微滴喷射化学沉积工艺条件对成形银导线的影响

为制备具有良好导电特性的柔性线路,研究了织物表面微滴喷射打印化学沉积的工艺条件变化对成形导电线路性能的影响。利用开发的气动式双喷头微滴按需喷射系统,通过改变反应溶液中硝酸银和抗坏血酸的用量、分散剂聚乙烯吡络烷酮(PVP)的浓度及反应体系的pH值,在系统稳定喷射条件下打印导电线路,对不同条件下成形导线的微观形貌进行观察,并测试成形导线的方阻。结果表明:在稳定喷射条件下,当硝酸银和抗坏血酸用量分别为50%和30%(质量体积比)时,反应生成的银导线平均方阻为2.92 Ω/□,标准差为0.46 Ω/□;分散剂PVP在银导线反应过程中具有控制银微粒大小和改善粒子间团聚的作用,且当分散剂PVP添加量为6%时,银颗粒成“米粒”状,颗粒间连接成网状结构;不同pH值条件下反应体系的反应情况不同,当反应体系的pH值为2~3时,反应生成银粒子较多,且颗粒形状规则统一。     

织物表面导电线路喷射打印起始端凸起形成过程研究

为提高织物表面微滴喷射打印导电线路的成形质量,针对导电线路喷射打印过程中线路沉积形貌的起始端凸起现象,利用高速相机对线路成形过程进行采集,研究微滴间融合振荡过程中左右接触角的动态变化,微滴与线路融合以及液体向线路起始端的输送过程,提出线路起始端凸起的消除方案并进行实验。结果表明:在融合振荡过程中,微滴向起始端的振荡趋势始终大于向另一侧的振荡趋势,导致打印线路起始端的织物基板润湿区域不断扩大;微滴与线路接触后,其中一部分液体润湿织物基板拓展线路长度,一部分通过线路以恒定速度输送至起始端,在线路起始端形成凸起;利用抗坏血酸溶液润湿织物表面后,成形线路起始端凸起现象得到消除,整体线路路径均匀,沉积形貌良好。     

银/聚苯胺/锦纶导电织物的制备及性能

采用化学镀方法在聚苯胺/锦纶复合织物(PANI/PA)表面均匀沉积金属银(Ag),制备银/聚苯胺/锦纶导电织物(Ag/PANI/PA).采用正交试验方法,以沉积速率和织物方阻为评价指标,优化了化学镀工艺条件:硝酸银14 g/L,氨水100 mL/L,葡萄糖2.8 g/L,氢氧化钠9 g/L,温度30℃,时间50 min.制备的Ag/PANI/PA复合织物方阻达20～30 mΩ/□,导电性能优良.     

染苑精萃

带软传感器和印刷电路织物的喷印技术 2008071 采用喷射印制技术可将导体印制到纺织品上。试验将导电聚合物[聚（3,4-乙烯二氧噻吩）,PEDOT]压阻式传感器和银连接线印制到尼龙机织物上。该连接线能穿透织物厚度,形成一表面层。银的高导电率确保大多数电阻变化都发生在PEDOT内部,从而可测定区域内的应力变化。     

织物表面微滴喷射打印沉积过程试验研究

在织物表面微滴喷射打印沉积成形微细导电线路中,明确微滴在织物表面碰撞和渗透过程是成形高质量导电线路的前提。采用试验研究的方法,在喷射系统可控喷射条件下,对微滴与织物表面的碰撞、铺展及渗透过程进行图像采集及动态过程研究。结果表明：微滴在织物基板表面的碰撞过程与固体基板类似,几乎未发生渗透现象;由于毛细压差的作用,不同织物在不同时间段内的渗透速率急剧增大,出现快速芯吸现象,且织物经纬密度越小,芯吸效果越明显;微滴在织物表面的扩散形状由织物的组织结构决定,扩散面积与织物润湿性有关,随润湿性的减弱而减小。     

