微喷印原电池置换成型织物基柔性导电线路的影响因素研究

针对目前智能纺织品中柔性导电线路制备工艺复杂、成本高、与纺织品融合度低等问题,提出了微喷印原电池置换成型织物基导电线路的制备方法。利用搭建的压电式微滴喷射系统,对沉积过程中硝酸银和抗坏血酸反应物浓度、反应物质量及原电池阳极基板的选择对成型导线微观形貌及方阻的影响进行研究。结果表明:在稳定喷射条件下,通过微喷印原电池置换沉积法可制备织物基导电线路;当硝酸银溶液、抗坏血酸溶液质量浓度分别为0.5 g/mL和0.3 g/mL、硝酸银打印层数为4层、织物与抗坏血酸溶液质量比为1∶2时,成型银导线方阻为 0.047 8 Ω/□, 标准偏差为0.009 138 Ω/□;当基板为铜时,在织物基底表面形成了均匀且致密的银层,银颗粒粒径较大,此时测得银导线方阻均值及标准偏差较小。     

织物表面导电线路喷射打印起始端凸起形成过程研究

为提高织物表面微滴喷射打印导电线路的成形质量,针对导电线路喷射打印过程中线路沉积形貌的起始端凸起现象,利用高速相机对线路成形过程进行采集,研究微滴间融合振荡过程中左右接触角的动态变化,微滴与线路融合以及液体向线路起始端的输送过程,提出线路起始端凸起的消除方案并进行实验。结果表明:在融合振荡过程中,微滴向起始端的振荡趋势始终大于向另一侧的振荡趋势,导致打印线路起始端的织物基板润湿区域不断扩大;微滴与线路接触后,其中一部分液体润湿织物基板拓展线路长度,一部分通过线路以恒定速度输送至起始端,在线路起始端形成凸起;利用抗坏血酸溶液润湿织物表面后,成形线路起始端凸起现象得到消除,整体线路路径均匀,沉积形貌良好。     

一种新型RFID标签天线用导电油墨的配制

基于RFID标签天线对导电性要求较高的特性,实验以自制Ag作为导电填料。论文采用液相化学还原法,以次磷酸钠为还原剂,还原硝酸银制备纳米银胶。通过控制反应条件(温度、pH值等)、反应物的量(六偏磷酸钠、PVP)制备出粒径分布均匀、分散稳定性优良的纳米银胶。通过向银胶中添加电解质,析出纳米银粉,加上适量的助剂、溶剂和分散剂,制备了水性丙烯酸树脂和水性聚氨酯基导电油墨。分析了影响油墨导电性能的各影响因素。     

织物表面微滴喷射打印沉积过程试验研究

在织物表面微滴喷射打印沉积成形微细导电线路中,明确微滴在织物表面碰撞和渗透过程是成形高质量导电线路的前提。采用试验研究的方法,在喷射系统可控喷射条件下,对微滴与织物表面的碰撞、铺展及渗透过程进行图像采集及动态过程研究。结果表明：微滴在织物基板表面的碰撞过程与固体基板类似,几乎未发生渗透现象;由于毛细压差的作用,不同织物在不同时间段内的渗透速率急剧增大,出现快速芯吸现象,且织物经纬密度越小,芯吸效果越明显;微滴在织物表面的扩散形状由织物的组织结构决定,扩散面积与织物润湿性有关,随润湿性的减弱而减小。     

纳米银导电油墨的研制

印刷电子技术的发展促使导电油墨的应用前景非常值得期待。本文研制的是纳米银导电油墨,首先采用液相化学还原法,以水合肼为还原剂,以PVP（聚乙烯吡咯烷酮）为表面分散剂,还原硝酸银溶液得到纳米银颗粒;然后以制得的银微粒为填料,以聚氨酯/丙烯酸树脂为连接料,乙酸乙酯和乙醇为溶剂,加入适量的油酸分散剂,经过搅拌混合分散,配制导电油墨。用SEM表征制取的银微粒平均粒径为62.79nm。最后用300目的涤纶丝网版在电路板底基上印刷导电油墨,高温干燥后,测试油墨的导电性能、耐摩擦性能和附着力等;测试表明:所研制导电油墨的电阻率数量级达到10^-4欧姆·米（Ω·m）,耐摩擦次数达6000次以上,能抵抗封箱胶带的多次撕拉。     

