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绿色复合还原剂在靛蓝染色中的应用

Journal of Donghua University(English Edition) 2024年第2期41卷 156-161页

作者：张晓莉代亚敏杨晓羽中原工学院纺织学院河南郑州450007 纺织服装产业河南省协同创新中心河南郑州450007

靛蓝是纺织工业中最重要的还原染料之一,靛蓝染色时,必须在还原剂作用下转化为水溶性隐色体形式。该研究旨在寻找一种复合绿色还原剂,以替代靛蓝染色中使用的对环境不利的连二亚硫酸钠(sodium dithionite,SD)。首先,比较了三种还原剂,S... 详细信息

靛蓝是纺织工业中最重要的还原染料之一,靛蓝染色时,必须在还原剂作用下转化为水溶性隐色体形式。该研究旨在寻找一种复合绿色还原剂,以替代靛蓝染色中使用的对环境不利的连二亚硫酸钠(sodium dithionite,SD)。首先,比较了三种还原剂,SD、二氧化硫脲(thiourea dioxide,TD)和葡萄糖(glucose,GS)的稳定性。采用TD作还原剂剧烈搅拌2h仍能保持靛蓝染色所需还原电位,而SD和GS剧烈搅拌1h达不到靛蓝染色所需的还原电位,靛蓝染色性能下降。鉴于GS的环境友好性,选择TD与GS复合物作为靛蓝染色的复合绿色还原剂。其次,分析复合还原剂不同质量比对棉织物靛蓝染色的还原电位、pH值和K/S值的影响。当TD与GS的质量比为7:3,体系具有稳定的还原电位,可获得较好的染色性能。

关键词：靛蓝染色二氧化硫脲(TD) 葡萄糖(GS) 连二亚硫酸钠(SD) 还原电位 K/S值

喷雾干燥结合紫外交联制备甲基丙烯酸缩水甘油酯改性丝胶中空微球及其性能

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高分子材料科学与工程 2024年第3期40卷 30-38页

作者：谭宇浩杜姗韩璐张祎李勇周金利周伟涛中原工学院纺织学院河南郑州451191 中原工学院纺织服装产业研究院河南郑州451191 中原工学院郑州市绿色染整技术重点实验室河南郑州451191

为了制备高耐水性光固化丝胶蛋白(SS)微球,采用喷雾干燥与紫外交联相结合的方法,以丝胶为原料制备了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)交联SS中空微球(GMA-g-SS),该法赋予了其良好的耐水稳定性和紫外光固化性能。优化的喷雾干燥工艺参数包括:S... 详细信息

为了制备高耐水性光固化丝胶蛋白(SS)微球,采用喷雾干燥与紫外交联相结合的方法,以丝胶为原料制备了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)交联SS中空微球(GMA-g-SS),该法赋予了其良好的耐水稳定性和紫外光固化性能。优化的喷雾干燥工艺参数包括:SS浓度、进风温度及进液速度;研究了GMA浓度、二苯甲酮(BP)用量及紫外辐照时间对接枝率的影响。借助扫描电镜、红外光谱及热分析对微球表面形貌结构及稳定性进行了表征与分析。结果表明,喷雾干燥SS微球呈单分散空心结构,直径约5~20μm;GMA-g-SS微球红外光谱在1152 cm^(-1)和764 cm^(-1)处出现环氧基的吸收峰,表明GMA与SS交联成功。交联后微球呈黏连聚集状态,具有较高的紫外光固化性能且耐水稳定性大幅提升,溶失率仅为17.1%。所制备的GMA-g-SS微球具有可调的耐水稳定性和紫外光固化性,是一种有潜力的光固化3D打印生物材料。

关键词：丝胶喷雾干燥交联空心微球紫外光固化

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织物中液态水传输与快干行为表征

丝绸 2024年第5期61卷 40-47页

作者：李淑静王改改卢思童王钰程刘让同中原工学院服装学院郑州451191 先进纺织装备技术省部共建协同创新中心郑州451191

为了能够保持运动中大汗淋漓时的舒适状态,研究液态水在织物中传输与快干性能是必要的。文章提出了织物中液态水传输与快干评价的指标,即滴水扩散时间、最大面积传输耗时、最大传输面积、经纬向最大传输跨距、蒸发速度等。液态水在织物... 详细信息

为了能够保持运动中大汗淋漓时的舒适状态,研究液态水在织物中传输与快干性能是必要的。文章提出了织物中液态水传输与快干评价的指标,即滴水扩散时间、最大面积传输耗时、最大传输面积、经纬向最大传输跨距、蒸发速度等。液态水在织物中的传输行为通过观察其传输域变化来反映,呈现出与织物组织、纱线排列密度、纱线线密度、织物厚度、织物平方米质量等结构因素相关的初始阶段、增速阶段、稳定阶段和减缓阶段四个时期。通过对10种不同规格织物进行滴水扩散测试和水分蒸发速率测试,织物中液态水传输与织物厚度密切相关,织物厚度为液态水的渗漏提供空间但弱化了液态水的铺展和快干;纱线线密度影响织物表面孔隙,成为影响液态水铺展蒸发的主要因素;经纬密度通过与纱线线密度的匹配形成对液态水传输的影响。研究结果对于高品质运动服装面料的研发具有重要的指导意义。

