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耐水性CA PVA纳米纤维膜的制备与性能

现代纺织技术 2024年第2期32卷 96-104页

作者：张佳鹏王琰姚菊明 jiri militky DANA Kremenakova 祝国成浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院) 浙江理工大学浙江-捷克先进纤维材料联合实验室浙江理工大学材料科学与工程学院杭州310018 宁波大学材料科学与化学工程学院宁波315201 现代纺织技术创新中心(鉴湖实验室) 浙江绍兴312000 利贝雷茨理工大学纺织工程学院捷克利贝雷茨46117

为制备可降解、高比表面积、吸附效率高的吸附膜材料,采用静电纺丝技术制备一种醋酸纤维素(CA)聚乙烯醇(PVA)复合纳米纤维膜。用可降解的CA为原料制备CA纳米纤维膜;为提高CA纳米纤维膜的力学性能,与PVA共混纺丝,制备了CA PVA复合纳米纤... 详细信息

为制备可降解、高比表面积、吸附效率高的吸附膜材料,采用静电纺丝技术制备一种醋酸纤维素(CA)聚乙烯醇(PVA)复合纳米纤维膜。用可降解的CA为原料制备CA纳米纤维膜;为提高CA纳米纤维膜的力学性能,与PVA共混纺丝,制备了CA PVA复合纳米纤维膜;为改善膜的耐水性能,采用戊二醛(GA)蒸汽交联法对CA PVA纳米纤维膜进行交联改性处理,而后对CA PVA纳米纤维膜的表观形貌、耐水性能,力学性能以及吸附性能进行了评价分析。研究发现:CA与PVA共混后仍具有良好的可纺性;CA PVA纳米纤维膜的表面经GA交联后逐渐致密化;改性后的CA PVA纳米纤维膜在水中24 h后质量损失率由改性前的70.76%下降到7.28%;耐水性能随温度和pH值的增加而降低,在25~35℃、pH值为5的条件下,膜的质量损失率最低,为5%左右;断裂强度由0.76 MPa提高到1.51 MPa,断裂伸长率由6.31%提高到8.03%;对Cu 2+的吸附在2 h后达到平衡,最大吸附量达到89.52 mg g,说明改性后的CA PVA纳米纤维膜具有良好的耐水性能及力学性能,对重金属离子的吸附具有良好效果,为重金属废水的处理提供了一种有效方法。

关键词：醋酸纤维素纳米纤维膜戊二醛交联缩醛反应离子吸附

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高亲水性壳聚糖纳米纤维膜的制备及性能

现代纺织技术 2024年

作者：戈亚锋王琰徐楚琪 jiri militky DANA Kremenakova 祝国成现代纺织技术创新中心(鉴湖实验室) 浙江理工大学浙江-捷克先进纤维材料联合实验室利贝雷茨理工大学纺织工程学院浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院)

为满足医用创伤敷料对高亲水性和抑菌性的要求，以壳聚糖(CS)、聚乙烯醇(PVA)、甘油(GL)为原料，通过静电纺丝技术制备了PVA/CS/GL纳米纤维膜。对纳米纤维膜的形貌和结构进行表征，分析其热稳定性、亲水性、溶胀度和力学性能，并探究其... 详细信息

为满足医用创伤敷料对高亲水性和抑菌性的要求，以壳聚糖(CS)、聚乙烯醇(PVA)、甘油(GL)为原料，通过静电纺丝技术制备了PVA/CS/GL纳米纤维膜。对纳米纤维膜的形貌和结构进行表征，分析其热稳定性、亲水性、溶胀度和力学性能，并探究其抗菌性能。结果表明：当甘油质量分数为3%时，PVA/CS/GL纳米纤维膜综合性能最佳，具有较好的网状结构和均匀的纤维直径，其中甘油的添加改善了壳聚糖基纳米纤维膜亲水性差、力学强度低等不足。当加入质量分数为3%的甘油后，纳米纤维膜的接触角从53.3°降低至25.3°，在PBS缓冲液中的平衡溶胀率从239.5%提高到332.1%，拉伸强度和断裂伸长率分别从2.68MPa、8.2%提升到5.83MPa、17.9%。抗菌实验表明，PVA/CS/GL纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为94.39%、89.65%，表现出良好的抑菌效果。因此，该PVA/CS/GL纳米纤维膜在医用创伤敷料方面具有潜在应用价值。

