纳米氧化锌改性锦纶6长丝的结构与物理性能北大核心CSCD

选用无机抗菌剂纳米氧化锌(ZnO)对锦纶6长丝改性,通过熔融纺丝法制备纳米ZnO改性锦纶6长丝(ZnO/PA6)。经对抗菌母粒结构与性能的分析,结果表明:ZnO质量分数5%时,ZnO均匀分散于抗菌母粒中,对黏度、灰分与熔点影响较小。经对ZnO/PA6结构与物理性能的分析,结果表明:当抗菌母粒中ZnO质量分数5%、抗菌母粒添加量5%时,ZnO/PA6的白色念珠菌、大肠杆菌与金黄色葡萄球菌抑菌率分别为92%、93%、99%,且ZnO均匀分散于ZnO/PA6中,对力学性能影响较小。     

抗菌聚酯切片及纤维的开发

采用纳米复合改性的方法,以精对苯二甲酸与乙二醇为主要原料,在聚酯酯化结束后加入纳米活体矿石抗菌剂,经缩聚反应制得抗菌聚酯切片,再经熔融纺丝制成抗菌聚酯纤维。结果表明,纳米活体矿石抗菌剂加快了聚酯缩聚反应速率,对聚酯的热稳定性有所提高,对结晶性能基本无影响。经纺丝试验,证明抗菌切片可纺性良好,纤维力学性能优良。织物经50次水洗后对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌抑菌率均达90%以上,达到AAA抗菌级别。     

纳米氧化锌的分散及纳米整理剂的制备

研究了纳米氧化锌在水中的稳定分散介质及纳米整理剂的制备和应用。结果表明，对纳米氧化锌进行适当改性和乳化分散，有利于提高纳米水分散液的稳定性，自制水溶性聚氨酯起到良好的助分散作用；自制的纳米整理剂中纳米平均粒径97．01nm；纳米粒子为单核和多核的微囊式结构；纳米整理剂在纤维上呈非均匀浆膜分布；经纳米整理剂（含纳米ZnO10％）整理的纯棉织物，在10次水洗后的UPF等级达到50＋。     

纳米氧化锌对蚕丝织物抗菌性能的研究

采用平均粒径53．16nm的纳米ZnO分散液对桑蚕丝进行整理加工，研究了其结构和抗菌性能。结果表明，处理后的桑丝纤维纵向表面出现纳米ZnO吸附，纤维内部构象有口化趋势；经整理后的蚕丝织物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌抑菌率分别达到了94．1％和90．9％。     

原液着色聚酯纤维原位聚合用自分散纳米炭黑的制备及其性能

针对原液着色聚酯纤维原位聚合用乙二醇基色浆储存稳定性差、运输成本高的问题,采用控制变量法研究炭黑、分散剂、分散工艺对自分散纳米炭黑的影响,利用响应面优化试验,探讨制备过程中分散剂质量分数、研磨时间、研磨转速对自分散纳米炭黑粒径的影响,得出最优研磨分散条件。借助透射电子显微镜、热重分析仪、接触角测量仪等探究了自分散纳米炭黑的表观形貌、耐热性能和亲水性能等。结果表明：选用SUA-305作为分散剂,AP-104H作为炭黑,在分散剂质量分数为30%,研磨时间为2 h,研磨转速为3 500 r/min时,自分散纳米炭黑粒径最小,为85 nm,多分散性指数(PDI)为0.163,储存稳定性优良,预估储存周期为26.8个月;自分散纳米炭黑与乙二醇的接触角为7°,并展现出良好的自分散性能;自分散纳米炭黑的耐热性良好,满足在聚酯聚合阶段280℃不分解的要求。     

