用无机纳米粒子制备耐久性抗菌棉织物的研究进展

为有效地解决无机纳米粒子制备的抗菌棉织物耐久性能不佳的问题,提高无机纳米粒子的整理技术,对黏结剂结合棉织物表面无机纳米粒子耐久抗菌性能的最新研究进展进行综述,介绍了抗菌耐久性的评价方法、黏结剂固化无机纳米粒子在棉织物表面的后整理方法等,并分析了耐久性,对影响耐久性的因素以及抗菌效率、抗菌效率下降趋势和洗涤过程中无机纳米粒子的损失进行了阐述与分析。指出:氨基和巯基基团可与无机纳米粒子形成配位键,有效地将无机纳米粒子固定在棉织物表面上;微波辐射和超声波可应用于增强无机纳米粒子在棉织物表面的黏附力。     

卧式单轴捏合反应器流动与混合特性的数值模拟

选取卧式单轴捏合反应器为研究对象,搭建了一个可视化实验装置来研究其分布混合过程,并且通过三维有限元数值模拟方法和网格重叠技术获取了高黏牛顿流体在反应器中的流速分布、剪切速率分布与混合指数分布,进一步采用粒子示踪技术分析了全局与局部分布混合过程,对示踪粒子的运动轨迹进行统计分析得到了拉伸率与混合效率,并且考察了搅拌结构对流动与混合过程的影响。结果表明,实验与数值模拟结果吻合较好。捏合反应器中几乎不存在流动死区,搅拌轴上的动态捏合杆与搅拌槽壁面上的静态捏合杆之间存在周期性的捏合作用,可以强化自清洁性能、剪切作用、整体与局部分布混合过程、分散混合性能以及混合效率。拉伸率随着混合时间以指数形式增加,时均混合效率大于零。     

基于分解算法的功热交换网络多目标优化

功热网络设计问题指在流程设计中对变压和换热过程进行耦合优化设计的问题,以此来提高整体系统的能效并降低成本。前人工作中一般采用数学规划法对功热网络建模优化。然而,由于存在变压过程和换热器面积计算的非线性约束,以及换热匹配的二元变量,整体模型往往是一个高度非凸的混合整数非线性规划模型,难以求解。本文提出一种高效的功热网络优化方法。模型中分别用透平压缩机和换热器实现功热网络中轴功和热的交换。求解过程采用分解算法,主问题中用随机算法对关键变量优化,功和热两个子网络问题中用确定性算法求解。目标函数考虑了经济和环境影响。案例测试对比了不同优化目标得到的结果以及多目标Pareto曲线,验证了所提出方法的高效性。     

碳含量对反应熔渗法制备SiC晶须增强碳化硅陶瓷性能的影响研究

以SiC晶须作为增强体,通过酚醛树脂高温碳化裂解获得碳包覆的SiC晶须,与纳米碳化硅粉体、炭黑混合均匀形成复合陶瓷乙醇浆料.经过干燥、造粒、成型和排胶后获得SiCw-C-SiC素坯,利用反应熔渗法制备高体积分数的SiC晶须增强SiC陶瓷基复合材料.研究了碳黑含量对复合材料力学性能与显微结构的影响.通过扫描电镜照片显示,碳包覆的SiC晶须经高温反应熔渗后仍保持表面的竹节状形貌,且晶须与碳化硅基体间形成适中的界面结合强度,材料断口处有明显的晶须拔出;当炭黑含量为15wt％时,抗弯强度和断裂韧性达到最高值分别为315 MPa和4.85 MPa·m1/2,比未加晶须的SiC陶瓷抗弯强度提高了25％,断裂韧性提高了15％;当炭黑含量为20wt％时,复合材料中残留部分未反应的炭黑,制约其力学性能的提高.     

还原性有机酸络合铁负载活性炭纤维降解染料废水

采用还原性有机酸络合铁离子并负载到活性炭纤维(ACFs)上,制备出非均相Fenton催化剂用于去除染料废水中有机污染物.采用SEM、FTIR和ICP-AES对制备出的草酸铁(Oxa-Fe)络合物负载ACFs(Oxa-Fe/ACFs-3)进行了表征.发现草酸铁络合物均匀负载在ACFs上,其中铁的质量分数为0.96％.在Oxa-Fe/ACFs-3和H2O2添加量分别为10 g/L和100 mmol/L(以染料废水体积计),50℃条件下对20 mL染料废水进行了降解,染料废水化学需氧量(COD)去除率在100 min内可达62.2％.此外,考察了该催化剂pH适用范围以及重复使用性能.结果表明,Oxa-Fe/ACFs-3促进了H2O2活化产生活性自由基?OH和?O2–,实现了对染料废水中有机污染物的降解.对比了不同还原性有机酸络合铁负载ACFs处理染料废水的性能,发现有机酸还原性越强,越有利于染料废水COD去除率的提高.     

