聚酰胺原液着色母粒的制备及其性能

针对聚酰胺66(PA66)原液着色过程中炭黑在PA66基体中分散性差的问题，首先，将炭黑加入到含有一定质量分数的分散剂的水溶液中，采用超声波分散协同喷雾干燥技术制备了自分散炭黑(SPCB);随后将SPCB再分散于含有一定质量分数PA66盐的水溶液中，制备了PA66盐基炭黑分散体，并通过原位聚合法制备了PA66原液着色母粒；最后，通过熔融共混法制备了PA66膜。探究了分散剂结构和质量分数、炭黑质量分数、超声波处理功率和时间对PA66盐基炭黑分散体粒径、粒径分布及稳定性的影响，分析了SPCB质量分数与PA66膜性能的关系。结果表明：聚乙烯吡咯烷酮相对炭黑质量分数为15%,炭黑相对体系的质量分数为10%,超声波处理功率为1 260 W,时间为80 min时，制备的PA66盐基炭黑分散体粒径最小为184.1 nm,离心稳定性和放置稳定性均在90%以上；SPCB与PA66的相容性良好，在PA66基体中分布均匀，粒径约为200 nm,当其质量分数为0.2%时，制备的PA66膜的熔融温度为259.2℃,L^*值为26.82。     

羧甲基半纤维素钠分散炭黑色浆的制备研究

以羧甲基半纤维素钠作为分散剂,用球磨法制备水性炭黑色浆。探讨了分散剂用量、分散时间、球磨转速和炭黑用量对炭黑色浆分散性能的影响。通过测试分析炭黑粒子的大小和分散形态,确定了炭黑色浆的离心稳定性、温度稳定性和储藏稳定性。最佳制备工艺为:分散剂用量15%,分散时间90 min,球磨转速700 r/min,炭黑用量15%。制备的炭黑色浆粒径最小可达0.16μm,离心稳定性可达86.3%,具有很好的温度和储藏稳定性。     

聚丙烯腈纤维原液着色用纳米炭黑的制备及性能

纳米炭黑是聚丙烯腈纤维原液着色的关键材料之一,本研究以改性丙烯酸酯嵌段共聚物（SUA020）为分散剂,采用超声波制备了以二甲基甲酰胺（DMF）为分散介质的纳米炭黑,探讨了纳米炭黑对聚丙烯腈纤维原液性能的影响。结果表明当炭黑质量分数为10%,SUA020对炭黑质量分数为20%,在超声波处理功率为600W条件下分散20min,所制备纳米炭黑的粒径为108.7nm。纳米炭黑在聚丙烯腈纤维原液中具有良好的相容性和稳定性,当纳米炭黑对纤维干重为9.0%时,所制备原液着色聚丙烯腈浆膜的K/S值达到最高。     

炭黑分散液的制备及其稳定性

采用三种分散剂对炭黑进行直接分散制备炭黑分散液，讨论了分散剂和炭黑质量分数，以及球磨时间对炭黑分散液稳定性的影响；采用弛豫反演的核磁共振波谱判断炭黑分散液中氢质子的横向弛豫时间，讨论炭黑分散体中炭黑粒子与水的相互作用，并测试炭黑分散液的稳定性和流变性。结果表明，制备的三种炭黑分散液经过工艺优化，在-20℃和60℃条件下的粒径为110～182 nm，黏度为1.4～2.2 mPa·s，具备良好的粒度和黏度稳定性；由氢质子弛豫谱分析得知，水基炭黑分散液中，水主要以结合水的状态存在；由高分子聚合物DISPERBYK-190作为分散剂，制备的炭黑分散液分散效果最好。     

N-甲基吗啉-N-氧化物基超细炭黑的制备

为解决水性颜料色浆对Lyocell纤维纺丝液造成的凝固问题,制备了NMMO基超细炭黑色浆,利用其对Lyocell纤维进行原液着色。针对Lyocell纤维原液着色用超细炭黑的制备展开研究,探讨了分散剂的结构及用量,炭黑质量分数,水和NMMO组成混合溶剂中水的质量分数,超声波处理功率及时间对NMMO基超细炭黑的粒径、粒度分布及分散稳定性的影响。结果表明,以实验室自制的分散剂SP制备的NMMO基超细炭黑具有最小的粒径及优良的分散稳定性,与纺丝液相容性最好。通过正交试验优化得到NMMO基超细炭黑的制备工艺：分散剂对炭黑的质量分数2为20 %,炭黑对体系的质量分数为10 %,超声波处理时间为20 min,功率为800 W。     

