SiO2原位掺杂聚偏氟乙烯纳米纤维膜的制备及其性能

为提高聚偏氟乙烯(PVDF)的压电性能,以PVDF和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和丙酮为混合溶剂,利用原位复合溶胶-凝胶法和高压静电纺丝技术制备纳米SiO₂原位掺杂PVDF复合纳米纤维膜,并分析纳米纤维膜的表面微观形貌、化学结构、力学性能以及压电性能等。结果表明:复合纳米纤维膜的面密度与厚度随TEOS质量的增加而增加;静电纺丝使PVDF中部分α相转变为β相,纯PVDF纳米纤维膜的β相含量是PVDF粉末的1.54倍,为(31.42±0.62)%;且原位掺杂SiO₂后β相含量进一步提高,拉伸强力与输出电压均呈先增大后降低的趋势,当TEOS质量为1.643 g时PVDF纳米纤维膜β相含量最高为(42.59±0.62)%,原位掺杂PVDF纳米纤维膜拉伸强力最大为(8.03±0.19) N,输出电压最高为(2.33±0.13) V。     

聚氨酯/二氧化硅复合超细纤维膜的制备及其防水透湿性能

为制备具有防水透湿性能的超细纤维膜,在聚氨酯(PU)纺丝液中添加疏水二氧化硅(SiO₂)颗粒,制备PU/SiO₂复合超细纤维膜。通过软件模拟分析了纺丝液浓度和纤维膜厚度对纤维膜孔径的影响,根据静态水接触角、静水压、透气率和透湿率分析了复合超细纤维膜的防水透湿性能,并讨论了不同质量分数SiO₂对PU/SiO₂复合超细纤维膜防水透湿性能的影响。结果表明:复合纤维膜的孔径随着纺丝液浓度的增加而增加,随着纤维膜厚度的增加而减少;当SiO₂质量分数为9%、PU质量分数为18%时,PU/SiO₂复合纤维膜的静态水接触角达到131°,静水压为6.4 kPa,透气率为33.4 mm/s,透湿率为8.065 kg/(m²·d);该条件下复合纤维膜断裂应力为4.16 MPa,断裂伸长率为184%,与纯PU膜相比具有较好的尺寸稳定性。     

纳米SiO2对玄武岩纤维的表面改性

为提升玄武岩纤维与基体的界面相容性,采用偶联剂KH550改性后的纳米SiO₂对玄武岩纤维表面进行粗糙化改性处理。分析了改性前后玄武岩纤维的表面形貌和化学结构,研究了纳米SiO₂质量分数对玄武岩纤维力学性能、摩擦因数、吸湿性能的影响。结果表明:经纳米SiO₂改性后,玄武岩纤维表面的粗糙度和比表面积增大,摩擦性能和吸湿性能显著增加,在纳米SiO₂质量分数为5%时,玄武岩纤维摩擦因数由0.255提升至0.280,透湿率也提高至0.65%;与未改性的玄武岩纤维相比,改性后的玄武岩纤维表面出现了C—H键,且Si—O—Si键对应的振动峰强度变强,提高了纤维表面的极性;改性后玄武岩纤维的拉伸力学性能有一定提高,随着纳米SiO₂质量分数的增加,玄武岩纤维的力学性能先上升后下降,当纳米SiO₂质量分数为3% 时,其拉伸断裂强度最高可达40 cN/tex。     

纤维基介孔SiO2药物载体的构建及其释药性能

为研究纤维基载药介孔SiO₂纳米粒子的释药性能,采用溶胶-凝胶法制备介孔SiO₂,并采用静电纺丝技术制备了负载介孔SiO₂的聚己内酯(PCL)纤维膜,在介孔SiO₂纳米粒子中装载抗菌药物盐酸环丙沙星,于酸性条件下分别探讨了盐酸环丙沙星在纳米粒子和复合纤维膜中的释放性能及释放机制,并对2种药物释放模型进行动力学研究。结果表明:介孔SiO₂纳米粒子的成型受pH值影响较大,在可成型范围内,随着pH值的增大,纳米粒子的粒径逐渐增大;随着介孔SiO₂比例的增加,PCL复合纤维的细度逐渐下降;盐酸环丙沙星在单独纳米粒子和复合纤维膜中的释放都具有初始释放速率大,后期释放缓慢的特点,12 h内在2种载体中的累积释放率分别可达到55.51%和16.53%;扩散是药物在2种载体中释放的主要机制。     