银复合棉织物的制备及导电性能研究

以纯棉织物与硝酸银为主要原材料,通过化学还原法制备了银复合棉织物。利用XRD、UV-Vis、激光粒度仪、SEM、四探针测试仪等对银复合棉织物进行表征及性能测试。分析硝酸银质量浓度、还原反应时长、反应温度、浴比、还原剂质量浓度对银复合棉织物方阻的影响。结果表明:在反应条件为硝酸银质量浓度1.5 mg/mL、反应温度80℃、还原反应时长60 min、还原剂质量浓度1.5 mg/mL、浴比1∶50时,能够得到具有良好导电性能的银复合棉织物,此时方阻最低可达45Ω/sq,具有作为导电材料使用的潜力。     

聚吡咯/银导电涤纶织物的制备及其性能

为拓展聚吡咯/银(PPy/Ag)导电涤纶织物的应用领域,在等离子体预处理涤纶织物的条件下,以硝酸银为氧化剂,采用一锅法制备PPy/Ag导电涤纶织物。借助傅里叶红外光谱仪、X 射线衍射仪和扫描电子显微镜等对导电织物进行表征,通过电阻仪测试导电织物的方阻值,采用琼脂平皿法测试其抑菌效果。结果表明:制备的PPy/Ag导电涤纶织物具有良好的导电性,并对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有明显的抑制作用;导电织物的导电性与等离子体预处理涤纶织物的次数呈正相关,且在等离子体预处理4次时,其方阻达到最小值0.22 kΩ/□。     

导电涤棉纱的制备及其织物电加热性能

通过多巴胺对涤棉纱预处理,以葡萄糖为还原剂,将包覆有聚多巴胺层的涤棉纱置于硝酸银溶液中,在涤棉纱表面生成一层连续均匀致密的镀银层,制备了涤棉导电纱。通过扫描电子显微镜(SEM)、超景深三维显微、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热重分析仪(TG)对镀银导电涤棉纱的结构和性能进行了表征。结果表明：在AgNO₃摩尔浓度为0.12 mol/L时,化学镀银涤棉纱的电阻为1.72Ω/cm; SEM观察显示纱线表面具有连续的镀银层,XRD分析得到镀银涤棉纱线的特征衍射峰与金属纳米银的衍射峰一致。四探针测试镀银导电涤棉纱作纬纱的平纹机织物的方阻为1.49Ω/,在施加电压1.5 V时,约50 s后织物的温度达到50.9℃,以镀银导电涤棉纱作为纬纱制备的织物具备良好的电加热性能。     

石墨烯/棉布复合材料的制备、表征及应用

通过HI还原将用浸渍-烘干法制备的氧化石墨烯/棉布还原为石墨烯/棉布导电织物。考察结果表明,还原方法对石墨烯/棉布方阻有较大影响。石墨烯/棉布方阻大小可通过氧化石墨烯溶液用量和浸渍次数来调节。石墨烯/棉布可作为导线使用。通过扫描电镜、拉曼光谱、四探针测试仪、电化学工作站等进行了表征和性能测试。结果表明,氧化石墨烯被还原为石墨烯,石墨烯成功吸附在棉纤维表面。石墨烯/棉布具有良好的导电性能,最大方阻为5.8×10~4Ω/sq,最小方阻为50Ω/sq。方阻小于10~4Ω/sq可作为导线点亮LED灯。石墨烯/棉布良好的电化学性能和柔性使其在应变传感器领域有良好的应用。     

紫外线辐照聚吡咯/银导电涤纶织物的制备

为得到导电性能优良的涤纶织物,在紫外线辐照下通过原位聚合法制备聚吡咯/银导电涤纶织物。探讨了AgNO₃浓度、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)浓度、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)浓度和反应时间对聚吡咯/银(PPy/Ag)导电涤纶织物导电性能的影响,并探究其最佳制备工艺。结果表明:当低温真空等离子体处理功率为220 W,处理时间为4 min,AgNO₃浓度为0.4 mol/L,SDBS浓度为0.02 mol/L,PVP浓度为0.8 mol/L,反应时间为8 h时,所制得的导电涤纶织物表面方阻最小,为61.54 Ω/□,且表面具有1层连续的聚吡咯导电薄膜;导电涤纶织物表面存在纳米银颗粒,其具有良好的抗菌性,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌带宽度均大于1 mm。     

