检索结果-南通市图书馆

羧基化多壁碳纳米管改性洋麻纤维对其环氧树脂复合材料界面性能的影响

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复合材料学报 2022年第5期39卷 2153-2160页

作者：张洪康王春红左祺李明王晓云天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387

植物纤维增强复合材料正广泛应用于生活中各领域,但亲水性增强体与疏水性基体之间界面不相容的问题限制了复合材料的力学性能,本论文通过羧基化碳纳米管(c-MWCNTs)改性洋麻纤维,探究洋麻纤维/环氧树脂复合材料的界面改善机制。首先利用... 详细信息

植物纤维增强复合材料正广泛应用于生活中各领域,但亲水性增强体与疏水性基体之间界面不相容的问题限制了复合材料的力学性能,本论文通过羧基化碳纳米管(c-MWCNTs)改性洋麻纤维,探究洋麻纤维/环氧树脂复合材料的界面改善机制。首先利用水和NaOH对洋麻纤维进行预处理,通过观测纤维直径变化、红外光谱图和纤维束断裂强度变化,探讨不同预处理方式对c-MWCNTs接枝洋麻纤维的效果影响;然后使用含量分别为0.5wt%、1wt%和3wt%的c-MWCNTs改性洋麻纤维,通过单纤维抽拔实验,探讨洋麻纤维/环氧树脂复合材料的界面剪切强度(IFSS)变化。结果表明,与原洋麻纤维和水预处理过的洋麻纤维相比,经过NaOH处理后的洋麻纤维,直径变化幅度和纤维束断裂强度降低幅度最小,复合材料的尺寸稳定性较高;通过单纤维抽拔实验证明,洋麻纤维/环氧树脂复合材料的界面剪切强度逐渐升高,但是有效性逐渐降低,当c-MWCNTs质量分数为0.5wt%时,c-MWCNTs处理洋麻纤维的有效性最高,达到45.09%;洋麻纤维/环氧树脂复合材料的界面性能得到改善,c-MWCNTs的存在增强了纤维与树脂基体间的机械锁结作用。

关键词：羧基化多壁碳纳米管洋麻纤维单纤维抽拔实验界面性能植物纤维增强复合材料

三维导湿结构环保针织面料开发与吸湿速干性能评价

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纺织学报 2022年第10期43卷 58-64页

作者：王玥王春红徐磊刘胜凯鹿超王利剑杨璐左祺天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387 天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室天津300387

为开发环保吸湿速干面料,设计新型三维导湿结构织造变化纬编间隔双面针织物,并结合单面和双面组织,采用天丝和再生涤纶制备9种针织面料。在变化纬编间隔组织下,将天丝/再生涤纶织物同天丝/中空涤纶织物和天丝/杜邦^(TM)Sorona■织物进... 详细信息

为开发环保吸湿速干面料,设计新型三维导湿结构织造变化纬编间隔双面针织物,并结合单面和双面组织,采用天丝和再生涤纶制备9种针织面料。在变化纬编间隔组织下,将天丝/再生涤纶织物同天丝/中空涤纶织物和天丝/杜邦^(TM)Sorona■织物进行对比。通过动态水分传递法与单项组合试验法对各织物进行测试分析,采用模糊综合评价法对各织物吸湿速干性能进行对比。结果表明:通过2种测试方法得到的面料吸湿速干性能优劣排序存在差异;综合分析发现采用18 tex天丝/33.3 tex(96 f)再生涤纶长丝织造的三维导湿结构变化纬编间隔双面织物吸湿速干性能最好;单层织物中,采用纬平针组织织造的天丝/再生涤纶长丝混合针织物吸湿速干性能较好,有潜力应用于绿色环保型运动服装领域。

关键词：环保吸湿速干三维导湿结构动态水分传递法单项组合试验法针织面料

PBAT微孔膜/汉麻水刺非织造布复合功能膜的制备及防水透湿性能

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高分子材料科学与工程 2022年第6期38卷 103-110页

作者：杨璐高涵超王春红王晓云左祺王利剑赵润高欢天津工业大学纺织科学与工程学院天津市非织造布技术工程中心天津300387 天津工业大学先进纺织复合材料重点实验室天津300387 江苏新视界先进功能纤维创新中心有限公司江苏苏州215228