铜改性抗菌防螨聚酰胺6纤维的制备及其性能

为解决纳米铜抗菌剂在纤维中分散性、界面相容性差的问题,采用油酸对纳米球形铜抗菌剂进行包覆处理,并与聚酰胺6(PA6)基体共混挤出造粒制得抗菌防螨PA6切片,再经熔融单组分纺丝和熔融复合纺丝制得铜改性抗菌防螨PA6纤维。对铜抗菌剂的形貌结构和界面相容性,抗菌防螨PA6切片的热稳定性和可纺性以及纤维的铜含量、力学性能和抗菌防霉防螨性能进行分析。结果表明：油酸包覆球形铜抗菌剂的分散性较好,且与PA6基体相容性良好,抗菌防螨PA6切片的热稳定性、可纺性良好;铜改性抗菌防螨PA6纤维的颜色均匀性一致,纤维制成率高达88%,铜改性PA6拉伸变形丝的断裂伸长率为29.95%,断裂强度达到4.43 cN/dtex;洗涤50次前后铜改性抗菌防螨PA6纤维对白色念珠菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抑菌率均大于99%,其织物防霉等级达到0级,螨虫驱避率达到89%,抗菌防霉防螨性能高效耐久。     

载银抗菌剂在聚酯母粒中的分散性及其母粒可纺性的研究

通过对载银抗菌粉体物性和表面性质的研究,对其表面进行了改性。将改性后的抗菌剂粉体与载体聚酯在双螺杆挤出机中共混,生产纤维级抗菌聚酯母粒。重点研究了抗菌粉体在聚酯体系中的分散性及其表征方法。这几种分散性的评价方法,都可准确地表征抗菌剂在聚酯体系的分散性能,从而为工业化生产抗菌纤维所用母粒的可纺性评定建立了一种较为准确的试验方法。     

纳米ZnO处理桑蚕丝织物的抗菌抗紫外性能研究

为改善蚕丝纤维的性能,提高真丝制品的附加值,赋予其功能性,采用纳米ZnO分散液(平均粒径为53.16 nm)整理桑蚕丝织物,测试其抗菌性能和抗紫外性能.结果表明:整理后桑蚕丝织物对大肠杆菌抑菌圈直径为8.5 mm,对金黄色葡萄球菌为9.2mm;织物对UVA、UVB的平均透过率分别由34.4%、25.5%(处理前)降低到5.3%、4.3%(处理后),UPF值由6.2提高到24.6.说明经纳米ZnO分散液整理后桑蚕丝织物具有良好的抗菌性能及紫外线屏蔽效果.     

纳米抗菌材料在抗菌整理中的应用

综述了纳米抗菌整理剂的性能特点,接触性抗菌剂和纳米级TiO2及ZnO的抗菌机理,抗菌整理方法及其整理介质。目前,抗菌整理的方法有纤维改性法和后整理法。其中,后整理法在印染行业应用更为普遍。此外,纳米无机抗菌剂载体以其耐洗涤、多功效特点而越来越受到人们的关注。     

氮掺杂ZnO纳米晶表面改性及其抗菌性、紫外防护性研究

氦掺杂ZnO由于氦的掺杂而具有优良的抑菌性和紫外防护性。在氮掺杂ZnO纳米晶制备专利技术的基础上,对所合成的氮掺杂ZnO纳米晶进行表面改性以获得稳定的水性分散浆,采用透射电镜和激光粒度分析仪对改性效果进行了表征,重点研究了改性纳米分散浆处理后的棉织物的防紫外性和抗茵性。实验结果表明：利用多羟基化合物和偶联剂的协同增效作用改性后的氮掺杂ZnO纳米晶,具有优良的分散稳定性,长期放置无沉积现象。紫外防护因子测试结果和抗菌测试结果表明：改性后的氮掺杂ZnO纳米晶处理后的棉织物,具有优良的紫外防护性和抗茵性抑菌性,且抗菌性不受环境影响。即使在无光照条件下也表现出良好的抗菌性能,水洗50次效果不变。     

