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聚酰亚胺纤维增强聚二甲基硅氧烷柔性复合膜的热力学性能

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纺织学报 2022年第6期43卷 22-28页

作者：黄耀丽陆诚蒋金华陈南梁邵慧奇东华大学产业用纺织品教育部工程研究中心上海201620 东华大学纺织学院上海201620 东华大学纺织科技创新中心上海201620

针对纤维增强柔性膜在服役过程中的热形变规律和可能出现的热力学问题,以聚酰亚胺(PI)纤维为增强体、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体通过刮刀涂层的方法制备PI纤维增强PDMS柔性复合膜。利用热重分析仪研究了复合膜的热稳定性能,采用万能材... 详细信息

针对纤维增强柔性膜在服役过程中的热形变规律和可能出现的热力学问题,以聚酰亚胺(PI)纤维为增强体、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体通过刮刀涂层的方法制备PI纤维增强PDMS柔性复合膜。利用热重分析仪研究了复合膜的热稳定性能,采用万能材料试验仪和热机械分析仪讨论了取向增强纤维线密度和铺层密度对复合膜力学性能和热膨胀系数的影响;采用COMSOL软件模拟分析了纤维取向增强复合膜的热膨胀变形机制。结果表明,复合膜在300℃时质量损失率仅为1.22%,表明其在低于300℃的环境中较稳定;随纤维铺层密度和线密度的增大,断裂强度和弹性模量逐渐增大;热膨胀系数逐渐降低,且均呈现负膨胀特点,这说明聚酰亚胺纤维取向增强可有效调节复合膜的尺寸稳定性。模拟与实验结果具有较好一致性,模型可用于预测优化PI纤维增强复合膜的热膨胀系数。

关键词：聚酰亚胺纤维热稳定性能热膨胀系数力学性能有限元模拟复合材料聚二甲基硅氧烷

湿法水刺可分散材料的结构与性能及其发展趋势

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纺织学报 2018年第6期39卷 167-174页

作者：张寅江王荣武靳向煜东华大学产业用纺织品教育部工程研究中心上海201620

针对现有一次性湿纸巾使用后不可降解,且丢入抽水马桶易堵塞城市管道等难题,从制备工艺、纤维构成、材料属性与用途等角度阐述新型可分散可降解湿法成网水力缠结湿纸巾基材,同时比较分析该材料结构特征及其使用性能(湿强,分散和手感)。... 详细信息

针对现有一次性湿纸巾使用后不可降解,且丢入抽水马桶易堵塞城市管道等难题,从制备工艺、纤维构成、材料属性与用途等角度阐述新型可分散可降解湿法成网水力缠结湿纸巾基材,同时比较分析该材料结构特征及其使用性能(湿强,分散和手感)。结果表明:材料由长短纤维缠绕抱合构成,具有非织造材料与纸二者属性,长纤维(短切再生纤维素纤维)缠绕抱合作为纤维增强影响着材料的湿强和分散性,材料手感与梳理水刺材料接近。最后对该材料发展趋势,从短切纤维优化、辅助增强体应用与设备工艺改进等角度进行系统阐述。

关键词：湿法水刺可分散材料结构与性能非织造湿纸巾

PLCL超细纤维非织造材料的润湿性调控与机理

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现代纺织技术 2023年

作者：朱雪滢邓霁霞黄晨东华大学纺织学院东华大学产业用纺织品教育部工程中心

为探究三氟乙酸（TFA）对聚丙交酯-己内酯（PLCL）润湿性能的影响，通过调节静电纺丝溶液中六氟异丙醇（HFIP）和TFA的配比，在不添加任何亲水成分和后整理剂的情况下，通过一步法实现PLCL超细纤维非织造材料的润湿性调控。将PLCL溶于H... 详细信息