基于细乳液聚合法的超细包覆炭黑制备及其性能

以可聚合分散剂SE-10对炭黑进行分散,然后通过细乳液聚合法制备超细包覆炭黑,研究了共聚单体种类及用量、引发剂用量、反应温度和时间对超细包覆炭黑性能的影响。结果表明相对于丙烯酸正丁酯和苯乙烯,甲基丙烯酸甲酯制备超细包覆炭黑的粒径较小,当MMA用量为颜料质量的25%,过硫酸铵为共聚单体质量的2%,在80℃下反应2h,制得的超细包覆炭黑粒径为157.4nm,在80℃条件下密封放置24小时后,超细包覆碳黑的粒度变化率仅为2.58%,与聚合前相比,聚合后炭黑分散体耐热稳定性、离心稳定性和冻融稳定性更好。     

MgO-乙二醇/水基纳米流体稳定性研究

文章采用两步法制备了MgO-乙二醇/水基纳米流体悬浮液,加入适量分散剂,经超声波振荡后静置,获取其稳定性特征。结果表明,超声振荡时间、纳米颗粒质量分数、分散剂种类和分散剂质量分数是影响MgO-乙二醇/水基纳米悬浮液稳定性的主要因素,阿拉伯树胶能够改善此类纳米颗粒悬浮液稳定性。     

涂料印花纳米自分散炭黑的制备及性能北大核心

以苯乙烯-马来酸酐共聚物部分酯化物(PESMA)为壁材,通过喷雾干燥技术制备了涂料印花纳米自分散炭黑,研究了PESMA结构和制备工艺对纳米自分散炭黑在水中分散性能的影响。研究结果表明,纳米自分散炭黑较佳的制备工艺是PESMA酯化剂为正丁醇,酯化度为17.2%,PESMA数均分子质量为9 130,PESMA占炭黑质量的12%,p H值为9。采用此工艺条件制备的纳米自分散炭黑在水相中分布均匀,平均粒径166 nm,具有良好的稳定性。涂料印花表明,纳米自分散炭黑印花织物比普通商品化炭黑分散体具有更高的K/S值和更好的匀染性。     

涂料印花纳米自分散炭黑的制备及性能

以苯乙烯-马来酸酐共聚物部分酯化物(PESMA)为壁材,通过喷雾干燥技术制备了涂料印花纳米自分散炭黑,研究了PESMA结构和制备工艺对纳米自分散炭黑在水中分散性能的影响。研究结果表明,纳米自分散炭黑较佳的制备工艺是PESMA酯化剂为正丁醇,酯化度为17.2%,PESMA数均分子质量为9 130,PESMA占炭黑质量的12%,p H值为9。采用此工艺条件制备的纳米自分散炭黑在水相中分布均匀,平均粒径166 nm,具有良好的稳定性。涂料印花表明,纳米自分散炭黑印花织物比普通商品化炭黑分散体具有更高的K/S值和更好的匀染性。     

纳米ATO涤纶抗静电整理液分散性能的研究

用砂磨和超声的方法制备了纳米ATO的水分散液,讨论了pH、分散剂种类和分散剂质量分数对纳米ATO分散液粒径和分散稳定性的影响.经Zeta电位、粒度分析以及沉降试验对分散液进行了表征.结果表明:砂磨加超声的方法能够有效地减小纳米分散液的粒径,而具有空间位阻和静电稳定双重作用的分散剂聚羧酸钠有良好的分散效果,能够制备稳定的分散液.当分散液pH=8、聚羧酸钠质量分数为0.6%时,对涤纶进行抗静电整理,获得了良好的效果(静电半衰期<2 s,达到A级标准).     