浙江工程学院研制成功新型功能性防护服

由浙江工程学院国际时装技术学院与杭州耀运布业有限公司共同研制开发的新型功能性防护服获得浙江省专家的一致认可 ,于今年 6月通过了省级鉴定。来自浙江省经贸委、杭州市经委和省市疾控中心、省市药监局等部门的权威专家对被誉为“人体第二层皮肤”的新型功能性防护服所具有的病菌阻隔可靠性、穿着透气舒适性和能多次洗涤重复使用等功能给予了充分肯定。这种新型功能性防护服采用了拥有自主知识产权的复贴面料 ,经过高科技工艺处理的超纤维布质材料研制而成。在此次鉴定之前 ,该产品已在国家权威检验中心进行了性能指标检测 ,检测结果表明…     

静电纺聚四氟乙烯/二氧化钛光催化纳米纤维膜的制备及其应用

针对光催化剂二氧化钛(TiO₂)难回收、传统载体材料性能不稳定等问题,以聚四氟乙烯(PTFE)为成膜聚合物,以聚乙烯醇(PVA)为纺丝载体,引入纳米光催化剂TiO₂,采用乳液静电纺丝法制备PTFE/PVA/TiO₂初生纤维膜,然后经烧结得到负载型PTFE/TiO₂光催化纳米纤维膜。通过形貌观察、孔径、孔隙率以及疏水性能测试,考察TiO₂质量分数对纤维膜结构与性能的影响。结果表明:随着TiO₂固含量的增加,纤维膜直径均匀性有所降低,平均孔径增大;将纤维膜用于减压膜蒸馏实验,通量最高达35 L/(m²·h),截盐率稳定在99.98%以上;在光催化降解质量浓度为10 mg/L的亚甲基蓝染料水溶液过程中,经紫外线照射5 h后,染料降解率达99%;经重复使用后,PTFE/TiO₂纳米纤维膜仍能保持良好的结构与光催化性能。     

应急救援类防护服装发展现状与趋势

为提升应急救援类防护服装的功能及舒适性能和优化设计提供基础数据和科学依据,从应急救援防护服的面料选择、服装结构设计以及主要测试方法3个方面,阐述了应急救援类防护服装的发展现状。归纳总结出应急救援防护服装设计的基本流程为确定应用需求、明确重点防护对象、设计初始方案、初始设计方案评价及确定最佳方案。指出目前应急救援防护服的研究瓶颈是功能兼顾困难、标准建立复杂以及舒适性评价精度控制难,预测了应急救援防护服在差别化高性能纤维、多功能智能化防护系统、更高的穿着舒适度以及健全规范的测试评价系统方面的发展趋势。     

可降解型PHBV/PBAT/TiO2抗菌纳米纤维膜制备

为制备一种可生物降解型抗菌纳米纤维膜,对PHBV与PBAT混纺纺丝液的质量分数和质量比以及加入抗菌剂纳米TiO₂的质量分数进行探究。通过扫描电子显微镜、傅立叶红外光谱、差示扫描量热分析、力学性能测试和亲水性能测试,结果表明,PHBV/PBAT质量比为50∶50、质量分数为13.0%时纳米纤维膜具有良好纤维形态并具备一定的力学性能和疏水性。其中添加1.0%的TiO₂的PHBV/PBAT/TiO₂纳米纤维膜的断裂伸长率由137.5%增加到203.1%,并且疏水性显著提高。抗菌结果表明,其具有优异的抗菌性能,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率高达98.0%以上。     

闪蒸纺纳微米纤维非织造技术的研究进展

为拓展纳微米纤维的制备方法,拓宽防护服面料的来源,对闪蒸法制备纳微米纤维非织造布及其用于防护服的研究进展进行综述。介绍了闪蒸纺丝所用原料的种类及目前存在的问题,对纺丝工艺、纺丝过程及产品进行阐述;总结了闪蒸纺丝技术国内外研究现状及趋势,分析了闪蒸非织造布的特点和应用;讨论了闪蒸非织造布防护服的分类以及目前使用中存在的问题;最后提出闪蒸纺丝技术是目前发展前景良好的纳微米纤维非织造布制备技术,闪蒸非织造布可作为一种理想的防护服面料,发展该技术对提高我国非织造行业技术水平,保护人民生命健康具有重要意义。     