关键词：壳聚糖聚乙烯醇甘油纳米纤维膜亲水性溶胀性

黏性颗粒在不同截面形状纤维表面沉积特性的数值模拟

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现代纺织技术 2024年第6期32卷 41-51页

作者：刘倩倩尤健明王琰孙成磊 jiri militky DANA Kremenakova 姚菊明祝国成浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院) 杭州310018 浙江理工大学浙江-捷克先进纤维材料联合实验室杭州310018 浙江朝晖过滤技术股份有限公司浙江嘉兴314511 利贝雷茨理工大学纺织工程学院捷克利贝雷茨46117 现代纺织技术创新中心(鉴湖实验室) 浙江绍兴312000

为了探究黏性颗粒在不同截面形状纤维表面的沉积特性,选择截面为圆形、三角形和十字形的纤维作为研究对象,通过Digimat、Solidworks建模软件构建在空间中呈随机分布的刚性三维纤维体模型;利用计算流体力学和离散单元法耦合的方法,基于la... 详细信息

为了探究黏性颗粒在不同截面形状纤维表面的沉积特性,选择截面为圆形、三角形和十字形的纤维作为研究对象,通过Digimat、Solidworks建模软件构建在空间中呈随机分布的刚性三维纤维体模型;利用计算流体力学和离散单元法耦合的方法,基于laminar流场特征,引入JKR(Johnson-kendall-roberts)接触模型,对黏性颗粒在不同纤维表面的沉积特性进行气-固两相耦合数值模拟。模拟结果表明:在黏性颗粒的运动过程中,过滤机理会随时间而变化。初期,捕集主要依赖纤维表面的吸附作用,而后期主要通过纤维本身和颗粒之间的黏附团聚运动共同实现,形成了“尘滤尘”现象。此外,颗粒间滚动摩擦系数对颗粒在纤维上沉积的影响很大。滚动摩擦系数越大,颗粒之间的接触力链结构越稳定,颗粒更难脱落。在3种截面形状的纤维中,十字形截面的捕集效率最高,三角形次之,圆形最低。该研究探究了黏性颗粒与纤维之间的相互作用,优化了纤维结构和布局,为提高空气过滤材料的过滤效率提供了设计思路和理论参考。

关键词：气-固两相流纤维表面黏性颗粒滚动摩擦系数颗粒捕集

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纳米纤维复合结构空气过滤材料性能研究

纺织学报 2023年第5期44卷 77-83页

作者：胡蝶飞王琰姚菊明 DAS Ripon militky jiri VENKATARAMAN Mohanapriya 祝国成浙江理工大学纺织科学与工程学院浙江杭州310018 浙江省现代纺织技术创新中心(鉴湖实验室) 浙江绍兴312000 浙江理工大学浙江-捷克先进纤维材料联合实验室浙江杭州310018 浙江理工大学材料科学与工程学院浙江杭州310018 宁波大学材料科学与化学工程学院浙江宁波315201 利贝雷茨理工大学纺织工程学院捷克利贝雷茨46117

为深入探究影响纳米纤维膜过滤机制以开发和应用高端空气过滤材料,分析了静电纺纳米纤维膜和聚四氟乙烯拉伸膜与非织造布复合的空气过滤材料结构与性能,分别对其形貌、热力学性能、透气性等进行了分析与评价。实验结果表明,过滤材料本... 详细信息

为深入探究影响纳米纤维膜过滤机制以开发和应用高端空气过滤材料,分析了静电纺纳米纤维膜和聚四氟乙烯拉伸膜与非织造布复合的空气过滤材料结构与性能,分别对其形貌、热力学性能、透气性等进行了分析与评价。实验结果表明,过滤材料本身的结构和纤维直径以及表面电势对其过滤性能影响显著,纤维直径越细,膜孔径越小,纤维间的结构会相对紧密,从而导致透气性较差,过滤效率更好。其中表面电势是影响材料过滤效率的主要因素,表面电势越高,过滤效果越好。静电纺锦纶6纳米纤维膜/聚酯纤维非织造布(PA6/PET)复合空气过滤材料表面电势最高,达1.414 kV,其过滤效率最佳,达到99.57%。PA6/木浆纸复合过滤材料表面电势最小,为0.07 kV,过滤效果仅为22.28%。

