丙纶表面沉积纳米薄膜的原子力显微镜分析

采用低温磁控溅射技术在丙纶(熔喷法非织造布)表面沉积铝、氧化锌和聚四氟乙烯纳米薄膜,用原子力显微镜观察纤维基材及三种纳米薄膜沉积在纤维表面的微观结构,为进一步对聚合物纤维材料磁控溅射功能化加工的工艺参数优化调整,以及对沉积材料在纤维表面的结合机理的研究提供理论依据。通过对原子力显微镜图像分析发现,丙纶(熔喷法非织造布)表面比较平滑,而丙纶长丝的表面则成一定的周期性条纹状结构;低温磁控溅射技术在丙纶(熔喷法非织造布)表面构建的功能性纳米薄膜随着沉积材料的不同,其在纤维表面的聚集形态不同。铝和氧化锌在纤维表面形成纳米颗粒状结构,而高分子材料聚四氟乙烯则形成纳米条带状形貌。分析和测量了金属颗粒和聚四氟乙烯条带的尺寸。     

沉积铝纳米结构薄膜非织造布的制备和导电性

采用磁控溅射技术在涤纶纺粘非织造布表面制备了铝纳米结构薄膜。运用扫描电镜和原子力显微镜对溅镀后的非织造布表面形貌进行了分析,并对其导电特性进行了测试。结果表明经过溅镀的非织造布仍保持良好的纤维网络结构和孔隙特征;随着沉积时间的延长,非织造布表面铝纳米结构薄膜的致密性、均匀性越来越好,并呈连续覆盖纤维表面的状态,导电性能逐渐提高;当镀层厚度达到100nm时,非织造布电阻为4～6Ω/cm,导电性达到最好。     

磁控溅射制备纳米结构银抗菌非织造布

采用磁控溅射技术在丙纶基非织造布表面沉积0.5~3 nm厚的纳米结构银薄膜,实现纺织材料表面抗菌功能化。采用振荡烧瓶法,测试了非织造布基纳米银薄膜样品的抗菌性能;同时利用原子力显微镜(AFM)分析了纳米银薄膜的表面形态。结果表明,随着纳米结构银薄膜厚度的增加,样品的抗菌效果逐渐增强。从纳米银薄膜表面形态结构可以看出,纳米结构银薄膜由极其微小的均匀性较好的粒子组成,基本呈连续覆盖状态,随着溅射时间的延长,纳米银颗粒粒径呈增大趋势。     

磁控溅射制备稀土激活TiO2复合抗菌非织造布

 采用低温射频磁控溅射技术在PET基非织造布表面沉积TiO2与稀土Nd的纳米结构复合薄膜,以宽化纳米TiO2的吸收光谱,使其在可见光照射的情况下具有较好的抗菌效果,实现纺织材料表面的抗菌功能化。利用振荡烧瓶法分别测试了TiO2薄膜、稀土Nd薄膜以及TiO2与稀土Nd复合薄膜的抗菌性能。实验结果表明:在纳米TiO2薄膜中掺杂一定量的稀土Nd可有效提高其抗菌性能。XRD、AFM等测试结果表明,PET非织造布基材上沉积的纳米结构TiO2/Nd复合薄膜为结晶度较好的锐钛矿型TiO2,生长模式是多层生长形式。     

磁控溅射制备稀土激活TiO2复合抗菌非织造布

采用低温射频磁控溅射技术在PET基非织造布表面沉积TiO2与稀土Nd的纳米结构复合薄膜,以宽化纳米TiO2的吸收光谱,使其在可见光照射的情况下具有较好的抗菌效果,实现纺织材料表面的抗菌功能化.利用振荡烧瓶法分别测试了TiO2薄膜、稀土Nd薄膜以及TiO2与稀土Nd复合薄膜的抗菌性能.实验结果表明:在纳米TiO2薄膜中掺杂一定量的稀土Nd可有效提高其抗菌性能.XRD、AFM等测试结果表明,PET非织造布基材上沉积的纳米结构TiO2/Nd复合薄膜为结晶度较好的锐钛矿型TiO2,生长模式是多层生长形式.     

