碳纳米管涂层双罗纹织物的电磁屏蔽性能

碳纳米管(CNT)因其优异的电学性能和力学性能,近年来被广泛运用到电磁屏蔽织物的开发和研究中.采用三浸三轧—烘干的方式制备CNT分散液涂层双罗纹织物,研究CNT涂层对双罗纹织物在电磁屏蔽能力方面的影响.结果表明:随着碳纳米管分散液质量分数的提高,涂层双罗纹织物的电磁屏蔽性能不断增强,质量分数为7％时碳纳米管涂层双罗纹织...     

柔性应变传感针织物的研究进展

针织物具有良好的延伸性和弹性,适于制备柔性应变传感器。对近几年国内外电阻式柔性应变传感针织物的研究进行综述,总结针织物柔性传感器的制备材料和方法,包括基于导电金属材料、基于导电高聚物、基于纳米碳材料的传感针织物,并研究分析组织结构对织物传感性能的影响。该研究为应变传感针织物的材料选择和结构设计提供参考。     

聚吡咯/棉导电针织物的制备及其在人体运动监控中的应用

为制备柔性可穿戴传感器,利用线圈结构变化使导电针织物呈现良好的应变传感性能,以棉针织物为基底材料,分别以吡咯、三氯化铁(FeCl3)和甲苯-4-磺酸(PTS)为单体原料、氧化剂和掺杂酸,采用原位聚合法制备聚吡咯/棉导电针织物.研究了聚吡咯/棉导电针织物的结构与性能,分析其应变-电阻传感性能,并将其用于人体运动的监测分析...     

石墨烯导电弹性织物的制备及性能

采用传统浸轧染色工艺,以氧化石墨烯(GO)分散液为"染"液,在棉/氨纶织物表面沉积一层致密均匀的氧化石墨烯纳米片薄膜,利用聚多巴胺原位还原氧化石墨烯,制备负载导电性良好的还原氧化石墨烯的棉/氨纶导电弹力针织物,并将其组装成多层织物压力传感器。通过扫描电镜、拉曼光谱仪(Raman)和X射线光电子能谱仪(XPS)表征了织物表面涂层的形貌和化学结构,证实GO被PDA成功还原为rGO;分析织物压力传感器的响应机制,并测试其灵敏度、响应时间和循环稳定性,发现该器件具有高灵敏度(在2 kPa以下可达16.10 kPa~(-1))、快速响应性和良好的循环稳定性,并可监测肢体运动和微小信号等。     

超高分子量聚乙烯/聚苯胺导电针织物的应变传感性能

为制备超高分子量聚乙烯/聚苯胺复合导电纱线,以超高分子量聚乙烯（Ultra High Molecular Weight Polyethylene,UHMWPE）长丝纱为基材,对其进行常压等离子体预处理后采用基于原位聚合的纱线连续导电处理方法制备了超高分子量聚乙烯/聚苯胺（UHMWPE/PANI）复合导电纱线。利用制得的复合导电纱线制备了圆筒状纬平针织物作为应变传感器,进行了传感织物的应变-电阻传感性能研究。研究结果表明：导电针织物表现出明显的应变-电阻传感性能,其电阻随应变的增大先增大,至一定值后随着应变的增大而减小。传感织物具有较高的敏感度,在应变小于20%时,其传感因子可达30以上。多次拉伸时,传感织物的传感重复性逐渐提高,拉伸3次以后,传感织物表现出良好的传感重复性。     

超声辅助原位聚合法制备多功能涤纶针织物

以壳聚糖为整理剂,通过浸轧法对涤纶针织物进行整理,并以过硫酸铵为氧化剂,盐酸为掺杂酸,采用超声辅助聚苯胺原位聚合的方法对壳聚糖整理后的织物进行整理。测试并分析了整理后涤纶针织物的表面形态、导电性能以及耐洗性。结果表明,壳聚糖与聚苯胺复合整理后涤纶针织物导电性能显著提高,疏水效果优良,且经多次洗涤后,导电性能和疏水性能基本保持稳定。     

碳纳米管涂层针织物的导电性能研究

采用碳纳米管分散液使碳纳米管以涂层方式与针织物结合,研究了碳纳米管涂层针织物的导电性能。结果表明:当碳纳米管溶液的质量分数为5%时,碳纳米管涂层针织物的综合性能最佳,电阻值最小,仅为435Ω,导电性最好;此外,溶液质量分数越大,环境相对湿度对织物导电性能的影响越明显,针织物的硬挺度也越好;水洗后,织物不导电。     

