纳米纤维防酸透湿织物的制备及性能研究

沥青具有良好的防酸性能,但静电纺沥青纳米纤维的机械性能较差。为增强其力学性能,加入苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)与沥青混纺,制备了沥青/SBS纳米纤维,并将纳米纤维直接沉积在织物上制得防酸透湿复合织物。通过SEM测试观察了纳米纤维膜的表面形貌;测试对比了复合织物的防酸性能、机械性能和舒适性能。SEM结果表明,沥青/SBS纤维较SBS纤维表面更光滑。静态接触角测试结果表明,沥青/SBS复合织物对盐酸、硝酸和硫酸的接触角分别可达138°、120°、129°,表明其具有优异的耐酸抗腐蚀性。机械性能测试结果表明,复合织物顶破强力、撕裂强力和拉伸断裂强力分别达到了665.4、14.04、775 N,具有优秀的机械性能。沥青/SBS纳米纤维复合织物透气率可达159.32 mm/s,透湿率可达4 251.09 g/(m~2·24 h)。     

纳米复合防酸透湿织物的风格及其性能分析

为探究纳米复合防酸透湿织物与传统防酸透湿织物的风格及性能方面的差异,选取市面上较常见的涤/棉基布、实验室自制含氟聚氨酯基纳米复合防酸透湿织物以及市售传统防酸透湿浸渍织物作为研究对象,采用FAST织物风格仪测试各织物在低负荷下的压缩、弯曲、拉伸、剪切性等9项力学性能指标,并分析各织物风格之间的差异。此外,测试了3种织物的透气透湿性、强力以及接触角等。结果表明:纳米复合防酸透湿织物、基布及市售浸渍织物在低负荷下的力学性能差异并不明显。该纳米复合防酸透湿织物具有良好的强力、透湿透气性以及防酸性,透气率为186.2 mm/s,透湿率为9 914 g/(m~2·24 h),且对水、硫酸的接触角分别达到了140°与135°,可以作为理想的防酸透湿织物。     

环氧化苯乙烯系嵌段共聚物/沥青静电纺膜复合织物的制备及其性能分析

为了制备具有良好防水、防酸且透气的复合织物,实验通过溶液共聚法将苯乙烯系嵌段共聚物(SBS)分别在60、70、80℃条件下改性为环氧化苯乙烯系嵌段共聚物(ESBS),并且在70℃的条件下加入聚乙二醇以提高改性效果。ESBS与沥青混合后进行静电纺丝,以涤/棉平纹机织物做为静电纺膜的接收载体,制得ESBS/沥青静电纺膜防酸透湿复合织物。结果表明:SBS成功环氧化,且反应最佳条件为70℃并加入聚乙二醇催化剂,该条件下制成的复合织物的水、硫酸、盐酸以及硝酸的接触角分别达到145.8°、145.9°、145.0°、147.3°;该织物的拉伸断裂强力和顶破强力分别可达到1 098.1、668.2 N,与涤/棉平纹机织物相比提高了50%以上;透湿量为11 515.92 g/(m~2·24 h),透气率为70.55 mm/s,表现出较好的服用性能。     

含氟聚氨酯的合成及其静电纺膜复合织物的防酸透湿性能

为使防酸面料兼具优良的防护性能,通过合成法将氟基团引入聚氨酯,制备出含氟聚氨酯,使用静电纺丝技术,将含氟聚氨酯纳米纤维化,沉积于织物表面,制备了一种防酸透湿复合织物。对合成的含氟聚氨酯进行了红外光谱和核磁共振文韵谱图表征,同时对复合织物的防酸透湿性能进行分析。红外光谱测试结果表明：合成的产物为含氟聚氨酯;核磁共振谱图测试结果证明了含氟聚氨酯的化学结构与预期相符;静态接触角测试结果表明：聚氨酯/含氟聚氨酯纳米纤维膜复合织物对水的接触角最高可达到141°,对80%硫酸的接触角最大可达124°,展现出优异的拒水拒酸性和耐酸腐蚀性;舒适性能测试表明：在保持优异拒水拒酸性能的同时,透湿率可达4177.49 g/(㎡•24h）,透气率可达24.15 mm/s。     

