无皂乳液聚合法制备单分散大粒径聚苯乙烯微球研究

采用无皂乳液聚合法制备了聚苯乙烯微球。分析了单体浓度、引发剂浓度、离子强度、反应温度对微球粒径及粒径分布的影响,优化聚合配方和工艺,制得了大粒径(粒径达1.7um)、单分散(分散指数为0.059)的聚苯乙烯微球。考察了微球在不同试剂及温度下的溶胀性能。     

活性染料/聚苯乙烯复合胶体微球的制备及其在桑蚕丝织物上的结构生色

为提高纺织品结构生色光子晶体的色彩饱和度,通过静电吸附将黑色活性染料引入带正电聚苯乙烯(PSt)胶体微球表面,制备了一种外表面吸附染料型PSt结构基元(活性染料/PSt微球),采用数码喷印方式在桑蚕丝织物上构建结构生色光子晶体。研究了染料在PSt胶体微球表面的吸附条件和吸附模型,对活性染料/PSt微球的结构形貌及所得光子晶体的排列和结构生色效果进行表征。结果表明:PSt微球表面染料的吸附量随时间、温度和染料用量的增大而增大;该吸附模型符合Langmuir型;活性染料/PSt微球具有典型的核壳结构,微球粒径较吸附前略有增大;白色蚕丝织物表面所构建的活性染料/PSt光子晶体生色结构,微球排列规整有序,呈现鲜艳明亮的结构色。     

氨基化聚苯乙烯微球的制备及在克伦特罗抗体纯化中的应用

进行氨基聚苯乙烯微球制备方法及其应用于克伦特罗抗体纯化的研究。通过分散聚合法制备聚苯乙烯微球,硝基反应成硝基化聚苯乙烯微球,再还原成氨基化微球。并利用电子显微镜及红外光谱仪对微球形态及结构进行表征。成功制备氨基聚苯乙烯微球后,将微球与盐酸克伦特罗分子发生重氮化反应,得到连接克伦特罗分子的微球。将这种微球免疫亲和吸附分离盐酸克伦特罗的抗体。最后将纯化后的抗体通过紫外检测,电泳检测等方法证明所制备的微球用于抗体的纯化可行。     

聚苯乙烯/铁-单宁酸配合物微球在棉织物上的结构生色

针对目前基于多巴胺制备结构色织物的过程耗时及成本高的问题,采取单宁酸替代多巴胺快速实现结构色效果,制备了聚苯乙烯/铁-单宁酸配合物(PS/TA-Fe³⁺)微球,并通过重力沉积法在棉织物表面构建无规密堆积的非晶胶体阵列。采用马尔文纳米粒度分析仪、场发射电子显微镜、透射电子显微镜和显微角分辨光谱仪对聚苯乙烯(PS)微球、PS/TA-Fe³⁺微球和结构色织物进行了表征,探究了适宜的单宁酸和Fe³⁺用量,表征了结构色织物表面PS/TA-Fe³⁺微球的排列、结构生色效果及PS/TA-Fe³⁺涂层的结构稳定性。结果表明:当单宁酸用量为10%、单宁酸与Fe³⁺的量比为10:1时,制备的PS/TA-Fe³⁺微球粒径均匀、单分散性较好,结构色织物颜色柔和明亮,不具备角度依赖性,且具有良好的耐洗涤和耐摩擦性能。     

彩色聚合物微球的制备及其在纺织品印染中应用的研究进展

为弥补纺织品着色用染料和颜料存在的不足,开发彩色聚合物微球作为新型色素是有效途径之一。介绍了聚合物微球的制备方法,综述了近年来国内外制备彩色聚合物微球的3种方法:聚合包覆法、直接染色法和表面修饰法,从彩色聚合物微球的粒径尺寸及单/窄分散性、染料在聚合物微球表面的吸附量及吸附稳定性、纯度和功能性4个方面探讨了由不同方法所制得的彩色聚合物微球的特点。结果表明:将彩色聚合物微球用于织物的染色和印花,可获得较高的颜色深度和鲜艳度,主要色牢度指标均达到服用性能要求;彩色聚合物微球具有染料色彩鲜艳和有机颜料耐久性好等优点,在纺织品印染方面具有良好的应用前景。     

