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2024年04期
功能纤维与纺织品

基于磁性织物的电磁发电机的制备及性能研究

张舒畅;杨佳宇;周邦泽;王芮杰;许福军;

为了克服电磁发电机中磁性部件刚性大、磁性微粒负载量低的问题,选用钕铁硼磁粉为磁性材料,纬编空心织带为柔性基材,以及水性聚氨酯为封装层,成功制备了磁性纱线,并进一步织造成磁性织物。基于磁性织物和导电线圈制备磁电式发电系统和磁电式发电衣物,并对其电输出性能进行测试。研究结果表明:磁性纱线的磁性微粒负载量高达182.80 mg/cm,而磁性织物的磁感应强度则达到38 mT;此外,通过增加磁性微粒含量、增加导电线圈匝数、提高相对移动速度以及减小垂直工作距离均能有效提升磁电式发电系统的电输出性能;磁电式发电衣物产生的电压和电流可分别达到2.42 V和6.26 mA,最大输出功率密度达439.94 mW/m~2。由此可知,基于磁性织物的电磁发电机展现出了在可穿戴自供电设备领域的巨大应用潜力。

2024 年 04 期 v.50;No.272 ; 国家自然科学基金面上项目(52273054)
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印花织物持续凉感性能评价及影响因素分析

刘叶;储子晴;徐广标;沈华;温润;陈环卫;

采用HFB-1型织物凉感测试仪对12种印花试样进行持续凉感性能的客观测试,探究了温度、风速以及水分含量对织物凉感的影响。此外,采用了秩位排序法对织物的凉感强弱进行了主观评价。结果表明:锦纶织物表现出最好的凉感效果,经过凉感印花后织物的最大瞬态热流密度、凉感持续时间和凉感时段总散热量均得到了一定程度的提升;随着温度的升高,织物的最大瞬态热流密度值从254.6 W/m~2下降到98.8 W/m~2,稳态热流密度值从99.6 W/m~2下降到27.8 W/m~2;随着风速的增加,织物的最大瞬态热流密度从243.6 W/m~2增加到275.9 W/m~2,稳态热流密度值从98.5 W/m~2增加到231.6 W/m~2;随着水分含量的增加,织物的最大瞬态热流密度值从246.9 W/m~2增加到376.6 W/m~2,并且到达最终热平衡的时间也从318 s增加到2 200 s;主观排序值与最大瞬态热流密度、凉感持续时间和凉感时段总传热量进行拟合的相关系数分别为0.977、0.748和0.719,说明主观评价指标与客观指标有较好的一致性。

2024 年 04 期 v.50;No.272 ; 中央高校基本科研业务费专项资金(2232022G-01);; 国家自然科学基金青年项目(51903034);; 浙江省嘉兴市秀洲区科学技术局重点工业类项目(2023A012)
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不同工艺制备的聚酯纤维在碱性条件下的结构性能变化规律

卫婷;陈康;张阳;张玥;张玉梅;

为了解不同工艺制备的聚酯纤维在碱性条件下应用性能的变化规律,分别选择工业丝路线制备的高强(HT)聚酯工业丝和高速纺丝制备的全拉伸聚酯纤维(FDY)作为研究对象,采用人工加速的碱性热水环境(85℃)开展老化试验,研究纤维力学性能的变化规律,同时分别利用广角X射线衍射、小角X射线散射和特性黏度等方法对结晶、片晶堆砌以及化学结构等形态结构变化进行研究。结果表明,两种聚酯纤维在碱性水环境下的结构和性能变化可区分为三个阶段:初期受水和热的共同作用,纤维的断裂强度较明显减小,结晶度不变,取向度明显下降,归因于部分处于冻结的非晶区取向分子链段发生解取向而收缩;随后纤维断裂强度缓慢下降,非晶区分子链断裂,同时有少量新的结晶生成;后期断裂强度下降程度更加明显,且结晶度开始减小,特性黏度明显降低,分子链断裂成为主导因素。由于HT工业丝具有更高的结晶度与晶粒尺寸,水分子和OH~-的侵蚀作用受到抑制,这使其碱解反应速率变慢,力学性能变化程度低于FDY纤维,表明HT工业丝的抗碱解性能优于FDY纤维。