关键词：吸湿快干图像处理技术滴水扩散蒸发速率评价指标多元回归

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聚乙烯醇/角蛋白/碳纳米管自愈合导电水凝胶的构建

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塑料工业 2024年第3期52卷 144-151页

作者：李亮徐薇仪许梦媛曾媛刘让同中原工学院纺织学院河南郑州451191 先进纺织装备技术省部共建协同创新中心河南郑州451191 中原工学院服装学院河南郑州451191

为了进一步提高聚乙烯醇水凝胶的力学性能和导电灵敏性,本文以聚乙烯醇(PVA)为原料,以羊毛角蛋白(KE)和三氯化铝(AlCl_(3))为交联剂,添加碳纳米管(CNT)作为导电载体,制备出具有互穿双网络结构的自愈合导电水凝胶。通过扫描电子显微镜(S... 详细信息

为了进一步提高聚乙烯醇水凝胶的力学性能和导电灵敏性,本文以聚乙烯醇(PVA)为原料,以羊毛角蛋白(KE)和三氯化铝(AlCl_(3))为交联剂,添加碳纳米管(CNT)作为导电载体,制备出具有互穿双网络结构的自愈合导电水凝胶。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)等测试手段对PVA/KE/CNT复合水凝胶进行测试分析。结果表明,AlCl_(3)中的Al^(3+)与角蛋白中的—COOH、—OH配位络合促使角蛋白间相互交联形成团簇,同时AlCl_(3)中的Al^(3+)也与PVA中的—OH交联形成紧密结构,增强了水凝胶的强度和韧性,CNT被两种交联结构紧紧包裹并赋予水凝胶导电性能。CNT的加入使复合水凝胶的韧性增加,添加质量分数为4%和5%的CNT可明显提升材料的强度;所制备的水凝胶都具有较好的自愈合性能,在一定范围内的自愈合性能与愈合时长成正比,12 h的愈合时长效果最佳;加入CNT使水凝胶电阻下降,添加质量分数为2%~5%的CNT后水凝胶电阻分别为8.98、4.56、3.81、3.12 kΩ。这种力学性能、自愈性能和导电性能均良好的水凝胶与人体运动检测应用具有天然的柔韧匹配性,在电子皮肤和柔性传感器领域有很好的应用前景。

关键词：水凝胶聚乙烯醇羊毛角蛋白碳纳米管导电性

考虑激励幅值慢变的卷绕头转子系统动力学建模

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重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第3期38卷 230-239页

作者：王东强史卫士于贺春董学武姜海芹中原工学院机电学院郑州451191 中原工学院先进纺织装备技术省部共建协同创新中心郑州451191

卷绕头转子系统结构之间的耦合振动和时频变激励使振动问题十分复杂,为了更准确地研究其动力学特性,根据转子动力学理论,使用有限元方法建立了考虑多盘质量慢变的卷绕头非线性转子系统整机动力学模型,运用Newmark-β数值积分方法对其动... 详细信息

卷绕头转子系统结构之间的耦合振动和时频变激励使振动问题十分复杂,为了更准确地研究其动力学特性,根据转子动力学理论,使用有限元方法建立了考虑多盘质量慢变的卷绕头非线性转子系统整机动力学模型,运用Newmark-β数值积分方法对其动力学特性求解,得到仅存在初始不平衡量以及卷装不良带来的激励频率、幅值慢变下的非线性动力学行为。通过分析轴心轨迹、时域波形和幅频特性曲线等结果,发现卷绕头转子系统对因卷装不良引起的激励幅值慢变较为敏感,出现新的频率成分。进一步对比分析了不同节点处的振动频谱,其结果可为卷绕头转子系统动力学设计和故障识别提供一定理论支持。

关键词：卷绕头转子系统质量慢变时频分析有限元模型激励幅值慢变动力学特性

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非溶相共混熔喷非织造技术的研究进展

纺织学报 2024年第3期45卷 219-226页

作者：秦子轩张恒李晗翟倩甄琪钱晓明中原工学院纺织学院河南郑州451191 中原工学院服装学院河南郑州451191 天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387

为明确非溶相共混熔喷非织造技术制备超细纤维材料过程中的微相分离机制,并进一步明晰超细纤维材料结构和性能的调控规律,挖掘熔喷非织造技术的产业化应用潜力,从非溶相共混熔喷机制出发,介绍了利用多种聚合物进行非溶相共混熔喷时的微... 详细信息

为明确非溶相共混熔喷非织造技术制备超细纤维材料过程中的微相分离机制,并进一步明晰超细纤维材料结构和性能的调控规律,挖掘熔喷非织造技术的产业化应用潜力,从非溶相共混熔喷机制出发,介绍了利用多种聚合物进行非溶相共混熔喷时的微相分离特点,综述了非溶相共混熔喷的聚合物匹配体系现状以及不同种类聚合物共混对超细纤维材料性能的影响,阐述了非溶相共混熔喷超细纤维材料的功能性应用形式和领域,最后探讨了非溶相共混熔喷目前存在问题及未来发展方向,以期为共混熔喷非织造技术制备超细纤维材料的进一步研究提供参考。