关键词：静电纺纳米纤维膜聚四氟乙烯复合结构过滤效率非织造布

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基于随机算法的纤维材料过滤特性仿真分析

纺织学报 2022年第9期43卷 76-81页

作者：诸文旎徐润楠胡蝶飞姚菊明 militky jiri KREMENAKOVA Dana 祝国成浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院) 浙江杭州310018 浙江理工大学材料科学与工程学院浙江杭州310018 浙江理工大学浙江-捷克先进纤维材料联合实验室浙江杭州310018 宁波大学材料科学与化学工程学院浙江宁波315201 利贝雷茨理工大学纺织工程学院捷克利贝雷茨46117

为分析纤维空气过滤材料的流场演变情况,综合过滤效率及颗粒流动轨迹,基于随机算法建立了纤维空气过滤材料的三维模型,并采用计算流体力学中的欧拉-拉格朗日离散相模型,在雷诺相似准则的基础上研究了微米纤维介质中的气固流动特性。结... 详细信息

为分析纤维空气过滤材料的流场演变情况,综合过滤效率及颗粒流动轨迹,基于随机算法建立了纤维空气过滤材料的三维模型,并采用计算流体力学中的欧拉-拉格朗日离散相模型,在雷诺相似准则的基础上研究了微米纤维介质中的气固流动特性。结果表明:入口速度变化对流场压力与速度场分布有明显影响,随着入口速度增大,阻滞区域面积增加,流场空隙处更易形成高速流动与速度漩涡,同时流场整体速度差增大,压力损失与入口速度呈正相关;纤维模型对平均粒径为8~18 mm颗粒的过滤效率较为稳定,均在80.4%~84%,在入口速度为2 m/s工况下,过滤效率与粒径接近正比例关系。

关键词：空气过滤数值模拟相似准则过滤特性离散相模型纤维材料

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碳纤维复合材料无人机叶片的仿真与分析

纺织学报 2022年第8期43卷 80-87页

作者：吴瑕姚菊明王琰 RIPON Das jiri militky MOHANAPRIYA Venkataraman 祝国成浙江理工大学纺织科学与工程学院浙江杭州310018 浙江理工大学材料科学与工程学院浙江杭州310018 浙江理工大学浙江-捷克先进纤维材料联合实验室浙江杭州310018 宁波大学材料科学与化学工程学院浙江宁波315201 利贝雷茨理工大学纺织工程学院捷克利贝雷茨46117

为得到碳纤维在无人机叶片中最优的铺层方式,通过Workbench中的ACP(ANSYS Composite PrepPost)模块,对碳纤维复合材料无人机叶片的铺层进行设计。利用SolidWorks三维建模软件建立无人机叶片的三维模型,并采用HyperMesh对叶片进行几何清... 详细信息

为得到碳纤维在无人机叶片中最优的铺层方式,通过Workbench中的ACP(ANSYS Composite PrepPost)模块,对碳纤维复合材料无人机叶片的铺层进行设计。利用SolidWorks三维建模软件建立无人机叶片的三维模型,并采用HyperMesh对叶片进行几何清理、划分网格等,利用Ansys Workbench Fluent对无人机叶片的不同转速进行流体仿真,提取叶片表面压力载荷,对不同铺层的碳纤维复合材料无人机叶片进行仿真与分析,得到碳纤维复合材料无人机叶片的力学仿真结果,并基于Tsai-Wu失效准则,计算每层铺层的失效系数,进而对比得出最优的碳纤维铺层方式为[0°,90°,90°,90°,0°]。

关键词：碳纤维复合材料无人机叶片流体仿真铺层设计

Electrospun Polyethylene Glycol/Polyvinyl Alcohol Composite Nanofibrous Membranes as Shape-Stabilized Solid-Solid Phase Change Materials

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Advanced Fiber Materials 2020年第3期2卷 167-177页