涂碳纤维导电针织物的结构设计及其传感性能

为开发传感性能稳定且能满足人体穿着舒适性的织物型传感器,选择柔性涂碳导电复合丝,采用纬平和1+1罗纹针织结构制造了织物传感器的雏形。通过对导电针织物样本的反复拉伸,寻找织物电阻的变化与织物拉伸形变之间的关系,并分析导电针织物的导电和传感性能。结果表明:在拉伸力作用下,随着伸长率的增加,涂碳纤维导电针织物的电阻逐渐减小,电阻变化近似于开口向上的抛物线左侧曲线;4种导电针织物中,灵敏度最高为1.52,纬平结构针织物的灵敏度高于1+1罗纹织物,并股纱线针织物比加捻纱线针织物灵敏度高;1+1罗纹组织织物的稳定性与应力松弛特性优于纬平组织织物。     

一浴浸渍还原法石墨烯导电棉针织物的制备

采用氧化石墨烯(GO)分散液对棉针织物进行一浴浸渍还原法导电整理。探讨GO浓度、还原剂用量、还原温度、还原时间、GO分散液pH值、织物浸渍时间等条件对棉针织物性能的影响。再通过拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)等对石墨烯导电织物进行表征分析。结果表明,GO浓度2.0 g/L时对棉针织物一浴浸渍还原处理的最佳工艺条件为GO分散液p H值6,浸渍时间100 min,保险粉20.0 g/L,在100℃条件下还原90 min,棉针织物的表面电阻降低至2.67 KΩ/cm,且从拉曼光谱分析中可以看出,经一浴法处理后分散液中的GO较充分地还原成还原氧化石墨烯(RGO)。由导电棉针织物的SEM可知,经GO整理后织物表面沉积了一层还原氧化石墨烯(RGO)薄膜,且GO浓度越高织物表面沉积的RGO越多。     

嵌入机织物的碳纳米管纱线应变传感性能

为研究以碳纳米管（CNT）为传感元件的智能织物的传感性能,采用嵌入方式将碳纳米管纱线与机织物结合,测试碳纳米管纱线的电阻变化率与机织物的应变关系。结果表明：实验所用的CNT 纱线的传感系数为1.02,采用5%的聚乙烯醇（PVA）溶液对其进行复合后的CNT/PVA纱线其传感系数提高到了1.43;将CNT 纱线与CNT/PVA 纱线分别沿经向和纬向嵌入平纹织物,均沿经向施加3%的应变,CNT/PVA 纱线传感系数经向为0.67,纬向为0.27,CNT 纱线传感系数经向为0.33,纬向为0.1１。改变CNT/PVA 纱线嵌入平纹的经浮长,浮长越长时织物的传感系数越高,连续6 个经浮长对应的传感系数最高为0.81;改变CNT/PVA 纱线经向嵌入平纹的长度,在一定范围内,嵌入的纱线长度越长织物的传感系数越高,将3cm 的CNT/PVA 纱线经向嵌入平纹织物经向拉伸7%时对应的传感系数约为1.07。     

镀银锦纶导电针织物传感性能研究与应用

选用镀银锦纶纱线为导电针织物原料，以4股、5股、6股合股织造纬平针、1+1罗纹、2+2罗纹共9组织物，测试9组织物电学性能及传感性能（灵敏度、线性度、重复性），并分析组织结构和纱线合股根数对织物传感性能影响。结果表明，4股纬平针组织针织物在导电性能和传感性能上表现优异，同时其在人体肘关节的实际应用结果表明，该织物可作为柔性应变传感器对人体肘关节康复训练活动进行有效监测。     

平幅轧染中针织物形变对染色的影响

针对平幅轧染中针织物易形变、张力不均带来皱褶和染色不匀等问题,通过选用多种化学结构活性染料对棉针织物进行浸轧染色,借助方差分析的手段,考察针织物在不同拉伸形变条件下固色后染料结构对染色性能的影响。结果表明:针织物采用不同活性基活性红实施平幅轧染,无论在横向还是纵向张力拉伸条件下预烘及汽蒸固色,拉伸对针织物的染色与匀染影响较小;由于染料结构的差异导致棉针织物对染料的吸附固色不同,不同的染料对同一种针织物的浸轧染色提升力有所区别;染中浅色时轧染可节省更多染料,尤其对于活性红WBRH(KN型),轧染色深明显高于浸染,更推荐轧染方式;染色后针织物皂洗牢度大于或等于4级。     

针织物可应变传感性整理及性能表征

利用导电炭黑对自织针织物进行传感整理,探讨整理后针织物的传感性能。结果表明,传感针织物-皮肤电极接触阻抗随着导电炭黑含量的增加而降低,传感针织物的灵敏度随着拉伸速度和应变的增加而降低;导电炭黑含量为15%传感针织物在摩擦10次与水洗5次后,依然保持较低的织物-皮肤电极接触阻抗和较好的灵敏度;同时,经过导电炭黑整理的针织物热学性能增加。研究认为:利用导电炭黑对针织物进行传感整理具有可行性和极高的应用价值。     