2024 年 04 期 v.50;No.272 ;
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Zein/PA微纳米纤维膜的制备及其油水分离性能研究

陈鑫雨;张宇;崔桂新;曾泳春;

油水分离是工业废水处理中重要的环节。利用天然蛋白质材料玉米醇溶蛋白(Zein)的特殊润湿性制备一种具有优异分离效率与通量的油水分离纳米纤维膜。为提升Zein的力学性能,将其与具备优良机械性能的ES-11醇溶尼龙(PA)共混进行静电纺丝。PA具有优良的机械性能,制备得到的Zein/PA纤维膜,既大幅提升了纤维膜的力学性能,又保持了Zein的特殊润湿性,可实现按需油水分离。结果表明:当加入PA比例达35%时,纤维膜的拉伸应力和应变分别达到3.31 MPa、64.79%;对不同油水混合物的分离效率均在98.5%以上,最高达99.6%,分离通量最高达14 107 L/(m~2·h);在10次分离循环后,分离效率和分离通量仍然高达98.7%和13 287 L/(m~2·h);在酸、碱和盐环境下油水分离的效率与通量未发生明显下降,纤维膜具有良好的耐酸、碱和盐性。

2024 年 04 期 v.50;No.272 ; 国家自然科学基金(12172087);; 浙江省公益技术应用研究项目(LGG21E030001)
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基于奇数碳软链段PBT基弹力丝的制备及结构性能

许昌杰;袁如超;纪峰;李发学;

通过分子结构和聚合工艺设计合成了基于奇数碳软链段(聚三亚甲基醚二醇,PO3G)的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)基弹性体(PBT-PO3G),并分别以PO3G质量分数为20%和30%的PBT-PO3G为原料,采用熔融纺丝法制备弹力丝。通过与偶数碳软链段(聚四氢呋喃醚二醇,PTMG)质量分数为30%的PBT基弹性体(PBT-PTMG)及其弹力丝进行对比,探究奇数碳软链段结构对弹性体和弹力丝热力学性能的影响规律。结果显示,PBT-PO3G弹性体和弹力丝的回弹性优于PBT-PTMG,这是因为奇数碳软链段不易结晶。当牵伸倍数为2.5时,PO3G质量分数为30%的PBT-PO3G弹力丝的断裂强度为1.25 cN/dtex,在定伸长10%条件下循环拉伸10次,回复率达93%。研究结果可为聚醚酯在弹性纤维领域的应用提供借鉴。

2024 年 04 期 v.50;No.272 ;
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抗污型CFC/TiO_2光热织物的制备及其在海水淡化中的应用

张晓涵;李小龙;朱波;张丽莎;

太阳能光热海水蒸发被认为是解决淡水危机的有效策略,但实际海水中存在油污和有机污染物,长期蒸发过程中污染物会黏附在光热膜表面,致使膜的蒸发性能下降。为实现海水的长期抗污型蒸发,制备兼具光热和光催化性能的碳纤维布(CFC)/TiO_2织物。以CFC为衬底,通过水热法在其表面生长TiO_2纳米棒阵列(TiO_2纳米棒直径约为0.47μm、长度约为1.49μm)。结果显示:CFC/TiO_2织物表现出超亲水和超疏油特性,同时具有宽光谱(280~2500 nm)光吸收性能(光吸收效率约为88%);在模拟太阳光激发下,CFC/TiO_2还可光催化降解有机污染物,如在200 min内降解73%的盐酸四环素。将CFC/TiO_2光热薄膜构筑成倾斜式海水蒸发器,在模拟阳光(光强为1 kW/m~2)照射下,部分海水被蒸发,蒸发速率达1.68 kg/(m~2·h),浓缩后的海水在织物底端滴落,长期蒸发不析盐。这种光热/光催化织物有望推动太阳能海水淡化走向实际应用。

2024 年 04 期 v.50;No.272 ; 国家自然科学基金面上项目(42376045);; 国家重点研发计划(2022YFB3804900);; 上海市自然科学基金(21ZR1402500)
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基于YOLOv8改进的服装疵点检测算法