丝瓜络衍生碳纤维基复合材料的电磁波吸收性能

为解决当前多孔磁性碳基吸波材料制备工艺繁杂、能耗高、环境不友好等问题,提出基于多孔生物质源衍生的绿色环保策略。以高孔隙丝瓜络为前驱体,Co²⁺为金属源,二甲基咪唑为配体,经配位自组装获得丝瓜络/金属有机骨架结构复合材料,并经高温煅烧得到碳纤维基钴/碳(LS-Co/C)复合材料。结果表明：在800℃煅烧后,LS-Co/C展现了优异的吸波性能,厚度为1.5 mm时有效吸收带宽为5.2 GHz (12.8～18.0 GHz),其良好的吸波特性得益于错综复杂的三维多孔网络结构为电磁波提供了适宜的损耗空间,在电磁场作用下产生感应电流,并在碳纤维导电网络中快速衰减,同时钴/碳复合材料与碳纤维形成的多重界面极化助力电磁波进一步衰减。该研究将为新型多孔磁性碳基吸波材料的设计开发提供策略。     

基于类骨骼肌结构的纱线基驱动器性能及应用

针对纤维基驱动器结构稳定性较低、制备工艺复杂、难以实现产业化应用等问题,采用亲水性粘胶长丝与低熔点涤纶长丝,通过并线、倍捻、热定形的方法制备纱线基驱动器,利用在外界湿刺激条件下2种材料的非对称响应实现驱动功能。对该纱线基驱动器结构进行测试与表征,分析湿刺激下粘胶长丝与涤纶长丝协同响应驱动性能和循环回复效应的影响因素。结果表明：该纱线基驱动器表面为粘胶与涤纶长丝束呈多层级交替排布的类骨骼肌结构;在一定范围内,驱动器的驱动性能随着纱线捻度、线密度与粘胶长丝含量的增加而增大,单次循环内驱动器最大收缩应变可达83.15%,连续30次循环内最大收缩应变回复率可达90%以上,展现出优异的结构稳定性以及强大灵敏的响应驱动性和循环回复效应,在柔性机械臂、智能纺织品等开发领域具有广阔的应用前景。     

高光洁处理对聚酰亚胺短纤纱及其织物性能的影响

针对聚酰亚胺(PI)短纤维纺纱静电大、成纱毛羽多、后加工摩擦剧烈导致纱线品质大幅恶化的问题,创新提出了在后加工终端对多毛羽PI单纱进行高光洁处理的方法。通过研制纱线高光洁处理装置和理论模拟,分析了该装置引纱区与涡流包缠关键区的作用机制,应用装置的湿热涡流处理多毛羽PI单纱,并将处理前后的PI单纱实施倍捻和织造,获得PI股线及其织物。结果表明：与处理前相比,高光洁处理后的PI单纱有害毛羽去除率为97.69%、耐磨性提高48.84%,PI股线有害毛羽去除率为64.67%、耐磨性提高40.89%;处理后纱线所织造织物的柔软性、透气性、抗起毛起球性、抗静电性均得到改善。     

海岛纤维用增塑改性聚乙烯醇的制备及其性能

为解决海岛纤维碱减量带来的环境污染问题,以双季戊四醇、硬脂酸钙和抗氧剂B225为复配增塑剂,对聚乙烯醇(PVA)进行增塑改性,通过熔融加工制备了高热分解温度的改性PVA。通过研究三者的添加量及熔融加工温度对PVA性能的影响,优化PVA的增塑改性工艺。对PVA与复配增塑剂之间的氢键作用、改性PVA的断面形貌、结晶结构进行了表征和分析。结果表明：当双季戊四醇、硬脂酸钙和抗氧剂B225的质量占比分别为15、3和1,熔融加工温度为200℃时,复配增塑剂与PVA之间的氢键作用较强,PVA结晶度降低,熔点降低到178.2℃,热分解温度提高到301.3℃,提供了123.1℃的加工窗口;改性PVA水溶性良好,在25℃下也能完全溶解。研究结果为实现以PVA为海组分的绿色环保海岛纤维的制备提供参考和技术支持。     

羧基化聚苯乙烯荧光微球的合成及其在织物防伪中的应用

为解决防伪技术中荧光织物制备方法复杂和成本高的问题,采用分散聚合法制备表面带有负电荷的羧基化聚苯乙烯微球(CPS),再以阳离子表面活性剂十八烷基三甲基溴化铵为改性剂,利用静电自组装法吸附荧光染料异硫氰酸荧光素(FITC),制备羧基化聚苯乙烯荧光微球(CPS-FITC),最后将其负载于织物上制备荧光织物。结果表明：所制备的荧光微球和荧光织物在紫外灯(365 nm)下具有明亮的黄绿色荧光,且放置不同时间(1～9 d)、在不同的pH值(3～11)下,经多次摩擦和水洗后均能保持良好的荧光稳定性。该制备方法操作简便、成本低且荧光强度高,可用于不同织物的防伪检测。     

