夏季作战靴鞋帮内层功能面料的制备及性能

制备植物中药抗菌黏胶纤维与迭代涤纶纤维混纺抗菌纱;筛选出制备作战靴鞋帮内层鞋头、鞋面部位针织面料所使用的混纺抗菌纱与其他不同功能长丝的最佳配比,以及鞋垫部位植物中药抗菌黏胶纤维与迭代涤纶纤维(60∶40)混合制成的非织造布与迭代涤纶网眼面料复合的最佳配比,并分别对上述不同部位的内层面料进行性能测试。结果表明,最佳配比下的鞋头部位内层面料的顶破强力为728.50 N,透气率为1 182.72 mm/s,透湿量为152.827 g/(m²·h),抑菌率达99.42%;最佳配比下的鞋面部位内层面料的透气率为742.80 mm/s,透湿量为156.183 g/(m²·h),磨损质量损失率为0.002 5 g/cm²;最佳配比下的鞋垫部位的内层面料透气率为1 129.39 mm/s,透湿量为199.647 g/(m²·h),接触角为24°,亲水性能良好。     

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。     

聚乳酸纤维沉积量对TiO2/非织造布/聚乳酸纤维复合材料的影响

文章通过孔径分析仪和过滤效率、呼吸气阻力检测分析,研究了电纺聚乳酸微/纳米纤维沉积量对TiO₂/非织造布/聚乳酸纤维复合材料的孔径大小和分布及用该复合材料制备的口罩过滤效率、吸气和呼气阻力的影响。结果表明：电纺聚乳酸纤维沉积量为9.3×10^-3 mg·mm^-2时,复合层制备的口罩,过滤效率、呼气和吸气阻力分别为99.9%、164Pa和205.0Pa,都优于KN95口罩,特别是反应口罩舒适性的呼气和吸气阻力,都远低于国家标准。这种复合材料在制备高过滤效率、抗菌和呼吸气阻力较小的过滤材料上有很好的应用前景。     

胺基化纤维素纤维纸的制备及除甲醛性能的研究

使用环氧氯丙烷和二乙烯三胺(EDTA)对硫酸盐阔叶木浆进行胺基化改性,通过湿法造纸制备了天然、除甲醛的生物基功能纸材料,并对其进行实验检测,针对反应条件、理化性质以及除甲醛机理进行了讨论。通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)表征,证明了硫酸盐阔叶木浆被成功胺基化,并对改性成功的纤维素进行热稳定性能分析。在密封的环境中,用多功能负氧离子检测仪进行胺基化纤维素纤维纸的除甲醛性能检测,结果表明,当纤维素∶环氧氯丙烷质量比为1∶5、NaOH质量分数为8%、环氧化纤维素(OPFs)∶EDTA质量比为1∶3时,胺基化纤维素纤维纸对甲醛具有显著的去除效果,对甲醛的去除率可达77.15%。胺基化纤维素纤维纸的物理性能结果显示,由于改性导致氢键数量减少,纸张抗张指数由48.3 N·m/g降低到29.0 N·m/g,透气度由26.5 L/(m²·s)升高到50.2L/(m²·s),松厚度由1.94 cm³/g增大到2.04 cm³/g。     

聚乳酸超细纤维敷料的熔喷成形工艺及其快速导液特性

为拓展聚乳酸(PLA)超细纤维非织造材料在医用敷料领域的应用,以聚乙二醇(PEG)、十二烷基硫酸钠(SDS)共混改性PLA为原料,利用熔喷非织造成形方法制备PLA/PEG/SDS超细纤维材料,并对其结构和导液特性进行测试与分析。结果表明：随着SDS质量分数由0%增大到1.5%,PLA/PEG/SDS共混聚合物的冷结晶温度从116.02℃降至93.58℃(降低约23.9%),熔融温度从164.10℃降至150.58℃(降低约8.9%);材料中超细纤维(纤维直径<5μm)的数量占比从0%增大至57%,同时5μL水的浸没时间从0.24 s降低至0.06 s,液体扩散面积从36.05 cm²增大至78.26 cm²,吸水速率从4.38%/s提升至9.15%/s,液态水分扩散速率从2.21 mm/s提升至8.34 mm/s,表明液体导液特性有所提升,可用做敷料和补片等医用护理材料的基材。     

