棉秆皮微晶纤维素/改性氧化石墨烯阻燃纤维的制备及其性能

为提高棉秆皮微晶纤维素(MCC)纤维的阻燃性能,采用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为改性剂对氧化石墨烯(GO)进行改性,将改性后的GO(DOPO-GO)与MCC共混,通过湿法纺丝制得MCC/DOPO-GO阻燃纤维,并对其阻燃性能、热学性能和力学性能进行分析。结果表明：添加DOPO-GO阻燃剂的MCC纤维的极限氧指数为27.3%,较MCC纤维提高了66.5%;与MCC纤维相比,MCC/DOPO-GO阻燃纤维热分解所需的热焓值由221.8 J/g提升至1 502 J/g,热学稳定性得到提高;MCC/DOPO-GO阻燃纤维燃烧后形成的残炭致密且连续,石墨化程度提高;MCC/DOPO-GO纤维的力学性能也得到了极大改善,其断裂强度由MCC纤维的0.4 cN/dtex提高至2.2 cN/dtex。     

碳纳米管改性相变微胶囊的力学与热学性能

为改善相变微胶囊制备蓄热调温纺织品时存在易破损、传热效率低的问题,通过原位聚合法以三聚氰胺、尿素、甲醛为壁材并掺杂等离子体处理的碳纳米管(CNTs)包覆正十八烷制备相变微胶囊,探讨CNTs对微胶囊力学、热学性能的影响。采用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱分析仪、原子力显微镜、差式扫描量热仪和热常数分析仪对所制备的相变微胶囊的表面形貌、力学性能、热学性能进行表征与分析。结果表明：掺杂CNTs的微胶囊近似圆球形,表面较为光滑,力学性能、热传导性能均有提高;当CNTs添加量为2%时,其弹性模量提高了约190%、导热系数提高了近187%;平均相变焓可达到224.4 J/g、包覆率为74.07%。掺杂CNTs对微胶囊的力学、热学性能的改善有利于提高蓄热调温纺织品调温性能。     

棉秆皮纤维素/氧化石墨烯纤维的制备及其力学性能和吸附性能

为提高纤维素基纤维的强力及其对阳离子染料亚甲基蓝的吸附能力,利用超声分散和湿法纺丝法,制备了含有不同质量分数氧化石墨烯(GO)的棉秆皮纤维素/GO纤维。借助透射电子显微镜、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪分析了棉秆皮纤维素/GO纤维的形态和结构,探讨了GO质量分数对纤维断裂强力和吸附量的影响,并对吸附实验数据进行拟合分析。结果表明:随着GO质量分数的增加,纤维的断裂强力先增大后减小;GO质量分数为0.4%时,纤维断裂强力最优为31.12 cN,与未添加GO的纤维相比断裂强力提高了84%;纤维对亚甲基蓝的吸附量随着GO质量分数的增加而增加,吸附过程符合准二级吸附动力学模型和Langmuir等温吸附模型,属于单分子层的吸附,吸附过程为自发的放热反应。     

十八烷基聚甲基丙烯酸甲酯相变微胶囊的制备及其表征

以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为壁材,十八烷(C18)为芯材,采用悬浮聚合法制备相变微胶囊,探讨了乳化剂用量、乳化转数、芯壁质量比m(C18)∶m(PMMA),对相变微胶囊的粒径大小、表面形貌及热学性能的影响,并对微胶囊的化学结构与晶体结构、热稳定性、热循环性以及致密性进行了表征与分析。研究结果表明：以乳化剂质量分数4.8%、乳化转数速3 000 r/min、芯壁质量比m(C18)∶m(PMMA)1∶1制备的相变微胶囊相变温度为24.7℃,相变潜热为169.13 J/g,储能效率E_es为76.4%、包覆率E_en为79.78%、储热能力C_es为95.76%,具有较高的热焓值以及优秀的循环稳定性,有望用于智能调温纺织品的制备原料。     

石蜡相变微胶囊及其调温织物的性能研究

以30#石蜡为芯材,三聚氰胺-甲醛树脂和异氰酸酯为壁材,采用原位聚合法制备了石蜡相变微胶囊,借助扫描电子显微镜(SEM)和差示扫描量热仪(DSC)研究微胶囊的表面形貌和储热性能.采用涂层工艺制备涤纶调温织物,并对其进行性能测试.研究结果表明,微胶囊表面光滑,相变焓为97.68 J/g.整理织物的热焓约为8.49 J/g,升温或降温速率明显减缓,具有智能调温功能,但透气率下降了26%.调温织物具有一定的耐洗性,撕裂强度和断裂强度有所提高.     

