棉织物表面的超疏水功能改性整理与性能表征

采用新的方法制备超疏水棉织物,突破了传统使用额外纳米粒子构造粗糙表面结构制备超疏水纺织品的局限性。首先采用有机硅树脂在织物表面形成一层疏水性薄膜,然后借助硅树脂的黏附性将十八胺牢固地固着在织物表面,以此达到构造粗糙表面结构和降低织物表面能的目的。实验结果表明,整理后的棉织物与水的接触角高达154.4°±0.6°,经、纬向强力分别下降了6.2%和8.3%,而白度增加了1.3%。棉织物表面经过30次机械摩擦后,其接触角为151.5°±0.4°。最后对改性前后棉织物的表面形貌和超疏水机理进行了深入分析。     

硼化钛耐磨涂层对织物性能的影响

硼化钛具有较高的硬度和良好的耐磨性,而有机硅树脂的成膜性、疏水性、光泽性、耐刮擦性以及耐腐蚀性能皆优异。将硼化钛与有机硅树脂混合制成耐磨涂层,浸渍、喷涂于棉织物及涤纶织物表面,测试其一系列物理力学性能。实验结果表明,硼化钛可以显著提高棉织物和涤纶织物的耐磨性能;有机硅树脂含量的增加直接影响涂层织物耐磨性能的提高,涂层织物拉伸断裂强力的提高以及涂层织物疏水性能的提高;当有机硅树脂质量分数低于50%时,涤纶织物的耐磨性能远高于棉织物,当有机硅树脂质量分数高于75%时,棉织物的耐磨性能高于涤纶织物;有机硅树脂质量分数为75%的涂层棉织物疏水性能最优,水接触角达到143.4°;有机硅树脂质量分数为100%的涂层涤纶织物疏水性能最优,水接触角达到152.1°。     

基于纤维素纳米纤维的超疏水涂层制备研究

采用简单的浸涂法制备具有优异自清洁性能和良好耐久性能的超疏水涂层。基于纤维素纳米纤维(CNF)与低表面能物质聚二甲基硅氧烷(PDMS),以棉织物为基底制备了超疏水涂层,实现了棉织物表面功能化。通过单因素实验分别研究不同浓度CNF以及不同浓度PDMS对涂层疏水性的影响,并采用红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)等对超疏水涂层进行了测试表征。CNF和PDMS在棉织物表面牢固结合,成功制备了耐久超疏水涂层。SEM结果显示,与纯PDMS涂层相比,CNF构筑了超疏水涂层所需的微观粗糙结构,为超疏水涂层的制备提供了有利条件。当PDMS浓度为4%,CNF浓度为4%时,超疏水涂层的水滴接触角(WCA)达159.2°,水滴滚动角(WSA)为4.3°。耐摩擦测试结果显示,经过40次砂纸摩擦之后涂层的水滴接触角仍达150.3°,具有超疏水性能,说明PDMS为涂层提供低表面能的同时,也具有良好的粘结性能进而提高了涂层的耐久性能。采用CNF和PDMS在棉织物表面成功制备了耐久超疏水涂层,同时实现了优异的自清洁、防水抗污性能,并且具有良好的耐久性能。     

疏水棉织物的制备及其表征

利用钛酸四丁酯水解、缩聚的特性制备了凝胶,用乙醇稀释后整理到棉织物上,织物表面粗糙度明显增大;再利用十八烷基胺的长链烷基降低了棉纤维的表面能量,得到了接触角为142°的疏水棉织物,织物的耐静水压及耐淋水性能也有明显提高。粗糙整理和降低表面能量整理都采用了轧-烘-焙工艺,处理工艺简单,对设备无特殊要求。     

新型导电胶的研究 (Ⅲ)导电胶中铜表面的防氧化研究

低价格、耐金属迁移的铜粉或镀银铜粉导电胶研究和开发越来越受到工业界重视，但铜粉或裸露铜表面的易氧化性却是制约其应用的一大难题。本实验以球磨镀银铜粉为原料，用具有给电子性的胺类化合物为络合剂与镀银铜粉表面裸露的铜部分络合，同时添加电子受体化合物，形成电荷转移络合物，这样得到的导电粉不仅初期导电性高且耐湿性好。     

