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光交联丝素蛋白生物3D打印墨水的研究进展

丝绸 2024年第8期61卷 50-59页

作者：潘小鹏吕玲玲张旭孙广东邵敏黄益邵建中浙江理工大学纺织科学与工程学院杭州310018 浙江理工大学生态染整技术教育部工程研究中心杭州310018 浙江省农科院蚕桑与茶叶研究所杭州310021 苏州大学纺织行业丝绸功能材料与技术重点实验室苏州215123

丝素蛋白具有生物相容性高、生物降解性可控及力学性能可调等优异特性,是一种极具应用潜力的生物3D打印墨水材料。基于光交联反应的生物材料加工技术具有条件温和、高效可控等优点,是当前生物3D打印领域的热点方向。文章以墨水性能要求... 详细信息

丝素蛋白具有生物相容性高、生物降解性可控及力学性能可调等优异特性,是一种极具应用潜力的生物3D打印墨水材料。基于光交联反应的生物材料加工技术具有条件温和、高效可控等优点,是当前生物3D打印领域的热点方向。文章以墨水性能要求为主线,先从流变性能出发介绍了适合光交联丝素蛋白生物3D打印的打印方式,再从光交联反应性出发讨论了丝素蛋白的光敏改性方法及光诱导交联机制,然后从生物相容性出发介绍了辐照光源与光引发剂的发展,总结了丝素蛋白及其与合成、天然高分子材料复配墨水在光交联生物3D打印领域的应用,并论述了光交联丝素蛋白生物墨水在制备、发展方向和应用过程中所面临的挑战。

关键词：生物3D打印丝素蛋白光交联生物墨水流变性能

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响应性胶体晶体反射光谱预测模型及实验验证

光学学报 2024年第4期44卷 346-354页

作者：张金英王鑫野司玉琳王炳楠杨佳兴张野效桐精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室北京理工大学光电学院北京100081 北京理工大学长三角研究院浙江嘉兴314001

建立了一种以面心立方三维光子晶体为基础的有限元预测模型,研究了纳米粒子折射率、溶剂折射率、粒子直径、粒子间距等参数对反射光谱的影响。根据预测结果制备了优化尺寸的Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)纳米粒子电调谐器件。结果表明,有限元模... 详细信息

建立了一种以面心立方三维光子晶体为基础的有限元预测模型,研究了纳米粒子折射率、溶剂折射率、粒子直径、粒子间距等参数对反射光谱的影响。根据预测结果制备了优化尺寸的Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)纳米粒子电调谐器件。结果表明,有限元模型预测的反射光谱中心波长在680 nm至455 nm范围内移动,与制备器件的测试光谱匹配性良好。与解析预测模型相比,建立的三维有限元预测模型得到的反射光谱中心波长的预测结果准确性更高。对于非核壳结构,两种模型的预测误差范围分别为0.49%~1.70%、0.82%~1.49%,表现相当;对于核壳结构,两种模型的预测误差范围分别为3.51%~6.11%、0.28%~1.34%。本文建立的三维有限元模型将预测误差典型值降低为原来的1/5.9。所提模型可用于准确预测胶体体系下自组装光子晶体反射光谱的动态调谐能力,弥补了解析预测模型在核壳结构光子晶体预测准确性方面的不足,可指导粒子材料参数和结构参数设计,以及可调谐范围的优化区间筛选。对反射光谱幅值和谱宽预测准确性的提升需进一步考虑短程有序结构等随机微扰特性的影响。

关键词：光谱学胶体体系自组装光子晶体动态变色器件有限元预测模型反射光谱中心波长

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液晶高分子薄膜的热处理及结晶行为

工程塑料应用 2024年第2期52卷 123-129,135页

作者：柯霆韩瑞朱文祥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杭州310018 浙江海利得新材料股份有限公司浙江嘉兴314000

为探究液晶高分子(LCP)薄膜在热处理过程中结晶行为,利用差示扫描量热(DSC)仪对LCP薄膜进行热处理,考察了在不同热处理条件下LCP薄膜熔点和熔融焓的变化,并分析其结晶转变。非等温结晶实验结果表明LCP薄膜熔融后的再结晶快过程难以避免... 详细信息

为探究液晶高分子(LCP)薄膜在热处理过程中结晶行为,利用差示扫描量热(DSC)仪对LCP薄膜进行热处理,考察了在不同热处理条件下LCP薄膜熔点和熔融焓的变化,并分析其结晶转变。非等温结晶实验结果表明LCP薄膜熔融后的再结晶快过程难以避免,且形成新晶体的熔融特征与降温速率无关。等温结晶实验结果表明慢过程无法完全抑制快过程,且LCP薄膜经慢过程形成新晶体的温度上限为270℃。不同条件的等温热处理实验结果表明,低温段热处理有利于提高熔融焓,熔程上限以下的高温段热处理则更有利于提高熔点,在240℃等温热处理60 min得到最大熔融焓为3.87 J/g,在290℃等温热处理60 min得到最高熔点为306.8℃。通过分峰定性LCP薄膜在不同热处理温度下的结晶趋势,分析得到慢过程中形成新晶体、原晶体生长(包括熔融-再结晶的晶体)与冷却快过程形成新晶体的最佳温度分别为LCP薄膜的结晶温度、熔程下限温度与熔程上限温度。最终,结合LCP薄膜热处理前后的晶体结构模型,总结LCP薄膜在热处理中的结晶转变,为规模化制备高性能LCP薄膜提供参考。