棉秆皮微晶纤维素制备及得率分析

以棉秆皮为原料制备棉秆皮微晶纤维素。探究了水解温度、H_2SO_4质量分数、水解时间对棉秆皮微晶纤维素得率的影响,通过响应面优化分析确定最优酸水解工艺条件,在此基础上,进行超声波辅助酸水解单因素试验,确定了最优制备工艺条件。结果表明:当水解温度为45℃、H_2SO_4质量分数为49%、水解时间为2 h、超声功率为300 W、超声时间为10 min时,棉秆皮微晶纤维素结晶度为69.57%,粒径为6.58μm,得率高达79.86%。     

水合盐相变微胶囊的制备及在调温织物中的应用

以Na_2HPO_4·12H_2O为芯材,尿素-甲醛树脂为壁材,采用原位聚合法制备无机芯相变微胶囊。借助生物显微镜、差示扫描量热仪(DSC)研究了相变微胶囊的表面形貌和储热性能。采用涂层整理工艺将其用于制备调温织物,并对整理织物的调温性能进行测试。结果表明:所得微胶囊呈规则圆球形,相变温度为51.83℃,相变潜热为27.82 J/g;与未整理织物相比,整理织物的降温速率明显减缓,当涂层整理液中相变微胶囊质量分数为15%时,整理织物的保温性能最佳。     

乳液模板法制备芳纶纳米纤维/碳纳米管基相变储能纸及其性能研究

以相变材料十六醇为芯材,芳纶纳米纤维/碳纳米管为壳层,通过Pickering乳液模板法制备相变微胶囊,进一步将微胶囊脱水、干燥,得到十六醇/芳纶纳米纤维/碳纳米管相变储能纸,并对相变储能纸的储热能力、结构和稳定性进行了研究。结果表明,相变储能纸具有优异的力学性能、热稳定性、定形相变效果和高相变热焓,优化条件下十六醇包覆量和相变吸热焓分别可达66.82%和128.00 J/g。碳纳米管的加入显著提升了相变储能纸的导热性,并赋予其光热吸收和电热转换性能。     

棉秆皮微晶纤维素/β-环糊精气凝胶纤维的制备及吸附性能

棉秆皮微晶纤维素和β环糊精在尿素体系下低温溶解制备纺丝溶液,以湿法纺丝和冷冻干燥法制备棉秆皮微晶纤维素/β-环糊精气凝胶纤维,用以吸附染料废水中的亚甲基蓝。采用单因素方法分析确定了β-环糊精添加量,以及吸附条件对亚甲基蓝吸附量的影响。结果表明：棉秆皮微晶纤维素与β-环糊精质量比为5∶2,吸附温度20℃,吸附时间5 h, pH值=7时,制备的气凝胶纤维吸附效果好;染液质量浓度为50 mg/L时,棉秆皮微晶纤维素/β-环糊精气凝胶纤维对亚甲基蓝的吸附量最大,为56 mg/g;吸附过程符合准二级吸附动力学模型和Langmuir吸附等温线模型。扫描电镜结果说明添加β-环糊精的气凝胶纤维孔径比纯棉秆皮微晶纤维素气凝胶纤维孔径更大,形状更规则,对染料废水中亚甲基蓝的吸附效果更好。     

蓄热调温纤维用DA@PMMA相变微胶囊的制备及表征

基于正十二醇(DA)相变温度(约22℃)处于人体最佳舒适温度18~28℃范围内,采用DA为相变芯材,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为包封壁材,通过原位聚合法制备蓄热调温纺织品纤维用DA@PMMA相变微胶囊,并对相变微胶囊的形貌、粒径分布、热性能及抗压性进行表征。结果表明:DA@PMMA相变微胶囊粒径分布集中于1.232μm附近;壁材表面光滑致密;相变温度为18.7~25℃,热焓值为92.3 J/g,芯材包封率为84.7%,且具有较好的抗压性;可用于制备蓄热调温纺织品纤维。     

