氧化石墨烯对黏胶织物的功能整理与性能表征

在多巴胺原位聚合的辅助下，调整氧化石墨烯浓度对等离子体处理后的黏胶织物进行整理，并利用防紫外线、导电、电磁辐射屏蔽效能与服用性能指标对整理前后黏胶织物的功能性与可穿性进行表征。测试结果表明:当使用7.5 g/L的氧化石墨烯对黏胶织物进行整理时，织物UPF值高于50,UVA透过率低于0.5;当使用15 g/L的氧化石墨烯对黏胶织物进行整理时，黏胶织物的静电压与半衰期值均达到最低值，对10 MHz电磁辐射的屏蔽效能大于20 d B，且未影响黏胶织物的可穿服用性能。综合分析认为，使用15 g/L的氧化石墨烯对等离子体处理黏胶织物进行整理，可在不影响织物服用性能的前提下，赋予织物优异的防紫外线、导电与电磁辐射屏蔽性能。     

层层组装氧化石墨烯/聚吡咯涂层棉织物的电磁屏蔽性能

为制备高效吸波型电磁屏蔽织物,采用层层组装法在棉织物表面构筑氧化石墨烯/聚吡咯(GO/PPy)功能膜。借助傅里叶红外光谱仪和扫描电子显微镜对GO/PPy涂层织物的结构进行表征,通过万用表和矢量网络分析仪测试织物的导电性能和电磁屏蔽性能。结果表明:织物的阳离子化处理有利于氧化石墨烯和聚吡咯的沉积,适宜的GO质量浓度(0.4 g/L)有利于提升织物的电磁屏蔽效能;随着组装层数的增加,织物的电磁屏蔽性能增加,当组装层数为20时,织物的电磁屏蔽效能达到39.2 dB,可屏蔽99.98%的电磁能;织物对电磁波的吸收率始终大于50%,其主要的屏蔽机制为吸收而非反射。     

石墨烯防辐射织物的制备与性能

利用改进的Hummers法制备氧化石墨烯/聚氨酯整理剂(GO/WPU)和石墨烯/聚氨酯整理剂(rGO/WPU),分别对涤棉基、棉基织物进行浸轧整理,测试几种织物的防辐射功能与强力、透气性等性能,对比分析各指标变化趋势,得到最佳工艺参数。结果表明,先还原后整理得到的石墨烯织物的电磁辐射屏蔽效能优于先整理后还原得到的石墨烯织物;石墨烯质量浓度为10 mg/mL时制备的涤棉基石墨烯织物(先还原后整理)电磁屏蔽效能最佳,可达25.3 dB。     

GO基水凝胶制备可穿戴传感织物及性能

以聚丙烯酸为自愈合水凝胶复配氧化纳米纤维素与氧化石墨烯制备水凝胶,对棉织物进行整理,以扫描电镜、红外光谱、X射线衍射、力学性能、折皱回复角、应变与弯曲条件下的电阻变化率来表征可穿戴传感织物的服用性能。测试结果表明：随着氧化石墨烯含量的增加,水凝胶可在织物表面形成更加稳定的分散体系整理剂,使织物纤维间彼此交联,各组分又保持相对独立。当氧化石墨烯质量分数为9%时,在4%的拉伸应变下,电阻变化率低于3%;在90°的弯曲角度下,电阻变化率低于0.8%。此时,整理织物的力学性能略有改善,折皱回复性能略有下降,服用性能相对稳定。综合分析认为：采用该工艺制备的可穿戴织物的传感稳定性能够满足服用条件下应变与弯曲的要求。     

服装用涤/棉织物的防电磁辐射整理及性能

以涤/棉混纺织物和涤/棉/不锈钢纤维混纺织物为试样,进行镀镍整理,并对织物的表面形态、电磁防护性能、导电性能、镀层与织物结合牢度及服用性能进行测试。结果表明:随着织物增重率增加,两种织物的屏蔽效能和导电性能都增强,且含有不锈钢纤维的织物的电磁防护性能更佳,其屏蔽效能为46.96 dB;经镀镍整理后,织物的透气性、悬垂性有所下降,断裂强力和硬挺度有所提高。     