丙纶基纳米金属薄膜的导电性能

采用真空射频磁控溅射技术,在不同规格的丙纶热轧纺粘非织造布表面沉积不同金属的功能性纳米薄膜。测试结果表明,纺织材料表面沉积纳米银金属薄膜的导电性较之其它金属好,且银纳米薄膜在10 nm时呈现半导体性能,在100 nm时呈现最佳导电性能。原子力显微镜(AFM)分析该纳米结构表面镀层形貌发现,不同纺织材料对沉积纳米金属后的导电性有一定影响。     

非织造布表面沉积ZnO薄膜的AFM和透光性分析

运用射频磁控溅射在非织造布基材上生长ZnO纳米结构薄膜。用原子力显微镜(AFM)分析了射频磁控溅射工艺参数(功率、压力、时间)对ZnO透明薄膜微结构的影响,并用分光光度计分析了样品的透光率。结果表明:随着沉积时间的延长,非织造布表面ZnO纳米结构薄膜的致密性、均匀性越来越好;较高的溅射功率加速了晶粒生长,但不易太大;过大的工作气压使ZnO颗粒形状逐渐变差;经ZnO镀层处理的非织造布对紫外光的吸收能力随着镀膜厚度的增加逐渐增强。     

磁控溅射Ag/ZnO纳米薄膜涤纶织物的制备及其性能

为探讨织物结构对表面沉积纳米复合薄膜形貌及性能的影响,采用直流射频共溅法,以不同组织结构纯涤纶织物为基材,分别以金属银(Ag)与锌(Zn)为靶材,制备Ag/ZnO纳米薄膜。对表面沉积Ag/ZnO薄膜的涤纶织物的形貌结构,沉积颜色、防紫外线性能及电磁屏蔽性能进行表征。实验结果表明:非织造布表面薄膜颗粒分布较为均匀,机织布表面纳米颗粒最不平整,针织布表面纳米颗粒粒径较小,并存在部分团簇颗粒;试样表面Ag衍射峰较明显,但ZnO依然以非晶态形式存在;针织布表面沉积Ag/ZnO薄膜后,其明度最小,颜色较暗;以非织造布为基材的试样其防紫外线性能及电磁屏蔽效果最明显。     

涤纶基布磁控溅射铜膜及其电磁屏蔽性能

以不同组织结构的涤纶织物为基材,采用射频磁控溅射技术沉积纳米铜膜,研究织物结构对金属薄膜表面形貌、粗糙度和晶态结构的影响,并测试分析了表面磁控溅射纳米铜膜的涤纶织物电磁屏蔽性能。结果显示,非织造布、纳米纤维膜表面沉积的纳米铜膜颗粒平均粒径及其表面的粗糙度值较大,Cu(111)晶面上结晶度较高;在孔隙率较小且纤维紧密连接的非织造布表面沉积纳米铜膜,其纤维表面形成连续导电网络,表现出优良的屏蔽效果。     

涤纶基材表面银/铜薄膜制备及其性能

为探索涤纶基Ag/Cu薄膜结构及性能,采用直流和射频共溅法,以不同组织结构纯涤纶织物为基材,金属银和铜为靶材,制备纳米薄膜。借助场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、光电子能谱仪、织物感应式静电仪、纺织品防紫外线性能测试仪和电磁防辐射性能测试仪对试样表面薄膜形貌及结构、抗静电、防紫外线、电磁屏蔽性能进行表征。结果表明:非织造布表面薄膜均匀连续,机织布表面纳米颗粒直径较小,针织布表面颗粒分布较为连续,但仍然存在部分岛状颗粒;试样表面Cu(111)、Cu(200)、Ag(111)和Ag(200)衍射峰均不明显,结晶度低;纳米薄膜没有被氧化,以单质形式存在;以非织造布为基材的试样其抗静电、抗紫外线、电磁屏蔽性能最优,针织布最差。     