侧基含磷阻燃共聚酯的制备及其固相增黏反应

为制得高特性黏度的侧基含磷阻燃共聚酯，研究不同反应条件对固相增黏效果的影响及其反应动力学。将侧基含磷阻燃剂共聚到聚酯分子链中制得侧基含磷阻燃共聚酯，并对其进行固相增黏，分析了阻燃剂质量分数、增黏反应温度、时间3个因素对增黏效果的影响。结果表明：成功将阻燃剂共聚到聚酯分子链中制得侧基含磷阻燃共聚酯，当阻燃剂质量分数为5%时，共聚酯的极限氧指数为31.8%,热分解后的残炭量达到13.6%,结晶度为15%;与纯聚酯相比，阻燃共聚酯增黏反应过程的特性黏度变化趋势差异不明显，故阻燃共聚酯的固相增黏反应可以参照纯聚酯的增黏工艺，其特性黏度均随着增黏反应温度的升高、反应时间的延长而增加；对阻燃共聚酯的固相增黏反应动力学分析发现，其反应温度的上升、阻燃剂质量分数的减少与反应速率常数的增加呈正相关，其阻燃剂质量分数的增加与反应活化能的降低呈负相关。     

羧甲基改性纳米纤维素对颜料分散与涂料性能的影响

对纸浆纤维进行羧甲基化学改性并结合高压均质处理,制得羧甲基改性纳米纤维素（NFC）,探究了羧甲基改性NFC的性能及其对颜料分散稳定性、低固含量涂料流变性的影响。结果表明,随着羧甲基取代度提高,改性NFC尺寸减小、电负性增强;其溶液具有“剪切稀化”特征,即浓度越高、黏度系数越大。颜料分散性研究结果表明,颜料分散液的黏度随羧甲基改性NFC添加量增加而增大、随羧甲基取代度提高而下降;提高NFC的羧甲基取代度及增加其添加量可提高颜料分散液的悬浮体积百分比,改善颜料分散液的稳定性。对涂料性能的研究发现,提高NFC的羧甲基取代度,涂料的假塑性逐步减弱、黏度也随之降低,在一定程度上对涂料的流变起到了调节作用。另外,当NFC的羧甲基取代度为0.4时,涂料保水值下降幅度达67.8%,保水性能得到极大改善。     

改性纳米CaCO3水相分散体系流变行为及其流变参数拟合(Ⅰ)——铝锆偶联剂用量对分散体系流变行为的影响

采用铝锆偶联剂对纳米CaCO,进行表面改性,对改性纳米CaCO3水相分散体系的流变数据进行测定,并借助非牛顿流体模型实现流变参数的拟合.结果表明,在低剪切速率下,改性纳米CaCO3水相分散体系的表观黏度随着剪切速率的增大而下降,即剪切变稀,呈现假塑性流体特性;在高剪切速率下,随着剪切速率的增大,分散体系的表观黏度变化很小.呈现近牛顿型流体特性.采用铝锆偶联剂对纳米CaCO3,进行表面改性,可明显改善纳米CaCO3在水相体系中的流动性,使屈服应力、零剪切黏度及极限黏度都明显减小.根据Herschel-Bulkley模型拟合结果,未经表面改性的纳米CaCO3水相分散体系的流动特性指数和屈服应力分别为1.489和2.767 Pa,呈现剪切变稠流动趋势,表明分散体系的不稳定性,部分粒子发牛团聚;而经2.0%铝锆偶联剂改性的纳米CaCO3水相分散体系的流动特性指数和屈服应力分别为0.880和1.250 Pa,呈现明显的假塑性流体特性,分散体系流动性较好.     

纳米CaCO3在淀粉液中分散技术研究

考察了影响纳米CaCO3在淀粉液中分散的因素,并对其进行了优化.纳米CaCO3在淀粉液中的分散效果受分散方法、体系黏度、纳米粒子间的距离影响较大,淀粉黏度、淀粉与纳米粒子的比例及固含量几个因素影响体系的黏度及粒子间的距离.纳米CaCO3在淀粉液中最优的分散方法为:先将纳米CaCO3分散液与淀粉液分别进行分散再一起糊化.纳米CaCO3与淀粉的质量比为1∶10、固含量为5％时,分散体系中纳米CaCO3的粒径最小.     