为开发具有一定防水透湿功能的绿色环保可降解医用防护材料,制备了聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)微孔膜/汉麻水刺非织造布复合膜。首先,采用水刺工艺将汉麻、棉纤维混合制备非织造布,然后利用非溶剂致相分离法在汉麻/棉水刺非织造... 详细信息

为开发具有一定防水透湿功能的绿色环保可降解医用防护材料,制备了聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)微孔膜/汉麻水刺非织造布复合膜。首先,采用水刺工艺将汉麻、棉纤维混合制备非织造布,然后利用非溶剂致相分离法在汉麻/棉水刺非织造材料上制备PBAT微孔膜。对不同铸膜液浓度、不同预蒸发时间、不同膜厚度微孔膜/水刺非织造布复合膜的平均孔径进行单因素实验,并通过响应曲面试验优化了复合膜的最优工艺。探究了覆膜前后材料的力学性能、孔径、接触角、耐静水压和透湿性能进行了对比分析。结果表明,PBAT微孔膜最佳制备工艺条件为,铸膜液浓度为14.34%、预蒸发时间为44.63 s、膜厚度为0.16 mm。使用最优工艺制备的复合膜力学性能与耐静水压均大于水刺非织造材料,孔径和透湿量均小于水刺非织造材料,接触角略小于水刺非织造材料。

关键词：汉麻纤维水刺非织造布聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯微孔膜防水透湿响应曲面法

纱罗网格织物增强PP/黄麻复合材料力学性能

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工程塑料应用 2022年第3期50卷 1-7,24页

作者：吴帅吴华伟王春红鹿超左祺天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387 浙江农林大学暨阳学院工程技术学院浙江绍兴312000

为了进一步提升天然纤维非织造布增强复合材料的力学性能以及可设计性,以纱罗网格织物作为加强筋,覆盖于聚丙烯(PP)/黄麻非织造布表面,采用模压成型工艺制备纱罗网格织物增强PP/黄麻复合材料(LRPJC)。研究了LRPJC的拉伸性能、弯曲性能... 详细信息

为了进一步提升天然纤维非织造布增强复合材料的力学性能以及可设计性,以纱罗网格织物作为加强筋,覆盖于聚丙烯(PP)/黄麻非织造布表面,采用模压成型工艺制备纱罗网格织物增强PP/黄麻复合材料(LRPJC)。研究了LRPJC的拉伸性能、弯曲性能以及冲击性能,探讨了其能量吸收机理。采用扫描电子显微镜和超景深三维显微系统观察复合材料的断面,分析了LRPJC的损伤机理。研究结果表明,LRPJC的拉伸强度和拉伸弹性模量分别为43.09 MPa和5.02 GPa,比未加筋的PP/黄麻复合材料(PJC)的拉伸强度和拉伸弹性模量分别提高了7%和20.67%。LRPJC的弯曲强度和弯曲弹性模量分别为71.13 MPa和6.60 GPa,比PJC的弯曲强度和弯曲弹性模量分别提高了18.87%和23.33%。与PJC在拉伸和弯曲过程中的能量吸收相比,LRPJC拉伸过程中能量吸收和弯曲过程中能量吸收分别为124.64 kJ/m^(2)和8.51 kJ/m^(2),分别提高了65.97%和135.45%。LRPJC的冲击强度与PJC相比提高了141.17%。动态热机械测试结果显示,随着温度的升高,LRPJC具有更好的黏塑性和阻尼性能。

关键词：黄麻纤维聚丙烯纱罗网格织物加强筋模压成型

苎麻织物增强不饱和聚酯树脂复合材料成型工艺及其阻燃性能

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工程塑料应用 2022年第1期50卷 78-85页

作者：李明王利剑刘胜凯王春红陈澄左祺天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387

为了探究苎麻织物增强不饱和聚酯(UP)树脂复合材料的模压成型工艺以及提升其阻燃性能,通过差示扫描量热对树脂固化工艺进行研究,通过对苎麻织物克重、模压压力以及织物铺层层数进行探究,得出复合材料的最佳制备工艺;利用植酸(PA)对苎麻... 详细信息

