纤维素纤维用染料和助剂的发展趋势

纤维素纤维是一类重要的纺织原料，分为天然纤维素纤维和再生纤维素纤维。天然纤维素纤维以棉为主，还有苎麻、亚麻、黄麻和竹纤维等。再生纤维素纤维有粘胶纤维，Lyocel(Tencel)纤维和莫代尔(Modal)纤维等。纤维素纤维具有吸湿、透气、穿着舒适等优点，特别适合制作服装面料，将纤维素纤维与其他纤维混纺，可得到许多风格各异、性能独特的面料。     

化学纤维的发展与聚乙烯醇新纤维

综述了当今世界化学纤维的发展趋势，如高性能纤维、防护纤维、智能纤维、纳米纤维等；并介绍了新型聚乙烯醇纤维，如聚乙烯醇纳米纤维、导电纤维、防紫外线纤维、远红外纤维、抗菌纤维和负离子纤维。     

有关高性能纤维种类及其应用情况介绍

1 高性能纤维 在先进复合材料中所使用的高强度纤维不仅包括碳纤维、玻璃纤维和芳纶，而且还包括高模量聚乙烯（PE）纤维、硼纤维、石英纤维、陶瓷纤维，还有更新的纤维，如聚对亚苯基苯并双恶唑（PBO）纤维以及混杂纤维等。纤维的基本形态，是以连续纤维丝束形式被用于高性能复合材料中，这种连续纤维形态称作“丝束（tow）”。     

超纤维进入国际竞争时代

高强力纤维和耐热纤维作为超纤维，引起了人们的关注。从芳酰胺纤维起相继开发了超高强聚乙烯纤维、PBO纤维、PPS纤维、聚芳酯纤维、聚酮纤维等。超纤维的用途主要面向能有效利用高强力和耐热性的特殊材料，而基本上非衣料领域。在超纤维中已经大批量生产的是碳纤维，其它超纤维的现状介绍如下。     

浅谈常见纤维混凝土的性能与应用

纤维应用于混凝土中具有阻裂、增强、增韧作用，可以有效抵抗微裂纹，改善混凝土的性能，减少应力对混凝土造成的破坏，从而可更好地应用于复杂的施工环境，最大程度地满足施工要求。纤维混凝土常用的纤维有钢纤维、碳纤维、聚丙烯纤维、玄武岩纤维和玻璃纤维等，不同纤维混凝土有着不同性能。具体工程中应根据使用要求，选择适当的纤维混凝土，从而达到最佳的施工效果。     

日本东丽研制熔融纺纳米纤维

近日，日本东丽公司研制的熔融纺丝纳米纤维实现技术突破。据悉，该公司采用熔融纺丝得到的纳米纤维单丝平均直径约60nm。采用这种纳米纤维单丝自我集合，可形成纳米纤维束，进一步集结可形成纤维纱的分层结构。熔融纺丝纳米纤维可以自我集合形成纤维纱，进行织造。将这种纳米纤维纱切断、打弹后，还能够得到纳米纤维液体分散体，     

NanoHorizonsand G．J．Littlewood推出用于——高性能技术纤维的永久抗菌保护产品：SmartSilver

州立大学——NanoHorizons公司，纺织品、保健品、涂料以及塑料工业纳米抗菌性能助剂的创始者，与费城染坊专业委员会G．J．Littlewood＆Son公司宣布实现了高技术、高性能工业纤维，包括Nomex纤维、Basofil纤维、Kevlar纤维以及Twaron纤维抗菌剂SmartSilver应用工艺的突破，这些纤维主要用于防护服制造，如防弹背心和防护服。     

热敏纤维的开发应用及市场前景

近年以来，智能纤维的发展越来越受到人们的关注，它是在材料已有的物性和功能性的基础上加上信息的内容，可模糊地解决人和机器在精确性方面存在的极大差异。智能纤维的形状、温度、颜色等可随着环境的变化而变化。热敏纤维属于智能纤维中的一种，其性能会随温度发生可逆变化，目前的主要种类有相变调温纤维、调温调湿纤维、热敏变色纤维等。     

聚乙烯/聚丙烯纤维混凝土耐高温性能测试研究

以混凝土的质量和抗压强度为评价指标，研究聚乙烯纤维掺量、聚丙烯纤维掺量和该2种纤维的混合掺入对混凝土的抗高温影响。结果表明：随着环境温度的增加，单掺纤维混凝土和双掺纤维混凝土的质量和抗压强度均会出现大幅度的下降，并且呈非线性下降趋势。在聚乙烯纤维、聚丙烯纤维掺量比例相同的情况下，聚丙烯纤维对混凝土抗高温性能的提升要优于聚乙烯纤维。最佳混掺比例为0.5%的聚乙烯纤维+1.5%的聚丙烯纤维。     

