无针静电纺制备生物基锦纶56/荧光素纳米纤维膜

通过无针静电纺丝技术制备了锦纶(PA) 56/荧光素纳米纤维膜,研究了纺丝液性质及PA56/荧光素纤维膜的荧光特性。结果表明,PA56/荧光素溶液静电纺丝性能良好,获得的PA56/荧光素纳米纤维膜直径均匀,具有良好的荧光性能。随荧光素加入量的增加,纤维膜荧光强度增加,断裂强度有所下降。     

非水溶性天然色素原液着色海藻纤维的制备及其性能

为解决天然染料原液着色海藻纤维纺丝时着色剂易溶出的问题,以叶绿素铜（Chl-Cu）为着色剂,采用海藻酸钠稀溶液作为研磨助剂和分散剂,制备了原液着色的纺丝液,并制得有色海藻纤维。利用红外光谱仪、流变仪和透射电子显微镜对纺丝液的性能进行表征,利用扫描电子显微镜对制得纤维的形貌进行观察,测试着色剂的耐水迁移性和纤维的阻燃性能。结果表明：当Chl-Cu的添加量低于6% 时,纺丝液最稳定,Chl-Cu以直径小于20 nm的颗粒形式均匀分布;研磨时海藻酸钠分子与Chl-Cu形成的铜交联结构避免了Chl-Cu纳米颗粒的团聚现象,实现了Chl-Cu的快速研磨与稳定分散;纤维中Chl-Cu具有良好的耐水迁移的能力,海藻纤维的形貌未受Chl-Cu的影响,纤维阻燃性能优异,极限氧指数值高于39%。     

炭黑/Lyocell纤维素膜的制备及其性能

为解决水性颜料色浆对Lyocell纤维纺丝液造成的凝固问题,利用N-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）基超细炭黑,采用原液着色技术制备了炭黑/Lyocell纤维素膜,探讨了炭黑/Lyocell纤维素膜的颜色性能、耐溶剂迁移性能、力学性能和结晶性能。结果表明,当炭黑含量为纤维素质量分数的3 %时,着色纤维素膜的颜色深度达到饱和,不再随炭黑含量的增加而升高,且炭黑质量分数低于3 %时,着色纤维素膜的摩擦和水洗牢度较高,耐水、丙酮和乙醇迁移性能良好。通过扫描电镜观察发现,炭黑在极性较高的水中更容易发生迁移。炭黑对纤维素膜的断裂强力和断裂伸长率有影响,但不会改变纤维素膜的晶体结构,研究结果对实现Lyocell纤维原液着色具有重要的参考作用。     

乌贼墨黑色素着色海藻纤维的制备与表征

为拓展天然颜料在海藻纤维原液着色领域的应用,以乌贼墨黑色素(ME)为着色剂,采用海藻酸钠(SA)稀溶液作为研磨助剂和分散剂,制备了乌贼墨海藻酸钠(ME-SA)纺丝液,并制得有色海藻纤维。借助红外光谱仪、流变仪和透射电子显微镜对纺丝液的性能进行表征,利用扫描电子显微镜观察制得纤维的形貌,并测试了纤维的紫外线屏蔽性能。结果表明: ME与海藻酸钠具有良好的相容性,研磨和稀海藻酸钠的助研避免了ME纳米颗粒的团聚现象,实现了ME的稳定分散;海藻纤维的形貌未受ME的影响,ME添加量为3%的着色海藻纤维对紫外光的平均屏蔽效果达75%以上,对高能量的短波紫外线的屏蔽效果可以达到85%。     

聚氨酯/二氧化硅复合超细纤维膜的制备及其防水透湿性能

为制备具有防水透湿性能的超细纤维膜,在聚氨酯(PU)纺丝液中添加疏水二氧化硅(SiO₂)颗粒,制备PU/SiO₂复合超细纤维膜。通过软件模拟分析了纺丝液浓度和纤维膜厚度对纤维膜孔径的影响,根据静态水接触角、静水压、透气率和透湿率分析了复合超细纤维膜的防水透湿性能,并讨论了不同质量分数SiO₂对PU/SiO₂复合超细纤维膜防水透湿性能的影响。结果表明:复合纤维膜的孔径随着纺丝液浓度的增加而增加,随着纤维膜厚度的增加而减少;当SiO₂质量分数为9%、PU质量分数为18%时,PU/SiO₂复合纤维膜的静态水接触角达到131°,静水压为6.4 kPa,透气率为33.4 mm/s,透湿率为8.065 kg/(m²·d);该条件下复合纤维膜断裂应力为4.16 MPa,断裂伸长率为184%,与纯PU膜相比具有较好的尺寸稳定性。     

