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空心铁基碳纤维复合材料的制备及吸波性能

复合材料学报 2024年第2期41卷 1058-1069页

作者：马茜强荣邵玉龙杨啸薛瑞陈博文中原工学院纺织学院郑州450007 黄河科技学院工学部郑州450007

为了改善因通信和电子设备的快速发展而造成的日益严重的电磁污染,解决磁性碳基吸波材料制备方法繁杂、能耗高等问题。提出了一种新型铁基碳纤维吸波材料的开发方法,以空心杨絮纤维为载体,Fe^(3+)为金属源,采用湿式化学吸附和高温碳热... 详细信息

为了改善因通信和电子设备的快速发展而造成的日益严重的电磁污染,解决磁性碳基吸波材料制备方法繁杂、能耗高等问题。提出了一种新型铁基碳纤维吸波材料的开发方法,以空心杨絮纤维为载体,Fe^(3+)为金属源,采用湿式化学吸附和高温碳热还原的方法,得到了具有优良微波吸收性能的Fe-Fe_(x)O_(y)/C复合材料。实验结果表明:随煅烧温度升高,铁组分与杨絮中含氧基团结合生成不同的铁的氧化物(Fe/Fe_(3)O_(4)/FeO),材料的矫顽力和饱和磁化强度增强,铁磁特性明显;Fe-Fe_(x)O_(y)/C-600吸收剂厚度为3 mm时,有效吸收带宽可达8.4 GHz(7.2~15.6 GHz),复合材料优异的吸波性能归因于适宜的阻抗匹配和介电损耗与磁损耗的协同增强,相互搭载的纤维结构为电磁波构筑了适宜的衰减空间,并在碳纤维导电网络中快速衰减,研究将为新型铁基碳纤维吸波材料的设计开发提供借鉴。

关键词：铁基碳纤维多孔吸波极化介电损耗磁损耗

聚己内酯/MgO复合纳米纤维膜的制备及其性能

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纺织学报 2024年第4期45卷 59-66页

作者：贾琳董晓王西贤张海霞覃小红河南工程学院纺织工程学院河南郑州450007 东华大学纺织学院上海201620

为制备集多种功能于一体的纳米纤维膜,将MgO纳米颗粒加入至可降解聚己内酯(PCL)溶液中,通过静电纺丝技术制备PCL/MgO复合纳米纤维膜,研究了其微观形态、结晶结构、过滤性能和抗菌性能等。结果表明:PCL/MgO复合纳米纤维的直径比纯PCL略... 详细信息

为制备集多种功能于一体的纳米纤维膜,将MgO纳米颗粒加入至可降解聚己内酯(PCL)溶液中,通过静电纺丝技术制备PCL/MgO复合纳米纤维膜,研究了其微观形态、结晶结构、过滤性能和抗菌性能等。结果表明:PCL/MgO复合纳米纤维的直径比纯PCL略有增加,且纤维膜中MgO依然保持着结晶状态;与纯PCL纤维膜相比,PCL/MgO复合纳米纤维膜的透气率增加,水接触角增大,透湿率减小;PCL/MgO复合纳米纤维膜的过滤效率为97.57%~98.87%,紫外线防护系数均大于50,具有良好的过滤性能和优异的紫外线防护性能,其对大肠杆菌的抑菌率为73.78%~98.55%,对金黄色葡萄球菌的抑菌率为53.61%~97.56%;对大肠杆菌的抑菌率优于金黄色葡萄球菌是因为MgO纳米颗粒具有晶格缺陷,更易与带有负电荷的大肠杆菌形成较强的相互作用。