石墨烯和氧化石墨烯在纺织印染中的应用

石墨烯及其氧化物具有优异的机械、电学、热学、抗菌性能。简单介绍了石墨烯的结构、性能;重点阐述了石墨烯、氧化石墨烯在纺织、印染领域中的应用,包括石墨烯纤维、石墨烯抗菌织物、石墨烯抗静电织物、染料吸附等方面。石墨烯在纺织、印染领域的应用前景广阔,值得深入研究。     

用高长径比银纳米线制备功能性复合涤纶织物及其性能

为制备一种功能性的复合涤纶织物,首先利用氧等离子体技术改性处理增加涤纶纤维的润湿性,然后采用溶液法制备银纳米线(AgNWs)并分散到无水乙醇中,通过浸渍-烘干工艺整理到涤纶(PET)织物表面,并采用热压工艺处理AgNWs/PET织物以提高AgNWs的吸附牢度。探讨不同银纳米线溶液质量浓度对AgNWs/PET性能的影响。结果表明:随着银纳米线质量浓度由1 mg/mL增加到4 mg/mL,AgNWs/PET织物的方块电阻由25.38 Ω/?减小至2.51 Ω/?,但耐洗性能较差;经等离子体改性处理后,AgNWs/PET织物的导电性能明显优于未处理织物;先经过氧等离子体处理再采用热压工艺处理,不仅能提高织物的导电性,且经过50次洗涤后,AgNWs/PET织物的方块电阻由0.67 Ω/?增加至0.83 Ω/?,仅增加了24.89%,耐洗性有较大改善。     

马来酸酐改性超支化聚合物在棉织物纳米银整理中的应用

为了提高纳米银在织物上的施加量并减少纳米银团聚,采用马来酸酐改性超支化聚合物为模板配制硝酸银/改性超支化聚合物整理液,通过浸渍-汽蒸整理工艺制备纳米银棉织物。研究硝酸银/改性超支化聚合物质量配比对纳米银粒径的影响,探讨了整理液浓度和汽蒸条件对棉织物整理效果影响,考察整理织物耐洗性,并将该工艺与其它整理工艺比较。结果表明：硝酸银/改性超支化聚合物最佳质量配比为0.17：2;当汽蒸时间为45min,硝酸银浓度为0.085g/L时,整理织物的抑菌率已达99.99%;经50次标准洗涤后整理织物抑菌率仍大于94%;相对于棉自还原法和丁二酸酐改性超支化聚合物模板法,马来酸酐改性超支化聚合物模板法整理织物银含量高,且有效改善了纳米银团聚。     

医用敷料用柔性金属电极的制备及其细胞毒性分析

为研究用于医用敷料的柔性金属电极的制备可行性和安全性,以涤纶非织造布为基布,通过丝网印刷技术,制备以锌为负电极、银为正电极的柔性微电流生物医用敷料。探讨了电极制备过程中的分散剂种类、分散剂含量及黏合剂含量对金属电极电学性能的影响,并分析了金属电极可能引起的细胞毒性问题。实验结果表明:丝网印刷技术能在基布表面均匀地负载锌、银微纳米颗粒;1%的羧甲基纤维素钠和0.5%的吐温-80分别作为锌、银颗粒的分散剂,能使金属颗粒具有良好的分散性;5%和15%的水性丙烯酸乳液分别作为锌、银金属电极的黏合剂,可使电极具有优良的电性能;当金属质量分数为0.5%~1.0%时,金属电极表现出良好的细胞相容性,可作为生物医用敷料为伤口提供外源性微电流。     