为探究三氟乙酸（TFA）对聚丙交酯-己内酯（PLCL）润湿性能的影响，通过调节静电纺丝溶液中六氟异丙醇（HFIP）和TFA的配比，在不添加任何亲水成分和后整理剂的情况下，通过一步法实现PLCL超细纤维非织造材料的润湿性调控。将PLCL溶于HFIP和TFA的混合溶剂后进行静电纺丝，随着TFA体积分数从0增加到100%，PLCL大分子链段逐渐变短、纺丝液黏度降低，纤维平均直径从1.036 μm降低到0.611 μm，接触角从121°（液滴法）降低到46°（气泡法）。通过EDS、红外、热重、XRD及核磁氢谱测试研究机理，结果表明：TFA的加入并没有使PLCL分子产生新的化学结构，但会使PLCL中的PLA链段和PCL链段发生水解，导致PLCL大分子链段中疏水性酯基数目减少，PLCL亲水性增加。该研究结果可为简单高效制备出亲水PLCL超细纤维非织造材料提供借鉴。

关键词：聚丙交酯-己内酯(PLCL) 静电纺丝亲水性三氟乙酸水解

三氧化钨晶体拓扑结构生长行为及其电致变色性能

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物理学报 2022年第2期71卷 333-341页

作者：邵光伟于瑞傅婷陈南梁刘向阳东华大学纺织学院产业用纺织品教育部工程研究中心上海201620 厦门大学海洋与地球学院厦门361005

本研究利用种子层辅助的水热反应法,在导电玻璃上沉积生长三氧化钨(WO_(3))晶体结构薄膜.通过调控水热反应溶液中盐酸、草酸的浓度以及后处理温度,分别得到花朵状、海胆状和多孔花瓣状的WO_(3)晶体结构薄膜.采用扫描电子显微镜、X射线... 详细信息

本研究利用种子层辅助的水热反应法,在导电玻璃上沉积生长三氧化钨(WO_(3))晶体结构薄膜.通过调控水热反应溶液中盐酸、草酸的浓度以及后处理温度,分别得到花朵状、海胆状和多孔花瓣状的WO_(3)晶体结构薄膜.采用扫描电子显微镜、X射线衍射、透射电子显微镜和电化学表征等手段研究了不同拓扑结构形成的机理及其对WO_(3)电致变色性能的影响.结果表明:盐酸中的Cl^(–)具有促进WO_(3)晶体沿c轴方向生长的作用,而草酸具有促进WO_(3)晶体沿a轴方向生长的作用;微米海胆状WO_(3)的着色效率为42.37 cm^(2)/C,远远大于WO_(3)花朵状(15.21 cm^(2)/C)和花瓣状(12.71 cm^(2)/C)的着色效率;经过淬冷处理的微米花WO_(3)表面呈多孔结构,其着色效率高达56.95 cm^(2)/C,是未淬冷处理、表面光滑微米花WO_(3)着色效率的近4倍,同时也优于微米海胆状WO_(3)的着色效率.

关键词： WO_(3) 水热合成晶体拓扑结构电致变色

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三组分低共熔溶剂制备黄麻纳米纤维素的研究

棉纺织技术 2023年第5期51卷 42-47页

作者：廖海洋毕雪蓉李佳蔚郁崇文张斌东华大学上海201620 产业用纺织品教育部工程研究中心上海201620

为了实现黄麻落麻的高价值回收利用,将5种金属氯化物分别与氯化胆碱、二水合草酸复配形成三组分低共熔溶剂(3c-DES)制备黄麻落麻纳米纤维素,探究了不同金属氯化物的加入对制备纳米纤维素性能的影响。结果表明:加入ZnCl_(2)的3c-DES不适... 详细信息

