喷墨打印导电墨水及其智能电子纺织品研究进展

为进一步推动印刷电子技术在纺织领域的应用并拓宽智能电子纺织品的应用领域,简要介绍了喷墨打印技术的电路印制过程和导电墨水组成;从当前喷墨打印技术中导电墨水存在的主要问题出发,详细综述了国内外导电墨水中金属系、碳系、高分子系导电组分的研究进展。以纺织基电子器件的柔性应用为出发点,主要介绍了喷墨打印技术在柔性导电器件、智能传感和能源采集与转换等应用领域的研究进展,为基于喷墨打印技术的智能电子纺织品的发展提供了理论与实践参考。最后,对印刷电子技术的技术要素、技术发展和应用前景等方面进行了总结与展望,指出智能打印及柔性应用是其未来的发展方向。     

原子层沉积铝薄膜的研究

为了对原子层沉积金属薄膜进行研究,以三甲基铝为前驱体、氢气为还原剂,在微波电子回旋共振等离子体辅助原子层沉积装置中进行了铝薄膜的沉积。通过实验确定了三甲基铝和和H2进行饱和反应的参数。采用X射线衍射仪、原子力显微镜及四探针电阻仪对薄膜的结构和性能进行了测试。结果表明:用等离子体辅助原子层沉积技术可以成功制备金属铝薄膜,沉积速率和表面形貌受基底温度的影响,薄膜在H2氛围下退火处理后晶体结构可以得到有效改善,铝薄膜的表面电阻也有明显降低。     

石墨烯导电墨水的制备及其纸基电路的导电性能

以石墨烯为导电填料,使用十二烷基磺酸钠(SDS)为调节助剂,制备了石墨烯导电墨水,在研究该墨水性能的基础上,采用划线法制备了纸基柔性电路,研究了墨水在纸基表面的状态及纸基电路的导电性能。结果表明,SDS可有效调节石墨烯导电墨水的表面张力及黏度,当SDS用量为0.2mg/mL时,石墨烯导电墨水的表面张力为39.89 mN/m,黏度为9.03 mPa·s,石墨烯方阻为179.8Ω/sq。由石墨烯导电墨水制备的纸基电路具有优异的导电性能,当导线长度L=5 cm时,其电导率为2.81×10~2S/m;且该纸基电路具有优异的柔性及稳定的导电性能,在经弯折180°或揉搓后其仍保持较好的导电性能,接在导电通路中仍可使二极管发亮。     

中科院科实现液膜嵌入式打印

正中科院化学所绿色印刷重点实验室科研人员实现了墨水在另一液体内部形成"高精度嵌入式导电银线",从而有效抑制了墨滴扩散,为打印制备高集成度、高精度的三维结构电路奠定了技术基础。此次研究人员通过调控液态基材的流变行为和纳米银导电墨水的性质,解决了这一问题,实现了液态基材     

静电纺丝制备乙基纤维素纳米载药纤维

本文通过静电纺丝技术制备了乙基纤维素/酮洛芬复合载药纳米纤维膜,利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)以及X射线衍射仪(XRD)对载药前后的乙基纤维素纳米纤维分别进行了表征。扫描电子显微镜观察结果表明,用六氟异丙醇为溶剂制备的纳米纤维膜表面光滑,没有粘结现象,纤维直径在500~600 nm之间;红外光谱分析表明,利用静电纺丝技术成功制备了载药乙基纤维素纤维;X射线衍射表明,酮洛芬以无定形的状态存在于纳米纤维中;释药结果表明,酮洛芬在7天左右的累积释药率达到50%左右,可以用作药物缓释材料模型。     

中科院理化所印刷电子用有机银墨水研究获新成果

中国科学院理化技术研究所分散体系化学与材料研究组在印刷电子用金属墨水的研究方面取得了新进展。该研究组人员通过选择和调配溶剂,以银纳米粒子(20wt%)或有机银化合物为功能材料,成功研制出一种有机银墨水,该墨水可减弱制备高性能印刷电子薄膜时     

添加剂对分散蓝墨水性能的影响

在自制分散蓝染料色浆中加入各种添加剂,以制备分散蓝墨水,探讨了添加剂对墨水胶体性能和喷射打印性能的影响.结果表明,甘油可调节墨水的黏度,其用量对墨水的喷射性能有显著影响;表面活性剂OP-10可降低墨水表面张力,提高其喷射性能;消泡剂MF可提高泡沫破灭速度,改善墨水的喷射性能.其优化的喷墨印花墨水配方为:分散蓝色浆20%,甘油27%,表面活性剂OP-10 1.1%,消泡剂MF0.25%,去离子水51.65%.     