甲基丙烯酰胺接枝棉织物纳米银抗菌整理

针对目前棉织物纳米银抗菌整理存在银离子利用率低和耐水洗性差的问题,采用棉织物甲基丙烯酰胺接枝、硝酸银浸渍和汽蒸整理工艺,制备纳米银抗菌整理织物。研究整理工艺因素对硝酸银利用率、整织物纳米银含量以及抗菌性能的影响,考察整理织物的耐洗性。实验结果表明：甲基丙烯酰胺接枝可提高硝酸银利用率和织物纳米银含量,接枝率15.05%时,硝酸银利用率最大,织物纳米银含量最高;硝酸银浓度0.1mM时,整理织物纳米银含量为102.9 mg/kg,大肠杆菌和葡萄球菌抑菌率均达到99.9%,50次洗涤后,银含量保留率为83.19%,两种菌种的抑菌率仍超过97%。研究表明甲基丙烯酰胺接枝、硝酸银浸渍和汽蒸的纳米银整理工艺,银离子利用率高,整理织物具有优异的抗菌及耐洗涤性能。     

基于金纳米棒金属化的呕吐毒素多色可视化检测方法研究

目的 基于免疫亲和反应和酶诱导金纳米棒金属化构建一种呕吐毒素多色可视化检测方法。方法 将表面修饰高亲和性抗体的免疫磁珠作为信号转移载体,将金纳米棒作为多色反应基底,样品中的呕吐毒素与生物素修饰的呕吐毒素抗原竞争结合磁珠表面的抗体上,进一步基于生物素和链霉亲和素的特异性亲和反应,链霉亲和素标记的碱性磷酸酶被结合到免疫磁珠上,并催化底物L-抗坏血酸-2-磷酸三钠盐生成抗坏血酸,随后还原硝酸银生成银单质包被在金纳米棒表面。该过程使金纳米棒的纵向等离子体吸收峰发生蓝移,同时产生裸眼可见的丰富颜色变化。可实现不同浓度下呕吐毒素的多色可视化检测。结果 在最佳反应条件下,检测呕吐毒素的线性范围是0～1000ng/mL,检出限为264.71ng/mL,对小麦和玉米质控样品的检测结果回收率在88.7%～107.4%之间,相对标准偏差小于等于14.1%。结论 该方法检测结果直观、灵敏度较高、操作便捷,无需步骤复杂的人工操作,检测过程用时较短,可用于粮食中呕吐毒素的可视化检测。     

屏蔽纺织品的开发

介绍了屏蔽织物的种类,并重点介绍了以不锈钢和银纤维作为屏蔽物的防电磁波辐射类纺织品的开发。其中不锈钢屏蔽纺织品包括不锈钢单丝纺织品和不锈钢纤维纺织品,前者不易染色,穿着时有刺痒感而后者存在纤维外漏情况,前者适合梭织物而后者适合纬编织物;银屏蔽纺织品包括镀银纤维纺织品和纳米银纤维纺织品,前者使用广泛,其梭织产品防电磁波辐射作用较好,而其针织产品穿着舒适性更佳,后者在生产时存在纳米微粒团聚等问题,且防电磁波辐射性能不如前者。另外指出,在镀银纺织物染整加工中应避免强碱高温长时间处理而损伤镀银纤维;使用时不宜用蒸汽熨斗熨烫且应室温、通风保存。     

基于分形理论中Mandelbrot集变换的印花图案设计

针对传统纺织印花图案构思慢、设计时间长的缺陷,基于分形理论系统,对Mandelbrot集分形图的生成原理和变换方式进行了讨论研究。利用计算机绘图技术,尝试提出一种新的纺织印花设计方法。该方法运用分形理论中的Mandelbrot集变换构造出大量多姿多彩的图案,生成得到了丰富、精美的Julia集图形。在此基础上,借助数码印花实验,对其中的一些图形资源在丝绸印花图案设计开发中的应用进行了初步探讨。结果表明,研究成果非常适用于纺织印花图案的设计,能够快速实现分形图案向数码印花产品的应用转移。