紫外线辐照聚吡咯/银导电涤纶织物的制备

为得到导电性能优良的涤纶织物,在紫外线辐照下通过原位聚合法制备聚吡咯/银导电涤纶织物。探讨了AgNO₃浓度、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)浓度、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)浓度和反应时间对聚吡咯/银(PPy/Ag)导电涤纶织物导电性能的影响,并探究其最佳制备工艺。结果表明:当低温真空等离子体处理功率为220 W,处理时间为4 min,AgNO₃浓度为0.4 mol/L,SDBS浓度为0.02 mol/L,PVP浓度为0.8 mol/L,反应时间为8 h时,所制得的导电涤纶织物表面方阻最小,为61.54 Ω/□,且表面具有1层连续的聚吡咯导电薄膜;导电涤纶织物表面存在纳米银颗粒,其具有良好的抗菌性,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌带宽度均大于1 mm。     

银复合棉织物的制备及导电性能研究

以纯棉织物与硝酸银为主要原材料,通过化学还原法制备了银复合棉织物。利用XRD、UV-Vis、激光粒度仪、SEM、四探针测试仪等对银复合棉织物进行表征及性能测试。分析硝酸银质量浓度、还原反应时长、反应温度、浴比、还原剂质量浓度对银复合棉织物方阻的影响。结果表明:在反应条件为硝酸银质量浓度1.5 mg/mL、反应温度80℃、还原反应时长60 min、还原剂质量浓度1.5 mg/mL、浴比1∶50时,能够得到具有良好导电性能的银复合棉织物,此时方阻最低可达45Ω/sq,具有作为导电材料使用的潜力。     

织物表面导电线路喷射打印中微滴关键参数的视觉测量

针对织物表面打印导电线路中微滴的几何尺寸、速度等参数测量过程自动化程度低的问题,将视觉测量与微滴喷射技术相结合。利用高速相机对微滴喷射过程进行拍摄得到连续微滴图像。基于像素的阈值选取方法对微滴图像进行分割,得到微滴的二值图像,采用阶梯型边缘检测算法提取液滴边缘轮廓,获得单个微滴的面积、直径参数,根据面积和直径的关系计算出单个微滴的圆度参数,根据2帧微滴图像间的位移量计算出微滴的瞬时速度。实验结果表明:采用视觉测量法测得到的结果精度可达像素级,整个测量过程耗时短,可实现实时测量,为后续织物表面导电线路的精确成形提供了必要监测手段。     

封端阳离子水性聚氨酯在有机硅柔软剂中的应用

以葡萄糖为还原剂在涤纶织物上进行化学镀银。采用EDS、SEM分别表征镀层的化学元素成分和表面形貌,对镀银后织物的增厚增重率、断裂强力、断裂伸长率、耐摩擦性和表面方阻进行测试分析,并探讨了硝酸银和葡萄糖质量浓度、pH值、分散剂对涤纶织物增重率和表面方阻的影响。结果表明,采用2.4 g/L NaOH,pH值12.2,10 g/L AgNO3,8 g/L葡萄糖,70 mg/L聚乙二醇,乙醇60 ml/L工艺镀银织物的方阻最小,为0.02 Ω/cm2。     

喷墨导电墨水打印印迹导电性能的研究

通过液相化学还原法,在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的保护下,利用水合肼还原硝酸银,制得了较高浓度的纳米银悬浮液.经过对表面张力等参数进行调整,将得到的纳米银悬浮液制备成喷墨导电墨水,上机打印.用数字显微镜、扫描电镜(SEM)和四探针测试仪对不同打印次数的样张进行表征.结果表明,重复打印2次以上的样张其印迹具备导电能力.将重复打印的样张进行水洗处理、低温热处理和激光扫描处理后,发现其导电性能均可得到提高.重复打印3次的样张经激光扫描处理后导电性能最好,其方块电阻平均值由处理前的270Ω/□降低到4Ω/□.     