鲍禹辰;徐增波;田丙强;

针对服装疵点检测方法,提出了基于YOLOv8改进的算法YOLOv8-MBRGA,用于完成服装疵点的检测任务。引入BiFPN金字塔替换head层中的concat连接,将语义信息传递到不同的特征尺度上,从而增强特征融合。为加速模型的收敛速度和推理速度,在检测头上增加RepVGG网络,有助于更好地训练深层次的网络模型。采用分离卷积替换Conv卷积降低网络的复杂度并融入注意力机制EffectiveSE增强模型的特征提取和多尺度信息融合的能力。试验结果表明,YOLOv8-MBRGA算法在服装疵点检测上获得了显著的效果,平均精度均值提高了5.50%,精确度提高11.06%,在推理速度基本保持不变的情况下,模型的计算量下降30.48%。

2024 年 04 期 v.50;No.272 ;
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基于时域有限差分法的TiO_2纳米纤维膜光学数值模拟及优化设计

晏榆洋;郭竑宇;斯阳;

针对高太阳光反射率和低成本的材料开发需求,基于时域有限差分法模拟TiO_2纳米纤维膜中结构参数对膜材料反射性能的影响规律,结果表明:当TiO_2纳米纤维直径为300 nm时,材料具有最优的宽带散射性能,其太阳光波段内的积分散射率为2.462;太阳光反射率与纤维膜厚度呈正相关,当纤维膜厚度增至150μm时,膜材料具有优异的太阳光反射性能。通过调控静电纺丝工艺参数和纺丝时间,制备出不同纤维直径和不同厚度的TiO_2纳米纤维膜材料。膜材料的太阳光反射率测试结果表明:当所制备的TiO_2纳米纤维平均直径为293.2 nm、膜厚度为155μm时,膜材料具有高太阳光反射率(94.50%)。

2024 年 04 期 v.50;No.272 ;
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高性能纤维及复合材料

同轴电缆用超疏水二氧化硅@石英纤维复合材料的性能研究

张港澳;秦宗益;张亚闪;侯成义;张青红;李耀刚;靳志杰;王宏志;李克睿;

具有低介电常数的SiO_2复合材料在低介电和隔热保温材料领域有着广阔的应用前景,但SiO_2复合材料在实际应用中存在吸水性强、保存条件苛刻等问题。使用疏水改性剂(六甲基二硅氮烷(HMDS)、硬脂酸、十二烷基硫酸钠)对SiO_2@石英纤维复合材料进行改性,研究疏水改性剂类型及质量分数对复合材料疏水性能和介电性能的影响。结果表明,3%的HMDS改性复合材料的疏水改性效果最好(接触角为151.6°),保存240 d后接触角最低为132.6°,200℃煅烧后复合材料的介电常数低至1.87。将疏水改性SiO_2@石英纤维复合材料制成同轴通信电缆,所得电缆的电压驻波比为1.48,衰减值为1.56 dB,特性阻抗为48Ω。疏水改性复合材料具有优异的电缆性能,在通信电缆等领域展示出潜在的应用价值。

2024 年 04 期 v.50;No.272 ; 国家重点研发计划(2021YFB3701600)
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含酮羰基热固性液晶聚芳酯的设计合成与性能

韩雨菲;刘萍;庄耀中;胡兴其;姚敏刚;管清宝;游正伟;

液晶聚芳酯(LCPs)具有优异的热稳定性和力学性能,被广泛应用于航空航天、电子工业等前沿领域,但LCPs面临高熔点(t_m>350℃)所带来的加工难题。利用活性端基苯炔基封端LCPs主链,在不破坏液晶性的基础上有效调控分子量并降低聚合物熔点,获得综合性能优异的液晶聚芳酯固化物(LCTs);调控的主链结构可进一步调控LCTs的热学性能。通过一步熔融缩聚法合成由对羟基苯甲酸(HBA)、对苯二甲酸(TA)、对苯二酚(HQ)、4,4′-二羟基二苯甲酮(DHBP)和2,6-萘二甲酸(NDA)构成主链并由苯炔基封端的LCTs。为进一步研究酮羰基与LCTs热学性能的关系,调节HQ与DHBP的比例合成一系列LCTs。结果表明:制得的LCTs均具有高热稳定性(t_(d, 5%)>470℃)、典型向列相液晶纹影织构与取向微纤形貌;酮羰基的引入影响分子链的规整度及软硬段比例,随着酮羰基含量增多,LCTs的玻璃化转变温度降低。