微米级SPS微球的制备及对Pb2+的快速吸附

以苯乙烯为单体,运用分散聚合法制备微米级聚苯乙烯微球(PS),通过浓硫酸改性制备微米级磺化聚苯乙烯微球(SPS),并应用于吸附重金属Pb~(2+)。通过SEM、FIRT、TG、XRD、XPS、元素分析对制备的PS微球与SPS微球进行结构表征;同时研究了浓硫酸改性过程中PS微球与浓硫酸料液比(g:m L)、磺化时间对微球磺化度的影响;并探讨了吸附时间、溶液pH、底物初始浓度对SPS微球吸附Pb~(2+)的影响以及研究了SPS微球的吸附稳定性和吸附Pb~(2+)后的脱附性能。结果表明:制备的PS微球粒径均一,平均粒径大小为1.2μm。在40℃、反应48 h、料液比为1:40 g/mL条件下进行磺酸化改性,得到具有良好水溶性、单分散性、粒径均一的SPS微球,平均粒径大小为1.4μm,磺化度为0.560±0.01 mmol/g;SPS微球吸附和脱附Pb~(2+)平衡时间分别为5 min、1 min,脱附率达99.81%,循环4次使用后,吸附性能保持不变。     

二氧化硅/聚甲基丙烯酸甲酯光子晶体在涤纶织物上的结构生色

为开发无机/聚合物复合微球在纺织品结构色上的应用,在制备粒径可控、单分散性优良的二氧化硅/聚甲基丙烯酸甲酯(SiO_2/PMMA)微球基础上,通过垂直沉积自组装法,在涤纶织物表面构建有序的SiO_2/PMMA光子晶体结构。应用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、三维视频显微镜和多角度分光光度仪分别表征了涤纶织物表面SiO_2/PMMA光子晶体的排列及结构生色效果。研究结果表明:涤纶织物表面的SiO_2/PMMA光子晶体呈现三维有序的非密堆积面心立方结构;结构色鲜艳明亮,随微球粒径的变化而变化;在不同观察角度下结构色呈现出不同的色相及色彩饱和度,具有明显的虹彩效应。     

中空盐微球的制备及其理化性质表征

该研究以阿拉伯胶(GA)为主要添加剂,通过喷雾干燥法制备中空盐微球,研究了工艺条件对盐微球理化性质的影响.结果表明,GA优良的表面活性促使其在喷干过程中快速迁移至盐微球表面,微球表面C和O的元素含量提升至41.03％和10.97％,形成小粒径(10～20μm)、低体积密度(0.45 g/mL)、高比表面积的中空盐微球结...     

莱克多巴胺荧光微球免疫层析检测方法的建立

以荧光微球作为新型标记物,采用EDC法进行偶联,制备莱克多巴胺抗体荧光微球复合物,复合物粒度均一、性质稳定,并以之为探针建立莱克多巴胺荧光微球免疫层析检测方法,检测限为2.5ng/mL,且特异性强、检测范围宽。与胶体金免疫层析方法相比,荧光微球免疫层析方法的灵敏度更高,新型的荧光微球可以提高免疫层析方法的灵敏度。     

基于聚合物微球接枝硅油的超滑棉织物制备及其防污性能

为提高超滑织物的物理化学稳定性,首先采用乳液聚合法以乙烯基改性纳米二氧化硅(V-SiO₂)为原料制备自黏性核壳型聚合物微球,将其经浸涂-焙烘工艺组装到棉织物表面得到粗糙基底;然后利用氨基-环氧基接枝反应、氨基-羟基氢键作用将氨基硅油接枝在粗糙基底表面得到超滑织物。探究了超滑织物的疏液、防污及物理化学稳定性能。结果表明：超滑织物中超滑表面的粗糙结构由粒径为321.3 nm的微球构成,表面水滴接触角为138°;水、二甲基亚砜在超滑织物表面的滑动角分别为7°、15°;接触番茄酱、咖啡污物后,超滑表面黏附量显著减少;经200 mL以内水冲击后,超滑织物表面水、二甲基亚砜的滑动角分别小于12°、26°;在pH值为3～9条件下其表面液滴的接触角稳定在42°～49°之间。     

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<...     