Kevlar织物化学镀掺钨镀银层

应用“非刻蚀-无钯活化”法对Kevlar织物进行表面改性,化学镀制备掺钨镀银层。采用多种表征方法测试掺钨镀银层的结构、形貌和成分,分别用四探针法、Na₂S全浸及超声实验研究掺钨镀银层Kevlar织物的导电性能、抗硫变色性能以及银层/纤维结合性能。研究结果表明:纳米尺寸银颗粒均匀镶嵌在Kevlar纤维表层,形成活化中心;随后,均匀且致密的掺钨镀银层被制备,该镀层显示晶态结构,W以WO₃和Ag₂WO₄的形式存在,该镀层呈现优异的导电性能和结合力。与纯银镀层相比,掺钨镀银层具有更优异的抗硫变色性能。     

石墨烯涂层棉织物的制备及性能研究

以氧化石墨烯为原料、L-抗坏血酸为还原剂,采用化学还原法通过多次浸渍-还原过程,制备了涂层次数不同的石墨烯涂层纯棉织物,并分别命名为C-GO、C-1RGO、C-2RGO、C-3RGO。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)及傅里叶变换衰减全反射红外光谱分析(FTIR-ATR)对织物进行表征,分析氧化石墨烯的还原程度。结果表明,首次浸渍于氧化石墨烯分散液后,纤维表面附着少量氧化石墨烯,随着浸渍-还原过程的进行,纤维表面完全被石墨烯片层包覆且包覆均匀。导电性测试结果显示,石墨烯涂层棉织物具有较好的导电性,且随着还原次数的增加,导电性逐渐变得更好;多次还原后,织物表面C/O原子比例逐渐升高,还原程度加剧,进而证明织物导电性得到改善。     

含氟丙烯酸酯乳液的制备及对棉织物的整理与应用

采用乳液聚合法合成了含氟丙烯酸酯乳液(FP),并结合溶胶凝胶法制得的SiO_2,通过浸渍-固化法涂覆到棉织物上,成功制备了具有超疏水性能的棉织物。利用红外光谱、扫描电镜、原子力显微镜、粒度分析、差示扫描量热分析、热重分析及接触角(CA)等测试手段研究了高聚物的结构形貌和热稳定性,讨论了摩擦及皂洗对织物疏水性的影响,随后考察了织物在整理前后的防紫外性能、白度、透气性、折皱回复角及断裂强力等性能的变化。结果表明,FP及SiO_2/FP整理后的棉织物均具备超疏水能力,且SiO_2/FP整理织物(CA=157°)比FP整理织物(CA=153°)的疏水性好,说明硅溶胶先对棉纤维表面进行粗糙化处理再附载FP提高了其疏水性。经多次水洗或摩擦后织物仍能保持较好的疏水效果,而且整理前后棉织物物理力学性能变化不大,不会影响棉织物的服用性能。     

含氟丙烯酸酯乳液的制备及对棉织物的整理与应用EI北大核心CSCD

采用乳液聚合法合成了含氟丙烯酸酯乳液(FP),并结合溶胶凝胶法制得的SiO_2,通过浸渍-固化法涂覆到棉织物上,成功制备了具有超疏水性能的棉织物。利用红外光谱、扫描电镜、原子力显微镜、粒度分析、差示扫描量热分析、热重分析及接触角(CA)等测试手段研究了高聚物的结构形貌和热稳定性,讨论了摩擦及皂洗对织物疏水性的影响,随后考察了织物在整理前后的防紫外性能、白度、透气性、折皱回复角及断裂强力等性能的变化。结果表明,FP及SiO_2/FP整理后的棉织物均具备超疏水能力,且SiO_2/FP整理织物(CA=157°)比FP整理织物(CA=153°)的疏水性好,说明硅溶胶先对棉纤维表面进行粗糙化处理再附载FP提高了其疏水性。经多次水洗或摩擦后织物仍能保持较好的疏水效果,而且整理前后棉织物物理力学性能变化不大,不会影响棉织物的服用性能。     