静电纺聚乙烯醇/壳聚糖复合纤维的制备

以聚乙烯醇(PVA)和壳聚糖(CS)为原料,使用静电纺丝设备制备复合纳米纤维膜,纺丝液中CS的质量百分数最大为1.3%。探究了纺丝工艺参数对静电纺PVA/CS纳米纤维膜形态结构的影响。结果表明,在一定范围内,静电纺PVA/CS复合纳米纤维的直径随纺丝电压的增大而减小,随着纺丝距离的增大而增大,随纺丝液流量的增加而增加。通过正交试验得到优化的纺丝工艺条件:纺丝电压21kv,纺丝距离14cm,纺丝液流量0.2mL/h,所纺纤维的平均直径为128nm,纤维直径CV值为28%。     

静电纺MnO2/PAN纳米纤维膜的制备及其催化氧化甲醛性能

通过液相沉积法制备MnO2,以PAN/MnO2/N,N-二甲基甲酰胺溶液作为纺丝液进行静电纺丝制备出MnO2/PAN纳米纤维膜。利用扫描电镜、透射电镜、傅里叶红外光谱、热重分析对纤维膜的结构和性能进行分析;并在甲醛废水体系中测试纤维膜催化氧化甲醛性能。结果表明：制备的纳米纤维其平均直径为196.46nm;随MnO2质量分数的增大和纺丝电压的增加,纤维平均直径均下降;pH值为2,温度60℃时,具有最佳甲醛催化氧化性能;纤维吸收12h后,对甲醛去除率达到44.0%;MnO2/PAN纤维膜比MnO2粉末具有更好的催化氧化甲醛性能。     

N-甲基吗啉-N-氧化物基超细炭黑的制备

为解决水性颜料色浆对Lyocell纤维纺丝液造成的凝固问题,制备了NMMO基超细炭黑色浆,利用其对Lyocell纤维进行原液着色。针对Lyocell纤维原液着色用超细炭黑的制备展开研究,探讨了分散剂的结构及用量,炭黑质量分数,水和NMMO组成混合溶剂中水的质量分数,超声波处理功率及时间对NMMO基超细炭黑的粒径、粒度分布及分散稳定性的影响。结果表明,以实验室自制的分散剂SP制备的NMMO基超细炭黑具有最小的粒径及优良的分散稳定性,与纺丝液相容性最好。通过正交试验优化得到NMMO基超细炭黑的制备工艺：分散剂对炭黑的质量分数2为20 %,炭黑对体系的质量分数为10 %,超声波处理时间为20 min,功率为800 W。     

静电纺PAN纤维膜的制备及其过滤性能研究

静电纺丝滤膜具有良好的过滤性能,但是要纺制具有可控性的过滤材料,需了解纺丝参数及溶液性能与过滤性能之间的关系。首先,利用静电纺丝法制备了静电纺PAN纳米纤维膜,研究纺丝时间和纺丝液浓度对纤维膜结构和过滤性能的影响。通过扫描电子显微镜和自动滤料检测仪对PAN纳米纤维膜的形貌、过滤效率和滤阻进行了测试分析。之后研究了溶液放置时间对滤膜过滤性能的影响。研究结果表明:随纺丝时间的延长,纤维的直径变化不大,过滤效率和滤阻增加;随着纺丝液浓度的增加,纤维的直径变大,过滤效率和滤阻先增加后降低;纺丝液质量分数为10%时,滤阻较小,过滤效率高;溶液放置一定时间后,制得纤维的直径变粗,不同纺丝时间、纺丝液浓度条件下的滤膜过滤效率、滤阻均下降。     

聚氨酯/导电炭黑复合纤维的制备及其柔性电热性能

为制备具有良好电学性能的聚氨酯（TPU）复合纤维,通过溶液共混制备添加不同质量分数导电炭黑（CB）的聚氨酯纺丝溶液,进一步利用湿法纺丝技术制备TPU/CB复合纤维,并对纺丝液黏度、复合纤维的微观结构及力学、电学性能进行测试、表征。结果表明：复合纺丝液具有显著的切力变稀特性,同时随CB质量分数的增加,纺丝溶液黏度逐渐升高...     

颜料对彩色夜光纤维光谱性能的影响

将彩色颜料和发光材料添加到锦纶纤维基体中,采用熔融纺丝的方法,制成彩色发光纤维。通过光谱测试分析颜料的添加对彩色夜光纤维发光性能的影响。研究结果表明：黄色和绿色颜料对夜光纤维的激发光谱有显著影响,使得黄色和绿色夜光纤维的激发光谱的激发波长移向可见光波长区域。蓝色颜料使蓝色夜光纤维的发射光谱出现轻微的红蓝移现象,而红色夜光纤维的发射光谱出现明显的红移现象。彩色夜光纤维的余晖亮度随时间成指数函数递减的规律,白色和黄色夜光纤维在达到亮度平稳状态时的平均衰减速率最大,但其亮度值保持最高。而绿色、蓝色和红色颜料的添加大大削弱了夜光纤维的余辉亮度。     