等离子体预处理对丙纶基材溅射银薄膜的影响

采用磁控溅射技术,在丙纶(PP)非织造布基材表面沉积厚度为0.5～2 nm的银薄膜,研究氩等离子体预处理对PP基材沉积银薄膜后表面形貌和抗菌性能的影响.原子力显微镜(AFM)分析表明,经氩等离子体处理后的纤维表面有明显的刻蚀痕迹,沉积的银粒子分布均匀、不易团聚;X射线能潜仪(EDX)分析表明.经氩等离子体预处理后,PP非织造布表面沉积的银粒子总量增加,表面沉积1nm厚的银薄膜,对大肠肝菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别达到99.96%和100%.     

偕胺肟化SiO2/聚丙烯腈复合纤维膜的制备及其性能

为构筑具有特殊表/界面性能的膜材料,利用静电纺丝技术制备SiO₂/聚丙烯腈(PAN)复合纤维膜,然后经盐酸羟胺偕胺肟化处理赋予其超亲水及水下超疏油性能。借助场发射扫描电子显微镜、X射线能谱仪、傅里叶变换光谱仪及接触角测试仪等分析了纤维膜的微观形貌、结构和表/界面性质。结果表明:偕胺肟化改性后纤维膜表面有絮状物包覆,盐酸羟胺改性液最佳质量浓度为35~40 g/L,最佳改性温度为60 ℃,偕胺肟化SiO₂/PAN纤维的平均直径为275 nm;改性后纤维膜表面Si和O元素质量分数为2.13%和6.60%,SiO₂锚固在PAN纤维膜表面,且SiO₂/PAN偕胺肟化成功;相比PAN纤维膜,SiO₂/PAN纤维膜在60 ℃偕胺肟化后水润湿时间由5.4 s缩短到0.5 s,且水下油接触角达到(165.2±1)°;偕胺肟化纤维膜断裂强度达4.1 MPa,可满足油水分离的基本要求。     

ES纤维与无纺织物含硅亲水油剂制备和性能研究

为研制性能优异的ES纤维亲水油剂,通过研究聚醚硅油的HLB值与其水溶液表面张力、在PE薄膜上的动态接触角以及整理后ES无纺布的多次透水时间的关系,选取聚醚硅油S440与表面活性剂复配,探讨不同HLB值下油剂多亲性能的表现。结果表明:在聚醚硅油的HLB值为8~13范围内,其临界表面张力(γCMC)、临界胶束浓度(CMC)均与HLB值呈正相关,而多次渗透性与HLB值呈负相关,此外HLB值为11.1的聚醚硅油表现出最佳铺展性能;含硅亲水油剂的多次亲水性能随油剂整体HLB值的增加而下降,其中经HLB值较低的1-A纺丝油剂整理后的ES无纺布具备快速和持续渗透性能,其第一次渗透时间小于1.5 s,第2次至第5次渗透时间小于5 s。另外该无纺布同时具备合适的返湿量(0.10 g)和表面比电阻(2.59×108Ω·cm),基本满足卫生用品覆面材料的指标要求。     

不同亲水型热风非织造材料对纸尿裤面层性能影响初探

为开发干爽舒适型纸尿裤面层,选用由3种规格、不同亲水性的双组分纤维组成的5种热风非织造材料作为面层,对它们的力学性能、透气性能、蓬松性能、穿渗性能等进行测试和分析。结果表明:对热风非织造材料进行打孔或压花处理有助于提高材料的透气性能和蓬松性能,缩短穿渗时间,但也会在一定程度上降低材料的柔软性和纵向断裂强力,增加回渗量;单次亲水型热风非织造材料面层的3次穿渗时间高于多次亲水型热风非织造材料面层,多次亲水型热风非织造材料面层的回渗量大于单次亲水型热风非织造材料面层,混合型热风非织造材料面层的穿渗时间和回渗量都介于二者之间。     