前处理工艺对涤纶纤维化学镀银的影响

采用化学法在涤纶纤维表面镀银制备涤纶导电纤维,探讨了前处理工艺对涤纶纤维表面形貌及性能的影响。通过扫描电镜对经过粗化、敏化和活化工序后的纤维表面形貌进行分析,重点研究了敏化、活化工艺中各因素对镀银涤纶纤维导电性能及增重率的影响,并确定了涤纶纤维化学镀银的最佳前处理工艺参数。结果表明,前处理工艺对纤维化学镀银效果有着显著的影响,经过最佳前处理工艺制备的涤纶纤维化学镀银后的电阻率仅为1.6×10-2Ω·cm,导电性能优于未经前处理工艺的镀银涤纶纤维。     

超疏水耐水洗的pH响应性聚苯胺变色织物

采用一种表面存在大量微/纳米裂纹、 横截面为十字型异型纤维的涤棉混纺织物作为基底, 以全氟壬烯氧基苯磺酸钠(OBS)作为掺杂剂, FeCl₃为氧化剂, 通过原位化学氧化法制备得到了具有超疏水性能和耐水洗的聚苯胺/涤棉复合导电织物(PANI/CPCCT), 研究了pH对PANI/CPCCT的影响。结果表明, 该导电织物的水接触角最高可达162°, 在碱性条件下仍具有良好的导电性能和疏水性, 并且其颜色也随着pH从1增大至14而发生由墨绿色-蓝绿色-蓝黑色-褐色之间的可逆变化, 其浸润性可快速响应外界酸度的变化, 发生超疏水到超亲水的可逆转变, 具有良好的pH响应性。此外, PANI/CPCCT可耐受弱酸性溶液的洗涤, 并可通过在强酸溶液中浸泡而重复使用, 具有较强的应用性。这些优良的性能, 使其有望在开发酸度控制的浸润性开关、 自清洁织物、 酸度检测等方面获得应用。     

新型导电纤维织物制备成功

<正>据报道,香港理工大学的研究人员开发出了一种导电纤维织物制备的新方法。他们利用带负电的聚电解质改性聚甲基丙烯酸钠或聚丙烯酸钠,在纺织品表面引发原位自由基聚合,再利用化学方法在表面镀上金属,保证了纺织品出色的附着力性能和优异的洗涤耐久性。经验证,这种导电纤维纺织品在反复摩擦、拉伸和洗涤后,仍具有优异的机     

复合型导电纤维的制备及性能

选用实验室自制的白色导电Ti O_2熔融造粒制备导电母粒,然后通过复合熔融纺丝技术制备4种不同截面形貌的白色导电纤维,采用扫描电镜、X射线衍射仪和热重分析仪等对其结构和性能进行详细表征。通过与共混型导电纤维对比发现,4种复合型导电纤维的拉伸强度明显提高,同时纤维体积电阻率下降了3个数量级,复合纺丝能够有效提高纤维的综合性能;抗静电性能研究发现,织物抗静电性与纤维导电性不呈正比关系,但其与复合导电纤维中导电部分的尖锐程度和裸露表面积有一定关系:导电部分形貌越尖锐,裸露表面积越大,纤维抗静电性能越好;进一步研究表明,对称腰形复合型导电纤维综合性能最优,可应用于抗静电织物的制备。     

锌@聚吡咯/织物电极的制备与性能

为满足可穿戴智能纺织品微电子功能元件的供能需求,柔性储能器件成为研究的重点。电极是储能器件重要组成部分,决定了器件能量存储的大小。本文以导电镀银锦纶织物为基体,采用磁控溅射技术将金属锌(Zn)负载在织物表面,再通过化学聚合和电化学聚合两种方式构筑导电高分子聚吡咯(PPy)。分别对Zn@PPy/织物电极的表观形貌、电学性能和电化学性能进行评价,并探究化学聚合和电化学聚合PPy及磁控溅射时间对织物电极性能的影响。结果表明：采用磁控溅射镀技术可在织物表面实现Zn膜的均匀生长,表面方阻为1.51Ω;制备的Zn@PPy/织物电极比电容高达1 185 mF/cm²,是PPy/织物电极的4.21倍。该织物电极制备方法简单,在可穿戴纺织品微电子供能领域具有潜在的应用前景。     

镀银导电芳纶纤维的制备及其性能研究

为了制备一种高性能的导电纤维,采用自制金属化试剂(NaH-DMSO)对芳纶纤维进行粗化处理,通过化学镀技术制备镀银导电芳纶纤维。研究了镀液成分及工艺条件对化学镀银的增重率、表面电阻及镀层形貌的影响并得到了最佳工艺参数。经检测,以最佳工艺制备的镀银芳纶纤维的导电性优良,电阻为0.25Ω/cm,且强度损失小(<5%),断裂强力为44N。     