气喷-静电纺丝AgNWs-PVDF纳米纤维的制备及其性能

为提高静电纺的纺丝速率及纤维强度，通过同轴静电纺丝针头结合高速气流辅助静电纺，制备AgNWs-PVDF纳米纤维膜。并利用SEM、透气性、过滤性、力学性能、抗菌性能、孔隙率及孔径分布等测试研究了纳米纤维微观形貌结构、过滤、强力和抗菌性能。结果表明：加入AgNWs后，0.5%AgNWs-PVDF气喷-电纺纳米纤维膜的平均直径最低，可达73.85 nm,同时纤维膜的平均孔径、断裂伸长减小，1%AgNWs-PVDF气喷-电纺膜断裂强度最强，达6.52 MPa。随着AgNWs含量的增加气喷-电纺膜的亲水性提高、透气性减小、过滤效率增大，2%AgNWs-PVDF气喷-电纺纤维膜抑菌效果最好，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别为26.23、26.89 mm。     

聚乳酸/茶多酚复合纳米纤维膜的抗菌机制及性能

将茶多酚(TP)添加到聚乳酸(PLA)纺丝溶液中,以静电纺丝法制备PLA/TP复合纳米纤维膜.通过红外光谱(FT-IR)测试、抑菌圈法、振荡烧瓶法及透射电镜(TEM)对复合纳米纤维膜的成分、抗菌性能及抗菌机理进行研究.FT-IR测试结果验证了PLA/TP复合纳米纤维膜中通过价键的结合使二者复合在一起.抗菌测试结果显示:随着TP含量增加,复合纳米膜抗菌性能提高.对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈宽度分别从3.67和3.71 cm增加到5.17和5.67 cm,抑菌率从20.6％和21.3％提高到96.9％和97.6％.TEM观察结果表明,PLA/TP复合纳米纤维膜能够破坏菌体细胞膜的完整性,最终导致菌体细胞的死亡.     

聚偏氟乙烯光致热纳米纤维膜的制备及其性能

为解决减压膜蒸馏过程中温度极化现象造成膜渗透通量下降的问题,以聚偏氟乙烯(PVDF)为成膜聚合物,引入具有红外致热效应的功能性纳米掺锑二氧化锡(ATO),采用静电纺丝技术制备了PVDF/ATO纳米纤维膜,并对其进行热压处理优化纤维结构和孔径,然后探讨ATO质量分数、热压温度对纤维膜结构和性能的影响,并测试了红外辐照下纤维膜的致热效果和膜蒸馏性能。结果表明:PVDF/ATO纳米纤维膜经170 ℃热压处理后,具有更优异的综合性能;当ATO质量分数为3%时,PVDF/ATO纳米纤维膜经120 s红外辐照后,表面温度升高了40 ℃以上,其膜蒸馏渗透通量相对于原膜从12 L/(m ²·h)提高到22 L/(m ²·h),并且在5 h运行时间内,截盐率保持在99%以上。     

SF-AgNPs/PVDF-HFP亲疏水双层电纺纤维膜的制备及其过滤抗菌性能北大核心CSCD

为了减少空气污染及病毒传播给人们造成的危害,优秀的可穿戴个人防护材料的开发具有重要意义。本文利用静电纺丝技术制备了具有亲疏水复合结构的过滤抗菌性丝素蛋白纳米银/聚偏氟乙烯六氟丙烯(SF-AgNPs/PVDF-HFP)双层电纺纤维膜。本文通过扫描电镜、透射电镜、傅里叶红外光谱、X-射线衍射光谱对纤维膜形貌、纳米银还原情况及结构特性进行了表征,并对双层复合纤维膜的过滤性能、水蒸气透过率、抗菌性能等进行了测试。结果表明:当SF质量分数为16.5%,AgNO_(3)质量分数为0.7%,PVDF-HFP质量分数为20%时,通过调整SF-AgNPs亲水层的厚度和固定PVDF-HFP疏水层的厚度,电纺纤维膜可以实现对PM 2.5的过滤效率达99.00%,对金黄色葡萄球菌抑菌率最高达99.76%,水蒸气透过率达7.80 mg/(cm^(2)·h),且具有单向导湿性。     