含氟聚氨酯/聚氨酯纳米纤维膜复合织物的制备及其防水透湿性能

为获得良好防水性能且保持服装穿着的舒适性,通过构建具有低表面能和粗糙表面于一体的含氟聚氨酯/聚氨酯纳米纤维膜,以涤/棉斜纹机织物作为静电纺丝接收基布,制备了一种新型防水透湿织物。探讨了含氟聚氨酯疏水剂的质量分数对纳米纤维结构及复合织物的防水透湿和力学性能的影响。结果表明,当含氟聚氨酯疏水剂质量分数为100%时,复合织物性能最佳,其静态接触角为141°,透湿率达到3 958 g/(m2·24 h),,沾水等级为5级透气率达到34.06 mm/s。力学性能测试结果表明,复合织物的力学性能随疏水剂质量分数的提高而逐渐增强,当FPU质量分数为1.00%时,顶破强力、撕裂强力和拉伸强力分别增加了5.93%、30.79%和5.48%。     

PDMS/PU/沥青纳米纤维膜复合织物的制备及其性能分析

为制备环境友好的防水透湿织物,通过对喷的方式,以涤棉机织物为接收基布,使用聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚氨酯(PU)为原料,利用静电纺丝技术制备PDMS/PU纳米纤维膜,然后采用静电喷雾法将沥青微球引入该纳米纤维膜,构建特殊微纳米结构,制得PDMS/PU/沥青纳米纤维膜复合织物.探究沥青质量分数对其表面形貌、防水性能、...     

聚乳酸包覆相变材料复合织物的制备及其性能

利用静电纺丝法制备聚乳酸（PLA）包覆相变材料的纳米纤维膜,为了改善其与普通织物间的复合牢度,首先对其进行等离子体处理,再同粘胶、羊毛织物进行复合,探讨了等离子体处理复合织物前后及各材料之间在保温、透气透湿、拉伸强力和剥离强力方面的差异。结果表明：等离子体处理前后粘胶/PLA/羊毛复合织物的透气性低于羊毛织物,处理前后的透湿量较羊毛/ 粘胶复合织物分别降低76.5%和62.5%;拉伸强力高于PLA/相变材料纳米纤维膜;粘胶/PLA/羊毛复合织物经等离子体处理前后的克罗值比粘胶/羊毛复合织物分别提升了18.07%和17.78%;等离子体处理后的粘胶/PLA/羊毛复合织物在剥离强力性能上较处理前提升了34.4%.     

复合无氟修饰与碱刻蚀协同制备涤纶织物超疏水表面

基于荷叶超疏水仿生理念,通过碱刻蚀和无氟疏水剂复合修饰的方法制备超疏水涤纶织物表面,探讨碱刻蚀工艺参数和三种无氟疏水剂的复合使用对织物超疏水效果的影响。结果表明:在碱质量浓度30 g/L、处理时间10 min、反应温度90℃的条件下,以十六烷基三甲氧基硅烷和十二烷基三甲氧基硅烷复合使用处理涤纶织物,可实现超疏水效果,其中静态接触角为152.45°,滑移角为5°,透气率为90.06 mm/s,透湿率为2 993.64 g/(m2·24 h),制备的织物具有良好的耐洗和耐污性能。     

层压复合防酸织物的制备及其性能

防酸织物在减少酸性液体对人体的损害方面具有重要的意义。设计了一种综合性能优异的多层层压复合型防酸织物，其中表层和里层是经过防酸碱整理剂和强力提升剂后整理的涤纶机织面料，芯层是静电纺和热轧处理后的PVDF/PVDF-HFP纳米纤维膜。结果表明：热轧后的PVDF/PVDF-HFP纳米纤维膜拉伸强力有所提升，纤维直径分布在0.4～1.3μm,孔径分布在2～3μm。防酸效果较好，复合织物的酸接触角为138.42°(30%HCl),130.23°(80%H₂SO₄),30%HCl的拒液效率为91.17%,酸穿透时间大于30 min。耐水洗效果较好，透气率为34.47 mm/s,透湿量为3218.84 g/(m²·d)。同时具备良好的力学性能，浸80%H₂SO₄酸后，强力下降率在18%以下。     

黏合剂对纳米纤维膜复合织物服用性能的影响

利用静电纺丝技术,将改性后苯乙烯系嵌段共聚物(SBS)与沥青混合纺丝,以涤/棉织物为基布作接收载体,制成纳米复合织物,满足了防水透湿的要求,但其力学性能及舒适性与传统织物相比,有一定的差异。为改善纳米纤维膜复合织物的服用性能和界面结合性能,探究了织物复合时3M胶和低温热熔网膜胶2种不同特性的黏合剂对复合织物的拒水性能、透气透湿性能及基本力学性能的影响。结果表明:使用低温热熔网膜胶黏合的复合织物拒水性能最佳,水接触角最大可达157°;使用3M胶黏合的复合织物透湿透气性能最佳,透气率为308.14 mm/s,透湿率为451.073 g/(m~2·(24 h));通过主因子分析,得到能反应复合织物力学性能的2个主因子,为复合织物服用性能评价提供依据。     