中空二氧化硅粒径对PAN纤维膜隔热性和柔软度的影响

为了探究隔热填充物中空二氧化硅(SiO₂)粒径大小对静电纺丝制备的纤维膜导热系数和柔软度的影响，设计制备不同粒径的中空SiO₂微球；采用单轴静电纺丝的方法将中空SiO₂填充于聚丙烯腈(PAN)纤维膜中，制备中空SiO₂微球/聚丙烯腈(PAN)复合纤维膜。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、热常数分析仪等仪器对中空SiO₂微球形貌、复合纤维膜的形貌、导热系数和柔软度进行观察、测试和分析。结果表明：自制中空SiO₂微球、粒径均匀、形貌规整，且在纤维内部具有良好的分散性；少量添加中空SiO₂微球，即可以显著提高复合纤维膜的隔热性能，在同等体积含量下，减小粒径有利于增加复合纤维膜的隔热性能。与纯聚丙烯腈纤维膜导热系数0.0480 W/(m·K)相比，填充了130 nm中空SiO₂微球的复合纤维膜导热系数为0.0359 W/(m·K),降低了25%。且中空SiO₂微球粒径小，可以使复合纤维膜保持更高的...     

国内外医用防护服结构与功能的比较与分析

为优化医用防护服的结构设计,拓宽材料来源,提高其防护功能,对近期国内外医用防护服构造及功能的研究进展进行综述分析。对比了5种常用医用防护服面料的优缺点,比较了中国、美国和欧盟医用防护服标准以及世界主流品牌医用防护服性能的差异。聚四氟乙烯复合面料在满足防护要求的同时,舒适性更好;液体阻隔性是影响防护服防护功能的主要因素;医用防护服应满足中指圈设计、自粘合式拉链门襟以及胶条密合边缝的前沿设计要求。最后针对医用防护服亟待解决的问题,从国家、技术、防护服本身3个层面对医用防护服未来发展方向进行展望。     

医用防护服的构效特点及其研发趋势

为深入了解医用防护服的研究现状,从医学需求出发,分析了经“三拒一抗”功能整理的纺粘-熔喷-纺粘(SMS)复合材料防护服、微孔薄膜/非织造布复合材料防护服、闪蒸法非织造布防护服以及正压生物防护服的使用场合、设计制备技术、结构功效特点以及防护机制。研究认为:SMS复合材料的舒适性较好,微孔薄膜/非织造布复合材料的防护性较好,而闪蒸法材料的综合性能优异,在舒适性和防护性之间达到了理想的平衡状态;医用防护服关键制备技术在于高性能聚四氟乙烯膜的规模化生产以及闪蒸工艺国产化技术的突破,同时,纳米技术可为新型材料的研制提供新的思路;正压生物防护服未来的发展方向为功能通用化、监控自动化和使用信息化。     

电动自行车骑行防寒服的研制与性能评价

为提高电动自行车骑行时的热舒适感和腿部灵活性,应用高性能的材料,采取分体式款式和多开口结构,设计开发了新型电动自行车骑行防寒服。基于真人着装实验,将新型防寒服与一款现有防风衣进行对比,首先在5 ℃和50%相对湿度的冷环境中通过皮肤温度测量和主观感受评价测试服装的保暖性,其次采用视觉模拟评分法评价服装的工效性。实验结果表明:在骑行过程中,穿着新型防寒服的平均皮肤温度显著高于防风衣,主观热感和热舒适感较防风衣有明显改善;新型防寒服的裤装设计会影响穿脱便捷性,但显著提高了腿部运动灵活性,更适用于具有脚踏功能的电动自行车骑行。     

医用防护服的热湿舒适性与人体疲劳度的关系

针对医护人员长时间穿着医用防护服工作导致体感闷热潮湿、疲劳增加、工作效率降低的问题,设计真人穿着试验,分析人体的热生理和主观感觉参数,从医用防护服的热湿性能角度分析对人体疲劳度的影响。试验结果表明:搭配短袖套装的防护服热湿舒适性最好,搭配长袖厚款套装的防护服热湿舒适性最差;穿着不同热湿性能的防护服在进行不同强度的运动中对人体疲劳度的影响不同,穿着防护服在静坐状态下,人体疲劳程度差异较小;在低、中、高强度运动和恢复状态下,防护服热湿舒适性越差,人体疲劳程度越深;平均皮肤温度、心率、能量代谢当量参数与主观疲劳感呈显著相关性,通过回归分析得到疲劳感与心率的模型,心率可以反映人体的疲劳程度。     