果胶酶处理对天然彩色棉纤维性能和结构的影响

针对果胶酶处理对天然彩色棉纤维性能和结构的影响,对天然彩色棉纤维的吸湿性、强力和色差以及脂蜡质含量进行测试,分别采用扫描电子显微镜和生物显微镜观察纤维的表皮结构以及色素分布,并与碱处理作比较。结果显示:果胶酶处理不仅符合天然彩色棉的环保特性,且处理后天然彩色棉纤维的吸湿性能明显改善,纤维强力没有明显的下降,纤维的结构未被破坏,纤维内保留了大量脂蜡质,纤维色素没有明显流失;果胶酶处理更适合用来改善天然彩色棉的吸湿性。     

A study of an anti‐counterfeiting fiber with spectral fingerprint characteristics

An anti‐counterfeiting fiber with spectral fingerprint characteristics (named spectrum‐fingerprint fiber) is a novel functional fiber made of rare‐earth luminescent material and fiber‐forming polymer, as main raw materials, combined with transparent inorganic pigments and functional additives by a melt‐spinning process. In order to explain more about the security principle of the fiber, several kinds of spectrum‐fingerprint fibers were prepared by using rare‐earth strontium aluminate as the rare‐earth luminescent material and fiber‐forming polymers such as PET, PP and PA6 as a matrix and combining them with transparent inorganic pigments and functional additives to study their emission spectra characteristics. The results showed that the spectrum‐fingerprint fibers, made by different spinning raw material formulas or technological parameters including the kind and content of rare‐earth luminescent material, polymer, transparent inorganic pigment, and draw ratio, had different emission spectra when excited with a specific exciting light, and any change of these manufacturing elements could cause a fluctuation in the intensity or wavelength of the fiber. Therefore, the emission spectral line of the spectrum‐fingerprint fiber, based on the confidential raw material formulas of spinning and rare‐earth luminescent material and spinning technological parameters exclusively designed by a manufacturer, is specific, just like the fingerprint of a human being – hard to decipher and counterfeit – and this can be used to distinguish the original from the fake.     

Fe3+-H+交联型防紫外线海藻纤维膜的性能研究及表征

本研究以海藻酸钠为原料,制备离子结合型防紫外线纤维膜。对海藻纤维膜水溶液稳定性、紫外辐射稳定性与热稳定性进行了初步分析,利用扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱（ATR-FTIR）和X射线衍射（XRD）分析了纤维膜的微观结构。结果表明,选用FeCl₃-HCl交联体系,FeCl₃质量浓度为0.6%,HCl体积分数为0.4%,交联时间为15 min时Fe3+-H+海藻纤维膜的综合性能最佳,即长波紫外线透射率2.92%,抗拉强度最大为33.75 MPa,断裂伸长率良好为19.54%。Fe3+-H+海藻纤维膜离子交联密度高,内部结合紧密,各项稳定性良好,为抗紫外线纤维材料的研究与开发提供了参考信息。     

静电纺PVA/SA复合纳米纤维膜制备工艺的优化

通过调节溶液质量分数、质量比、纺丝电压、供液速度、接收距离和辊筒转速等工艺参数,探讨不同条件对静电纺聚乙烯醇(PVA)/海藻酸钠(SA)复合纳米纤维膜的影响,制备纤维形貌优良的复合纳米纤维膜。使用场发射扫描电镜(FE-SEM)观察复合纳米纤维膜的形貌,并分析纤维直径及其分布。结果表明:最优工艺参数为聚乙烯醇质量分数10%、海藻酸钠质量分数2%、质量比8∶2、纺丝电压19 kV、供液速度1.6 mL/h、接收距离19 cm、辊筒转速300 r/min。此时,可得到形貌良好、分布均匀,平均直径为120.8 nm的复合纳米纤维。     

纤维素/海藻酸钙共混纤维的制备及其性能

针对纤维素纤维易燃烧的问题,首先以离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([AMIM]Cl)为溶剂共溶解纤维素与海藻酸,然后以氯化钙溶液为凝固浴,采用干喷湿法纺丝制备了纤维素/海藻酸钙共混纤维。研究了纤维素/海藻酸钙组分比对共混纤维结构和性能的影响。结果表明:纤维素/海藻酸钙共混纤维结构致密,二者之间存在氢键相互作用;虽然海藻酸钙的存在使共混纤维的力学性能降低,但当海藻酸钙质量分数为30%时,共混纤维的断裂强度为123 MPa,离火自熄时间仅为1.1 s,表现出优良的离火自熄特性;纤维素/海藻酸钙共混纤维的吸湿平衡回潮率为7.33%~7.75%,具有类似再生纤维素纤维的优良吸湿性能与服用性能。