聚吡咯/银/聚多巴胺抗菌导电蚕丝织物的制备及性能研究

为制备具有抗菌和导电性能的柔性电子器件，将多巴胺在碱性有氧条件下聚合在蚕丝织物表面，以硝酸银和吡咯为原料，通过氧化还原反应生成银和聚吡咯，得到具有高效抗菌活性和导电性的聚吡咯/银/聚多巴胺蚕丝织物。采用红外光谱、扫描电镜和X射线衍射对聚吡咯/银/聚多巴胺蚕丝织物表面形貌和结构进行分析。测试其表面热稳定性能和疏水性能。此外，通过抑菌圈的方法测试其表面抗菌性能，发现聚吡咯/银/聚多巴胺蚕丝织物可快速杀死金黄色葡萄球菌和大肠杆菌。最后，利用四探针测试仪，探究了不同吡咯和硝酸银浓度对复合织物导电性能的影响。该蚕丝织物有望应用于柔性可穿戴电子器件和传感器等领域。     

无活化化学镀银涤纶纤维的制备及性能研究

采用不经活化处理步骤的无活化化学镀方法制备镀银涤纶纤维,分别用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及傅里叶红外光谱(FT-IR)对纤维镀层及成分进行表征分析。探讨了化学反应的可能机理并测试了镀银纤维的导电性能。结果表明,无活化预处理的化学镀方法适用于涤纶纤维化学镀银,能够快速催化化学镀银反应;通过测试分析,发现制得镀银导电纤维的表面形成了一层致密均匀的金属银层,使得纤维具有良好的导电性能。     

导电织物制备方法及应用研究进展

织物面料由于其优异的柔韧性及透气吸水特性,越来越多地被选择为柔性电子器件的衬底材料,并被广泛应用于可穿戴电子领域。其中如何实现普通织物具有导电性,并满足弯曲、拉伸,甚至洗涤状态下仍然保持电学稳定性,是各种织物基可穿戴电子器件的基础。本文首先综述了当前制备导电织物的各种方法,并依次展开论述,总结各方法的优缺点,指出导电织物研究中亟待解决的问题,主要包括实用性、舒适性、规模化、低成本等;最后对导电织物在柔性可穿戴电子中的应用进行了介绍,并对其未来发展趋势进行了展望。     

抗菌疏水棉织物的制备及性能研究

将卤胺化合物GHAPA和无氟疏水剂REPELLAN FF共浴整理棉织物,通过轧烘焙工艺制备出一种具有抗菌疏水性能的棉织物。探究了焙烘温度、浓度对织物含氯量和接触角的影响,确定出最佳整理工艺。采用SEM、FT-IR对整理后的棉织物进行表征,测试分析了整理后棉织物的强力、疏水性及抗菌性能。结果表明经过整理后织物的疏水角能够达到136°,具有良好的疏水性能;抗菌测试结果表明氯化后的棉织物具有优异的抗菌性能,在5 min内可杀死全部金黄色葡萄球菌,30 min内可杀死全部大肠杆菌。     

水溶性含氟聚合物杂化纳米SiO2制备超疏水材料及性能

为了减少有毒有机溶剂的使用,制备环境友好的水溶性超疏水材料。采用自由基聚合合成水性环氧树脂聚(甲基丙烯酸缩水甘油酯-无规-丙烯酸丁酯-无规-甲基丙烯酸羟乙酯(P(GMA-r-BA-r-HEMA)),经七氟丁酸(HFBA)与氨基纳米二氧化硅(SiO_2)杂化组装,以水为溶剂制备超疏水材料,在棉织物表面构筑超疏水表面。通过改变氨基纳米SiO_2的含量,探究棉织物的疏水性能和耐溶剂性能。研究结果表明,当接枝含氟量一定时,随着氨基纳米SiO_2含量的增加,超疏水处理棉织物的超疏水效果越好。经该超疏水材料浸渍改性的棉织物,有良好的疏液效果,水接触角为(150±2)°,耐久时间为83 min,具备很好的耐溶剂性,能耐受水洗涤、超声和NaCO_3溶液洗涤。