2024 年 04 期 v.50;No.272 ; 国家自然科学基金(52073049);; 国家重点研发计划(2021YFC2101800)
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对位芳纶的结构与缺陷对其力学性能的影响

路慧颖;唐凯;雒瑞银;张建红;刘书杰;于宏广;林威宏;王忠伟;杜志林;滕翠青;

聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维具有优异的力学性能、耐化学腐蚀性能以及阻燃性能,在航空航天、国防、民用等领域得到了广泛应用,是一种新型战略性材料。对4种不同规格的对位芳纶的力学性能、相对分子质量、聚集态结构以及纤维表面及内部缺陷进行研究,建立纤维结构、缺陷与性能之间的关系。结果表明:在具有相同化学分子结构的前提下,聚合物相对分子质量是影响纤维力学性能的重要因素之一,随着相对分子质量的增加,纤维的强度和模量增加。对位芳纶的拉伸强度主要与其结晶度、取向度、表面缺陷以及内部微孔缺陷有关,其中结晶度和微孔缺陷最为重要。纤维的模量主要与纤维的取向度有关,结晶度及纤维内外部缺陷对纤维模量的影响较小。

2024 年 04 期 v.50;No.272 ; 国家重点研发计划(2021YFB3700102)
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针刺碳/碳编织复合材料的弹性性能

梅颖猷;孙志军;刘永兵;

为研究针刺碳/碳(C/C)编织复合材料的编织结构和针刺密度对整体力学性能的影响,根据针刺C/C编织复合材料的细观结构、组成成分的体积参数和编织角度,提出带有针刺区域和编织结构的平行四边形单胞模型。建立针刺C/C编织复合材料细观结构模型,研究编织角度和针刺密度对整体复合材料弹性性能的影响。结果表明:针刺区域与纤维区域的接触处存在应力集中,纤维周围的基体也出现明显的应力集中现象;编织角对针刺C/C编织复合材料的弹性模量的影响较大。采用GB/T 33501—2017标准进行复合材料轴向拉伸试验,发现模型预测的弹性模量与试验数据吻合良好,预测结果的误差为2.27%。研究针刺C/C编织复合材料的细观结构可为后续复合材料细观结构的设计和力学性能的探讨提供依据。

2024 年 04 期 v.50;No.272 ; “纺织之光”应用基础研究项目(J202202);; 国家发改委重大技术装备攻关项目(2102-320905-89-05-514710)
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新型生物基亚胺固化剂及其固塑性复合材料的性能

盛国梁;宁娜;周刚;于亮亮;魏毅;

鉴于汽车制造中热固性树脂基复合材料不溶不熔,回收再利用问题严峻,使用生物基香兰素和4,4-二氨基苯砜合成一种含有动态亚胺键的固化剂,将其用于固化环氧树脂,制备可重复成型可回收的新型固塑性复合材料。研究表明:该复合材料具有优异的力学性能,拉伸强度和拉伸模量分别为670 MPa和29 GPa,弯曲强度和弯曲模量分别为752 MPa和27 GPa,短梁剪切强度为55 MPa;与复合材料BAC 449相比,不仅具有更优异的力学性能,而且阻燃性能达UL-94 V-0级;由于该固塑性复合材料中含有动态亚胺键,树脂可以被降解,进而实现回收利用,符合低碳环保的发展方向,在新能源汽车领域具有广泛的应用前景。

2024 年 04 期 v.50;No.272 ;
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功能材料

聚苯胺与氧化钨二水合物双波段电致变色复合薄膜制备及性能

谢鸿杰;范苏娜;张耀鹏;