新纤维染色技术进展

系统介绍了目前出现的一些新型型合成纤维(海岛型超细纤维、PLA、PTT和聚氨酯纤维)、新型天然和再生纤维(竹纤维、Lyocell、Carbace11、大豆蛋白和蚕蛹蛋白纤维)，以及转基因纤维(蜘蛛丝)的结构和染色性能。新纤维的发展，要求染色技术有相应的发展超细纤维比表面积大，染色起始温度低，匀染性和色牢度较差，对染料的各项应用性能要求较高，新型天然和再生纤维染色的主要染料为活性、酸性和直接染料，并需要相应的助剂和与之相适应的染色工艺，多种纤维混纺、交织复合制成纺织品是发展趋势，而这类纺织品的染色和所使用的染料将成为研究开发的热点。     

聚氨酯弹性体／纳米二氧化硅改性聚氯乙烯材料的研制

在考察了聚氨酯弹性体/纳米二氧化硅/聚氯乙烯（PU/nano-SiO2/PVC）反应挤出工艺的基础上,采用反应挤出一步法制备了PU弹性体/nano-SiO2改性的PVC材料,并对其力学性能进行了实验研究。结果表明,PU/nano-SiO2的质量比为5∶1时,增韧改性效果最佳,PU弹性体和nano-SiO2能协同增韧PVC,且nano-SiO2具有补强作用,当PU/nano-SiO2/PVC质量比为5∶1∶20时,改性材料的综合性能最优,此时样品材料的冲击强度达到45.6kJ/m2,拉伸强度为50.3MPa。     

Comparison of the structures and properties of Lyocell fibers from high hemicellulose pulp and high α‐cellulose pulp

Lyocell fibers were produced from a cheap pulp with a high hemicellulose content and from a conventional pulp with a high α‐cellulose content. The mechanical properties, supermolecular structure, fibrillation resistance, and dyeing properties as well as the fibril aggregation size of the high hemicellulose Lyocell fiber and high α‐cellulose Lyocell fiber were compared. The results showed that the high hemicellulose spinning solution could be processed at a higher concentration, which improved the mechanical properties and the efficiency of the fiber process. Compared with the high α‐cellulose Lyocell fiber, the high hemicellulose Lyocell fiber had better fibrillation resistance and dyeing properties. Therefore, it is feasible that this cheap pulp with a high hemicellulose content can be used as a raw material for producing Lyocell fibers. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2008     

磷酸镁涂层高温后力学性能研究

磷酸镁涂层是一种新型、耐高温无机防火材料,同时,也是一种性能优异的工业钢结构无机防腐蚀材料。本文重点关注磷酸镁涂层在高温作用后的力学性能,通过试验系统研究了磷酸镁涂层在高温(100 ℃、200 ℃、300 ℃、400 ℃、500 ℃、700 ℃、900 ℃)作用后硬度、粘结强度等力学性能的变化,以及力学性能变化的微观机理。结果表明,高温后的磷酸镁涂层具有较好的完整性,表观无粉化、起泡、剥落和开裂等缺陷出现。相较于常温,高温后的磷酸镁涂层力学性能略有下降,其中300 ℃高温后的涂层粘结强度最低,且硬度下降最显著。此后随着温度升高,涂层力学性能有不同程度的提高。基于不同温度下微观表征和热重分析,揭示了造成磷酸镁涂层高温力学性能变化的四阶段高温演化机理。     

耐火材料用有机-无机复合结合剂的研制

以水泥为结合剂的浇注料中含有CaO,在烧成过程中能够生成低共熔相而影响了其高温性能。为了提高浇注料的高温使用性能,需要在保证浇注料具有一定的常温强度的基础上,研制低水泥或者无水泥的新型结合剂来替代水泥结合剂。以丙烯酰胺体系为基础,探讨了丙烯酰胺系有机-无机结合剂在矾土基浇注料中的实际使用效果。结果表明,浇注料在110℃烘干后的体积密度、显气孔率、耐压和抗折强度等常温性能良好,尤其是抗折强度得到很大的提高。在不同高温烧成后,有机结合剂的浇注料性能得到提高。     