关键词：熔喷非织造材料非溶相共混聚合物超细纤维

基于湿法静电纺纱技术构建PI/rGO复合纱线及其性能

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上海纺织科技 2024年第9期52卷 58-62页

作者：师晓含周玉嫚齐庆欢张庆王清清吴以婧王欣爽中原工学院纺织服装产业研究院河南郑州450007

为制备性能优异的石墨烯基纱线,选择聚酰胺酸(PAA)作为纺丝聚合物,氧化石墨烯(GO)水分散液作为凝固浴,利用湿法静电纺纱技术构建PAA/GO复合纱线,进一步通过高温作用获得聚酰亚胺/还原氧化石墨烯(PI/rGO)复合纱线。表征了PI/rGO复合纱线... 详细信息

为制备性能优异的石墨烯基纱线,选择聚酰胺酸(PAA)作为纺丝聚合物,氧化石墨烯(GO)水分散液作为凝固浴,利用湿法静电纺纱技术构建PAA/GO复合纱线,进一步通过高温作用获得聚酰亚胺/还原氧化石墨烯(PI/rGO)复合纱线。表征了PI/rGO复合纱线的形貌和化学结构,研究了PI/rGO复合纱线的力学性能和导电性能,并对其电性能的实际应用性能进行测试。结果表明:PI/rGO复合纱线形貌优异,且拥有优异的力学性能和导电性能;当GO质量浓度达到10 mg/mL时,PI/rGO复合纱线的断裂伸长率达到16.5%,断裂强度达到21.06 MPa,电阻达到210 kΩ,能够单独使用或编织成织物作为导线点亮LED灯泡;同时,PI/rGO复合纱线也表现出理想的双电层电容特性和电化学性能。

关键词：湿法静电纺纱石墨烯聚酰亚胺复合纱线电学性能

产教融合视域下“X+纺织”专业研究生多维能力融合培养策略研究

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纺织报告 2024年第7期43卷 98-100页

作者：周玉嫚楚艳艳徐洋洋齐琨中原工学院纺织服装产业研究院河南郑州450007

针对“跨向纺织专业”读研学生成为主力军的现状,文章在产教融合视域下,以学科交叉为核心,提出一种适合“X+纺织”专业研究生多维能力融合培养的新策略,通过强化思政引领的行业认识、制定“1V1”培养方案、建立“3+3+1”培养机制、构建... 详细信息

针对“跨向纺织专业”读研学生成为主力军的现状,文章在产教融合视域下,以学科交叉为核心,提出一种适合“X+纺织”专业研究生多维能力融合培养的新策略,通过强化思政引领的行业认识、制定“1V1”培养方案、建立“3+3+1”培养机制、构建可量化的培养质量评价体系,提高人才服务意愿,加强创新能力、应用能力和技术能力等多维能力的融合培养,为新时代背景下我国纺织行业创新升级和高质量发展提供可靠的、高层次的、专业的人才支持。

关键词：产教融合学科交叉 “X+纺织”专业研究生多维能力融合人才培养

海藻酸钠/聚丙烯酰胺复合水凝胶的壳聚糖增韧

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中国塑料 2024年第1期38卷 42-48页

作者：曾媛李亮刘威马晶晶刘让同中原工学院郑州451191 先进纺织装备技术省部共建协同创新中心郑州451191 郑州市阻燃隔热耐火功能性服装及材料重点实验室郑州451191

以天然多糖海藻酸钠(SA)、丙烯酰胺(AM)单体为基础原料构筑双网络水凝胶,引入不同含量的壳聚糖(CS),增强水凝胶的力学韧性。通过扫描电子显微镜、红外光谱、X射线衍射仪及热失重分析仪等表征水凝胶的形貌特征、网络交联结构及热学性能,... 详细信息

以天然多糖海藻酸钠(SA)、丙烯酰胺(AM)单体为基础原料构筑双网络水凝胶,引入不同含量的壳聚糖(CS),增强水凝胶的力学韧性。通过扫描电子显微镜、红外光谱、X射线衍射仪及热失重分析仪等表征水凝胶的形貌特征、网络交联结构及热学性能,分析SA/聚丙烯酰胺(PAM)水凝胶的交联机理。结果表明,水凝胶的韧性随CS含量的增加而增加,CS低含量时韧性增加由伸长能力增加引起,而高添加时则因强度伸长同步增加引起,添加10%CS的水凝胶其韧性值达到2.50×10~5 kJ/m~3,明显高于添加5%和7.5%CS的水凝胶;对水凝胶定伸长循环拉伸,其弹性回复率随所定伸长率的增加而有所降低,在25%定伸长时均高于98%,而在200%时只高于90%,其中添加10%CS的水凝胶弹性最佳,且有较强的断裂应力(0.249 MPa)和断裂伸长率(1 635.65%),在200%及以内定伸长循环拉伸时具有优异的回复能力。

关键词：海藻酸钠聚丙烯酰胺双网络水凝胶壳聚糖力学性能