消防服外层织物热防护性与舒适性综合评价

为保证消防服具有良好的热防护性能和较好的热湿舒适性能,选取7种消防服用外层织物为研究对象,测试了织物热防护性能及舒适性能相关指标,分析了织物原料及性能参数等因素对热防护性能与舒适性能的影响,并阐述其影响规律;采用模糊综合评判的方法综合评价织物热防护性能与舒适性能。结果表明：织物的热防护性能与其原料组成、织物厚度及紧度相关,舒适性能主要与织物密度、紧度以及织物厚度、面密度有关;在测试的7 种织物中芳纶防静电防护织物的综合性能最佳,而腈纶/ 棉混纺防护织物的性能较差。     

医用防护服的发展现状及趋势

后疫情时代,为了给医用防护服的生产、使用、科研攻关和标准制定提供指导,在阐述医用防护服发展历程的基础上,对当前医用防护服的生产流程、原材料和使用情况等进行总结;同时从可持续发展角度指出,医用防护服的发展方向应集中在分类使用、可重复、弃后可降解、安全舒适和智能化等方面。最后,从应用场景出发,针对当前医用防护服研究、生产和使用中存在的问题,提出应尽快对医用防护服的生产、使用和废弃处理进行分类,完善相关标准,提高战略储备,增强舒适性和穿着心理性研究等建议。     

抗菌防沾污生物防护材料的制备及其性能

为保护医护人员生命健康安全,研制了一种兼具抗菌和阻隔功能的可重复使用生物防护材料。首先以纳米银(AgNPs)为抗菌剂,热塑性聚氨酯(TPU)为基体,通过静电纺丝技术制备载银TPU纳米纤维膜;然后以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为疏水整理剂,涤纶织物为基材,通过等离子体刻蚀—浸轧PDMS—焙烘工艺制备防沾污织物;最后将制备的载银TPU纳米纤维膜与防沾污织物进行点胶复合制备生物防护材料。测试了生物防护材料的抗湿性能、透湿性能、防水性能及过滤性能等。结果表明：经过50次标准洗涤后,防沾污织物的水接触角达到143.1°;纳米银负载量为300 mg/kg的生物防护材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到99.99%,且沾湿等级达到5级,水蒸气透过量为2 654.8 g/(m²·24 h),断裂强力为450 N左右,静水压为53.6 kPa,过滤效率达到99%以上。     

红外热像用于服装面料隔热性能的评测

介绍红外检测原理的基础,着重阐述穿着条件下服装面料隔热能力的红外测温评测方法。通过对1组面料的红外测温实验,并应用该方法进行隔热能力比较。理论分析和实际检测证明,虽然红外与透湿之间还没有建立关系,但从服装的隔热值(热阻)方面来说,红外热像技术相对于传统的方法而言,更简单直接,在服装热舒适领域研究和应用中是一种行之有效的方法,是判断服装热舒适性能的重要工具之一。     

消防员防护服面料的热湿舒适性

为研究消防员防护服面料的舒适性并考察其是否满足欧美国家相关标准,选取了我国消防员防护服常用的几种面料,进行单层织物热阻和湿阻以及多层织物热阻、湿阻和总热损失的测试与分析,考察空气层对多层织物热阻的影响,并将测试结果与欧美标准的相关要求进行对比。结果表明:在厚度大致相同时,外层面料的密度对热阻和湿阻影响较大;因为隔热层材料是非织造布结构,热阻和湿阻较大;空气层的位置对多层织物的热阻值影响不大,但其厚度对多层织物的热阻影响较大;选取的几种面料组合,湿阻低于30 Pa·m~2/W,总热损失高于205 W/m~2,均满足欧美国家相关标准要求。     

热防护服蓄热防护与放热危害双重特性的研究进展

为全面评价热防护服在热暴露阶段的蓄热防护作用以及在冷却阶段因蓄热释放对人体造成的热危害效应,介绍了防护服热蓄积产生的原因,阐述了现阶段防护服热蓄积的测试方法以及数值模拟研究现状;从服装因素、环境因素以及人体因素3个方面归纳了防护服在热暴露阶段蓄热特性的影响因素;并总结了织物基本物理性能、空气层配置、织物水分、织物受压等因素对冷却阶段防护织物放热危害特性的影响。最后提出：在未来的研究中应针对多元化的热灾害环境以及冷却环境开展热防护服蓄放热双重特性的基础研究,并基于热防护服蓄放热双重效应探究其最优的配伍设计。