弹性聚氨酯/聚苯胺复合纳米导电纤维的制备及表征

利用静电纺丝技术制备聚氨酯纳米纤维,采用原位聚合法在纤维表面聚合导电聚合物聚苯胺,得到具有优良导电性能的PU/PANI复合纳米导电纤维。利用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)表征了PU/PANI复合纳米纤维的微观结构和化学组成,结果证明在聚氨酯纳米纤维表面成功合成了聚苯胺,并观察到聚苯胺均匀地包覆在聚氨酯纳米纤维的表面,PU/PANI复合纳米纤维呈现明显的皮芯结构。通过导电性能测试发现,PU/PANI复合纳米纤维电导率可达到4.34×10-1S/cm,导电性能优良。制得的复合纳米纤维网络的电导率相比普通纤维复合材料大幅提高,有望应用于微电子、传感器和抗静电领域。     

壳聚糖/聚乙烯醇复合纳米导电纤维的制备及性能表征

以壳聚糖(CS)、聚乙烯醇(PVA)和纳米石墨粉(G)为原料,利用静电纺丝技术分别制备了壳聚糖/聚乙烯醇共混纳米纤维及壳聚糖/聚乙烯醇/纳米石墨粉复合纳米纤维,采用原位聚合法在纤维表面聚合导电聚合物聚苯胺,得到具有优良导电性能的聚合CS/PVA和聚合CS/PVA/G复合纳米纤维。通过扫描镜、X射线衍射、红外光谱等测试手段对纤维的形貌和结构进行表征。结果表明,聚苯胺均匀包覆在经原位聚合的复合纳米纤维表面,提高了纤维的导电性能,纳米石墨粉与聚苯胺形成插入化合物进一步提高了纤维的导电性能。     

超细石墨再生纤维素复合纤维制备及性能研究

选择几种常见分散剂制备超细石墨粉体分散体系,并优选最佳分散剂。以再生纤维素溶液为基体,制备超细石墨再生纤维素复合纤维。详细介绍超细石墨再生纤维素复合纤维的制备方法,并对复合纤维的形态结构、红外光谱、X射线衍射曲线、热学性能进行测试分析。结果表明,羧甲基纤维素钠(CMC)对超细石墨粉体的分散效果最好;超细石墨再生纤维素复合纤维横截面呈锯齿状,纵向表面有沟槽,超细石墨粉体在纤维中分布均匀;超细石墨的加入导致纤维素纤维中原有化学键的比例下降,红外峰值降低;超细石墨与纤维素纤维基体具有良好的相容性;与常规纤维素纤维相比,超细石墨再生纤维素复合纤维的热稳定性更好。     

电泳沉积法制备功能性尼龙/石墨烯复合织物

以聚乙烯亚胺(PEI)作为阳离子表面改性剂对商用尼龙织物进行预处理,采用电泳沉积法将氧化石墨烯(GO)均匀地沉积在织物表面,再通过热处理将其还原成还原氧化石墨烯(rGO),制得尼龙/还原氧化石墨烯(nylon/rGO)复合织物。采用SEM、ATR-FTIR和XPS等手段进行表征,测试了复合织物的导电性、导热性和紫外线防护性能。研究表明,石墨烯改性尼龙织物表现出优异的导电性(10~3Ω/)、导热性(0.521 W·m~(-1)·K~(-1))和紫外线防护性能(UPF500,T_(UVA)0.05%)。     

纺织基柔性力学传感器研究进展

针对纺织基柔性力学传感器成型构筑机理、传感响应原理、应用领域不明确、不清晰等问题,系统综述了近几年国内外纺织基柔性力学传感器的制备、性能及应用的研究,并分别分析了纺织基电阻式力学传感器、电容式力学传感器在人体运动、生命体征检测及人机交互等领域的应用优势。结果表明：一维纤维状传感器和二维织物传感器因其结构可变化性、组合可设计性等特点成为主要的纺织基传感器结构,传感器具有理想的线性度、迟滞性、重复性、灵敏度、稳定性等特性。高导电性、高弹性及回复性、高灵敏性和耐久性是纺织基柔性力学传感器的重要发展方向。     