为了探究苎麻织物增强不饱和聚酯(UP)树脂复合材料的模压成型工艺以及提升其阻燃性能,通过差示扫描量热对树脂固化工艺进行研究,通过对苎麻织物克重、模压压力以及织物铺层层数进行探究,得出复合材料的最佳制备工艺;利用植酸(PA)对苎麻织物进行阻燃改性,研究PA含量对复合材料阻燃及其力学性能的影响。结果表明,UP的最佳固化工艺为:由35℃升温至60℃,保温3 h,然后升至100℃,保温1 h使树脂完全固化。复合材料的最佳制备工艺为:苎麻织物克重190 g/m^(2),模压压力20 MPa,织物铺层层数14层。PA阻燃改性使UP/苎麻复合材料的极限氧指数(LOI)由未阻燃的33.8%提升到PA质量分数为7%的40.1%,成炭量得到提高,但复合材料的力学性能出现了一定程度的下降。当PA质量分数为3%和5%时,复合材料可满足LOI≥35%、弯曲强度≥150 MPa的标准要求。

关键词：苎麻织物不饱和聚酯树脂成型工艺阻燃植酸

DMSO/TEAC复配体系对汉麻纤维柔软性能的影响

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上海纺织科技 2022年第10期50卷 25-30页

作者：杨冰杰荆妙蕾王春红左祺王利剑邵瑞琪天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387 天津工业大学先进纺织复合材料重点实验室天津300387

为了解决汉麻纤维结晶度高和柔软性较差的问题,采用二甲基亚砜(DMSO)/四乙基氯化铵(TEAC)复配体系对汉麻纤维进行柔软处理。先通过单因素分析法来研究不同DMSO质量分数、TEAC质量分数、处理时间和处理温度对汉麻纤维力学性能和柔软性能... 详细信息

为了解决汉麻纤维结晶度高和柔软性较差的问题,采用二甲基亚砜(DMSO)/四乙基氯化铵(TEAC)复配体系对汉麻纤维进行柔软处理。先通过单因素分析法来研究不同DMSO质量分数、TEAC质量分数、处理时间和处理温度对汉麻纤维力学性能和柔软性能的影响,再借助正交试验法进一步优化处理工艺,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和红外光谱仪对处理前后汉麻纤维的形态及成分进行表征与分析。结果表明:在单因素试验中,所得较优工艺为DMSO质量分数3%、TEAC质量分数4%、处理时间30 min和处理温度70℃;正交试验法优化后最优处理工艺为的DMSO质量分数35%、TEAC质量分数3%、处理时间40 min和处理温度60℃。经最优工艺处理后,汉麻纤维的断裂强度为4.35 cN/dtex,较未处理的纤维下降了35.94%;断裂伸长率和断裂回转数分别为6.14%和56.03 r,分别提高了15.41%和54.44%。由SEM电镜图可看出,处理后纤维表面变得粗糙,原有沟壑沿纵向延伸形成劈裂且空腔略有减小,由XRD测得处理后汉麻纤维结晶度为56.15%,下降了27.21%。FTIR结果表明处理后汉麻纤维本身的官能团没有被改变,且DMSO或TEAC分子也没有残留。

关键词：汉麻纤维二甲基亚砜四乙基氯化铵结晶度柔软性力学性能

纱罗网格织物铺层位置对聚丙烯/黄麻复合材料弯曲性能影响及有限元模拟

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工程塑料应用 2022年第11期50卷 67-73页

作者：李苏文吴华伟王春红吴帅刘胜凯左祺张昊陈澄天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387 浙江农林大学暨阳学院工程技术学院浙江绍兴312000

以纱罗网格织物为增强体,通过模压工艺制备纱罗网格织物增强聚丙烯/黄麻复合材料,并结合三点弯曲试验和有限元分析探究纱罗网格织物不同铺层位置对复合材料弯曲性能影响,进一步分析复合材料弯曲损伤机理。结果表明,纱罗网格织物铺放在... 详细信息

以纱罗网格织物为增强体,通过模压工艺制备纱罗网格织物增强聚丙烯/黄麻复合材料,并结合三点弯曲试验和有限元分析探究纱罗网格织物不同铺层位置对复合材料弯曲性能影响,进一步分析复合材料弯曲损伤机理。结果表明,纱罗网格织物铺放在中上层时复合材料弯曲性能较好。当纱罗网格织物铺放在上层、中层和下层时,复合材料的弯曲强度相比于未带有纱罗网格织物的复合材料分别提高了19.28%,18.79%,5.30%,弯曲弹性模量分别提高了24.12%,18.24%,11.76%。通过有限元建立了纱罗网格织物铺在不同位置的聚丙烯/黄麻复合材料模型,分析了不同铺层位置下材料的弯曲损伤机理。当纱罗网格织物铺在复合材料上表面时,主要受到压力作用,而铺在下表面时,主要受到拉力作用。随着纱罗网格织物的下移,应力逐渐集中。因此纱罗网格织物铺放在下层时,损伤较大,力学性能较差。有限元模拟应力值与试验得到的应力值误差分别为4.48%(上层),2.74%(中层),3.27%(下层),模拟得到的载荷-位移曲线与弯曲试验得到的曲线吻合度较高。