改性棉秆皮微晶纤维素纤维的制备及其吸附性能

利用马来酸酐对自制棉秆皮微晶纤维素进行接枝改性,再利用二甲基亚砜(DMSO)和1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIm]Cl)将改性棉秆皮微晶纤维素溶解成纺丝液进行湿法纺丝。使用红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)等仪器对纤维结构和性能进行表征。探讨了DMSO添加量(与改性棉秆皮微晶纤维素[BMIm]Cl溶解体系的质量比值)和凝固时间对纤维吸附性能和力学性能的影响,以及吸附时间、染液质量浓度、温度、pH对纤维吸附亚甲基蓝的影响,并运用吸附动力学模型和吸附等温线模型对吸附数据进行模拟。结果表明:在DMSO添加量为1.00、凝固时间为120 s条件下制备的改性棉秆皮微晶纤维素纤维对亚甲基蓝的吸附量为159.11 mg/g、断裂强力为30.37 cN,吸附方程符合Ho准二级动力学模型和Freundlich吸附等温线模型。     

轻薄低温防护手套用复合织物的制备及其性能

为利用相变微胶囊制备轻薄低温防护手套用复合织物,以正十八烷为芯材、三聚氰胺/ 尿素/ 甲醛树脂为壁材,采用原位聚合法制备合适的相变微胶囊,再将其转移涂层整理到纬平针织物上。探讨了相变微胶囊质量分数、涂层厚度对复合织物性能的影响,并对相变微胶囊分散情况、复合织物储热和耐低温性能进行测试及分析。结果表明：在相变微胶囊质量分数为40%,水质量分数为10%,黏合剂质量分数为50%条件下配制涂层液,涂层厚度为1.1mm时,制备的复合织物在-40、-80 ℃的环境下由初始温度降至0 ℃所需的时间分别为397、206 s,能满足短时间生物与医药技术低温操作需要,带来一定程度的保护。     

脱胶方法对棉秆皮纤维成分及结构的影响

对原棉秆皮不同部位进行化学成分分析,利用常温水沤、常压脱胶及高压脱胶对棉秆皮进行处理,对脱胶后棉秆皮进行化学成分分析．实验结果表明：高压脱胶后棉秆皮纤维中的半纤维素和木质素含量下降最为明显,纤维素含量提高．对不同方法处理后的棉秆皮纤维的长度、线密度进行测量,用SEM、FT-IR、XRD对处理后的棉秆皮纤维表面形态结构、聚集态结构进行了表征,同时对脱胶后的棉秆皮纤维进行强伸性能等测试并得出断裂曲线．     

脱胶方法对棉秆皮纤维成分及结构的影响

对原棉秆皮不同部位进行化学成分分析,利用常温水沤、常压脱胶及高压脱胶对棉秆皮进行处理,对脱胶后棉秆皮进行化学成分分析.实验结果表明:高压脱胶后棉秆皮纤维中的半纤维素和木质素含量下降最为明显,纤维素含量提高.对不同方法处理后的棉秆皮纤维的长度、线密度进行测量,用SEM、FT-IR、XRD对处理后的棉秆皮纤维表面形态结构、聚集态结构进行了表征,同时对脱胶后的棉秆皮纤维进行强伸性能等测试并得出断裂曲线.     

微胶囊相变调温纤维的调温性能研究

文章采用差示扫描量热法测定相变微胶囊的吸热焓及放热焓;采用温度变化曲线法测定微胶囊相变调温纤维的升温及降温过程;从而研究相变微胶囊及相变微胶囊调温纤维的调温性能。结果表明:以石蜡为芯材的相变微胶囊满足纺织用相变材料的要求;粘胶基相变微胶囊调温纤维的温度调控范围与其采用的相变微胶囊的吸热和放热温度区间一致。     