静电纺聚四氟乙烯/二氧化钛光催化纳米纤维膜的制备及其应用

针对光催化剂二氧化钛(TiO₂)难回收、传统载体材料性能不稳定等问题,以聚四氟乙烯(PTFE)为成膜聚合物,以聚乙烯醇(PVA)为纺丝载体,引入纳米光催化剂TiO₂,采用乳液静电纺丝法制备PTFE/PVA/TiO₂初生纤维膜,然后经烧结得到负载型PTFE/TiO₂光催化纳米纤维膜。通过形貌观察、孔径、孔隙率以及疏水性能测试,考察TiO₂质量分数对纤维膜结构与性能的影响。结果表明:随着TiO₂固含量的增加,纤维膜直径均匀性有所降低,平均孔径增大;将纤维膜用于减压膜蒸馏实验,通量最高达35 L/(m²·h),截盐率稳定在99.98%以上;在光催化降解质量浓度为10 mg/L的亚甲基蓝染料水溶液过程中,经紫外线照射5 h后,染料降解率达99%;经重复使用后,PTFE/TiO₂纳米纤维膜仍能保持良好的结构与光催化性能。     

微纳米纤维复合滤纸反吹性能的研究

本研究探讨了3种微纳米纤维复合滤纸在不同面流速及发尘浓度条件下的反吹性能,主要对初始过滤效率接近的湿法纤维复合滤纸、熔喷纤维复合滤纸和静电纺纤维复合滤纸的性能进行了对比研究。结果表明,在面流速11.1 cm/s、发尘浓度1 g/m³时,没有反吹的情况下,湿法纤维复合滤纸、熔喷纤维复合滤纸和静电纺纤维复合滤纸的一次容尘量分别为85.3、84.8、64.1 g/m²;而容尘性能不佳的静电纺纤维复合滤纸在反吹过程中表现优异,完成30次反吹清灰用时约3700 s,是一次容尘实验时用时的13.8倍,终止时阻力为554 Pa;湿法纤维复合滤纸与熔喷纤维复合滤纸的反吹用时分别为2587、2527 s,明显低于静电纺纤维复合滤纸,终止阻力分别为854和724 Pa。随着面流速从11.1 cm/s提高至19.4 cm/s,或发尘浓度由1 g/m3增加至4 g/m³时,滤材的反吹清灰用时均急剧下降。     

聚苯胺/Ti3C2Tx/碳纳米管复合纤维电极的制备及其性能

为制备电化学性能优异的一维纤维超级电容器,利用碳纳米管(CNT)的液晶态性质和MXene(Ti₃C₂T_x)材料的电化学性能协同制备复合纤维作为电极基体,运用简单可控的电化学沉积方法在纤维表面沉积聚苯胺(PANI)制备复合纤维电极。对纤维进行微观形貌表征和电化学性能测试,获得最佳沉积时间的电极并组装纤维超级电容器。研究表明:当沉积5 min时,在5 mV/s的扫描速度下PANI/Ti₃C₂T_x/CNT纤维电极表现出最大的体积比电容,为113.92 F/cm³;在0.1 A/cm³的电流密度下证明其组装的超级电容器比电容可达65.4 F/cm³,同时在0.8 A/cm³电流密度下循环5 000次后,比电容保持率为79%,具有良好的稳定性。     