氧化石墨烯/聚苯胺功能膜对棉织物电磁屏蔽性能的影响

为制备轻质高效的吸波型电磁屏蔽织物,采用层层组装方法在棉织物表面涂层氧化石墨烯/聚苯胺(GO/PANI)电磁屏蔽功能膜。研究苯胺单体浓度、氧化石墨烯质量浓度、组装层数对整理棉织物电性能及电磁屏蔽性能的影响,并分析了屏蔽电磁能的吸收率、反射率以及吸收屏蔽效能和反射屏蔽效能。结果表明:苯胺单体浓度和组装层数的增加有利于提高棉织物的电磁屏蔽效能,而随着氧化石墨烯质量浓度的增加,织物的电磁屏蔽效能先增加后减小;组装4层GO/PANI功能膜后棉织物的屏蔽效能达到19.91 dB,可屏蔽98.98%的电磁能,其吸收率达到57.63%,而反射率为41.35%,主要屏蔽机制是吸收。     

磁性纤维织物的功能性研究

探讨磁性纤维织物的四种功能性。以不锈钢纤维纺织品为参照,对磁性纤维织物磁学性能、防紫外线性能、电磁屏蔽性能、防静电性能进行了对比测试。试验结果表明:磁性纤维织物不但具有很好的磁学性能,还具有优良的防紫外线性能;磁性纤维织物屏蔽效能随着电磁频率的变化在10 MHz处出现一个峰值;磁性纤维织物导电性能较差,易产生静电,但在磁性作用下静电衰退迅速。认为:应加速磁性纤维的性能研究和应用,使之进入新的发展阶段。     

空心微珠化学镀银及其织物涂层整理

采用化学镀方法自制金属银包覆空心微珠,并将其应用于织物涂层整理.通过SEM、XRD、导电及电磁屏蔽性能测试得出,化学镀银空心微珠涂层织物具备一定的导电和电磁屏蔽效能,镀银微珠在涂层中起到导电填料的作用,当微珠的填充量达一定密度时,其电阻率值与电磁屏蔽效能值与相同工艺条件下银粉涂层织物接近.     

银/棉包覆纱织物性能研究

讨论了银/棉包覆纱及织物的性能。为研究镀银长丝及其包覆纱织制而成的织物防电磁屏蔽性能,采用万用表、防电磁辐射性能测试仪等测试织物的表面电阻及在不同频率下的电磁屏蔽效能值。结果表明,银/棉包覆纱具有良好的导电性能,其织物的电磁屏蔽效果,可以满足不同场合下服装或纺织品的电磁防护要求。     

棉不锈钢丝包芯纱织物电磁屏蔽效能的影响因素分析

论述了电磁屏蔽效能评价指标、防辐射棉不锈钢丝包芯纱的纺纱过程及织物的技术规格；对经纬密度相同但防电磁辐射包芯纱和常规棉纱排列不同,以及防电磁辐射包芯纱和常规棉纱排列相同但经纬密度不同制织的平布进行防微波辐射性能对比分析,总结了影响防辐射棉织物屏蔽效能的因素.     

防电磁辐射聚吡咯/ 棉织物的制备及其性能

为获得具备吸波特性的防电磁辐射织物,采用液相化学氧化法制备聚吡咯/棉高分子涂覆类织物,借助法兰同轴法测试织物电磁屏蔽效能,运用KES织物风格仪分析织物物理力学性能,在综合考察制备工艺对织物电磁屏蔽效能的影响以及织物经吡咯处理后的风格变化的基础上,获得最优制备工艺参数。同时,分析了织物电导率、厚度、电磁波频率以及表面孔洞面积对聚吡咯/棉复合织物电磁屏蔽效能的影响。在此基础上,建立了聚吡咯/棉复合织物及表面具有孔洞的复合织物的电磁屏蔽效能预测模型。结果表明：随着织物电导率、厚度的增加,屏蔽效能随之增加;随着电磁波频率的增加,电磁屏蔽效能呈现下降趋势;孔洞大小对电磁屏蔽效能影响显著。     