正二十烷／海藻酸钠微胶囊的锐孔凝固浴法制备

为改善织物的调温性能,采用锐孔凝固浴法,以正二十烷为芯材,海藻酸钠为壁材,制备相变微胶囊。使用光学显微镜、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱分析仪和差示扫描量热仪等测试手段对相变微胶囊的外貌形态和热性能进行分析。得到制备正二十烷／海藻酸钠相变微胶囊的最佳工艺条件为：海藻酸钠的质量分数2?5％,CaCl2的质量分数7?0％,芯材与壁材质量比1∶3。在最优条件下制备的相变微胶囊表面光滑,平均粒径为56?7μm,相变潜热为117?3 J／g,微胶囊的耐热性能良好,明显地改善了织物的调温性能。     

棉秆皮纤维素纤维的梳理与细化

为获得线密度较小的棉秆皮纤维,根据棉秆皮纤维素纤维的结构形态,采用单一罗拉梳理、单一盖板梳理、罗拉盖板组合梳理方法对棉秆皮纤维进行机械细化处理。结果表明：棉秆皮纤维梳理之前需要进行加水并闷放12 h;对于单一罗拉梳理方法,在加水量为纤维质量的25% 时,梳理后棉秆皮纤维平均长度39.7 mm、平均线密度2.42 tex;对于单一盖板梳理方法,在加水量为纤维质量的15% 时,梳理后棉秆皮纤维的平均长度37.7mm、平均线密度2.2 tex;对于加水量为纤维质量的25%的棉秆皮纤维素纤维,采用罗拉梳理2 次盖板梳理1 次组合梳理方法,梳理细化后纤维平均线密度为1.9 tex,平均长度为39.6 mm,平均落纤长度为15.9 mm以及平均落纤线密度为3 tex。     

复合相变微胶囊制备及其在棉织物上的应用

为获得低成本、高相变焓且相变温度适宜的蓄热调温纺织品,优选不同比例共混的硬脂酸和月桂酸作为相变芯材,以有机单体苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)作为壁材,采用乳液聚合法制备硬脂酸-月桂酸/聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯)相变微胶囊,并将微胶囊浸轧整理到棉织物上。研究结果表明:以质量比1∶9复配的硬脂酸-月桂酸作为相变芯材,熔融峰值相变温度为42.12 ℃,相变潜热为187.80 J/g;按芯壁比1∶1制备的微胶囊球形度良好,包覆率高达82.29%,熔融峰值相变温度为37.45 ℃,相变潜热为77.27 J/g,初始分解温度(150 ℃)比纯硬脂酸-月桂酸相变芯材提高了50 ℃左右,具有良好的热稳定性;浸轧整理后棉织物峰值相变温度为39.47 ℃,相变潜热为25.41 J/g,具有良好的蓄热调温功能。     

丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯共聚物囊壁的十四醇相变微胶囊的制备与表征

通过悬浮聚合法成功制备了以丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物为囊壁、十四醇为芯材的相变微胶囊,研究了不同单体组成对微胶囊形貌的影响。通过红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度仪、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)分别对微胶囊进行了表征。研究结果表明:制得的相变微胶囊形态规整,相变焓随芯壁比提高而增大,当芯壁比为1.5时,相变微胶囊相变焓达最大,为124.5 J/g,并且相变微胶囊具有良好的热稳定性,可应用于储能功能纺织品中。     

壁材交联对相变微胶囊的性能调控北大核心

为探讨壁材组成对相变微胶囊性能的调控作用,选用固液混合石蜡为芯材,甲基丙烯酸甲酯为壁材,利用悬浮聚合法制备相变材料微胶囊。加入季戊四醇四丙烯酸酯和甲基丙烯酸烯丙酯作为交联剂,与甲基丙烯酸甲酯进行交联共聚,得到不同壁材组成的相变微胶囊,进而实现对微胶囊性能的调控。扫描电镜(SEM)结果表明,交联剂的加入能够有效提高相变微胶囊的规整性和表面平滑度,并明显改善粒径分布的均匀程度;热失重(TG)和差热扫描量热(DSC)分析表明,交联剂可明显降低微胶囊在高温时的失重分解速率,扩大分解温度范围,增强壁材的稳定性,提高壁材对石蜡的包覆效率。与未加入交联剂的微胶囊相比,相变焓降低。当加入1.0 g季戊四醇四丙烯酸酯时,所得微胶囊有很好的分散性,呈规则球形,表面光滑细致,粒径为1.0~1.5μm;热稳定性较好,可耐155℃高温;相变焓最高值为29.643 J/g。