高强度聚氯乙烯中空纤维膜的制备及其性能

针对溶液相转化法制备的聚氯乙烯(PVC)膜存在强度及通透性能难以同步提高的问题,以MT-I型复合粉为成孔剂,邻苯二甲酸二辛酯为稀释剂,采用螺杆挤出法制备了PVC中空纤维膜,研究了拉伸和萃取过程对纤维膜形貌及结构的影响,并通过水通量、碳素墨水截留率及拉伸强力测试分析了纤维膜的分离性能和力学性能。结果表明:随着拉伸倍数的增加,PVC中空纤维膜的断裂强度增大,断裂伸长率减小;经乙醇萃取后纤维膜表面出现了更多微孔,纤维膜的通透性能提高;当拉伸倍数为3时,纤维膜具有较高通透性和较好的力学性能,水通量为798 L/(m²·h),拉伸断裂强度为17.7 MPa,断裂伸长率为70.67%。     

中空二氧化硅粒径对PAN纤维膜隔热性和柔软度的影响

为了探究隔热填充物中空二氧化硅(SiO₂)粒径大小对静电纺丝制备的纤维膜导热系数和柔软度的影响，设计制备不同粒径的中空SiO₂微球；采用单轴静电纺丝的方法将中空SiO₂填充于聚丙烯腈(PAN)纤维膜中，制备中空SiO₂微球/聚丙烯腈(PAN)复合纤维膜。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、热常数分析仪等仪器对中空SiO₂微球形貌、复合纤维膜的形貌、导热系数和柔软度进行观察、测试和分析。结果表明：自制中空SiO₂微球、粒径均匀、形貌规整，且在纤维内部具有良好的分散性；少量添加中空SiO₂微球，即可以显著提高复合纤维膜的隔热性能，在同等体积含量下，减小粒径有利于增加复合纤维膜的隔热性能。与纯聚丙烯腈纤维膜导热系数0.0480 W/(m·K)相比，填充了130 nm中空SiO₂微球的复合纤维膜导热系数为0.0359 W/(m·K),降低了25%。且中空SiO₂微球粒径小，可以使复合纤维膜保持更高的...     

肉桂醛浓度对浓缩乳清蛋白/壳聚糖复合膜性能的影响

为了研究新型高性能抗菌包装材料,本文将肉桂醛添加到浓缩乳清蛋白/壳聚糖复合膜中制成抗菌复合膜,采用FT-IR对复合膜的微观结构进行表征,研究了肉桂醛浓度对复合膜厚度、透光率、机械性能、水蒸气透过系数、氧气透过率等性质的影响,以及其对复合膜抗菌性能的影响。肉桂醛与浓缩乳清蛋白/壳聚糖复合膜有很好的相容性。结果表明:随着肉桂醛浓度的增加,膜的透光率和抗拉强度减小,当肉桂醛浓度为0.3%时,膜的水蒸气透过系数最小,为1.15×10-13 g/(cm·s·Pa),当肉桂醛浓度为0.4%时,膜的厚度和氧气透过率最小,氧气透过率为1.1×10-5 cm3/(m2·d·Pa),当肉桂醛浓度为0.5%时,膜的断裂伸长率最大,为57.5%,膜的抑菌效力随着肉桂醛浓度的增大而显著增大。该研究可为肉桂醛/浓缩乳清蛋白/壳聚糖复合抗菌膜的生产工艺参数的优化提供新的参考。     

丝素蛋白/茜草素复合纤维膜的制备及应用

为提高丝素蛋白纤维膜的止血抗菌性能，以茜草素为止血抗菌剂，六氟异丙醇为溶剂，采用静电纺丝法制备丝素蛋白/茜草素复合纤维膜，对不同质量比的丝素蛋白/茜草素复合纤维膜形貌、吸水率、止血性能和抗菌性能进行了测试分析。结果表明：不同质量比的丝素蛋白/茜草素复合纤维膜呈光滑致密、无串珠的网状结构，并具有较高的吸水率；随着茜草素含量的增加，复合纤维膜的抗菌性呈显著增加趋势，当丝素蛋白/茜草素质量比为10∶1时，丝素蛋白/茜草素复合纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别达到(92.02±1.03)%和(98.03±0.28)%,其止血性能明显优于市售止血纱布。     