关键词：液晶高分子薄膜差示扫描量热等温热处理多重熔融行为结晶行为

单宁酸/二乙烯三胺五乙酸酯化层修饰的聚酰胺纳滤膜的制备及性能研究

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浙江理工大学学报(自然科学版) 2024年

作者：朱德良何家劲唐雨欣李江南姬晓钰唐红艳浙江理工大学浙江省纤维材料和加工技术研究重点实验室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

为了提高纳滤膜的抗污染性能和分离性能,以亲水聚偏氟乙烯（Polyvinylidene fluoride,PVDF）微孔膜作为基膜,在基膜表面通过单宁酸（Tannic acid,TA）和二乙烯三胺五乙酸（Diethylenetriamine pentaacetic acid,DTPA）交联形成酯化层,... 详细信息

为了提高纳滤膜的抗污染性能和分离性能,以亲水聚偏氟乙烯（Polyvinylidene fluoride,PVDF）微孔膜作为基膜,在基膜表面通过单宁酸（Tannic acid,TA）和二乙烯三胺五乙酸（Diethylenetriamine pentaacetic acid,DTPA）交联形成酯化层,再通过均苯三甲酰氯（Trimesoyl chloride,TMC）和聚乙烯亚胺（Polyethyleneimine,PEI）界面聚合反应制备单宁酸/二乙烯三胺五乙酸酯化层修饰的聚酰胺纳滤膜（TA/DTPA/PA纳滤膜）。分别利用扫描电子显微镜、红外光谱仪和视频水接触角仪表征TA/DTPA/PA纳滤膜的表面形貌、化学结构和亲水性。通过优化制备条件,制得具有良好抗污染性能和分离性能的TA/DTPA/PA纳滤膜。结果表明:通过酯化层的修饰,TA/DTPA/PA纳滤膜表面变得光滑且亲水。当TA质量分数为1.00%,DTPA质量分数为0.75%,反应时间为15 min时,TA/DTPA/PA纳滤膜对MgSO4的分离性能最佳,截留率为92.6%,水通量为31.6 L/（m2·h）;与对照膜（PA纳滤膜）相比,TA/DTPA/PA纳滤膜截留率提升5.1%,水通量提升36.8%。TA/DTPA/PA纳滤膜对牛血清白蛋白（Bovine serum albumin,BSA）的通量恢复率（Flux recovery rate,FRR）达到了94.9%;与PA纳滤膜相比,TA/DTPA/PA纳滤膜的FRR提升12.4%。该研究制备的TA/DTPA/PA纳滤膜具有良好的抗污染性能和分离性能,并克服了传统抗污染改性方法对渗透性能带来的负面影响,在污水处理应用中具有一定的潜在优势。

关键词：纳滤膜界面聚合酯化层抗污染分离性能亲水性

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长链烷基改性有机硅防水乳液的制备及应用

纺织科学与工程学报 2024年第3期41卷 26-32页

作者：任文君陈华虎蔡英张佳文易玲敏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 浙江理工大学生态染整技术教育部工程研究中心浙江杭州310018 浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室浙江杭州310018

为解决目前含氟防水整理剂生物毒性及防水耐久性差等问题,制备了一种无氟环保型有机硅防水整理剂。通过将乙烯基引入有机硅大分子中,得到含双键的有机硅种子乳液,并与长链烷基甲基丙烯酸十八酯(SMA)等单体进行细乳液共聚,制备了不同有... 详细信息

为解决目前含氟防水整理剂生物毒性及防水耐久性差等问题,制备了一种无氟环保型有机硅防水整理剂。通过将乙烯基引入有机硅大分子中,得到含双键的有机硅种子乳液,并与长链烷基甲基丙烯酸十八酯(SMA)等单体进行细乳液共聚,制备了不同有机硅含量的乳液,并将其整理到棉织物上。研究优化了乳液制备条件,考察了乳胶膜的表面能,以及整理前后棉织物的防水性能、服用性能。结果表明:当有机硅质量分数为6%时,与丙烯酸酯等单体共聚得到稳定的乳液,乳胶膜表面能最低达18.90 mN·m^(-1);将其整理在棉织物表面可形成超疏水结构,静态接触角可达151.8±0.3°,具有良好的自清洁效果,防水等级可达4~5级;经20次水洗后仍能保持较好的防水性能,50次反复摩擦后仍具有超疏水性能。

关键词：无氟防水剂有机硅超疏水耐水洗耐摩擦

pH响应生物质功能材料的制备及其变色与油水分离应用

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印染 2024年第7期50卷 16-20页

作者：沙黑亚·沙得克林凯歌张静陈昱霏陈诚新疆大学特色纺织品与清洁染整技术重点实验室新疆乌鲁木齐830017 新疆智能与绿色纺织重点实验室新疆乌鲁木齐830017 浙江理工大学艺术与设计学院浙江杭州310018

