡聚丙烯密度越大,动态压缩特性曲线最低点对应的加速度和静应力越大,最小缓冲系数越大。发泡聚丙烯厚度越大,曲线最低点对应的最大加速度越小,对应的静应力越大。随着跌落高度的增加,曲线最低点对应的最大加速度逐渐增加,静应力逐渐减小。结论在安全范围内,考虑到轻量化和成本因素,选择缓冲材料时需要综合考虑材料的密度、厚度以及实际的运输环境。

发泡聚丙烯材料的动态力学行为研究

目的研究发泡聚丙烯材料的厚度对其冲击性能的影响。方法对4种不同厚度的发泡聚丙烯材料进行动态压缩试验,分析其接触力、最大位移、最大应变以及吸收能,研究动态条件下发泡聚丙烯材料的力学性能。结果当冲击能一定时,增加发泡聚丙烯材料的厚度,其接触力会逐渐减小,接触时间会逐渐增加;冲击能和厚度一定时,厚度与最大位移、吸收能成正比例相关,但对最大接触力和最大应变无明显影响;任意厚度的发泡聚丙烯材料,其冲击能和厚度的增加会导致其最大接触力、最大位移、最大应变、吸收能的增加。结论在研究的冲击能量和厚度范围内,吸收能不受发泡聚丙烯材料厚度的影响,由冲击能决定。

正多边形外接填充圆形蜂窝异面动态缓冲性能

目的为了研究正多边形外接填充圆形蜂窝的缓冲性能,建立不同正多边形外接填充圆形蜂窝的冲击有限元模型,分析研究多边形填充对圆形蜂窝缓冲性能的影响。方法利用Ansys/LS-DYNA建立正三、四、五、六边形外接填充圆形蜂窝的有限元分析模型,用六水平等级法评价分析各有限元模型在异面方向不同冲击速度下的力学性能、变形模式和能量吸收特性。结果正多边形与圆形蜂窝产生了较强的耦合响应,使组合结构的接触载荷和总能量吸收值均大于两者单独冲击数值之和;正六边形外接填充圆形蜂窝结构的六水平等级评价均为A,优于其他组合类型,且在不同冲击速度下不同正多边形外接填充圆形蜂窝的评价结果大致相同;正六边形外接蜂窝结构在冲击载荷下存在3种变形模式,随冲击速度的变化而变化,蜂窝壁厚对其的影响较小。随着冲击速度和壁厚的增大,动态峰应力、密实化总能量吸收和比吸能均有一定程度的提升。结论在耦合效应和动态冲击载荷的综合作用下,正六边形外接填充圆形蜂窝结构的动态力学性能较其他3种结构更为优异;随着蜂窝壁厚和冲击速度的增加,正多边形外接填充圆形蜂窝结构的承载能力和吸能能力都得到增强。

密度对聚丙烯泡沫材料动态冲击性能的影响

目的以聚丙烯材料为研究对象,研究密度对其动态冲击性能的影响。方法对4种不同密度的聚丙烯材料进行动态压缩试验,分析接触力、位移和应变以及吸收能、比吸能的变化,从而研究动态条件下不同密度的聚丙烯材料的动态冲击性能。结果当密度一定时,最大接触力、最大位移、最大应变、比吸能随冲击能的增大而增大。当冲击能一定时,最大接触力随密度的增大而增大,最大位移、最大应变、比吸能随密度的增大而减小。结论考虑到轻量化以及成本因素,在安全范围内,选择缓冲材料时可以选择密度较小的聚丙烯材料。

铬鞣革中Cr(Ⅵ)含量的影响因素

综述了近些年国内外关于铬鞣革中Cr(Ⅵ)形成机理及其影响因素方面的研究现状及进展,重点介绍了生产过程的p H、加脂剂、抗氧化剂和储运环境中的温度、湿度、光照等对Cr(Ⅵ)含量的影响,介绍了不同检测方法及条件对Cr(Ⅵ)含量检测结果的影响。