聚苯胺(PANI)是一种导电性能优越的高分子材料,被广泛应用于电致变色或超级电容器等领域。在可见光波段(400~780 nm),它表现出优异的电致变色效果,但对于近红外波段(波长大于780 nm)的调控能力有限,控温能力仍有待提高。为提升PANI在近红外波段的调控能力,将氧化钨二水合物(WO_3·2H_2O)阴极变色材料与PANI复合。采用旋涂法制备WO_3·2H_2O@PANI复合薄膜,并对其进行表面形貌分析与电致变色研究。结果表明WO_3·2H_2O@PANI复合薄膜在近红外波段的电致变色性能得到显著提升,并且与ITO玻璃表面结合力更佳。因此,该复合薄膜的电化学稳定性和光学稳定性均有较大提升。

2024 年 04 期 v.50;No.272 ; 上海市青年科技启明星计划(22QA1400400);; 2022年东方英才计划领军项目(No.152)
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磷脂改性镓基金属-有机框架的制备及其抗菌性能研究

崔康乐;余诺;陈志钢;

抗生素的滥用会加速细菌进化并产生超级耐药菌,因此急需开发新型高效的非抗生素基抗菌剂。以氯化镓(GaCl_3)和四(4-羧基苯基)卟啉(Tetrakis(4-carboxyphenyl)porphyrin, TCPP)为原料,通过自组装法制备了具有镓离子和光动力双重抗菌活性的Ga-TCPP框架(Frameworks)材料(GaTF)。利用卵磷脂(Phosphatidyl cholines, PC)进行表面改性,得到良好生物相容性的GaTF@PC。GaTF@PC在655 nm光源照射下可有效产生单线态氧,并在磷酸盐缓冲液中逐渐解离,从而释放出Ga~(3+)。以大肠埃希菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)为实验菌种研究了材料浓度、光照强度对抗菌性能的影响。抗菌实验结果显示,GaTF@PC的抗菌效果与材料浓度和光照强度呈正相关。当材料浓度为30μg·mL~(-1)时,经光强为100 mW·cm~(-2)的655 nm光源照射10 min后,对E.coli和S.aureus的抗菌率均达99%以上,具有良好抗菌效果。

2024 年 04 期 v.50;No.272 ; 国家重点研发计划(2021YFA1201304);; 上海市科学技术委员会(20DZ2254900)
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化学接枝聚乙二醇单甲醚的氧化石墨烯/聚丙烯相变材料

赵唯栋;谢明;包建坤;姚锋华;陈龙;孙俊芬;

在聚乙二醇单甲醚(MPEG)中引入具有三嗪环结构的2-氨基-4,6-二氯-1,3,5-三嗪(ADCT),将MPEG的-OH接枝在ADCT的三嗪环4、6位制备具有三嗪环结构的MPEG(ADMT),然后负载于载体材料氧化石墨烯(GO)得到定形相变材料(FSPCM),利用双螺杆挤出机将FSPCM与聚丙烯(PP)熔融共混,制备FSPCM质量比为5%、10%、15%的PP/FSPCM共混材料,并采用~1H NMR、FT-IR、DSC、热台测试等试验手段对ADMT、FSPCM、PP/FSPCM共混材料进行表征。研究结果表明:FSPCM结晶焓值为96.1 J·g~(-1),在250℃下仍保留较好的定形效果。10%质量比的PP/FSPCM相变焓值为9.10 J·g~(-1),焓值效率为60.7%。

2024 年 04 期 v.50;No.272 ;
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碱溶性聚酯/碳酸钙/聚酯(COPET/CaCO_3/PET)多孔纤维制备及性能研究

赵艳娇;刘蕴莹;宋若晨;潘茹男;李君美;刘丽芳;

采用自制的碱溶性聚酯/碳酸钙(COPET/CaCO_3)母粒与聚酯(PET)母粒,经熔融纺丝实现对传统PET纤维的改性,结合单因子控制变量法优选碱酸处理制备COPET/CaCO_3/PET多孔纤维的最佳工艺参数,并对纤维性能进行测试与表征。结果表明,当NaOH质量分数为4%、HCL质量分数为3%时,纤维具有较好的表观形态和孔隙结构。在最优处理条件下,纤维内部含有较多分布均匀的孔隙,孔径主要集中分布在15~54 nm。此时,纤维的断裂强度、线密度、比表面积和熔融温度分别为1.29 cN/dtex、4.84 dtex、5.527 3 m~2/g和253.85℃。

