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N-TiO_(2)/聚丙烯复合熔喷非织造材料的制备及其光催化性能

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纺织学报 2024年第3期45卷 137-147页

作者：陈荣轩孙辉于斌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 浙江省现代纺织技术创新中心浙江绍兴312000

为制备具有光催化功能的聚丙烯(PP)熔喷非织造材料,首先通过溶胶-凝胶法制备氮掺杂二氧化钛(N-TiO_(2))光催化剂,然后采用超声浸渍的方法将N-TiO_(2)均匀负载在PP熔喷非织造材料表面得到N-TiO_(2)/PP复合熔喷材料,并对其结构和性能进行... 详细信息

为制备具有光催化功能的聚丙烯(PP)熔喷非织造材料,首先通过溶胶-凝胶法制备氮掺杂二氧化钛(N-TiO_(2))光催化剂,然后采用超声浸渍的方法将N-TiO_(2)均匀负载在PP熔喷非织造材料表面得到N-TiO_(2)/PP复合熔喷材料,并对其结构和性能进行表征和分析,通过自由基捕获实验确定光催化机制。结果表明:N掺杂量为1%的N-TiO_(2)的颗粒大小均匀,粒径约为10 nm,在30 min暗吸附和90 min光照条件下,其光催化降解亚甲基蓝(MB)的效率最佳,达到98%;将该N-TiO_(2)负载在PP熔喷非织造材料表面后,可包裹在PP纤维表面,当负载量超过30 mg后出现团聚现象;负载量为30 mg的N-TiO_(2)/PP复合熔喷材料的光催化降解性能最优,在30 min暗吸附和90 min光照条件下,对亚甲基蓝(MB)的降解效率达到98%;在光激发下N-TiO_(2)会产生超氧自由基和羟基自由基,二者共同降解MB。

关键词：氮掺杂二氧化钛聚丙烯熔喷非织造材料光催化亚甲基蓝自由基印染废水废水处理

银-铜双金属纳米粒子/聚乳酸复合纳米纤维膜的制备及其抗菌性能

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纺织学报 2024年第1期45卷 48-55页

作者：戎成宝孙辉于斌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 浙江省现代纺织技术创新中心浙江绍兴312000

为制备高效抗菌的生物可降解聚乳酸(PLA)静电纺丝纤维膜,首先利用L-抗坏血酸对银和铜的硝酸盐溶液进行化学还原,得到银-铜双金属纳米粒子(Ag-Cu NPs)。然后将Ag-Cu NPs与PLA纺丝液共混,通过静电纺丝技术制备了不同组成的Ag-Cu NPs/PLA... 详细信息

为制备高效抗菌的生物可降解聚乳酸(PLA)静电纺丝纤维膜,首先利用L-抗坏血酸对银和铜的硝酸盐溶液进行化学还原,得到银-铜双金属纳米粒子(Ag-Cu NPs)。然后将Ag-Cu NPs与PLA纺丝液共混,通过静电纺丝技术制备了不同组成的Ag-Cu NPs/PLA复合纳米纤维膜,并对其形貌、结构、亲水性和抗菌性能等进行测试。结果表明:合成的Ag-Cu NPs的粒径约为32 nm,复合纳米纤维膜中Ag-Cu NPs被PLA基体包覆,且沿着纤维径向排列,纤维表面存在大量微小的孔洞;加入Ag-Cu NPs后,Ag-Cu NPs/PLA的水接触角略微降低,亲水性增加,且Ag-Cu NPs和PLA之间仅发生物理作用,未产生明显的化学作用;相比于纯PLA纳米纤维膜,Ag-Cu NPs/PLA的抗菌率明显提高,当纺丝液中Ag-Cu NPs相对于PLA质量为7%时,复合纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到99%。

关键词：聚乳酸银-铜双金属纳米粒子静电纺丝复合纳米纤维膜抗菌性能

壳聚糖-SiO_(2)气凝胶/纤维素/聚丙烯复合水刺材料的制备及其吸附染料性能

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纺织学报 2024年第2期45卷 179-188页

作者：肖昊孙辉于斌朱祥祥杨潇东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 浙江省现代纺织技术创新中心浙江绍兴312000

为制备用于有机染料废水处理的生物质材料,以纤维素纤维/聚丙烯(CF/PP)为基材,经氧化后与以壳聚糖(CS)和硅酸四乙酯(TEOS)为原料制备的CS-SiO_(2)混合溶液进行反应,再通过冷冻干燥得到CS-SiO_(2)气凝胶/氧化纤维素(OCF)/PP复合水刺非织... 详细信息