涤纶基纳米铜/还原氧化石墨烯复合材料的制备及其电磁屏蔽性能

为制备具有电磁屏蔽性能且质轻、柔软的复合材料,以涤纶织物为基材,采用浸轧法将纳米铜乳液和氧化石墨烯负载到织物中,并通过化学法还原氧化石墨烯,制备涤纶基纳米铜/还原氧化石墨烯复合材料。借助扫描电子显微镜、红外光谱仪、X射线衍射仪等对复合材料进行表征,分析了纳米铜乳液粒径、质量分数及氧化石墨烯质量分数对复合材料电磁屏蔽性能的影响。结果表明:在纳米铜乳液平均粒径为93.7 nm、质量分数为20％,氧化石墨烯质量分数为8％条件下制备的复合材料具有良好的电磁屏蔽性能,其最小反射损耗值为–38.06 dB;与普通涤纶织物相比,复合材料亲水性能提高,手感良好,断裂强力略有降低。     

纯棉织物氧化石墨烯防紫外线整理

氧化石墨烯具有优异的电学、光学性能且在水中具有很好的分散性,可用于织物防紫外线功能整理。文中研究了氧化石墨烯用于纯棉织物防紫外线功能整理,探讨了不同整理方法对织物性能的影响,并通过单因素试验、正交试验研究了浸渍工艺中氧化石墨烯用量、浸渍温度、浸渍时间、水洗次数对整理后纯棉织物防紫外线性能的影响。结果表明,氧化石墨烯用于纯棉织物防紫外线整理,可实现纯棉织物优异的防紫外线性能,且浸渍工艺整理的织物防紫外线性能、均匀性、手感等各方面均较优异;确定最佳工艺条件为:氧化石墨烯用量2.0 g/L,浸渍温度为100℃,浸渍时间为30 min,水洗10次。     

织物基石墨烯改性与性能

利用制备的石墨烯对黏胶织物进行涂层整理，进行织物基的石墨烯改性，并测试整理前后织物的分子结构、导热性能与力学性能，探讨石墨烯改性对黏胶织物制备传感织物的可行性。研究表明：石墨烯整理并未改变黏胶纤维的分子结构；整理织物的表面方阻随弯曲角度的增加呈现缓慢上升的趋势；同时织物导热性能与力学性能均随整理石墨烯质量浓度的增加而提高，且提高速率减缓。分析认为，石墨烯整理的质量浓度以5 g/L为佳。     

石墨烯黏胶纤维机织物的功能改性研究

制备同规格的普通黏胶纤维机织物、石墨烯黏胶纤维机织物及不同不锈钢丝质量分数的石墨烯黏胶纤维/不锈钢丝机织物,对比它们的导电、防电磁辐射、防紫外线、抗静电、力学(拉伸、弯曲、耐磨)及透气等性能。结果表明:普通黏胶纤维经石墨烯改进后,所制成的石墨烯黏胶纤维机织物的导电、防电磁辐射、防紫外线、抗静电、力学(拉伸、弯曲、耐磨)等性能都有所改善,其中防紫外线与耐磨性能提高显著,透气性能下降明显;石墨烯黏胶纤维/不锈钢丝机织物的导电、防电磁辐射、防紫外线和抗静电、经向拉伸断裂强力、纬向抗弯刚度、透气性能都优于石墨烯黏胶纤维机织物,纬向拉伸断裂强力、经纬向拉伸断裂伸长率、经向抗弯刚度及耐磨性能不及石墨烯黏胶纤维机织物;随着不锈钢丝质量分数在7.0%~20.0%范围内的增加,石墨烯黏胶纤维/不锈钢丝机织物的导电、防紫外线、抗静电、经向拉伸断裂强力、纬向抗弯刚度及透气性能增强,纬向拉伸断裂强力、经纬向拉伸断裂伸长率、经向抗弯刚度、耐磨性能减小,不锈钢丝质量分数变化对防电磁辐射性能影响较小。当不锈钢丝质量分数为7.0%时,石墨烯黏胶纤维/不锈钢丝机织物的综合性能最佳。     

