二氧化硅气凝胶填充蔺草纤维复合材料的制备及其热隐身性能

天然蔺草纤维具有良好的物化性能和独特的中空多髓结构，被编织为草席、榻榻米等家居产品使用。然而，蔺草纤维木质素含量较高导致柔韧性较差，并且其官能团种类较少导致功能欠缺，限制了它的进一步应用。采用亚氯酸钠和冰醋酸混合溶液对蔺草纤维进行预处理，得到脱木质素蔺草纤维(CTFs),随后通过溶胶-凝胶法在CTFs内部生长二氧化硅气凝胶，制得二氧化硅气凝胶/蔺草纤维(SiO₂/CTFs)。进一步通过真空浸渍的方式制得聚乙二醇/二氧化硅气凝胶/蔺草纤维复合材料(PEG/SiO₂/CTFs)。对纤维复合材料的形貌、结构、物化性能进行表征，并探究纤维复合材料的隔热和热隐身性能。结果表明：由于二氧化气凝胶具有较好的隔热性能，SiO₂/CTFs材料的隔热性能进一步提高，导热系数低至0.039 W/(m·K),隔热能力比CTFs提高了71.7%,比表面积最大可达270.01 m²/g,比CTFs提高了37.8倍；由于PEG的出色的储热能力以及吸收红外热辐射的功能，故PEG/SiO₂/CTFs具有明显的红...     

十二酸十二酯/复合聚乙烯醇调温电纺纤维的制备及性能

为改善聚乙烯醇(PVA)对相变材料十二酸十二酯(PCM)的包封稳定性与力学性能,以经戊二醛交联改性的复合分子量共混PVA作为支撑材料、以十二酸十二酯作为相变材料,采用乳液静电纺丝技术制备了PCM/PVA蓄热调温纤维.采用旋转流变仪、扫描电镜、差示扫描量热仪、温度记录仪、热红外成像仪、多功能拉伸仪等研究了O/W型PCM/PVA纺丝液的组成及电纺纤维的表面形貌、储热性能、调温性能和力学性能等.研究结果表明,以不同相对分子质量的PVA1和PVA2共混制备复合PVA,当PVA1与PVA2质量比为3:7,PVA质量分数为14.0％,PCM与PVA质量比为50:100时,PCM/PVA纺丝液具有良好的稳定性和可纺性.电纺PCM/PVA纤维具有良好的蓄热调温性、热循环稳定性、耐水稳定性和力学性能,热处理后PCM/PVA电纺纤维中的PCM几乎无泄露.     

以Al-B-C为烧结助剂的SiC陶瓷热压烧结工艺

以SiC超细粉末为原料,Al粉、B粉和碳黑为烧结助剂,采用热压烧结工艺制备了SiC陶瓷,重点研究了烧结助剂含量(4～13 wt％)对SiC陶瓷物相组成、致密度、断面结构及力学性能的影响.除SiC主晶相外,X射线衍射图还显示了Al8B4C7相的存在;当烧结助剂的含量从4 wt％增至13 wt％时,扫描电镜照片显示陶瓷断面形貌从疏松结构变成致密结构,存在晶粒拔出现象;陶瓷力学性能随着烧结助剂含量的增加先升高后降低.当烧结助剂含量为10 wt％时,SiC陶瓷的力学性能达到最高,抗弯强度为518.1 MPa,断裂韧性为4.98 MPa·m1/2.Al、B和C烧结助剂在1850℃烧结温度下形成的Al8B4C7液相促进晶粒间的重排和传质,并填充晶粒间的气孔,提高了陶瓷致密度.     

AAO模板上碳纳米棒定向膜的制备及摩擦性能分析

在多孔阳极氧化铝（AAO）模板上的有序纳米孔中电化学沉积过渡金属Co作为催化剂，通过催化化学气相沉积（CCVD）法制备出有序、均匀的非晶态碳纳米棒定向膜。采用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）及激光Raman光谱等方法分析了非晶态碳纳米棒定向膜的微观结构和形貌，并讨论了其摩擦因数与载荷及速度的关系。实验结果表明，非晶态碳纳米棒定向膜具有较小的摩擦因数，并且随着载荷的增加而减小，随速度的增加而先减小后增大，当滑动速度为0.18 m/s时摩擦因数最小。     

L-精氨酸/羧甲基壳聚糖抗菌棉织物的制备及其抗菌性能研究

采用一步法,以羧甲基壳聚糖作为粘合剂,将食品级的无毒天然化合物L-精氨酸连接到棉织物的表面,制得新型的L-精氨酸/羧甲基壳聚糖抗菌棉织物。采用坂口反应显色实验、电导滴定、扫描电子显微镜、傅立叶红外电子光谱和抗菌等测试表征。结果表明,L-精氨酸成功接枝在棉织物的表面,羧甲基壳聚糖和L-精氨酸的最佳投入量分别为0.2 wt%和0.2 wt%,制备的L-精氨酸/羧甲基壳聚糖棉织物具有良好的抗菌性能,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别达到87%和80%。     