关键词： MgO纳米颗粒聚己内酯纳米纤维静电纺丝抗菌性能过滤性能

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自修复光致变色聚氨酯复合织物的制备与性能

复合材料学报 2024年第8期41卷 4189-4199页

作者：李含郭阳白松吴焕岭林玲冒海燕盐城工学院纺织服装学院盐城224051

为提高光致变色涂层织物耐用性能,采用光致变色微胶囊(PM)与两性离子聚氨酯(ZPU)制备PM/ZPU薄膜,并热压到棉织物上得到自修复光致变色PM/ZPU复合织物。对PM/ZPU复合织物的结构和形貌进行表征,并详细探讨了PM/ZPU复合织物的光致变色性能... 详细信息

为提高光致变色涂层织物耐用性能,采用光致变色微胶囊(PM)与两性离子聚氨酯(ZPU)制备PM/ZPU薄膜,并热压到棉织物上得到自修复光致变色PM/ZPU复合织物。对PM/ZPU复合织物的结构和形貌进行表征,并详细探讨了PM/ZPU复合织物的光致变色性能、自修复及回收利用能力。结果表明:经紫外光照射后,PM/ZPU复合织物的最大吸收波长由470 nm转移到530 nm,颜色由黄橙色变为红褐色,且具有良好的耐疲劳性能;基于两性离子的动态可逆性,PM/ZPU复合织物划痕可以在80℃下完全修复,断裂的复合织物在60℃下的粘合强度达到1.47 MPa,展现了优异的自修复性能;通过简单的溶解法可将废弃织物上的涂层进行回收并再利用,重新制备PM/ZPU复合织物依然具有良好的光致变色性能。

关键词：聚氨酯光致变色自修复性能回收再利用复合织物

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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

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柔性纺织结构力敏传感器

化学进展 2024年第8期36卷 1269-1282页

作者：齐琨代云玲欧康康王梦婷苏宇王鸿博中原工学院纺织服装产业研究院江南大学纺织科学与工程学院上海工程技术大学纺织服装学院

近年来，材料科学、微/纳结构设计和加工技术的发展赋予了纤维和纺织品各种功能，使其在生理监测、医疗诊断、触觉感知和人机交互等领域具有广泛的应用前景。为进一步推动纤维和纺织品在可穿戴设备领域的应用，本文综述了近几年纺织结... 详细信息

近年来，材料科学、微/纳结构设计和加工技术的发展赋予了纤维和纺织品各种功能，使其在生理监测、医疗诊断、触觉感知和人机交互等领域具有广泛的应用前景。为进一步推动纤维和纺织品在可穿戴设备领域的应用，本文综述了近几年纺织结构力敏传感器的研究和发展现状及应用。首先，分别从纤维、纱线和纺织品层次出发对纺织结构力敏传感器进行分类，简要介绍了不同纺织结构力敏传感器的优缺点。其次，从制备工艺角度重点讨论了纺织结构力敏传感器的制备方法，包括纺丝技术、涂层技术和织物成型技术，并分析了各种制备方法的优劣。其次，对纺织结构力敏传感器在运动和体育训练、健康监测和人机交互等领域的应用进行了系统总结。最后，展望了纺织结构力敏传感器在智能可穿戴领域的未来发展趋势，以期为新一代可穿戴力敏传感器的研究提供新的思路。

关键词：纺织结构力敏传感器纺丝技术涂层技术织物成型技术

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

基于光栅动画图案合成光纤织物的设计及其实现

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纺织学报 2024年第7期45卷 40-46页

作者：杨辰晖陈檬迪关艳肖红荆楚理工学院文学与传媒学院湖北荆门448001 东华大学纺织学院上海201620 武汉纺织大学艺术与设计学院湖北武汉430074

通过光栅原理将动态画面用于织物设计时,易出现织物的双层结构复杂、色彩难以精准控制等问题,提出基于光栅动画图案合成原理设计动态图案光纤织物,利用提花工艺将光纤和纱线织造成图案织物,使用发光二极管作为光源,通过热塑管将其分别... 详细信息