锆-有机骨架对水中染料的高选择性可循环吸附

针对染料废水造成的水污染问题,采用溶剂热合成方法,将氯化锆、2,2'-联喹啉-4,4'-二甲酸(H₂L)和苯甲酸混合后,在100 ℃下反应合成了三维多孔的Zr-有机骨架材料(Zr-MOF),对水中的染料进行选择性、可循环吸附。结果表明,在6组由活性染料与阳离子染料组成的双染料混合水溶液中,Zr-MOF实现了对亚甲基蓝(MB)、阳离子艳红5GN(BR14)和阳离子嫩黄7GL(BY24)的高选择性吸附,吸附效率均在79%以上,其中对MB的去除效率高达99.78%。在连续的8轮吸附-脱附循环实验后,Zr-MOF对40 mL的15.7 mg/L的MB染料的去除效率仍高达97.0%。X射线粉末衍射测试表明,经受8次吸附-脱附循环后,以及在pH值为2~14之间的强酸(盐酸)和强碱(NaOH)水溶液中放置48 h之后,Zr-MOF的结晶性几乎毫无变化,显示出十分可靠的稳定性和可循环使用能力。     

浆纱用中低温水溶性淀粉浆料的研究进展

随着节能减排要求的提高及降低产品加工成本的需要,中低温浆纱技术受到越来越多关注,成为目前的研究热点。淀粉作为纺织浆料的主体,其中低温条件下水可溶是实现中低温调浆、上浆的关键。通过物理或化学变性的方法可赋予淀粉浆料中低温水溶性能。回顾了中低温水溶淀粉浆料制备方法及最新研究状况。着重介绍了中低温水溶淀粉浆料的物理制备方法和化学制备方法,分析了预糊化淀粉、颗粒状冷水可溶淀粉、羟丙基淀粉、羧甲基淀粉、磷酸酯淀粉及醋酸酯淀粉浆料制备方法的优缺点和关键制备工艺参数对其性能的影响,最后从中低温水溶性淀粉浆料制备过程的环保性角度对中低温可溶淀粉浆料制备方法进行了展望,指出物理制备方法中的超声波辅助、球磨研磨法,化学制备方法中的干法、半干法以及超声-微波辅助制备中低温水溶淀粉浆料具有很好的发展前景。     

基于机器视觉的玻璃纤维管纱毛羽检测

为实现玻璃纤维管纱毛羽检测的自动化,设计了基于机器视觉的玻璃纤维管纱毛羽检测系统。使用光源、相机、电机等搭建图像获取平台得到毛羽图像;利用Blob连通域分析法进行毛羽区域提取,计算毛羽轮廓矩特征与毛羽区域特征,并结合支持向量机实现毛羽分类;根据毛羽分类结果以及前后2帧图像中毛羽位置坐标差值,对不同类型的毛羽数量进行统计;通过毛羽的最小外接矩形,得到每帧图像中的毛羽长度数据,并取每个毛羽长度数据的最大值作为相应的毛羽长度。结果表明:该系统能够代替人工完成管纱毛羽的有效检测,且单个管纱的检测耗时在10 s以内,能够满足实际的工业需要。     

基于机器视觉的丝饼毛羽检测

为实现丝饼毛羽的自动检测,提出基于机器视觉的丝饼毛羽检测方法,通过寻找毛羽轮廓点中凸包位置实现丝饼毛羽检测。首先构建具有特定结构特征的卷积核,利用该卷积核对原始图像进行卷积运算,从而获取毛羽特征,并采用阈值处理对其进行二值化;然后对二值化后的毛羽进行轮廓检测,继而筛选轮廓点以减少运算时间;最后利用单方向凸包算法对满足条件的轮廓点进行检测,实现对丝饼毛羽的定位及计数。运用3类典型丝饼毛羽对检测方法进行验证,结果表明,该方法可有效地实现对丝饼毛羽准确定位并计数,且对不同背景的毛羽图片有较强的适应性。     