纺织品生态阻燃技术研究进展

随着全球范围内环境法规的日趋严格和可持续发展进程的推进,纺织品阻燃技术生态化迫在眉睫,生态阻燃技术的发展及环保阻燃剂的开发与应用是关键。为推进纺织品生态阻燃技术及阻燃纺织品的发展,基于现有成果,综述了当前纺织品加工过程中常规的阻燃性能构建方式及其生态化研究进展,内容涵盖纺丝、纺纱、织造及后整理几方面,阐述了新式生态阻燃整理工艺研究及应用进展,并介绍了极具发展前景的环保型生物质阻燃剂及其在纺织品生态阻燃技术中的研究进展。最后指出,利用学科交叉解决施工复杂性及高成本两大瓶颈问题是实现其工业化应用的关键。     

氯离子协同增强十六氯铁酞菁/聚丙烯腈复合纳米纤维光催化降解性能

为提升粉末催化剂的催化活性及重复使用性能,高效去除高盐废水中的有机污染物,采用静电纺丝技术制备十六氯铁酞菁/聚丙烯腈(FePcCl₁₆/PAN)复合纳米纤维。借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪等表征了纳米纤维的微观形貌、结晶结构等特性。选取卡马西平(CBZ)作为模型污染物,研究了氯离子存在下,FePcCl₁₆/PAN复合纳米纤维光活化过一硫酸盐的催化降解活性。结果表明:FePcCl₁₆可有效分散于PAN纳米纤维中,从而避免因FePcCl₁₆分子团聚而影响催化活性;在模拟太阳光照射下,随着氯离子质量浓度的增加,FePcCl₁₆/PAN复合纳米纤维催化活性逐渐增强;在较高氯离子质量浓度(6.0~18.0 g/L)下,CBZ及其降解产物(包括具有潜在毒性的氯代有机副产物)都能降解完全,FePcCl₁₆/PAN复合纳米纤维循环降解5次后仍具有良好的催化降解性能。     

基于随机算法的纤维材料过滤特性仿真分析

为分析纤维空气过滤材料的流场演变情况,综合过滤效率及颗粒流动轨迹,基于随机算法建立了纤维空气过滤材料的三维模型,并采用计算流体力学中的欧拉-拉格朗日离散相模型,在雷诺相似准则的基础上研究了微米纤维介质中的气固流动特性。结果表明:入口速度变化对流场压力与速度场分布有明显影响,随着入口速度增大,阻滞区域面积增加,流场空隙处更易形成高速流动与速度漩涡,同时流场整体速度差增大,压力损失与入口速度呈正相关;纤维模型对平均粒径为8~18 mm颗粒的过滤效率较为稳定,均在80.4%~84%,在入口速度为2 m/s工况下,过滤效率与粒径接近正比例关系。     

反向旋转卧式双轴捏合反应器混合特性的数值模拟

以差速反向旋转卧式双轴捏合反应器为研究对象,选用高黏牛顿流体糖浆为模拟物料,通过三维有限元数值模拟方法研究了高黏糖浆在捏合反应器中的流动过程,获取了流速和剪切速率的空间分布,进一步结合粒子示踪技术探究了分布混合过程与混合效率,并且考察了搅拌结构对流动与混合过程的影响规律。研究表明,捏合反应器中几乎不存在流动死区,桨叶末端和重叠区域的流速和剪切速率较高,且高流速和高剪切区域均随着捏合杆数目和捏合杆长度的增加而增大。捏合杆可以推动物料在圆周方向上的运动,在重叠区域存在周期性交互作用,进而可以强化分布混合过程。拉伸率随着混合时间以指数形式增加,且随着捏合杆数目和捏合杆长度的增加而增加。时均混合效率大于零,随着捏合杆数目的增大而增大,随着捏合杆长度的增加呈现先增大后减小的趋势。     

水引发L-丙交酯开环聚合工艺研究

针对L-丙交酯本体开环聚合中富羟基水的存在导致产物聚乳酸相对分子质量偏低的问题,选用辛酸亚锡为催化剂,研究了L-丙交酯重结晶次数、精制L-丙交酯干燥时间及聚合前反应釜内真空干燥时间3项关键水分控制工艺对聚乳酸相对分子质量的影响。借助核磁共振仪、红外光谱仪、差示扫描量热仪和热重分析仪表征并分析了聚乳酸的化学结构和热力学性能。结果表明:增加L-丙交酯重结晶次数,延长精制L-丙交酯干燥时间以及延长聚合前反应釜内真空干燥时间,均不同程度上有助于提高聚乳酸的黏均分子量;与低黏均分子量聚乳酸相比,高黏均分子量的聚乳酸熔点提高至175 ℃,有较好的热稳定性。