表面增强拉曼光谱活性基底的制备及其应用研究

目的制备银溶胶表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering,SERS)活性基底,并基于自行制备的基底检测米线中的乌洛托品。方法利用扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见吸收光谱对制备的银纳米颗粒进行表征。采用氯化钠作为促凝剂,对所制备的活性基底进行性能优化。基于自行制备的SERS活性基底,研究了乌洛托品的表面增强拉曼光谱,并将这种检测方法应用于米线中乌洛托品的检测。结果当乌洛托品的浓度达到1 mg/kg时,仍然可以得到明显的拉曼信号,乌洛托品在1~5 mg/kg的范围内呈现良好的线性关系,R2=0.928。结论 SERS技术操作简便、快速、准确,可用于米线中痕量乌洛托品的现场快速检测。     

超薄、连续PVDF铁电薄膜的制备与表征

为了改善旋涂法制备纳米级超薄PVDF铁电薄膜的致密性和连续性,研究基体的表面处理对PVDF成膜性的影响,进行了对基体表面处理、改变PVDF溶剂成分、旋涂后的退火温度等对超薄PVDF铁电薄膜的连续性、表面形貌及其成分结构的影响研究。研究对硅和玻璃基底表面处理,紫外(UV)和氧等离子体辐照,改变基底的表面能后PVDF在基底上铺展特性。薄膜的表面形貌通过KEYENCE VHX-600超景深三维视频显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)对薄膜结构进行表征。结果表明:基底经过氧等离子处理可使质量分数为0.2%的PVDF溶液在硅和玻璃基体上形成超薄、连续的PVDF铁电薄膜。     

非离子表面活性剂作用下纳米铁的制备及其表征

研究以不同非离子表面活性剂为分散剂,通过液相还原法制备纳米铁来改善其分散性及反应活性。本文分别以不同浓度的聚乙二醇(4000)、聚乙二醇(20000)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂制备纳米铁,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、双光束紫外可见分光光度计(UV)和原子吸收分光光度计(AAS)对产物及其去除Pb(Ⅱ)效果进行了表征和研究。SEM显示三种表面活性剂均在一定程度上提高了纳米铁的分散性,加入PEG-4000和PEG-20000制备的纳米铁均呈细小纤维状,加入PVP的纳米铁呈蓬松颗粒状;FT-IR表明三种表面活性剂在纳米铁形成过程中未发生化学变化,而是通过静电作用、范德华力等吸附或包覆在纳米铁表面;XRD表明三种表面活性剂的加入并未改变纳米铁的晶相;UV表明PEG-20000与PVP的分散效果优于PEG-4000;AAS表明加入3%的PEG-20000时,纳米铁对Pb(Ⅱ)去除效果最好,吸附容量约为229 mg/g。     

氧化硅对彩喷纸涂层表面结构及打印性能的影响

多孔性的氧化硅,由于吸墨性能好,已广泛用于喷墨打印纸涂层中.采用扫描电镜(SEM)表征涂层表面特征,以及利用打印色密度指标评价喷墨纸的打印性能等方法,探讨了烟法硅、纳米氧化硅及硅胶对彩喷纸涂层结构及打印性能的影响.     

纺织品静电数码印花新思路--电子油墨热转印

介绍了电子油墨热转印的原理及特点，并由此提出了纺织品静电数码印花的新思路一电子油墨热转印。作者大胆预测，电子油墨热转印将在今后数十年内成为主要的印花方式并有可能取代传统的圆网及铜辊印花。     

等离子体预处理的芳纶织物涂料印花性能

采用空气等离子体低压辉光放电处理,对芳纶纤维表面进行改性,然后进行涂料印花。试验发现,等离子体处理后芳纶纱线的拉伸强力略有增加,对亚甲基蓝阳离子染料的吸附量增加。芳纶织物经涂料印花后,干、湿摩擦牢度及耐刷洗牢度均有提高。采用扫描电子显微镜(SEM)观察处理前后的纤维表面形态,发现经等离子体处理后纤维有明显刻蚀现象。利用X射线光电子能谱(XPS)分析等离子体处理前后的纤维表面元素组成,发现空气等离子体处理后在纱线的表面引入—COOH基团,含氧基团总量增加了44.24%。     