DNA技术鉴别皮革和毛皮材质的研究现状与展望

皮革和毛皮经加工后,相似程度高,依靠传统的手摸眼看的鉴别方法鉴别难度大,DNA鉴别技术优势凸显,成为研究热点。综述了国内外从皮革、毛皮皮板和毛发纤维中提取动物DNA,进行PCR扩增和/或测序,用于鉴别动物种类的研究现状、存在问题和发展前景。从遗传学研究、与计算机技术融合、DNA降解情况等方面对DNA技术在鉴别皮革和毛皮领域的应用进行了展望。

透明木材制备方法研究进展

总结论述了木材的发色原因,透明木材复合材料的制备过、程方法及机理,比较了不同方法制备出来的透明木材在光学和力学性能上的差异,为透明木材复合材料的研究提供一定的理论基础。

微波水热法制备磺酸盐型Gemini表面活性剂及其表征

以十二酸单乙醇酰胺和马来酸单酯为原料,采用微波水热法制备了十二酸单乙醇酰胺马来酸双酯;然后用NaHSO_3对其进行磺化,制备了十二酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸双酯;最后通过-CH_2ClCOOH进行叔胺化,获得了磺酸盐型Gemini表面活性剂。采用单因素实验法分别对各步进行了优化,获得了最优的合成工艺。采用FT-IR、1H NMR对磺酸盐型Gemini表面活性剂的结构进行了表征,对其表面张力、润湿性、乳化力等性能进行了检测。结果表明,制得的磺酸盐型Gemini表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)为1. 61×10-4mol/L,表面张力(rCMC)为36. 7 mN/m,润湿时间为8. 87 s,乳化时间为415 s。与传统合成方法相比,微波水热法合成的磺酸盐型Gemini表面活性剂具有反应时间短、操作简单等优点。

木基电磁屏蔽材料研究进展

介绍了电磁屏蔽原理和电磁屏蔽效能测试方法;对不同木基电磁屏蔽复合材料制备方法的国内外研究现状进行了综述,总结了各种方法的优缺点,比较了不同制备过程得到的屏蔽材料在电磁屏蔽性能上的差异;并进一步对木基电磁屏蔽复合材料的研究趋势和应用前景进行了展望。

3D打印技术在糖足辅具中的应用与研究进展

使用糖足辅具可有效改善糖足患者足底压力分布,但传统批量生产的鞋垫无论是设计还是生产工艺都无法满足患者的足部个性化需求。使用3D打印定制糖足辅具可利用其快速成型的特点,对定制辅具进行优化设计,使其能在有效降低足底峰值压力的同时,节约时间和经济成本。文章综述了制鞋行业主要使用的3D打印技术、糖足及糖足辅具的应用现状及发展前景,为3D打印糖足辅具的设计提供研究方向。

其他类型表面活性剂在制革工业中的应用

简要介绍了几种其他类型表面活性剂(Gemini表面活性剂、天然表面活性剂、高分子表面活性剂、反应型表面活性剂、含氟表面活性剂以及有机硅表面活性剂)的结构、分类及性能特点,阐述了这几种其他类型表面活性剂在制革加工过程的浸水、脱脂、浸酸、鞣制、染色、加脂、涂饰等工序中的应用,并展望了发展前景。

基于微纳结构的高灵敏度柔性压力传感器

近年来,随着互联网和人工智能的发展和普及,轻薄便捷、电子性能优异的柔性压力传感器作为可穿戴电子设备的核心器件,拥有了越来越广阔的市场。柔性压力传感器具有灵活柔韧、可折叠、传感性能优异等优点,因而在电子皮肤、运动检测、医疗监测和人机界面等方面已引起广泛的关注。构筑微纳结构是提高压力传感器灵敏度和传感性能的关键。基于此,本文首先总结了高灵敏度压力传感器的传感机制(压阻式、电容式、压电式和摩擦电式)和关键性能参数(灵敏度、压力检测范围、检测限、响应/恢复时间、循环稳定性和线性度等),然后归纳了利用基材构建表面微纳结构(微凸结构、荆棘结构和褶皱结构)和利用导电材料构建微纳结构(微球结构、海胆状结构、蜂窝状结构)的柔性压力传感器的研究进展及其优缺点,总结了基于微纳结构的高灵敏度柔性压力传感器在脉搏监测、电子皮肤、运动检测和人机界面等方面的应用现状。最后,从今后应用的角度出发,概述了高灵敏度柔性压力传感器即将面临的挑战及未来发展方向。