2024 年 04 期 v.50;No.272 ; 国家重点研发计划课题(2018YFC2000905)
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新型甲基功能化共价有机框架材料的制备及二氧化碳吸附性能

陈田;郑琦;王连军;江莞;

为提高共价有机框架(COFs)材料的结晶度,从而提高其在气体吸附领域的应用,使用2,5-二甲基对苯二甲酰肼(Th-(Me)_2)与2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪(TFPT)作为构筑单元,采用溶剂热法成功合成新型甲基功能化COF材料(COF-Th-Me)。利用粉末X射线衍射、红外光谱、固体核磁共振碳谱、氮气吸附-脱附和热重分析等方法,结合理论模拟对COF-Th-Me结构性质进行研究,并对其二氧化碳吸附性能进行分析。结果表明,与无甲基功能化COF(COF-Th)相比,COF-Th-Me的结晶度明显提高,结构表现为AA堆积结构(加权图形方差因子R_(wp)=2.00%,图形方差因子R_p=1.53%),具有较高的热稳定性。COF-Th-Me在273 K和0.1 MPa条件下,对二氧化碳气体的吸附量达到了27.6 cm~3/g,由此可知其在气体吸附领域具有潜在应用价值。

2024 年 04 期 v.50;No.272 ; 中央高校基本科研业务费专项资金(2232020A-02)
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生物医用纺织品

静电植绒促凝血织物的构建及其性能评价

秦思瑜;陈诗萍;毛吉富;王璐;

通过多巴胺原位聚合改性,显著提高传统医用纤维的导电性,结合静电植绒技术构建PET@PDA植绒织物;采用响应面法优化植绒工艺参数,建立了植绒工艺参数和植绒密度、植绒比表面积的回归模型;系统评价PET@PDA植绒织物的表观形貌、力学性能、细胞相容性和血液相容性。研究结果表明:PET@PDA10-2植绒织物的植绒垂直取向度高、孔隙率大、压缩回复性能优异,在50%应变下的压缩回复率98.10%;同时还具有良好的细胞相容性、血液相容性及优异的促凝血能力。因此,所制备的PET@PDA静电植绒织物在止凝血材料方面具有一定的应用潜力。

2024 年 04 期 v.50;No.272 ; 111计划(BP0719035)
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超声协同SDS-Na_2CO_3提取丝素蛋白及高强韧纳米纤维膜的制备与细胞相容性研究

牛佳杰;寿万;刘雍;

为解决提取过程中丝素蛋白极易受损的问题,提出以Na_2CO_3和表面活性剂SDS(十二烷基磺酸钠)的复合体系为脱胶剂,再结合超声处理的一体化天然蚕丝脱胶方案。采用该方案所得丝素蛋白纤维表面更加光洁平整,纤维损伤显著减少;相比传统的100℃碱液脱胶(30 min完全脱胶),该方案在75℃下仅用10 min即完成脱胶。以该方案所得脱胶纤维为原料,通过静电纺丝技术制备丝素蛋白纳米纤维膜,所得纤维膜经乙醇处理后,β折叠链片晶含量增至49.58%,展现出高达5.27 MPa的断裂应力和123.49%的断裂应变。在5 d的细胞培养试验中,丝素蛋白纳米纤维膜支持细胞的黏附、铺展和增殖,表现出良好的细胞相容性。这些研究成果将为制备高性能丝素蛋白纳米纤维膜提供解决方案,并有望推动丝素蛋白材料在生物医用领域的进一步应用和发展。

2024 年 04 期 v.50;No.272 ;
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基于纹影成像技术的可视化口罩密合性检测装置的设计与应用

管晓宁;韩佳祥;林婧;任祥岭;高晓东;王璐;