抗菌剂及抗菌聚酯切片的制备

为解决无机纳米材料在高聚物中的分散问题,通过原位聚合的方法合成出一种聚酯纳米复合材料。首先利用碳酸铵与硫酸锌制备功能粒子氧化锌的前驱体碱式碳酸锌,随后加入氢氧化钡的乙二醇溶液,在均相多反应体系中生成一种复合纳米材料的悬浮液,不经分离直接加入到聚酯聚合反应体系中,在缩聚温度为285℃左右时,碱式碳酸锌分解,生成纳米氧化锌、二氧化碳和水,实现无机微粒子与有机基体的原位复合,并对其制备工艺参数和热性能进行确定。透射电镜照片显示所制抗菌聚酯切片中的氧化锌粒径小,分布均匀。     

基于改性超支化聚合物的真丝绸原位生成纳米ZnO整理研究

以改性超支化聚合物为功能材料制备了纳米ZnO,实现了对真丝织物的功能整理,探讨了相关机理,并对生成的纳米ZnO溶液及整理后的织物进行了测试分析。结果表明,通过改性超支化聚合物可以在水溶液中制备出平均粒径为5.8nm,具有较窄粒径分布的纳米ZnO颗粒。由于聚合物的正电性,能够主动吸附到织物中,通过织物中的聚合物达到纳米ZnO原位生成目的。经整理后的真丝织物表现出良好的紫外线防护和抗菌性能,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率可达99%以上,UPF值达100以上。     

CuS/ZnO纳米复合材料的制备及其应用研究

以Zn(NO3)2·6H2O和尿素为原料,通过液相沉淀法成功制备了纳米ZnO;以Cu(Ac)2、Na2S为原料,通过液相法制备出纳米CuS;将2者机械研磨制备出CuS/ZnO纳米复合材料.运用XRD、TEM和XPS对产物结构、形貌与价态等进行了表征.结果表明,样品为棒状的CuS与圆球状的ZnO结合而成,粒径在33 nm左右.通过光催化试验发现,CuS能显著地提高纳米ZnO的光催化性能.当CuS的掺杂量为0.5%时,催化效果最好.另外,CuS/ZnO纳米复合材料具有良好的光催化循环利用率.抗菌试验表明,复合物中的CuS并没有改变ZnO优异的抗菌性能.     

一种纳米淀粉胶的制备及其施胶效果评价

采用机械循环研磨法制备了纳米淀粉胶,并测试了其分子结构、颗粒粒度、黏度及对纸张抗水性、抗张强度等指标。结果表明,纳米机械循环研磨能明显减小淀粉胶的颗粒粒度,经过135min的循环研磨将平均粒径由35.844μm减小到345nm,成功制得纳米淀粉胶,与原淀粉对比,纳米淀粉胶在黏结性、抗水性及纸张抗张强度等方面都有一定的改善。     

棉织物的纳米氧化锌抗紫外整理

采用低聚丙烯酸钠和水溶性钛酸酯偶联剂对纳米氧化锌进行表面修饰改性，可以得到稳定性较好的纳米分散体系；再将该分散液经过浸、轧、烘整理工艺制得纳米氧化锌基棉织物。分析加工工艺参数表明，织物经纳米氧化锌用量10g／L，浴比1：30，浸渍15min，于150℃焙烘90s处理后，紫外屏蔽效果显著提高，且白度增加，只是吸湿性和强度略有下降。     

纳米材料在纺织品多功能整理中的应用研究

将无机纳米TiO2粉末、纳米氟系改性拒水乳液、粘合剂、分散剂和其它助剂采用高速剪切混合及超声分散方法配制成稳定的工作液，然后对涤棉混纺织物进行多功能整理，使织物同时获得防紫外线和拒水的效果。试验中，测定了混合工作液中不同种类和用量纳米粉体及纳米改性拒水剂的粒径大小和分布；整理后织物的UPF值和拒水等级；观察了纳米材料在织物表面形态分布的差异。结果表明，经纳米TiO2和改性氟系拒水剂FS280-F的混合浮液整理后，织物的UPF值达到65以上、拒水等级达到4～5级，整理性能比二者单独使用时有较大的提高。