为制备用于有机染料废水处理的生物质材料,以纤维素纤维/聚丙烯(CF/PP)为基材,经氧化后与以壳聚糖(CS)和硅酸四乙酯(TEOS)为原料制备的CS-SiO_(2)混合溶液进行反应,再通过冷冻干燥得到CS-SiO_(2)气凝胶/氧化纤维素(OCF)/PP复合水刺非织造材料。对复合材料的形貌、结构和其对有机染料吸附性能进行测试与表征,结果表明:相较于CF/PP水刺非织造材料,CS-SiO_(2)气凝胶/OCF/PP复合水刺非织造材料表面出现明显的微孔结构,在OCF/PP水刺非织造材料表面出现了归属于CS和SiO_(2)的红外特征峰;当TEOS体积分数为25%时,制得的样品在30℃、pH值为7的条件下对亚甲基蓝(MB)的吸附效率可达99.63%,经5次重复使用后,其对MB的吸附效率仍保持在80.59%左右;相比于CF/PP水刺非织造材料,CS-SiO_(2)气凝胶/OCF/PP复合水刺非织造材料的拉伸强度和断裂伸长率略有下降。

关键词：纤维素纤维/聚丙烯水刺非织造材料壳聚糖二氧化硅气凝胶有机染料吸附

基于二维高斯核密度估计的有色纤维颜色特征提取方法

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纺织学报 2024年第5期45卷 85-93页

作者：裘柯槟陈维国张志强黄为忠嘉兴南湖学院时尚设计学院浙江嘉兴314001 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 浙江理工大学桐乡研究院有限公司浙江嘉兴314500 浙江厚源纺织股份有限公司浙江嘉兴314511

为提高基于显微高光谱成像的有色纤维颜色测量的准确性和可重复性,研究了一种基于二维高斯核密度估计的有色纤维颜色特征提取方法。首先通过显微高光谱成像测色系统采集有色纤维的高光谱图像,选择400~700 nm、波段间隔为10 nm的光谱反射... 详细信息

为提高基于显微高光谱成像的有色纤维颜色测量的准确性和可重复性,研究了一种基于二维高斯核密度估计的有色纤维颜色特征提取方法。首先通过显微高光谱成像测色系统采集有色纤维的高光谱图像,选择400~700 nm、波段间隔为10 nm的光谱反射率,将其转换为色度值CIE L^(*)a^(*)b^(*),计算纤维区域中的颜色均值与每个像元颜色的色差ΔE_(00),建立色差ΔE_(00)与L^(*)相关联的二维数据;再基于二维高斯核密度估计方法计算像元的密度值,并确立了有色纤维的密度截断阈值估计方法,用于截断舍弃低密度的离散异常像元;最后根据像元的密度值计算加权光谱反射率并转换为相应的色度值。选取有色羊毛纤维进行实证分析,结果表明:影响颜色测量结果准确性和可重复性的离散异常像元主要存在于二维空间密度分布中的“尾部”区域,离散异常像元越多,“尾部”越长,对测量结果影响越严重;相比均值法和明度加权法,本文通过截断舍弃离散异常像元以减小其对测色结果影响的方式,提高了有色羊毛纤维颜色测量的准确性,且测量结果的可重复性最优,在有色羊毛纤维的染配色和混配色预测模型研究中具有实际应用价值。

关键词：有色纤维显微高光谱成像颜色测量核密度估计颜色特征提取

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基于再生对苯二甲酸二甲酯制备阻燃聚酯纤维

高分子材料科学与工程 2024年第2期40卷 20-31页

作者：吕维扬刘志阳官军陈林江孙亚龙王秀华姚玉元浙江理工大学纺织纤维材料与加工技术国家地方联合工程实验室浙江杭州310018 浙江省现代纺织技术创新中心浙江绍兴312000 浙江佳人新材料有限公司浙江绍兴312000

文中以再生对苯二甲酸二甲酯(r-DMT)和乙二醇(EG)为原料、以2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)为阻燃剂,采取共聚合的策略合成了阻燃再生聚对苯二甲酸乙二醇酯(rFR-PET)切片,并通过熔融纺丝技术制备了83 dtex/36 f规格的阻燃再生聚酯纤维。研... 详细信息