疏水淀粉/PBAT形状记忆复合薄膜的制备及其性能

以淀粉/聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)复合薄膜为基材,以十八烷基三甲氧基硅烷(ODTMS)改性纳米氧化锌(m-nZnO)颗粒为疏水改性剂,PDMS作为粘合剂,通过循环浸渍-干燥法得到了疏水淀粉/PBAT复合薄膜,分析了疏水涂层(m-nZnO/PDMS)对淀粉/PBAT复合薄膜疏水、形状记忆等性能的影响。结果表明,ODTMS成功接枝在nZnO颗粒表面,m-nZnO水接触角为135.19°;当涂层混合液中m-nZnO与PDMS质量比为1：1时,薄膜水接触角最大可达到146°;同时,m-nZnO/PDMS涂层对基底薄膜的形状记忆性能未造成负面影响,薄膜仍具有95.23%的形状记忆固定率和88.16%的形状记忆回复率。     

蚕丝针织物盐酸-蒸汽脱胶工艺的实验研究

为了降低在蚕丝针织物脱胶工序中含钠碱性试剂的使用量,提高蚕丝针织物的精炼质量,文章采用稀盐酸与蒸汽联用的方法,对蚕丝针织物进行脱胶精炼,研究盐酸浓度等对脱胶质量的影响,并与碳酸钠脱胶进行了对比。试验结果表明:盐酸-蒸汽联用脱胶精炼法对生丝织物有良好的脱胶效果;在摩尔浓度为0. 012 mol/L的稀盐酸溶液中浸渍后取出,蒸汽脱胶45 min时,蚕丝主体结构保持良好,结晶度有所提升,针织物的顶破强力相比用碳酸钠脱胶的方法提高约15%,表明蚕丝针织物利用盐酸-蒸汽联用进行脱胶具有可行性。     

碳纤维复合材料无人机叶片的仿真与分析

为得到碳纤维在无人机叶片中最优的铺层方式,通过Workbench中的ACP(ANSYS Composite PrepPost)模块,对碳纤维复合材料无人机叶片的铺层进行设计。利用SolidWorks三维建模软件建立无人机叶片的三维模型,并采用HyperMesh对叶片进行几何清理、划分网格等,利用Ansys Workbench Fluent对无人机叶片的不同转速进行流体仿真,提取叶片表面压力载荷,对不同铺层的碳纤维复合材料无人机叶片进行仿真与分析,得到碳纤维复合材料无人机叶片的力学仿真结果,并基于Tsai–Wu失效准则,计算每层铺层的失效系数,进而对比得出最优的碳纤维铺层方式为[0°,90°,90°,90°,0°]。     

聚季铵盐抗菌棉织物的制备及其抗菌性能研究

以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵作为单体,加入丙烯酸甲酯,以过硫酸钾为催化剂,水溶液聚合制 备含季铵盐共聚物,并使该共聚物接枝到棉织物表面,制得新型的聚季铵盐抗菌棉织物。采用核磁共振氢谱、 傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微等分析手段对改性的抗菌棉织物进行性能表征,研究棉织物表面元素组成 以及形貌特征,分析改性棉织物的抗菌性能。结果表明,甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵与丙烯酸甲酯的摩尔 比为 100:1 时,制备的聚季铵盐抗菌棉织物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分别 为 92.06%和 92.33%。     

涤纶织物/聚氯乙烯-中空微珠复合材料的制备及其隔声性能

为制备新型轻质隔声复合材料,以聚氯乙烯(PVC)为基体材料,中空微珠(HGM)为基体的填充材料,柠檬酸三丁酯为增塑剂,涤纶织物为增强材料,自制二氧化硅/柠檬酸三丁酯上浆剂为界面优化剂,采用接触成型技术制备了涤纶织物/PVC-HGM复合材料,并利用双声道声学测试仪对复合材料的隔声性能进行测试。结果表明:相同厚度的涤纶织物/PVC-HGM复合材料试样,随着HGM体积分数的增加,复合材料的面密度呈线性下降;HGM体积分数的增加不能显著提高涤纶织物/PVC-HGM复合材料的隔声性能;随着HGM粒径的增大,HGM体积分数相同的涤纶织物/PVC-HGM复合材料的隔声性能明显提高。