等离子体表面改性对相变纳米纤维复合织物性能的影响

为改善相变纳米纤维复合织物的保温及服用性能,使用静电纺丝法制备了相变醋酸纳米纤维膜,并与羊毛和粘胶两种传统织物复合,制成相变调温三明治结构复合纺织品。在该复合织物的制备过程中,利用常压等离子体技术分别对复合织物各层材料进行了表面改性处理以提高其服用性能。通过测试各材料经等离子体处理前后的静态接触角及形貌,获得了最佳等离子体处理参数;比较了等离子体处理前后复合织物在保温性、透气和透湿性能上的差异。实验结果表明:等离子体的物理撞击作用能够提高复合织物的保温性能,并且增强了透气、透湿性能。说明了此种方法的必要性及其可行性。     

柔性苎麻复合材料制备及其性能表征

采用纳米SiO_2为原料,制备不同质量分数的剪切增稠液,按照一定复合工艺制备剪切增稠-苎麻织物复合材料。采用SEM、FTIR表征,并对其进行交织阻力、透气性、拉伸性能等测试。结果表明:剪切增稠液是一个未发生化学反应的稳定体系。经过浸渍处理,苎麻纤维表面被均匀包覆,织物表面变的粗糙,被大量纳米SiO_2颗粒填充;随着浸渍处理质量分数增加,交织阻力增大。织物的透气性随着浸渍处理增加而降低,在质量分数为20%时,透气性明显下降;断裂强力随着浸渍质量分数增加而增大,高速拉伸时断裂强力明显增大。     

纳米SiO2/含氟硅防水透湿整理剂的制备及其应用

为提高涤纶织物的防水透湿性能,采用半连续种子乳液聚合法,以丙烯酸酯类单体为聚合单体,以纳米SiO₂ 、甲基丙烯酸十二氟庚酯(G04)、乙烯基三甲氧基硅烷( A-171) 为功能单体,制备出纳米SiO₂/含氟硅改性聚丙烯酸酯乳液,并将其应用于涤纶织物的整理。对改性共聚乳液的化学结构进行表征,并测试了整理后织物的应用性能。结果表明:各单体均参与乳液聚合反应,且改性共聚乳液的热稳定性大大提高,乳胶粒子平均粒径为66 nm;在整理剂中加入质量分数为2%的交联剂后,整理织物的静水压和耐水洗性能都得到显著的改善,其接触角为138°,相比未整理织物的防水性能明显提高;整理后织物的透湿率也有所提高,且经向断裂强力由315.6 N增加到493.4 N。     

光催化除甲醛苎麻织物的低温复合制备

为解决在无黏结剂条件下纳米光催化材料在纺织品上复合牢度低的问题,采用低温复合处理技术,将TiO2纳米颗粒均匀负载于苎麻织物上,并通过扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、透气性测试仪、万能拉伸仪和甲醛测试系统等测试方法对织物性能进行表征。结果表明：TiO2纳米颗粒可通过低温复合处理技术均匀固定于苎麻织物上,织物在-10 ℃低温浴配合400 N/cm 的压力下每次浸渍10 min,浸扎处理３ 道后除甲醛效果最佳;处理后织物表面羟基量增多,织物保持了原有透气性且断裂强力和断裂伸长未受到处理影响;处理后织物在120 min内实现了87.14%甲醛去除率。     

无氟自清洁功能型羊毛/羊绒混纺织物的研发

为提高羊毛/羊绒(60/40)织物自清洁能力,降低织物因清洗而造成毡缩变形等不良影响,采用常压等离子体对羊毛/羊绒混纺织物表面进行预处理,再使用微纳米级乙酰丙酮锆及聚二甲基硅氧烷自制无氟环保型毛织物拒水剂对织物进行静电喷雾疏水处理。通过分析织物等离子体处理前后静态接触角变化及红外测试结果,发现最佳等离子体处理参数以及对织物毡缩性能的影响。比较等离子体处理前后及等离子体预处理再进行疏水整理织物的外貌形态、静态接触角、透湿透气性、防紫外线性能差异。结果表明:羊毛/羊绒织物经等离子体预处理再进行静电喷涂具有优异的疏水性能,静态接触角提高至152°,达到超疏水临界值,织物透湿透气性仅分别降低2.98%、1.65%,毡缩性下降4.61%,此外,该方法辅助提高了织物14.14%的紫外线防护系数。     