文中以再生对苯二甲酸二甲酯(r-DMT)和乙二醇(EG)为原料、以2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)为阻燃剂,采取共聚合的策略合成了阻燃再生聚对苯二甲酸乙二醇酯(rFR-PET)切片,并通过熔融纺丝技术制备了83 dtex/36 f规格的阻燃再生聚酯纤维。研究发现,CEPPA的引入使得聚酯的缩聚变得困难,阻燃再生PET相较于未改性的再生PET端羧基含量增大、二甘醇含量降低、亮度L值下降、黄蓝色度b值增大、热稳定性和结晶性下降。通过极限氧指数(LOI)测试和垂直燃烧性能(UL-94)分析得知,再生PET经阻燃改性后,LOI值由22.1%提高至32.7%,UL-94垂直燃烧等级从V-2级提升至V-0级,阻燃性能大幅提升。阻燃再生PET切片可纺性优异,通过熔融纺丝工艺制备的纤维具有良好的力学性能。为利用r-DMT开发下游高值化再生聚酯材料提供了有益参考。

关键词：废旧聚酯纺织品乙二醇醇解甲醇酯交换再生对苯二甲酸二甲酯阻燃再生聚酯纤维

表面活性剂与纳米颗粒协同稳定Pickering有机硅乳液的制备及其应用性能

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纺织学报 2024年第1期45卷 136-145页

作者：范奥运沈军炎杨雷李剑浩张志坚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 浙江省现代纺织技术创新中心(鉴湖实验室) 浙江绍兴312033 浙江科峰有机硅股份有限公司浙江嘉兴314423 浙江普朗思化学有限公司浙江绍兴312033

针对目前有机硅平滑剂乳液往往存在分散稳定性差或高剂量表面活性剂引起的应用性能降低等问题,以聚丙烯酸异辛酯的共聚物胶乳(PEHA)为Pickering颗粒,协同表面活性剂,用于制备“油/水”Pickering有机硅乳液,并将其用于织物后整理。考察了... 详细信息

针对目前有机硅平滑剂乳液往往存在分散稳定性差或高剂量表面活性剂引起的应用性能降低等问题,以聚丙烯酸异辛酯的共聚物胶乳(PEHA)为Pickering颗粒,协同表面活性剂,用于制备“油/水”Pickering有机硅乳液,并将其用于织物后整理。考察了PEHA粒径、表面亲水改性及PEHA质量分数对有机硅乳液分散稳定性的影响,通过对整理残液化学需氧量(COD)和整理织物表面摩擦因数的研究,考察了表面活性剂与Pickering纳米颗粒协同稳定对有机硅乳液应用性能的影响。结果表明:PEHA颗粒吸附在有机硅液滴的表面,形成机械阻隔,提升有机硅乳液的分散稳定性,180 nm的PEHA颗粒的稳定效率最佳,90 nm时的稳定效率最差;表面亲水改性能显著提高PEHA稳定乳液的效率,在质量分数仅为10%时,即可实现乳液稳定;最佳稳定方案可使表面活性剂质量分数降低60%以上;浸轧整理织物时,相比表面活性剂独自稳定的体系,Pickering体系吸附织物效率更高,整理后残液的COD值降低63%,整理织物表面静、动摩擦因数分别降低至0.51与0.49,即“Pickering/表面活性剂”协同稳定有机硅乳液具有良好的应用性能。

关键词：有机硅乳液 Pickering乳液化学需氧量后整理剂摩擦因数织物整理

基于自抗扰控制的圆纬机恒张力输纱控制系统设计

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纺织学报 2024年第1期45卷 211-219页

作者：彭来湖谢国旺戴宁浙江理工大学浙江省现代纺织装备技术重点实验室浙江杭州310018 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

针对当前圆纬机积极式送纱方式中存在的纱线张力及输送速度不可任意调节、纱线张力波动大等问题,提出了一种可为圆纬机输送恒定张力纱线的输纱控制系统。构建了以无刷直流电动机速度环为内环、以纱线张力为外环的纱线恒张力双闭环反馈... 详细信息