涤纶织物的氧化石墨烯功能整理及其防熔滴性能

为制备高附加值的涤纶织物,采用氧化石墨烯(GO)和硅烷偶联剂(KH560)作为功能整理剂,通过传统的轧-烘-焙工艺对涤纶织物进行整理,研究了涤纶织物的结构变化和防熔滴性能。采用扫描电子显微镜观察和热失重分析分别探讨了涤纶织物表观形貌和热性能。采用垂直燃烧法测试涤纶织物的防熔滴性能;用X射线光电子能谱分析燃烧后残留物的化学成分。结果表明,经氧化石墨烯整理后的涤纶织物具有良好的防熔滴性能,燃烧过程中可很好成碳,没有熔滴滴落。氧化石墨烯在织物表面形成了均匀的膜状物,燃烧后织物依然保持着原有的组织结构,在燃烧过程中织物并未发生熔融变形,直接分解形成了炭层。整理前后涤纶织物的热性能变化幅度较小。偶联剂和氧化石墨烯的加入并未提高燃烧残留物中C元素和C—C键含量,氧化石墨烯的加入主要是起到了促进成碳的物理作用。     

纳米纤维基力学传感器研究及应用进展

文章旨在对纳米纤维传感器在柔性力学传感领域的应用进行综合和总结。首先，介绍了柔性力学传感器的基本原理和应用背景；其次，重点讨论了纳米柔性纤维传感器的制备方法和关键技术，包括纳米纤维的制备工艺和纤维的功能化改性方法，并探讨了改性纳米纤维的电学性能和力学响应之间的关联关系，阐述了纳米纤维在力学传感器中的作用机制，明确了纳米纤维在传感器的灵敏度提升、力学支撑、快响应速度等方面的重大意义。随后，系统总结了近年来纳米纤维基力学传感器在医疗诊断、运动监测、人机交互、电子皮肤等领域的应用进展，为柔性传感器的发展提供了理论与实践参考。最后，对纳米柔性纤维传感器的未来发展方向进行了展望。     

离子型水凝胶复合织物构筑及其应变传感性能

针对离子型水凝胶界面舒适性差和耐久性低的问题，提出吸湿透气织物为基体的复合型水凝胶应变传感器的研究策略，构建丙烯酰胺水溶液溶剂体系下共溶解N-N亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵以及氯化锂的水凝胶体系，采用热聚合工艺合成聚丙烯酰胺/氯化锂(PAAM/LiCl)离子型导电水凝胶，制备三明治结构的离子型水凝胶针织复合织物，研究不同拉伸比例对复合织物电流变化率的影响规律。结果表明：离子型水凝胶复合织物的应变灵敏度系数最高可达0.94,表现出优异的灵敏度；在50%的应变条件下，稳定拉伸5 000次后仍具有良好的稳定性；在室温下放置7 d,复合织物的质量变化率仅为3.5%,表现出优异的耐久性。离子型水凝胶复合织物对语言以及人体运动状态有优异的识别能力，在可穿戴应变传感领域具有广阔的应用前景。     

聚乳酸非织造基材触摸传感电子织物制备及其性能

针对现有薄膜状、硅胶基触摸传感器件抗弯折性差、热湿舒适性不佳等问题，提出了采用柔软亲肤的聚乳酸非织造材料为基材构筑柔性触摸传感电子织物的研究策略，构建聚丙烯酰胺-氯化锂离子水凝胶双向离子导电体系，采用芯吸沉积效应制备石墨烯导电非织造织物，复合形成层叠结构电子织物，研究触摸传感电子织物对触摸动作的识别及不同机械形变对触摸信号的影响规律。结果表明：触摸传感电子织物可定位识别触摸动作；响应时间仅为25 ms,表现出优异的响应速度；在不同速度触摸下，触摸信号波动率仅为5%,表现出优异的稳定性。弯曲循环500次后，触摸传感电子织物的触摸性能仍维持恒定，表现出优异的抗干扰性。此外，触摸传感电子织物具有优异的热湿舒适性，可长期穿戴。基于此，触摸传感电子织物可实现显示界面的控制功能，在可穿戴人机交互领域具有广阔的发展潜力。