金属纤维混纺屏蔽织物屏蔽效能

依照电磁屏蔽的基本理论，在分析金属纤维屏蔽织物屏蔽机理的基础上，给出了估算织物电磁屏蔽效能的计算方法并作了简要分析，探讨了金属纤维混纺纱的结构、金属纤维含量与织物紧度对屏蔽效能的影响。分析表明，屏蔽织物中导电网网间孔缝线经对屏蔽效能有较大影响，而织物总紧度并不总是与织物的屏蔽效能成正比。     

自体涂层双重防护服用织物的开发

为使织物同时获得较好的防紫外线和防电磁辐射的功能,且保持功能的持久性,设计了由织物基层、防护层和纳米二氧化钛涂层3 部分组成的防护织物。防护层采用超细镀银涤纶丝作为原料,按照加强斜纹组织结构设计,与织物基层以双层组织原理按照自体接结的方式进行连接,在防护层外侧用纳米二氧化钛防紫外线涂料进行涂层整理,并测试织物的紫外线防护性能和防电磁辐射性能。根据正交试验结果,利用灰色聚类分析确定最优工艺参数。结果表明：防护织物的紫外线防护系数为60.1,平均屏蔽效能为99.992 0%;最大屏蔽效能为99.998 9%,所对应频率为120 MHz;最小屏蔽效能为99.958 6%,所对应频率为205 MHz。     

双层及多层电磁屏蔽织物的屏蔽效能

为研究多层电磁屏蔽织物屏蔽效能情况,通过改变叠层角度、间距、叠层方式、层数,构建正交导电网格结构和单方向金属纱线平行结构的双层及多层电磁屏蔽织物,采用法兰同轴法测试其0.3~1.5 GHz内的屏蔽效能。结果表明,经纬向具有同样金属纱线间距时,织物屏蔽层厚度小于趋肤深度则双层织物的屏蔽效能明显高于单层织物,超过趋肤深度后增加不显著;3层及以上织物的屏蔽效能增加不明显;随层间距离增加,屏蔽效能呈增加趋势。仅纬向含金属纱线的双层织物,随双层织物中纬纱交叉角度的增加,逐渐形成金属纱线正交网格结构,屏蔽效能增大;双层织物中纬纱对齐叠放时,层间距离增加则屏蔽效能增大,纬纱垂直叠放时,层间距离增加则屏蔽效能降低。     

不同织物抗紫外线性能测试与分析

主要针对未经过任何抗紫外线整理的日常穿着的普通面料进行测试分析,选择厚度、透气性基本相同的棉、麻、黏胶、丝、涤纶、涤棉六种织物进行防紫外线性能测试,分析六种织物的紫外线透过率和抗紫外指数,比较得出这六种面料的防紫外线性能的强弱依次是涤纶、涤棉、丝、苎麻、黏胶、棉。     

蜂巢组织电磁屏蔽织物的性能分析

为制备高效兼具服用舒适性的电磁屏蔽织物,采用涤纶和不锈钢纱为原料织制蜂巢组织导电织物。对组织结构进行设计,获得了6种成品蜂巢组织织物,并与相同配置的平纹组织织物进行对比,分析了蜂巢织物的强力、透气性和柔性等服用性能。通过导电性和电磁屏蔽效能测试,研究了纱线成分、配置方式以及循环纱线数对蜂巢织物电磁屏蔽性能的影响。研究结果表明：蜂巢组织独特的立体结构赋予了织物优异的服用性能,当循环纱线数为8,经纬向同时添加不锈钢纱时可获得电磁屏蔽效能值达36.89的电磁屏蔽织物。