仿贻贝型耐久抗菌织物的制备及其性能

为获取高效耐久的抗菌织物,以儿茶酚、乌托品和氯化锌等为前驱物,通过简便快捷的一步水热反应,在棉、锦纶及锦纶/棉等织物表面原位构筑纳米氧化锌/儿茶酚甲醛树脂结构,制得仿贻贝型耐久抗菌织物。借助扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪等对织物的形貌与化学构成进行测试与表征,分析了织物的抗菌、力学、手感、细胞毒性等性能及甲醛残留量。结果表明：纳米氧化锌被儿茶酚甲醛树脂固着在织物上,所得织物对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌均具有高效的非溶出型抗菌作用,且耐水洗效果突出,在循环洗涤50次后的抑菌率仍高达99.99%;抗菌织物的断裂强力未明显下降,手感评分与原织物相近,细胞毒性较低,未检出甲醛残留。     

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。     

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。     

复合型无氟聚丙烯酸酯乳液的制备及其防水性能

针对含氟拒水整理剂存在生物毒性、耐久性较差等问题,合成了一种聚丙烯酸酯型无氟防水剂。将丙烯酸十八酯(SA)分别与丙烯酸乙基己酯(2-EHA)和甲基丙烯酸环己酯(TMCHMA)进行细乳液聚合,制备了成膜等性能不同的2种SA共聚物胶乳;2种胶乳经复合后用于织物的无氟防水整理,借助原子力显微镜观察了复合胶乳涂膜的表面形貌,研究了复合比例及用量对整理织物表面结构以及防水性的影响。结果表明：与2-EHA共聚可提高胶乳的成膜性,而TMCHMA的引入则可增强胶乳的保形性;2种胶乳复合后,在整理后的织物表面形成微纳疏水结构,整理织物的防水性能显著提升,其静态接触角最高可达152°,防水等级达到5级,经50次耐磨损测试后仍保持良好的疏水性能。     

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。     

双乙烯砜基团活性染料染色对棉织物防皱性能的提升

为提高棉织物的防皱性能,采用不同活性基团的活性染料,通过冷轧堆工艺对棉织物进行染色。借助X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪和扫描电子显微镜对染色棉织物的化学性能和表面形貌进行表征,探究了活性染料基团数量、种类、距离对染色棉织物防皱性能的影响,并对染色棉织物的颜色性能进行分析。结果表明：相较于单活性基团染料,双活性基团染料可以提高棉织物的防皱性能;相较于含有异双基团的活性红198染色棉织物,含有双乙烯砜基团的活性黑5染色棉织物具有更好的防皱性能;在活性黑5、活性橙131、活性蓝203以及活性红AS这4种双乙烯砜基团染料中,活性基团距离越大,染色织物的防皱性能越好,其中活性黑5染料染色织物的折皱回复角可达到210°;染料主要在纤维的无定形区与大分子链上的羟基发生共价键合反应,形成交联结构提升了棉织物的防皱性能。     

柔性电子织物的构筑及其压力传感性能

针对薄膜基、凝胶基柔性传感器的透气透湿性差、穿着舒适性低等问题,提出一种基于压阻效应的柔性电子织物制备策略,构筑以1+1罗纹导电织物电极层、MXene改性棉织物中间导电层为基础的结构模型,缝纫复合各功能层形成三明治结构柔性电子织物,研究其可穿戴舒适性能及传感性能,阐述其未来工业化生产的潜力。结果表明：全纺织基柔性电子织物在低压力范围(0～3 kPa)内的灵敏度约为0.409 5 kPa^-1,具有较好的线性度;2 g砝码可使其电阻变化率超过3%,具有较好的低压监测性能;响应时间小于50 ms,足以用于人体运动信号监测;在8 000次施压循环后仍保持稳定的电阻变化,表现出优异的耐久性;此外,兼有较佳的热湿舒适性,其透气率为270.49 mm/s,透湿率为3 420 g/(m²·24 h)。柔性电子织物对人体动态信号有优异的识别能力,在运动训练、医疗保健及军事防护等领域具有广阔的应用前景。     

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℃。     

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。