口罩佩戴不当造成的泄漏会显著降低口罩的有效性。现有的口罩密合性测试结果仅判断佩戴口罩过程中是否存在气体泄漏,但无法精确指出气流泄露部位,也不能实时调整口罩佩戴方式。为此,利用纹影成像技术设计口罩密合性检测装置。该技术利用气流对光波的扰动,将肉眼看不到的气流变化转化为可见的图像,从而实现气流的可视化。利用口罩密合性检测装置可观测不同口罩、不同佩戴个体下的口罩气流泄露情况,同时测量泄露气流的纹影面积。使用该装置测试头模或真人佩戴口罩时的密合性,结果显示:头模佩戴医用外科口罩时泄露气流的纹影最明显;不同个体佩戴同类口罩时泄露气流也存在纹影差异。采用医用外科口罩对装置有效性进行验证,数据显示正确佩戴口罩时口罩边缘气流泄漏率为36.83%。

2024 年 04 期 v.50;No.272 ; 上海市科学技术委员会科技计划项目(20411950104);; 国家卫健委卫生发展研究中心项目;; 111计划(BP0719035);; 东华大学纺织学院研究生课程示范项目
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综述

高性能碳纳米管复合纤维的研究进展

赵振全;商春航;张乐;王晓东;郑婷;

碳纳米管纤维(CNTF)作为碳纳米管(CNT)的一维宏观组装材料,具备将CNT在纳米尺度上的独特物理和化学性能转化到宏观尺度上的巨大潜力。理论上,通过对CNT进行有效的连接以及“自下而上”的整合组装,其卓越的力学、电学和热学性能可以从微观层面传递到宏观纤维。然而,实际中由于CNT在宏观组装时排列不理想、堆积密度低以及存在孔洞等结构缺陷,阻碍了性能从纳米尺度到宏观材料的有效传递。近年来,CNT复合纤维的开发为克服这些结构缺陷、促进性能传递带来了希望。综述了近年来CNT复合纤维的研究进展,包括纳米材料/CNT复合纤维、聚合物/CNT复合纤维、金属/CNT复合纤维以及陶瓷/CNT复合纤维的制备方法,并讨论了复合纤维性能的国内外研究现状。特别关注了CNT复合纤维在强度、导电性和耐热性等方面的性能提升。最后,对CNT复合纤维的发展趋势进行了展望。

2024 年 04 期 v.50;No.272 ; 国家自然科学基金青年科学基金项目(52303037);; 黑龙江省自然科学基金联合引导项目(LH2021E031)
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光致变色纺织品制备技术的研究进展

程沛闻;刘茜;孙晗晗;

光致变色纺织品因迅速的光响应性和反应可逆性等特质,在时尚和智能纺织品领域应用前景广泛。概述光致变色材料的变色原理和分类,探讨光致变色纺织品制备方法(直接接枝、染色及印花、纺丝、层层自组装、微胶囊法)的最新进展,并总结各种方法的优缺点。直接接枝法可精确控制材料用量,但部分方法需要专业技术和设备;染色及印花法简便经济,适用于大规模生产,但染料易褪色且可能污染环境;纺丝法将光致变色物质纺入纤维,但制备过程复杂;层层自组装法可精确控制材料结构,提高稳定性,但制备周期长且繁琐;微胶囊法可有效隔离材料,提高稳定性,具有量产潜力,可用于开发智能纺织品。最后,简要介绍光致变色纺织品在光信息储存和太阳紫外线检测等领域的应用进展。

2024 年 04 期 v.50;No.272 ; 上海市重点课程建设项目(s202309002)
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《东华大学学报(自然科学版)》征稿简则

<正>《东华大学学报(自然科学版)》是中华人民共和国教育部主管、东华大学主办的以纺织纤维材料及相关学科为特色的中文学术期刊。本刊为中文核心期刊(《中文核心期刊要目总览》,即北大核心)和中国科技核心期刊(《中国科技期刊引证报告(核心版)》),入选了《纺织领域高质量科技期刊分级目录(2022版)》(T2级),多次荣获上海市高校优秀科技期刊、中国高校优秀科技期刊等荣誉。

2024 年 04 期 v.50;No.272 ;
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