利用3-氨丙基三乙氧基硅烷对虾青素和2-羟基-1,4-萘醌进行偶联修饰,并引入棉纤维浆粕,通过抽滤-挤压的方式构筑pH响应生物质变色材料;采用红外光谱、X射线衍射分析和X-射线光电子能谱等检测手段对pH响应生物质变色材料进行性能表征;探... 详细信息

利用3-氨丙基三乙氧基硅烷对虾青素和2-羟基-1,4-萘醌进行偶联修饰,并引入棉纤维浆粕,通过抽滤-挤压的方式构筑pH响应生物质变色材料;采用红外光谱、X射线衍射分析和X-射线光电子能谱等检测手段对pH响应生物质变色材料进行性能表征;探究了其在不同酸碱性环境下的变色性能及变色可逆性。该变色材料对水相及油相展现出的不同润湿行为测试证明其具有突出的超亲水/水下超疏油性能,并展现出良好的油水分离效果。

关键词：生物质功能材料 pH响应变色材料润湿性能水下抗油污油水分离

基于银包覆中空纳米SiO微球的隔热涂层织物制备及性能研究

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浙江理工大学学报(自然科学版) 2024年

作者：郭立芸成欣毓张华鹏浙江理工大学浙江省纤维材料和加工技术研究重点实验室

为提高锦纶织物的保暖隔热性能,采用3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷（MPMDMS）对中空纳米SiO2微球进行表面改性,通过辅助化学镀银工艺制备银包覆中空纳米SiO2微球,将其与聚丙烯酸酯乳液混合后涂敷在锦纶织物表面,制备隔热涂层织物。采用扫描... 详细信息

为提高锦纶织物的保暖隔热性能,采用3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷（MPMDMS）对中空纳米SiO2微球进行表面改性,通过辅助化学镀银工艺制备银包覆中空纳米SiO2微球,将其与聚丙烯酸酯乳液混合后涂敷在锦纶织物表面,制备隔热涂层织物。采用扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪、傅里叶红外光谱仪等表征手段,探讨MPMDMS对中空纳米SiO2微球的表面改性机理,分析MPMDMS质量分数对微球表面镀银形貌的影响;通过FTIR红外光谱仪及红外热成像仪测试了涂层织物的热红外反射性能和隔热性能。结果表明:MPMDMS改性效果明显优于多巴胺（DA）,经MPMDMS改性后的中空纳米SiO2微球表面,Ag生长更加均匀且覆盖率高;银包覆中空纳米SiO2微球单分散性良好并保持了较低的导热系数(0.06925 W/（m·K）);涂层织物热红外反射率（6～14μm）较锦纶织物提高了30%,将涂层织物置于37℃热板上10 min后,涂层织物表面温度为30.6℃,比锦纶织物低5.1℃;涂层织物透湿性和抗菌性能良好。该研究可为提升锦纶织物的隔热性能提供一定的技术参考。

关键词：中空二氧化硅巯基表面改性化学镀银隔热织物涂层

基于银包覆中空纳米SiO微球的隔热涂层织物制备及性能研究

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浙江理工大学学报(自然科学版) 2024年

作者：郭立芸成欣毓张华鹏浙江理工大学浙江省纤维材料和加工技术研究重点实验室

关键词：中空二氧化硅巯基表面改性化学镀银隔热织物涂层

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远红外涤纶交织面料的开发及其结构性能

上海纺织科技 2024年第4期52卷 64-68页

作者：陈红段小文郭玲玲范硕祝成炎张红霞浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室浙江杭州310018 浙江理工大学浙江省纤维材料和加工技术研究重点实验室浙江杭州310018 浙江港龙织造科技有限公司浙江绍兴312000 浙江嘉欣丝绸股份有限公司浙江嘉兴314033

为探究纬纱中远红外涤纶长丝含量和织物组织结构对织物远红外性能的影响,以普通涤纶丝为经纱,远红外涤纶长丝与黏胶长丝为纬纱,试织了14种不同规格的织物试样。测试各试样的远红外辐射温升、远红外发射率以及体表皮肤微循环血流灌注量,... 详细信息

为探究纬纱中远红外涤纶长丝含量和织物组织结构对织物远红外性能的影响,以普通涤纶丝为经纱,远红外涤纶长丝与黏胶长丝为纬纱,试织了14种不同规格的织物试样。测试各试样的远红外辐射温升、远红外发射率以及体表皮肤微循环血流灌注量,对织物的远红外性能进行综合评定。结果表明:随着纬纱中远红外涤纶长丝含量的增加,织物的远红外温升和发射率逐渐增强;纬纱中远红外涤纶长丝含量不同时,织物对体表皮肤微循环血流促进效用方面存在显著差异,具有统计学意义(P用不存在显著差异,不具备统计学意义(P>0.05)。

关键词：远红外涤纶长丝功能面料远红外性能交织面料组织结构单因素方差分析