涤纶导电针织物的制备及应变-电阻传感性能

采用原位聚合法制备导电涤纶/聚苯胺复合针织物,探讨了原位聚合制备工艺对织物导电性能的影响,并研究了导电针织物的应变-电阻传感性能。研究表明,氧化剂质量浓度、掺杂酸浓度及反应时间均对涤纶/聚苯胺复合针织物的导电性能产生影响。在优化条件下:过硫酸铵30 g/L,盐酸0.7 mol/L和反应时间为90 min,制得的导电针织物电阻值最小,为500Ω/cm。涤纶/聚苯胺复合针织物的横向不具备应变-电阻传感性能,而纵向在重复性、线性度及敏感性上表现出较好的应变-电阻传感性能。     

组织结构和密度对导电针织物传感性能的影响

为提高导电针织物的传感性能,以涤纶/石墨烯导电复合纱线为导电材料,选择纬平针和1+1罗纹2种织物结构,分别采用3种密度,在电脑横机上编织了6种导电针织物。通过重复拉伸实验,测得织物的电阻—应变关系,分析了组织结构和密度对织物传感性能的影响。结果表明：纬平针织物的电阻随应变的增加先增大后减小,并在5%～25%的应变范围内近似呈线性关系;罗纹织物的电阻随应变先快速增大后趋于稳定,在3%～24%的应变范围内近似呈指数增长关系;罗纹织物的灵敏度、稳定性优于纬平针织物。导电针织物的灵敏度随着密度的增大而增大;但密度过大或过小会降低织物的稳定性;纬平针的重复性随着密度的减小而增大,罗纹的重复性随着密度的减小而减小。     

基于聚多巴胺修饰的聚吡咯导电织物制备与应变传感性能

为改善聚吡咯(PPy)导电层与织物基底的结合牢度,提高应变传感器的稳定性,以聚多巴胺为粘合剂,采用原位聚合法制备聚吡咯/聚多巴胺(PPy/PDA)导电涤纶/氨纶织物,探究PPy/PDA导电涤纶/氨纶织物的导电性能和应变传感性能。用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱分析其表面形貌与结构,采用实验室自制的KTC传感器测试盒,测试其灵敏度和稳定性。结果表明,与PPy导电涤纶/氨纶织物相比,PPy/PDA导电涤纶/氨纶织物表面导电层更均匀,导电填料与基底的结合牢度更高,制得的传感元件灵敏度高,在500次重复应变后的稳定性更好,可应用于人体运动检测和康复训练等领域。     

改性织物的性能

用功能性表面活性剂ＭＡ对棉,苎麻阳离子阳性,能改善织物的染色性能,染色前将改性织物用Ｎａ２ＳＯ４或ＡＳ溶液浸轧,能降低染色速率,为匀染创造条件,改性织物有一定抗菌性能,手感也较柔软。     

三氮唑基Gemini型阳离子表面活性剂对棉针织物冷轧堆染色的增深作用

用自主研发的三氮唑基Gemini型阳离子表面活性剂ADAC-TZ来处理冷轧堆染色前的棉针织物。结果表明:采用ADAC-TZ前浸和前轧工艺处理均能提高棉针织物冷轧堆染色的K/S值,甚至可实现无盐冷轧堆染色,但前浸比前轧处理效果显著;针对BES活性染料,配合使用新型碱剂QF-4,ADAC-TZ能显著提高染料的染色深度,并具有良好的耐皂洗色牢度及固色率。     

微生物合成纳米色素染色研究

使用粘质沙雷氏菌发酵制备了灵菌红素,并通过在培养液中添加吐温80制备了色素纳米胶束分散液。对制得分散液中胶束粒径进行了表征,将制备的分散液用于棉针织物、羊毛针织物、涤纶针织物的染色,对染色后织物的性能进行了测试。结果表明:制备的灵菌红素胶束分散液平均粒径为253.8 nm;当染液中乙醇用量为25.0%时,染色棉针织物颜色最深;当染色温度为90℃时,染色羊毛针织物颜色最深;涤纶织物染色最优温度为110℃;染色后的织物色泽鲜艳,具有良好的耐摩擦、耐皂洗、耐汗渍色牢度,同时染色后织物对金黄色葡萄球菌有较好的抑菌效果。     

碳纳米管/聚二甲基硅氧烷复合传感纱线的开发及性能测试

采用滴浸法将碳纳米管纱线(CNT)和不同溶液浓度的聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合。研究了碳纳米管原纱及其复合纱线的外观、拉伸性、导电性及应变传感性能,探讨碳纳米管纱线及其复合纱线的应变传感机理。结果表明:PDMS浓度为5%时,CNT/PDMS复合纱的综合性能最优,其平均强度达534.2 MPa,电导率为1 204.5 S/cm,平均应变传感系数为0.67,约为原始CNT纱线的3倍。