表面接枝聚乙烯吡咯烷酮的聚乳酸纤维改性

针对聚乳酸（PLA）纤维的强疏水性,对聚乳酸纤维表面接枝聚乙烯吡咯烷酮进行研究。通过万能强力仪、红外光谱仪,扫描电子显微镜对改性聚乳酸纤维进行力学性能和结构的表征,并对纤维水解质量减少率、改性纤维吸水率和接枝率进行测定。结果显示,碱水解和酸水解之后的PLA纤维均成功地接枝聚乙烯吡咯烷酮（PVP）;但是碱水解的聚乳酸纤维接枝PVP的接枝率低于酸水解的聚乳酸纤维;2种接枝PVP的聚乳酸纤维吸水率明显提高,分别是未改性聚乳酸纤维吸水率6.44倍和8.97倍,但是接枝的聚乳酸纤维的力学性能均下降。     

基于Matlab分析纸张涂层微观结构的研究

为直观地反映涂布纸涂层微观结构的立体效果,对纸张进行印刷打样后用高分辨率扫描仪将图像输入电脑,然后通过matlab对图像进行处理,利用纸张涂层的微观结构差异创建了因油墨吸收产生的细微变化生成的纸张对油墨吸收的三维立体效果图,并与SEM电镜扫描等数据对比。结果表明,该三维立体效果图能够直观地反映纸张涂层的微观结构。     

氧化锌纳米纤维的制备及其光催化性能

采用静电纺丝法制备出PVP/Zn(CH3COO)2复合纳米纤维,经烧结得到ZnO纳米纤维。用热重分析仪,X射线能谱仪,傅里叶红外光谱仪,X射线衍射仪和场发射扫描电镜来表征烧结前后纤维的纯度、晶型和表面形貌。以ZnO纳米纤维对亚甲基蓝溶液进行光催化降解研究,考察了光照时间、烧结温度对光催化降解效果的影响。对照自制ZnO纳米颗粒的光催化降解效果,证明ZnO纳米纤维不仅具有良好的光催化性能,还具有很好的重复使用性能。     

纳米级二氧化硅在彩色喷墨打印纸涂料中的应用

对2种高光泽彩色喷墨打印纸进行了扫描电镜分析,观察其表面形貌;探讨了底涂涂布量和纳米级二氧化硅作面涂颜料时对纸页性能和打印性能的影响,实验结果表明,高光泽彩色喷墨打印纸表面存在大量的微孔和裂纹,底涂可以明显改善纸页性能,纳米级二氧化硅能够对纸页提供比较高的平滑度、吸收性能、色密度和图像质量.     

稳定液体活性染料的制备及印花喷墨油墨的试制

在有效控制染料水解基础上，通过加入助溶剂来提高染料的浓度，加入吸湿剂和防冻剂来保证染液在不同外界环境下的稳定性，制备出了稳定的高浓度液体活性染料。并采用添加二甘醇等助剂采调节液体染料的粒度、粘度、表面张力、均匀性等，以满足喷墨油墨技术指标要求，从而制备出了可用的喷墨印花用油墨。     

同轴静电纺丝制备聚丙烯腈多孔中空超细纤维

为制备较理想的多孔中空结构纤维,以聚丙烯腈/聚乙烯吡咯烷酮/N, N-二甲基甲酰胺溶液作为皮层纺丝液,先后以聚乙烯吡咯烷酮/N, N-二甲基甲酰胺溶液,聚氧化乙烯/ N, N-二甲基甲酰胺溶液和聚乙烯吡咯烷酮/乙醇溶液为芯层纺丝液,进行同轴纺丝制备复合纤维,然后分别在去离子水中经超声振荡析出水溶性高聚物,所得纤维由场发射扫描电镜（FESEM）进行表征。结果表明：以聚乙烯吡咯烷酮/ N, N-二甲基甲酰胺溶液为芯层纺丝液时,同轴纺丝并经过后处理得到的纤维孔和中空结构都比较少;而以聚氧化乙烯/ N, N-二甲基甲酰胺溶液为芯层纺丝液时只能得到具有致密的多孔结构纤维;只有以聚乙烯吡咯烷酮/乙醇溶液为芯层纺丝液时可以制备聚丙烯腈多孔中空超细纤维。