面向柔性超级电容器的功能水凝胶材料的研究进展

功能水凝胶作为一种三维高分子网络结构的软湿材料,具有可灵活调控的功能特性,为设计和构建高性能柔性超级电容器提供了理想的材料。本文综述了近年来面向柔性超级电容器领域的功能水凝胶材料的研究进展,重点分类介绍了面向电化学双层电容器和赝电容器的功能水凝胶材料的设计构建和性能强化。探讨了通过水凝胶电解质及电极材料的组成结构设计和性能调控来提升超级电容器的电化学性能和力学性能的策略。同时,探讨了水凝胶电解质及电极材料的组成结构设计和性能调控在实现其自愈合、高耐寒等多样化功能特性方面的重要作用。最后,对功能水凝胶材料柔性超级电容器在高储能、高柔性、高保水、自愈合、高耐寒、绿色可降解等方面的未来发展进行了展望。     

高固含量阳离子水性聚氨酯的性能研究

以聚酯二元醇为软段、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和N-甲基二乙醇胺(N-MDEA)为主要原料,采用丙酮法合成了高固含量(约50%)的CWPU(阳离子水性聚氨酯),并着重探讨了N-MDEA含量、软段种类对该CWPU的基本性能、结晶性能、力学性能和粘接性能等影响。结果表明:当w(N-MDEA)=5.5%～7.0%(相对于预聚体质量而言)时,可制得稳定的高固含量CWPU;软段的结晶性越好,高固含量CWPU的力学性能和粘接性能越高;当软段为聚己二酸己二醇酯(PHA)时,相应高固含量CWPU的邵A硬度(84)、拉伸强度(55 MPa)和剥离强度(初始剥离强度、24 h剥离强度为68.2、90.4 N/25 mm)相对最大,可作为胶粘剂使用。     

含氟聚酰亚胺的研究进展

含氟聚酰亚胺是一类重要的高性能聚合物材料,因其突出的物理化学性质、光学和电学性能以及气体选择透过性等被广泛应用于电子工业、光波通讯、航空航天以及气体分离材料等领域。文章着重介绍了含氟聚酰亚胺的研究进展,同时简述含氟聚酰亚胺结构性能及应用。     

高强度高模量玻璃纤维开发状况

从玻璃纤维本身物化性能的角度,结合其专利情况对目前市场上出现的各种高强度高模量玻璃纤维进行了较全面的汇录。高强度高模量玻璃纤维以其高强度、高模量、高耐热性、高耐腐蚀性等优异性能,广泛应用于航天、航空、兵器、舰船、化工等对复合材料性能要求更苛刻的领域。详细对比分析了高强度高模量玻璃纤维的化学组成、机械性能和作业情况。     

环境刺激响应型高强度智能水凝胶研究进展

环境刺激响应型智能水凝胶能够对外界环境因素的变化产生显著的体积或其他特性的变化,且其性质和结构与生物组织类似,有望应用于人工软骨、人造肌肉、组织工程等领域,引起了广泛的关注。提高环境刺激响应型智能水凝胶的力学性能是智能水凝胶应用研究的重要方向之一。本文综述了近年来环境刺激响应型高强度智能水凝胶的研究进展,简述了高强度智能水凝胶的网络结构的构建策略与方法,分析了其具备高力学性能的机理,重点介绍了4类不同结构的高强度智能水凝胶,即超低交联结构水凝胶、纳米颗粒复合水凝胶、拓扑结构水凝胶以及双网络结构水凝胶,最后讨论了环境刺激响应型高强度智能水凝胶在面向应用的研究过程中仍然需要解决的关键科学问题,如智能水凝胶的环境刺激与力学性能的博弈效应以及响应环境刺激前后的力学性能差异等。     

Test methods for characterizing concrete properties at elevated temperature

Fire resistance of structural members is dependent on the thermal and mechanical properties of constituent materials and these properties vary as a function of temperature. Currently, there are limited standardized test procedures for evaluating thermal and mechanical properties of construction materials at elevated temperatures. This paper provides a review and assessment of test methods and procedures for evaluating high temperature thermal and mechanical properties of concrete. The drawbacks and variations in currently available test procedures and methods in standards are discussed. Recommendations on the most suitable methods and procedures for measuring thermal and mechanical properties at elevated temperature is presented. In addition, applicability of the proposed high temperature test methods and procedures is illustrated through a case study on conventional concrete specimens. Further, the need for developing standards by organizations such as American Society for Testing and Materials (ASTM), with standardized specifications and test procedures for measuring high temperature properties of construction materials, is laid out.