作者： Junwen Huang Houyong Yu Somia Yassin Hussain Abdalkarim Jaromir Marek jiri militky Yingzhan Li Juming Yao Key Laboratory of Advanced Textile Materials and Manufacturing Technology Zhejiang Provincial Key Laboratory of FiberMaterials and Manufacturing TechnologyZhejiang Sci-Tech UniversityNo.928Avenue 2Xiasha Higher Education ParkHangzhou 310018China Institute for Nanomaterials Advanced Technologies and InnovationsLiberec 46001Czech Republic

In this work,shape-stabilized solid-solid phase change materials(PCMs)were fabricated by simply electrospinning polyethylene glycol(PEG)and polyvinyl alcohol(PVA).Owing to the strong hydrogen bonds and entanglement between those molecular chains of PEG and PVA,PEG was packaged by *** morphological structures,thermal stability and thermal energy storage properties of those fibers were *** results showed that those electrospun PVA/PEG composite membranes hold a three-dimensional nonwoven web structure even the content of PEG as high as 70%.The thermal energy storage ability of those composite fibers increased with the increase of the content of *** heat enthalpies of PEG/PVA=7/3 were as high as 78.806 J/***,those composite fibers had excellent thermal *** 100 heating and cooling cycles,there was almost no obvious change in the melting enthalpy and crystallization *** fibers still maintained good thermal *** simple preparation process,low cost of raw materials and excellent stability endow the PCMs great utilization potentiality in smart textile and energy storage systems.

关键词： Solid-solid PCMs Electrospinning Polyethylene glycol

A Study of Electrical Conductivity of Hybrid Yarns Containing Metal Fibers

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材料科学与工程（中英文B版） 2012年第2期2卷 197-202页

作者： Veronika Safarova jiri militky Faculty of Textile Engineering Technical University of Liberec

The total electric resistance R is theoretically linearly increasing function of the conductive wire length L because the electric conductivity K or electric resistivity r is independent on L. It was found out that dependence of electric resistance R on L is highly nonlinear for yarns containing the conductive metal fibers. The main aim of this paper is creation of the simple mechanistic model describing this dependence. Characteristic parameter of this model is so called specific resistivity ?. This factor is used for expressing the influence of content of metal fibers on the yarns conductivity or resistivity changes.

关键词：金属纤维电导率混合纱电气机械模型电阻率导电纤维特征参数

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纸纱∕再生涤复合纱及其针织面料的性能

现代纺织技术 2023年第2期31卷 152-158页

作者：胡蝶飞王琰姚菊明夏新兴张国庆 DANA Kremenakova jiri militky JAKUB Wiener 祝国成浙江理工大学纺织科学与工程学院杭州310018 浙江理工大学材料科学与工程学院杭州310018 浙江理工大学浙江-捷克先进纤维材料联合实验室杭州310018 浙江理工大学象山针织研究院浙江象山315700 宁波大学材料科学与化学工程学院浙江宁波315201 利贝雷茨理工大学纺织工程学院捷克利贝雷茨46117

为了探究纸纱/再生涤纶复合纱的可织性及其针织面料的综合服用性,采用MACH2SIG全自动电脑横机将纸纱/再生涤纶(100/0、70/30、60/40)3种复合纱编织成纬平针织物,测试纸纱/再生涤纶复合纱的条干均匀度、力学性能以及针织物的热阻、透气... 详细信息

为了探究纸纱/再生涤纶复合纱的可织性及其针织面料的综合服用性,采用MACH2SIG全自动电脑横机将纸纱/再生涤纶(100/0、70/30、60/40)3种复合纱编织成纬平针织物,测试纸纱/再生涤纶复合纱的条干均匀度、力学性能以及针织物的热阻、透气性、透湿性、悬垂性、折皱弹性和力学性能。利用模糊数学综合评价方法对测试结果进行分析,对纸纱/再生涤纶织物的服用舒适性做出综合评价。结果表明:随再生涤纶含量比例增加,复合纱的条干均匀度下降,断裂强力和断裂伸长率提高;3种针织物经模糊综合评价所得的评判值分别为0.2942、0.3311和0.3737。依据最大隶属度原则,纸纱/再生涤纶(60/40)织物的综合服用性能最佳。

关键词：纸纱纸纱/再生涤纶复合纱服用性舒适性模糊综合评价

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