针对当前圆纬机积极式送纱方式中存在的纱线张力及输送速度不可任意调节、纱线张力波动大等问题,提出了一种可为圆纬机输送恒定张力纱线的输纱控制系统。构建了以无刷直流电动机速度环为内环、以纱线张力为外环的纱线恒张力双闭环反馈控制系统,通过自抗扰控制技术获取纱线实时动态指标,并对无刷直流电动机目标转速进行调整,最后通过磁场定向控制技术驱动无刷直流电动机。详细阐述了纱线张力的形成机制、纱线恒张力输送控制方案、系统硬件设计及控制算法。输纱测试表明,该控制系统可实现多种类型纱线的恒定张力输送。其中,棉纱张力波动标准差为1.5 cN(300 m/min测试条件),氨纶包芯纱的张力波动标准差为0.33 cN(240 m/min测试条件)。输纱速度的调节范围为0~600 m/min,纱线张力的控制范围为2.0~50.0 cN。

关键词：恒张力输纱器无刷直流电动机磁场定向控制自抗扰控制圆纬机

高熔融指数聚乙烯母粒的制备及其红外透射熔喷材料的可纺性

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纺织学报 2024年第2期45卷 28-35页

作者：魏义慧张宇静邓辉话邓庆辉陈浩锵张须臻于斌朱斐超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 广东干荣科技有限公司广东佛山528010 浙江理工大学材料科学与工程学院浙江杭州310018 浙江省产业用纺织材料制备技术与研究重点实验室浙江杭州310018 绍兴宜可纺织科技有限公司浙江绍兴311800

针对现有的聚乙烯(PE)原料熔体流动性能差、熔融指数低、熔喷成纤困难等问题,以纺丝级线性低密度PE为原料,采用低分子质量聚乙烯蜡(PEW)增塑和催化断链降解协同法,制备了多系列熔喷用高熔融指数聚乙烯(HMI-PE)母粒,分别对其熔体的流变... 详细信息

针对现有的聚乙烯(PE)原料熔体流动性能差、熔融指数低、熔喷成纤困难等问题,以纺丝级线性低密度PE为原料,采用低分子质量聚乙烯蜡(PEW)增塑和催化断链降解协同法,制备了多系列熔喷用高熔融指数聚乙烯(HMI-PE)母粒,分别对其熔体的流变性能、分子质量及其分布、结晶性能、热稳定性进行了研究,并进一步制备了PE熔喷材料(PE-MBs),对PE-MBs的表观形貌、力学性能、红外透射性能进行了表征和分析。研究结果表明:随着PEW质量分数的增加,HMI-PE的分子质量下降、熔融指数不断增大,呈现典型的剪切变稀行为,但HMI-PE母粒热稳定性无明显影响。当PEW质量分数大于30%时,HMI-PE母粒的可达200 g/(10 min)以上(230℃),呈现良好的熔喷可纺性和力学性能。PE-MBs的红外透过率超过92%,具有优异的中红外透过性能。

关键词：聚乙烯熔喷材料非织造流变性能红外透过率可纺性

抗芯吸涤纶织物/聚氯乙烯柔性复合材料的制备及其湿热老化行为

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材料工程 2024年第2期52卷 235-244页

作者：喻鹏祥孟扬史晨苏娟娟韩建叶华亦浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院) 杭州310018 浙江理工大学浙江省产业用纺织材料制备技术研究重点实验室杭州310018 浙江锦达新材料股份有限公司浙江海宁314419

涤纶织物/聚氯乙烯(PET/PVC)柔性复合材料具有质轻、高强及良好的可加工性能,被广泛应用于体育休闲、广告印刷等户外产品。然而,在高温、高湿等极端环境中,PET/PVC极易因吸水而造成自身力学性能的下降。采用含氟丙烯酸酯嵌段共聚物对PE... 详细信息

涤纶织物/聚氯乙烯(PET/PVC)柔性复合材料具有质轻、高强及良好的可加工性能,被广泛应用于体育休闲、广告印刷等户外产品。然而,在高温、高湿等极端环境中,PET/PVC极易因吸水而造成自身力学性能的下降。采用含氟丙烯酸酯嵌段共聚物对PET织物进行改性,然后通过涂覆法得到抗芯吸PET织物增强PVC树脂基柔性复合材料(F-PET/PVC),进而探究其耐湿热老化机理。结果表明:当抗芯吸剂浓度为20 g/L时,PET织物的水接触角从0°增大至114.5°,F-PET/PVC的芯吸高度降低了约94.29%,且剥离性能降幅较小,约为15.87%。此外,湿热老化测试表明F-PET/PVC的耐湿热老化性能优于PET/PVC,其界面剥离强度和拉伸强度损失率分别由7.41%和3.61%下降为3.08%和0.48%,有望为环境用织物增强树脂基复合材料的耐久性设计提供参考。

关键词：抗芯吸 PET/PVC 界面剥离湿热老化