针刺复合生态土工布的制备及植生性能研究

以黏胶短纤维和再生植物纤维为主要原料,采用短纤维干法成网-针刺加固工艺,在针刺密度为60～160针/cm2、针刺深度为3.5～ 12.0 mm、针刺频率为720～ 940次/min的条件下,制备单位面积质量在196～979g/m2、厚度在3.6～ 14.4 mm、再生植物纤维质量分数在39.6％ ～ 70.9％的针刺复合生态土工布,用于植生护坡.性能测试和植物种植试验结果表明:针刺复合生态土工布具有较好的力学性能和吸水保水性能,且对植物的生长具有良好的促进作用;随着针刺复合生态土工布单位面积质量的增加,其力学性能增加,吸水保水性能变好,发芽率、植株高度和植株质量也均呈现出增加的趋势.     

生态型植生护坡土工布的性能评价及损伤分析

文章以黏胶短纤维和天然植物纤维为主要原料,采用短纤维干法成网-针刺加固工艺制备生态型植生护坡土工布,并对所制备的不同规格生态土工布的抗拉伸撕破、抗磨损冲击、抗老化和降解性能进行了测试和研究。结果表明,生态土工布的平方米质量和植物纤维含量对样品的性能有明显的影响,当生态土工布平方米质量在400～800 g/m~2、植物纤维含量在45%～65%时,其各项性能指标均能够满足相关标准的要求和实际使用需求。所制备的生态土工布在自然环境中具有较好的降解性能,掩埋于土壤中120 d后,其质量损失率为60%～70%,强力损失率为70%～90%,在土石边坡防护及生态修复方面表现出了较好的应用前景。     

非织造复合滤材对空气中PM2.5的过滤防护性能

针对目前PM_(2.5)日常防护用过滤材料存在的缺陷,以纺粘非织造布(S)和熔喷非织造布(M)的3种组合形式(SSS、SMM、SMS)的复合过滤材料为研究对象,采用自动滤料测试系统考察复合方式和气体流量对空气中PM_(2.5)过滤性能的影响,并对不同污染天气下复合过滤材料对空气中PM_(2.5)的过滤防护性能进行了研究。结果表明:气体流量对3种复合滤材的过滤效率和阻力压降均有较大的影响,品质因子随气体流量增加而减小; 3种复合滤材对PM_(2.5)的综合过滤性能为SMSSMMSSS,在各种污染天气条件下对PM_(2.5)均具有较好的防护效果,可用于PM_(2.5)的日常防护。     

碳纳米管/Ni/聚苯胺纤维状超级电容器的制备及其电化学性能

为提高纤维状超级电容器的电容性能,将碳纳米管(CNT)纤维进行阳极氧化预处理、金属化处理和电沉积聚苯胺后得到不同的电极材料,分别将CNT、CNT/聚苯胺(CNT-PANI)、CNT/阳极氧化/聚苯胺(CNT-O-PANI)、CNT/阳极氧化/金属化/聚苯胺(CNT-O-Ni-PANI)这4种电极材料组装纤维状超级电容器,并对其结构和电化学性能进行研究。结果表明:经过阳极氧化和金属化处理后,聚苯胺均匀、紧密地分散在碳纳米管纤维表面,并且无团聚、结块等现象;CNT-O-Ni-PANI电极材料制备的超级电容器具有优异的储能性能,其比电容和能量密度远高于其他3种电极材料;在1 A/g的电流密度下,其比电容和能量密度分别为357.8 F/g和178.9 W·h/kg;在10 mV/s的扫速下,其比电容高达1 246.3 F/g;采用CNT-O-Ni-PANI所制备的超级电容器稳定性能较好,在5 A/g的电流密度下,经过10 000次恒流充放电循环后,其电容保持率仍高达99.7%。     

复合滤材的结构设计及其对PM2.5的防护性能

为获得具有过滤效率高、防护性能好且制备成本低的PM2.5复合滤材,采用环保型黏合剂如明胶和羧甲基纤维素钠(CMC)的复配溶液,对纺黏非织造布(S)和熔喷非织造布(M)进行层间点黏合复合。实验结果表明,层间黏合方式和黏结点间距对复合滤材的过滤性能和透气性有较大的影响;采用间隔3 cm的点黏合方式制备的SMS型复合滤材,对NaCl气溶胶的过滤效率可到达98%以上且阻力压降在120 Pa以下;所制备的SMS型复合滤材在不同污染天气条件下对PM2.5的过滤效率均在95%以上,且容尘量随污染程度增加而增大。     

空气过滤用电纺聚偏氟乙烯-聚丙烯腈/熔喷聚丙烯无纺布复合材料的制备及过滤性能

为开发高效低阻的空气过滤材料,采用静电纺丝技术制备了聚偏氟乙烯（PVDF）-聚丙烯腈（PAN）复合纳米纤维,并与聚丙烯熔喷非织造布复合制得高效复合过滤材料,研究了PVDF与PAN的质量比对溶液性质、表面形貌、比表面积、透气性和过滤性能的影响。结果表明,当PVDF与PAN质量比为3：5时,其溶液可纺性最好,所得纤维直径均匀,约为0.59 μm;利用BET比表面积分析仪测试可得其比表面积约为PVDF与PAN质量比为2：1时的两倍;利用滤料测试仪对PVDF-PAN/熔喷聚丙烯（PP）无纺布复合滤材的过滤性能进行测试,结果表明,静电纺PVDF-PAN纳米纤维层可显著提高聚丙烯熔喷非织造布的过滤性能,PVDF-PAN/熔喷PP无纺布过滤效率可达99.95%,明显高于熔喷无纺布的过滤效率（65%）,过滤阻力为77 mmH₂O（1 mmH₂O=9.8 Pa）,过滤品质因子达0.0987,远高于熔喷无纺布的过滤品质因子0.0168,过滤效果得到显著提升。     

碱刻蚀对静电纺PET/棕榈基多孔碳杂化纤维膜过滤性能的影响

以PET和自制棕榈基多孔碳(PACF)为原料,通过静电纺丝法制得PET/PACF杂化纤维膜,为提高其比表面积,采用稀碱液对其进行刻蚀使PACF部分裸露于PET纤维表面。通过SEM对所得纤维膜进行表征,并用透气性测试仪和TSI8130自动滤料测试仪对其透气性和过滤性能进行测试,分析PACF含量及碱刻蚀对纤维膜的影响,结果表明:碱液刻蚀可使PACF粒子部分裸露于PET纤维表面,但随着PACF含量增加,局部可见团聚现象;随着PACF含量增加,气体透过性减弱,过滤效率逐渐提高,刻蚀后纤维膜对NaCl气溶胶的过滤效率明显优于未刻蚀纤维膜,当PACF含量为2.0%时,其过滤效率达99.95%,远高于市售过滤用熔喷无纺布。