全成形毛衫花式结构三维仿真

为实现对全成形毛衫编织工艺中花式结构的仿真与毛衫的虚拟展示,通过分析线圈结构特点建立线圈几何模型和网格模型,测量了实际织物中花式结构线圈的形变量,根据线圈网格质点与线圈型值点间数学关系式,利用矩阵运算得到花式结构线圈的坐标。使用三维图形引擎,根据线圈型值点三维空间坐标绘制出三维线圈结构,通过与实际织物比较对三维仿真效果进行检验。结果表明：该方法可实现从实际织物到三维线圈结构的快速转换,能准确清晰模拟全成形毛衫花式结构,增强全成形毛衫虚拟展示的真实感。     

基于二维碳化钛材料修饰的功能棉针织物制备及其性能

为拓展二维碳化钛材料在棉针织物中的应用,制备具有一定耐水洗性能的导电棉针织物,首先利用LiF/HCl混合溶液刻蚀前驱体钛碳化铝获得二维碳化钛导电材料(Ti₃C₂T_x),再对棉针织物进行阳离子化改性,使Ti₃C₂T_x通过静电作用附着到阳离子化的棉针织物表面,得到导电棉针织物材料。借助X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段对棉针织物在阳离子化改性前后以及负载Ti₃C₂T_x前后进行形貌表征和元素分析。通过RTS-9型四探针测试导电棉针织物的表面电阻,对棉针织物阳离子化改性工艺及Ti₃C₂T_x在阳离子化棉针织物表面的负载条件进行了优化。得到棉针织物阳离子化改性的最佳工艺:阳离子改性剂用量为10%(o.w.f),氢氧化钠质量浓度为10 g/L,获得Ti₃C₂T<...     

基于三维服装建模技术的古代服装数字化虚拟复原

为更好地实现残缺古代服装文物的非接触式修复,提出一种基于三维服装建模技术进行古代服装数字化虚拟复原的方法。以正仓院所藏唐代"黄地夹缬絁袍(残欠)"为研究对象,首先在MatLab中使用Canny图形检测算法对袍服的污损纹样进行提取和修复;其次使用服装CAD软件ET SYSTEM对袍服残缺部分的款式和结构进行平面复原;最后使用基于CLO3D平台的服装三维建模技术对该袍服进行了数字化三维虚拟复原,并对复原方案执行了动态仿真模拟。结果表明,该方法可完成古代服装文物的高精度三维虚拟复原,有效还原出古代服装的三维动态形貌,为实际修复工作提供数据参考。     

玻璃纤维/碳纤维织物基复合材料的电磁屏蔽性能

为增强碳纤维织物复合材料对电磁波的阻抗匹配性,减少二次反射,采用玻璃纤维调控碳纤维织物组织结构,并将其与水性聚氨酯复合,设计并制备了5种玻璃纤维/碳纤维(G/C)织物复合材料。借助超景深显微镜、矢量网络分析仪、模拟日光氙灯光源系统、红外热成像仪对G/C织物复合材料的形貌结构、电磁屏蔽性能、介电性能以及光热转化性能进行表征和分析。结果表明：在12.1 GHz下,纬纱采用2根玻璃纤维和单根碳纤维交替排列织造的G/C织物复合材料的屏蔽效能高达38.7 dB;G/C织物复合材料的组织结构变化可有效调控多种介电极化弛豫机制;G/C织物复合材料表面温度在模拟日光氙灯光源照射下响应速度快,其中玻璃纤维和碳纤维单根交替排列的G/C织物复合材料在2 kW/m²光照强度下照射300 s时,其表面温度可达71.8℃。     

仿生鳞片针织结构自供能传感织物的制备及其性能

为研究仿生鳞片针织结构自供能传感织物结构对其性能的影响,利用针织成形工艺将锦纶纱线、聚四氟乙烯纱线及镀银锦纶纱线设计并制备三维仿生鳞片针织结构,形成基于仿生鳞片针织结构的自供能传感织物,并对其性能进行研究。结果表明：该仿生鳞片针织结构自供能传感织物可大规模织造,其电学输出性能受鳞片与间隔部分接触面积的影响,可通过调节纵向间隔来调控其电学性能;织物的各向异性与鳞片的纵向间隔及排列方式有关,小纵向间隔、叠瓦状排列方式下的应变强化特征明显,可提供较强的支撑性;该自供能传感织物保持织物内在舒适性的同时,兼具智能性与功能性,满足柔性与防护性需求。