聚醚砜非织造布复合膜的空气过滤性能

为得到一种性能较好的检测空气质量的过滤膜,采用复合的方式将聚醚砜铸膜液涂覆在熔喷非织造布上成膜。研究了聚醚砜树脂（PES）质量分数、添加剂二氧化钛、成膜条件和凝固浴温度等对膜结构及性能的影响。结果表明,在致孔剂PVP 固定为10%时,随着PES质量分数由6%增加到20%,复合膜的透气量由19.65 L/(m2?s)下降到12.04 L/(m2?s),过滤效率由67.06% 提高到92.38%,断裂强力先增大后减小;随着添加剂二氧化钛浓度增加,PES 复合膜的透气量先增加后降低,过滤效率由82.73% 提高到87.10%,断裂强力增大;随着凝固浴温度升高,透气量由13.62 L/(m2?s)上升到34.22L/(m2?s),过滤效率由90.62% 降低到83.47%,断裂强力显著上升;随着PES 复合膜厚度增加,透气量由34.5L/(m2?s)下降到28.5L/(m2?s),过滤效率提升,断裂强力增大。     

碳纳米管增强聚丙烯腈光热功能纳米纤维的制备及性能表征

通过静电纺丝技术将用作光热转换材料的碳纳米管(CNT)引入聚丙烯腈纳米纤维中，制备了具有高效光热转换性能的聚丙烯腈-碳纳米管(PAN@CNT)复合纳米纤维膜。分析测试了PAN@CNT纳米纤维膜的形貌尺寸、热稳定性、热特性及力学性能。结果表明：采用静电纺丝技术制备了直径分布均匀的PAN@CNT纳米纤维膜；相比于纯PAN纤维膜，加入2%CNT的复合纤维膜的拉伸应力提高了270%,强度大大增加；在一个模拟太阳(100 mW/cm²)光照射下，纤维膜20 s内温度迅速达到85.7℃,远高于纯PAN纤维膜的温度(36.7℃);经过10次循环后，PAN@CNT复合纤维膜表现出快速的光响应和稳定性。     

P(VDF-HFP)纺丝液浓度对静电纺膜性能的影响

聚偏氟乙烯—六氟丙烯[P(VDF-HFP)]具有良好的电化学稳定性及黏结性能,是静电纺丝法制备凝胶聚合物电解质的一个研究热点。采用不同浓度的P(VDF-HFP)纺丝液制备了电纺膜,并进行了形态结构、力学性能、透气率、孔隙率和吸液率等性能的测试分析。结果表明:当纺丝液质量浓度为150 g/L时,电纺膜纤维粗细均匀,表面形貌良好,断裂强度较高;随着纺丝液浓度的增大,电纺膜的透气率逐渐增大;当纺丝液质量浓度为130 g/L时,电纺膜的孔隙率和吸液率最高;用质量浓度为150 g/L的纺丝液制备的电纺膜组装的锂离子电池具有较高的放电电压,初始充放电效率达到98.75%。     

高阻氧性蛋白-多糖-牛皮纸纸基-可食性薄膜复合材料的制备及其工艺优化

该研究以乳清分离蛋白-酪蛋白酸钠-普鲁兰多糖复合胶体与牛皮纸进行复合,制备高阻隔性生物可降解的食品包装材料,以期开发涂塑纸的替代品。以制品的氧气透过率为目标函数,分析了成膜复合溶液的体积比、pH值、甘油添加量等因素的影响作用,并采用3因素3水平的正交试验进行了工艺优化。结果表明,乳清分离蛋白-酪蛋白酸钠与普鲁兰多糖的体积比为1∶2、pH值为9、甘油质量分数为60%时,复合材料的阻氧性能最优,其氧气透过率低至3.824 cm³/(m²·24h·0.1MPa),此外,其水蒸气透过系数为9.241×10^-12 g·cm/(cm²·s·Pa),水接触角、油接触角分别为69.9°、48.4°,横向/纵向抗拉强度为13.894 MPa/24.731 MPa,横向/纵向断裂伸长率为8.2%/6.6%,其性能可满足实际的包装应用需求。