磁控溅射镀银非织造布电磁屏蔽效能

以PET纺粘非织造布为基材,用磁控溅射真空镀膜技术在基材上沉积不同厚度的纳米结构银薄膜,采用X射线能谱分析方法分析了镀膜织物表面的元素性质以及元素成分随薄膜厚度变化的情况,并参照ASTM D4935-99测试了它们的电磁屏蔽效能.结果显示,当薄膜厚度大于50 nm时,才能在基材表面形成连续态,织物表面基本被银原子覆盖;沉积有银膜的非织造布获得了一定的抗电磁辐射性能,而且随着薄膜厚度的增大,非织造布对各个波段电磁波的屏蔽效能随之增大,薄膜厚度达到100 nm时,其SE值达到了28dB左右,获得了较好的屏蔽效能.     

雷达伪装用含碳纤维非织造布的开发

介绍了一种用聚丙烯腈基碳纤维、低熔点涤纶纤维和普通涤纶短纤维制作的雷达伪装用非织造布絮片。使用不同质量比的碳纤维和涤纶纤维混合梳理铺层,利用热风法非织造布絮片制作技术制作非织造布,并对其中的碳纤维进行了表面绝缘处理,对所得到的产品的微波吸收性能进行了检测。结果发现,随着碳纤维含量的变化,材料对于8-18GHz电磁波的吸收能力也逐渐变化。当碳纤维含量从100％到0％逐渐变化时,其对雷达波的吸收能力先是缓慢增加,当含量10％左右时,达到最大值,之后,随着碳纤维含量的进一步减少,其吸收能力急剧下降。     

用等离子改性方法提高非织造材料功能

介绍一种运用等离子处理来改善非织造材料表面性能的新方法。采用聚酯(PET)非织造材料作为处理基材,通过扫描探针显微镜(SPM)、扫描电子显微镜(SEM)和环境扫描电子显微镜(ESEM)对非织造材料进行微观结构的观察,得到PET非织造材料表面形貌和化学成分在处理前后发生变化的结果,进而说明了等离子改性在非织造材料表面的改性处理中具有广阔的前景。     

纺丝成网技术及其产品的最新进展

传统纺丝成网生产已步入高附加值,功能性、耐用性纺粘非织造布产品受到人们的关注。纺丝成网技术在快速高效、复合功能、生产弹性以及革新性技术的开发和使用方面取得了长足的进步。本文介绍了部分耐用性纺粘非织造布新产品的性能和应用状况,包括高比表面积产品、弹性纺粘非织造布产品、异形截面纤维产品、生物基聚合物产品、超细纤维纺粘非织造布产品等,希望能为高附加值纺丝成网非织造产品的开发提供一些参考和借鉴。     

TiO2/MIL-88B(Fe)/聚丙烯复合熔喷非织造材料的制备及其性能

为使聚丙烯(PP)熔喷非织造材料功能化,扩大其在水处理方面的应用,以2,4-对苯二甲酸、六水合三氯化铁、纳米氧化钛为原料,PP熔喷非织造材料为基材,首先通过浸渍工艺预处理基底材料,再通过溶剂热法在PP熔喷非织造材料基材上负载金属有机框架材料TiO₂/MIL-88B(Fe),制备了TiO₂/MIL-88B(Fe)/PP复合熔喷非织造材料。借助红外光谱、X射线衍射及孔径分析对TiO₂/MIL-88B(Fe)/PP复合熔喷非织造材料的结构与性能进行了表征。结果表明TiO₂/MIL-88B(Fe)成功负载在PP熔喷非织造材料表面。在可见光照射条件下,TiO₂/MIL-88B(Fe)/PP复合熔喷非织造材料对甲基蓝、酸性橙7及酸性红73这3种染料的降解率均达到80%以上,其中对甲基蓝的降解率可达86%,对较难降解的罗丹明B的降解率也达到了59%。在重复使用5次后,复合熔喷非织造材料对甲基蓝降解率均在70%以上,性能较稳定。