有机氟/纳米ZnO改性聚丙烯酸酯整理剂的合成及应用

用γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对纳米ZnO接枝改性,然后以改性纳米ZnO、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸六氟丁酯为原料,通过半连续种子乳液聚合法制备了有机氟/纳米ZnO聚丙烯酸酯织物整理剂,并将其用于亚麻织物的整理。采用FT-IR对合成的乳胶膜进行结构表征,以TG和XRD对接枝改性的纳米ZnO样品进行分析。结果表明:KH-570成功改性了纳米ZnO,提高了纳米ZnO的分散性;制备的共聚乳液呈半透明泛强蓝光。用其整理亚麻织物,织物表面变得光滑,对水的接触角为134.52°,具有疏水性能和抗污性能,优异的抑菌性,抑菌带宽度约为1.7 mm,经向和纬向断裂强力分别提高了152 N和139 N,透气率和透湿率略有下降。     

聚氨酯/聚偏氟乙烯共混膜防水透气织物的制备及其性能

本文用静电纺丝法制备聚氨酯/聚偏氟乙烯共混纳米纤维膜,研究了溶质质量比对纳米纤维形貌、直径及膜性能的影响,探索共混纤维膜较优制备工艺。采用静电喷射方式将聚氨酯湿气固化胶喷于涤纶基布表面,再以较优静电纺丝工艺将共混纳米纤维喷于含胶水的涤纶基布上,研究了共混纳米纤维膜/涤纶基布复合织物的防水透气等性能。结果表明：共混纳米纤维膜较优制备工艺为：静电纺丝电压为14 kV、接收距离为10 cm、纺丝液浓度为12 wt%、溶剂配比N,N-二甲基甲酰胺/丙酮=4/6、溶质质量比聚氨酯/聚偏氟乙烯=7/3;聚氨酯湿气固化胶在涤纶布表面呈微米级点状或块状分布,当其质量百分数为40 wt%时,纳米纤维膜与基布粘结牢度、透气性较好,复合织物随膜厚度增加,其抗湿性相差不大,耐静水压值、透气性、断裂伸长率有所降低,但拉伸断裂强力有很大提高。     

制备参数对温控复合织物性能的影响

为开发一种三明治结构的温控复合织物,使用静电纺丝法制备的相变纳米纤维膜作为织物的中间层,使用黏胶织物及羊毛织物分别作为织物的内外层。利用扫描电镜(SEM)和差式扫描量热仪(DSC)分别表征相变纳米纤维膜的形貌和热性能,考察相变材料的含量及相变纳米纤维膜的厚度对温控复合织物保温性和透气透湿性的影响。结果表明:相变纳米纤维膜中纳米纤维呈圆柱形,纤维表面不光滑并有折皱,其熔融相变温度为28.02℃;相变材料的含量越多、相变纳米纤维膜的厚度越大,则温控复合织物的保温性能越好,但其透气透湿性能有所下降。     

TPU-羊毛机织物复合防水透湿织物的开发

为提升羊毛机织物防水透湿性能,使用OP-450GS开边式黏合机,将其分别与7款厚度不同的TPU薄膜进行复合制备多款复合织物,测试复合后织物的纵、横向力学性能、厚度、防水透湿性能、刚柔性等指标。通过分析得出复合羊毛织物的断裂强力、断裂伸长率显著提高,且断裂强力随着TPU薄膜厚度增大而增大;复合织物耐水压性能、沾水等级显著提升,防水性能优异,但透湿率下降明显;复合织物经、纬向抗弯刚度显著增大。     

丝素/聚氨酯防水透湿涂层剂的制备及其应用

为改善涂层织物的防水透湿性能,采用丝素共混改性水性聚氨酯,制备了丝素/聚氨酯复合涂层剂,用于涤纶织物的涂层整理.利用红外光谱、X射线衍射、热重分析对丝素/聚氨酯共混膜的结构、性能进行表征,研究了丝素粒径及其质量分数对涂层防水透湿性能的影响.结果表明:丝素与聚氨酯之间存在着氢键作用,丝素的加入提高了聚氨酯体系的热稳定性.当粒径为5 μm的丝素粉体质量分数为20％时,涂层织物的透湿量达到3000 g/m2.d-1以上,静水压值保持在3000 Pa以上.与单一聚氨酯涂层整理的织物相比,丝素改性聚氨酯涂层整理织物的透湿性得到显著改善,且具有良好的耐洗性和断裂强力.