为了实现黄麻落麻的高价值回收利用,将5种金属氯化物分别与氯化胆碱、二水合草酸复配形成三组分低共熔溶剂(3c-DES)制备黄麻落麻纳米纤维素,探究了不同金属氯化物的加入对制备纳米纤维素性能的影响。结果表明:加入ZnCl_(2)的3c-DES不适宜制备纳米纤维素,加入LiCl、FeCl_(3)·6H_(2)O、MgCl_(2)·6H_(2)O、AlCl_(3)·6H_(2)O形成的3c-DES可以制备出短棒状的纳米纤维素晶体;加入LiCl的3c-DES制备出纳米纤维素的尺寸相对较小,分布最为集中;加入FeCl_(3)·6H_(2)O的3c-DES制备纳米纤维素的热稳定性最好;加入AlCl_(3)·6H_(2)O的3c-DES制备纳米纤维素的结晶度最高,为81.61%;加入LiCl的3c-DES制备纳米纤维素产率最高,为70%。认为:加入不同金属氯化物形成的3c-DES会影响纳米纤维素的性能,其中加入LiCl、FeCl_(3)·6H_(2)O、AlCl_(3)·6H_(2)O制备纳米纤维素效果较好。

关键词：三组分低共熔溶剂纳米纤维素金属氯化物黄麻落麻热稳定性

聚四氟乙烯耐腐蚀过滤材料结构特征及发展趋势

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纺织学报 2017年第8期38卷 161-171页

作者：徐玉康朱尚靳向煜东华大学产业用纺织品教育部工程研究中心上海201620

为考察工业对聚四氟乙烯(PTFE)滤材的需求量,综述了PTFE耐腐蚀滤料在工业烟尘净化领域的应用特性、滤料的结构及组分特征以及其在工业除尘领域的发展趋势,重点分析了"十三五"期间其在垃圾焚烧、煤电、钢铁和水泥行业除尘领域的发展趋势... 详细信息

为考察工业对聚四氟乙烯(PTFE)滤材的需求量,综述了PTFE耐腐蚀滤料在工业烟尘净化领域的应用特性、滤料的结构及组分特征以及其在工业除尘领域的发展趋势,重点分析了"十三五"期间其在垃圾焚烧、煤电、钢铁和水泥行业除尘领域的发展趋势。同时,根据PTFE滤料的组成结构,分析了PTFE膜裂纤维、基布、缝纫线和微孔膜在未来5 a的需求规模。结果表明:至2020年末,垃圾焚烧、煤电、钢铁和水泥行业的烟尘过滤系统对PTFE滤料的累计需求量分别为880、18 855.5、5 660和7 905 t,年复合增长率均超过10%;PTFE滤料在"十三五"期间需求量的分析可为我国工业烟尘净化材料产业的发展提供参考依据。

关键词：聚四氟乙烯耐腐蚀滤料工业烟尘

热塑性GF/PP双稳态杆状复合材料压缩性能的影响因素

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复合材料科学与工程 2022年第8期 64-69页

作者：孙雨晴赵方邵慧奇蒋金华陈南梁东华大学产业用纺织品教育部工程研究中心上海201600 东华大学纺织学院上海201600

热塑性双稳态复合材料由于具有质轻、力学性能优越、空间利用率高等优势,在空间可展开结构领域有着良好的应用前景。为探讨支撑杆件用GF/PP双稳态复合材料的力学性能,本文从玻纤规格、铺设角度、曲率半径出发,对试样进行结构设计,对玻... 详细信息

热塑性双稳态复合材料由于具有质轻、力学性能优越、空间利用率高等优势,在空间可展开结构领域有着良好的应用前景。为探讨支撑杆件用GF/PP双稳态复合材料的力学性能,本文从玻纤规格、铺设角度、曲率半径出发,对试样进行结构设计,对玻纤织物的拉伸、弯曲、剪切性能,以及平板状态下复合材料的拉伸、弯曲性能进行测试和分析,并着重研究了双稳态复合材料在第一稳态下的轴向压缩性能。研究结果显示:玻纤规格和铺设角度对双稳态复合材料的拉伸、弯曲性能均有一定影响,采用面密度分别为200 g·m、300 g·m的试样进行±30°铺层时,复合材料轴向和横向的拉伸、弯曲性能较好;而双稳态复合材料压缩性能的影响因素由强到弱包括玻纤规格、铺设角度、曲率半径,面密度为300 g·m,铺设角度为[±30°/0°/90°/±30°],曲率半径为2.5 in(1 in≈2.54 cm)的双稳态复合材料的轴向压缩性能较为优越。