通过光栅原理将动态画面用于织物设计时,易出现织物的双层结构复杂、色彩难以精准控制等问题,提出基于光栅动画图案合成原理设计动态图案光纤织物,利用提花工艺将光纤和纱线织造成图案织物,使用发光二极管作为光源,通过热塑管将其分别与聚合物光纤耦合连接,利用发光控制器,使得二极管依次间隔发光,显示相邻动作的静态图案。还分析了合成图片个数、切分用光栅细度、分组发光频率等对图案动态效果的影响。以光纤和棉纱为原料,采用提花织机设计和织造聚合物光纤织物,结果表明:当以直径为0.25 mm的聚合物光纤作为最小发光单元时,5帧数合成的光纤发光织物能够同时兼顾动画呈现的识别度和流畅度;间隔条纹宽度在0.25 mm时,动态效果呈现时,物体轮廓越清晰;当发光频率为0.2 s时,其呈现的动态效果最好。该思路开拓了织物上动态图案呈现的全新实现方法。

关键词：织物图案设计光纤光栅动画原理动态发光图案智能纺织品聚合物光纤织物

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静电纺丝纳米纤维在药物输送领域的应用

现代纺织技术 2024年第10期 56-67页

作者：杨海贞魏肃桀马闯周泽林胡亚雯中原工学院纺织学院

药物输送系统能够最大限度地提高递送药物的治疗效果，并减少副作用，引起了研究者的广泛关注。随着患者治疗需求的不断增加，传统药物输送方法无法充分适应患者体内的需求。而基于静电纺丝纳米纤维的给药系统具有高比表面积、可调节孔... 详细信息

药物输送系统能够最大限度地提高递送药物的治疗效果，并减少副作用，引起了研究者的广泛关注。随着患者治疗需求的不断增加，传统药物输送方法无法充分适应患者体内的需求。而基于静电纺丝纳米纤维的给药系统具有高比表面积、可调节孔隙率、良好的机械耐久性、药物包封性、生物相容性和高缓释性能，为药物载量和可定制释放特性提供了兼容的环境。通过对静电纺丝原理以及药物封装方法的阐述，体现了静电纺丝纳米纤维膜作为新兴药物输送载体的独特优势，同时探究了不同种类的载药纳米纤维膜在未来应用中的可能性。分析结果表明，通过静电纺丝法可以制备出不同形貌结构的纳米纤维，并通过合理结构设计可以调控药物在体内的释放行为和效率。因此，将载药纳米纤维功能化，可以得到具有药物缓释、抗菌、消炎等性能的药物输送系统，可为解决某些药物应用困难、收效甚微的难题提供新的途径。

关键词：静电纺丝药物输送抗癌症抗感染非甾体类抗炎药组织工程

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静电纺丝纳米纤维在药物输送领域的应用

现代纺织技术 2024年

作者：杨海贞魏肃桀马闯周泽林胡亚雯中原工学院纺织学院

药物输送系统能够最大限度地提高递送药物的治疗效果，并减少副作用，引起了研究者的广泛关注。随着患者治疗需求的不断增加，传统药物输送方法无法充分适应患者体内的需求。而基于静电纺丝纳米纤维的给药系统具有高比表面积、可调节孔隙率、良好的机械耐久性、药物包封性、生物相容性和高缓释性能，为药物载量和可定制释放特性提供了兼容的环境。文章通过对静电纺丝原理以及药物封装方法的阐述，体现了静电纺丝纳米纤维膜作为新兴药物输送载体的独特优势，同时探究了不同种类的载药纳米纤维膜在未来应用中的可能性。分析结果表明，通过静电纺丝法可以制备出不同形貌结构的纳米纤维，并通过合理结构设计可以调控药物在体内的释放行为和效率。因此，将载药纳米纤维功能化，可以得到具有药物缓释、抗菌、消炎等性能的药物输送系统，可为解决某些药物应用困难、收效甚微的难题提供新的途径。

关键词：静电纺丝药物输送抗癌症抗感染非甾体类抗炎药组织工程