关键词：黄麻纤维聚丙烯纱罗网格织物弯曲性能有限元模拟复合材料损伤机理

交联改性对静电纺乌拉草提取液/聚乙烯醇纳米纤维膜性能的影响

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高分子材料科学与工程 2021年第6期37卷 71-78页

作者：荆妙蕾杨冰杰周捷胡敏王春红左祺天津工业大学纺织科学与工程学院惠州学院旭日广东服装学院广东惠州516007 天津工业大学先进纺织复合材料重点实验室天津300387

为了优化用于医用敷料的乌拉草提取液/聚乙烯醇纳米纤维膜的耐水性,对制备好的纤维膜进行气相交联改性。选用戊二醛和浓盐酸作为交联剂和催化剂,在满足医用敷料性能的基础上提高膜的耐水性,进而提高抗菌性,并研究交联时间对膜的影响,确... 详细信息

为了优化用于医用敷料的乌拉草提取液/聚乙烯醇纳米纤维膜的耐水性,对制备好的纤维膜进行气相交联改性。选用戊二醛和浓盐酸作为交联剂和催化剂,在满足医用敷料性能的基础上提高膜的耐水性,进而提高抗菌性,并研究交联时间对膜的影响,确定最优交联时间。采用扫描电子显微镜、电子单纤强力仪及红外光谱仪对改性前后膜的微观形貌、力学性能及分子结构进行表征,并对膜的透气性和孔隙率、接触角和吸水性以及抗菌性进行测试。结果表明,经戊二醛交联改性后,纳米纤维膜的接触角从16°逐渐增大到78°,耐水性显著提高;其形貌、水蒸气透过率及孔隙率均能满足医用敷料的要求。随着交联时间的延长,其力学性能和吸水倍率先增强后减弱,在交联4 h时分别达到最大值(7.34±0.80)MPa和857%;其抗菌性在交联2 h时达到最优,此时大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别为3.0 mm和1.1 mm。由以上结论得出,交联2 h和4 h的纳米纤维膜的综合性能最好。

关键词：医用敷料乌拉草提取液聚乙烯醇戊二醛抗菌性

苎麻织物铺层设计及化学改性对复合材料力学及界面性能影响

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工程塑料应用 2020年第7期48卷 61-67,79页

作者：李鑫左祺徐磊张红霞天津工业大学财务处天津300387 天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387

为了提升复合材料的力学性能以及界面结合效果,通过对不同铺层角度的不饱和聚酯树脂/苎麻织物(UPR/苎麻)复合材料力学性能进行研究,从0°,±45°和90°的角度组合中选择了最佳铺层设计方案;利用碱处理、硅烷偶联剂处理以及碱+硅烷偶联... 详细信息

为了提升复合材料的力学性能以及界面结合效果,通过对不同铺层角度的不饱和聚酯树脂/苎麻织物(UPR/苎麻)复合材料力学性能进行研究,从0°,±45°和90°的角度组合中选择了最佳铺层设计方案;利用碱处理、硅烷偶联剂处理以及碱+硅烷偶联剂联合处理分别对苎麻织物表面进行化学改性,研究改性处理对复合材料的层间剪切性能和吸水性能的影响,表征苎麻与UPR之间的界面结合情况。结果表明,当UPR/苎麻复合材料中苎麻织物为沿90°纬向铺层时力学性能最优,拉伸、弯曲和剪切强度分别比0°经向铺层的复合材料提高了42.7%,34.3%,27.1%。碱处理和偶联剂处理占纤维织物的质量分数分别是1%,3%。碱处理+偶联剂联合处理复合材料的层间剪切性能比未处理、单独碱处理和单独偶联剂处理分别提高了23.6%,26.0%,10.7%。在浸泡96 h后,联合改性复合材料的吸水率最小,较未处理、单独碱处理和单独偶联剂处理的复合材料降低了28.5%,23.2%,16.2%。

关键词：苎麻织物铺层设计联合改性复合材料界面性能