关键词：双稳态压缩性能铺设角度曲率半径复合材料

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聚酰亚胺长丝二维编织工艺与性能

东华大学学报（自然科学版） 2022年第3期48卷 21-27页

作者：秦佳莹邵慧奇陈南梁蒋金华东华大学产业用纺织品教育部工程研究中心上海201620 东华大学纺织学院上海201620

为制备轻质、高强、低延伸率的空间应用张力编织绳,探明二维编织工艺对编织绳性能的影响机制,通过拉伸及耐磨损性能试验对3种不同线密度的聚酰亚胺(polyimide,PI)长丝进行可编织性能分析,同时在C12型高速编织机上制备13种PI编织绳,对编... 详细信息

为制备轻质、高强、低延伸率的空间应用张力编织绳,探明二维编织工艺对编织绳性能的影响机制,通过拉伸及耐磨损性能试验对3种不同线密度的聚酰亚胺(polyimide,PI)长丝进行可编织性能分析,同时在C12型高速编织机上制备13种PI编织绳,对编织工艺参数及拉伸性能进行测试与分析并建立回归方程。试验结果表明:PI长丝线密度越大,其刚度越大且越不易弯曲,其中线密度为111.1 tex的PI长丝的耐磨性能最好;随着编织节距的增加,编织绳直径和编织角逐渐减小,断裂强力增加而断裂伸长率减小,当编织节距增大到一定值时,断裂强力和断裂伸长率趋于一定值,回归方程的拟合程度均超过90%。综合所有直径为0.9~1.1 mm的编织绳,当PI长丝线密度为111.1 tex和编织节距为5 mm时,编织绳强力为1226 N和断裂伸长率为5.73%,该编织绳结构紧密且力学性能最优。

关键词：聚酰亚胺长丝可编织性工艺参数拉伸性能

碳纳米管对聚酰亚胺同质复合膜热膨胀系数的影响

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复合材料科学与工程 2022年第2期 62-67页

作者：王克杰陆诚邵慧奇蒋金华陈南梁东华大学产业用纺织品教育部工程研究中心上海201620 东华大学纺织学院上海201620

聚酰亚胺(PI)复合材料有着优异的性能和广泛的用途,为满足其不同的使用场景和热稳定性能需求,本文在利用热亚胺化工艺制备PI同质复合膜的过程中,在PAA树脂基体中加入了不同含量的碳纳米管(CNTs),测试了其力学性能、热稳定性和热膨胀系数... 详细信息

聚酰亚胺(PI)复合材料有着优异的性能和广泛的用途,为满足其不同的使用场景和热稳定性能需求,本文在利用热亚胺化工艺制备PI同质复合膜的过程中,在PAA树脂基体中加入了不同含量的碳纳米管(CNTs),测试了其力学性能、热稳定性和热膨胀系数(CTE)等。结果表明:当CNTs含量为0.1%时,复合膜材料拉伸强度和弹性模量分别提高5.6%和8.3%,当CNTs含量增加时,拉伸强度和弹性模量开始下降;CNTs的加入并未改变复合膜材料的分子链段,对复合膜热稳定性影响不大;CNTs加入后,导致树脂基体在纤维间的分布不均匀,甚至堆积在复合膜的表面;CNTs对降低复合膜的CTE有着显著影响,当CNTs含量为0.1%时,复合膜的CTE最低。

关键词：聚酰亚胺碳纳米管力学性能热稳定性热膨胀系数