基于碳排放核算的涤纶低弹丝生产工艺优化

针对差别化纤维生产过程中因忽视动态能耗而导致其生产工艺尚未合理优化的问题,首先对差别化纤维生产过程的工艺及能耗问题进行了分析,并将碳足迹引入到能耗计量与核算过程中,构建了一种基于碳排放足迹的差别化纤维生产过程能耗分析与计量模型;然后以涤纶低弹丝的加弹工艺为对象,从能源碳消耗、物料碳消耗以及工艺碳排放等方面入手,设计了涤纶低弹丝生产过程碳排放函数,并构建了基于碳排放函数的涤纶低弹丝生产工艺优化模型;最后根据涤纶低弹丝工艺数据,对工艺优化模型进行了算例分析及求解。结果表明,该模型优化了差别化纤维生产过程的关键工艺参数,并使碳排放量降低13.35%。     

基于改进层次分析法的特殊体型样板识别

针对传统层次分析法的缺陷,提出结合因子分析、聚类分析的改进层次分析方法,应用到特体样板识别中。首先,通过因子分析确定各级指标的影响因素及其权重系数。然后,采用K-means聚类分析将特体样板聚为臀部、胸部和腹部等3类典型样板。最后,运用层次分析法确定各指标的权重,构建了包括6个二级指标、13个三级指标、3个四级指标的特体样板递阶层次结构模型。随机选取3个样本进行实证研究,以因子分析中提取的5个主成分为聚类指标,以K-means方法进行聚类,采用特体样板递阶层次结构模型识别被测样本与臀部、胸部、腹部样板的隶属度。结果表明,该方法可有效地表征特体样板的变异程度并识别所属的样板类别。     

人体着装黏感觉的研究进展

为缓解人体在出汗或淋湿状态下的着装黏感觉,基于皮肤机械感受器的类型及其刺激响应特性探究了着装黏感觉的形成机制,通过阐述着装黏感觉的3种评价方法,即物理评价、心理评价和生理评价,研究了各评价方法的优势及局限性,并从3个层面归纳了着装黏感觉的影响因素,包括表面粗糙度、液态水传递性能等织物性能因素,滑移速度、水分等外界刺激因素,及皮肤感知敏感度、皮肤特征等人体皮肤因素。最后指出,未来应通过搭建垂直分离接触装置系统地分析织物及外界刺激对黏感觉的影响,研究有毛皮肤的黏感觉神经生理机制,绘制人体黏感觉图谱,为舒适性面料开发及服装结构优化提供理论依据。     

纳米功能性空气过滤材料的研究进展

介绍了近年来西安工程大学在纳米光催化技术应用于针刺毡和活性碳纤维等空气过滤材料功能性后整理方面以及光催化技术与负离子技术相结合应用在羊毛过滤材料方面的研究现状。     

嵌织式防静电涤纶过滤布的设计与开发

通过对静电产生机理的研究,指出过滤布上存在静电的危害性,采用嵌织导电丝的方法设计开发了抗静电过滤布。依照标准GB/T 12703-91测定电荷面密度,对所开发的样品进行了检验。研究了防静电过滤布中导电纤维的间隔距离和导电纤维的含量与织物的抗静电性能的关系,通过计算机曲线模拟,求出变量之间的回归曲线方程,根据织物的允许电荷面密度计算出导电丝的理论间距和理论含量。在实际生产中可以根据产品应用作适当调整。     

基于单点观测的TSP与PM_（10）中铅的特性研究

以西安市东二环互助路立交附近地区为对象,采用连续提取法和原子吸收光谱法研究大气TSP和PM10浓度及铅的化学形态,并进行相关性分析和生物有效性分析.结果表明,观测点处TSP和PM10质量浓度和Pb元素均污染严重.TSP中Pb元素主要存在于碳酸盐结合态中,与扬尘有关;PM10中Pb元素主要分布在可交换态和残渣态中,主要与人类的生产生活及工业生产有关.生物有效性系数显示,Pb元素对人体健康有潜在的威胁,TSP中Pb元素的生物有效性高于PM10,且非采暖期高于采暖期.Pb元素在PM10中较TSP相对富集,且TSP与PM10中Pb元素有可能遵循相同的迁移转化规律并且有相同的来源.