丝/毛混纺纱的导电处理及性能研究

开发智能纺织品是传统纺织产业升级的途径之一,以导电纱线制备导电织物是最为常见的一种,文章采用聚吡咯导电高分子材料进行导电纱线的制备开发。以丝/毛混纺纱为纱线原料,氯化铁为氧化剂、吡咯为导电材料,制备丝/毛/聚吡咯复合导电纱,分析不同反应温度对复合导电纱线性能的影响。实验结果表明:复合导电纱线的电导率随着反应温度的降低而增加,反应温度为-5℃时,纱线的导电效果最好,电导率为8.32×10~(-2) S/cm,断裂强度为(35.18±0.16) cN/dtex,断裂伸长率为11.13%±0.83%,导电处理对纱线力学性能的影响不明显。     

几种导电纱线电热性能比较分析

为了研究不同导电纱线的电热性能,选取6种导电纱线,测试分析其常温下电阻、通电时电阻、最大负载电流、加热性能等。结果显示：6种导电纱线电阻差异较大,其电阻与长度有显著线性关系,但相关系数有差异;在施加电压的情况下,纱线电阻增加;由常温进入通电状态时,导电纱的电阻变化率快速增加;随着电压增大,纱线的电阻变化率呈现不同的变化趋势;碳纤维、棉/铜镁合金赛络菲尔包覆纱、棉/铜丝赛络菲尔包覆纱的最大负载电流和发热功率均较大;在3 V电压下,6种导电纱发热均匀,但表面温度有明显差异。     

功能化碳纳米管复合薄膜及其膜卷纱的电热性能

碳纳米管(CNT)具有优异的电学性能,为了更好地将其应用于纺织品加热领域,采用加捻CNT薄膜的方法制备膜卷纱,并通过预喷涂导电聚合物聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐) (PEDOT:PSS)溶液的方式进一步优化CNT膜卷纱的电热性能;随后分析PEDOT:PSS喷涂浓度对CNT薄膜及其膜卷纱的结构和导电性能的影响,以及施加不同电压条件下CNT薄膜及其膜卷纱的温度变化。结果表明:随着PEDOT:PSS质量分数从0.01%增加至1.4%,所喷涂的CNT薄膜电导率由344.2 S/cm逐渐增大至668.9 S/cm;当PEDOT:PSS质量分数为0.07%时,所制备的CNT复合膜卷纱具有优异的电热性能,当在其两端施加电压时,温度可到达214 ℃,响应时间为5 s,发热温度是其未加捻薄膜的1.6倍,具有较好的应用潜力和开发价值。     

用低温界面聚合法制备多功能核壳结构热电织物

为制备导电率高且柔性的多功能热电织物,采用低温原位聚合法制备了对甲苯磺酸离子掺杂聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT∶Tos)包覆聚丙烯纤维的核壳结构热电织物。借助扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、红外热成像仪对热电织物的结构和性能进行表征与分析。结果表明:热电织物兼具织物优异柔韧性和PEODT∶Tos 良好的导电性,电导率可达2.1 S/cm;当在热电织物两端施加10 V的电压时,其表面温度提高近20 ℃,具有良好电热性能,可将电能有效地转化为热能;由热电织物所构建的热电转化装置处在温差为20 ℃的温度梯度场中时,可持续输出0.3 mV的电压。     

芳纶/聚苯胺复合导电纱的制备与性能

采用基于原位聚合的纱线连续化导电处理法制备芳纶/聚苯胺(PPTA/PANI)复合导电纱线,研究了氧化剂过硫酸铵(APS)浓度对复合导电纱线导电性能的影响,并测试分析了纤维的形貌结构、热学及力学性能。研究结果表明:利用该法可以连续制备高电导率的PPTA/PANI复合导电纱线;复合导电纱的电导率随APS浓度的增加先提高后下降,氧化剂浓度为1.0 mol/L时,制得的PPTA导电纱电导率达到最大,为1.855 S/cm;聚苯胺的存在降低了复合纱线的热稳定性。合理控制APS浓度,连续导电处理能使复合纱线在获得到高电导率的同时,纱线依然具备很好的力学拉伸性能。     

涤纶/碳纳米管柔性发热丝的制备及其性能

针对现有发热丝柔性差、不耐水洗等问题,提出在涤纶纱线表面均匀涂覆碳纳米管的柔性发热丝制备方 法。依据柔性发热丝制备工艺要求,设计了可在纱线表面均匀涂覆碳纳米管的实验系统。利用该系统在涤纶纱线 表面进行均匀涂覆碳纳米管实验研究,并对所制备的发热丝进行电阻测量、微观形貌观察及发热性能测试。结果 表明：采用这个实验系统可实现柔性发热丝的制备;长度为15 cm的发热丝平均电阻率为24.895 Ω·cm,标准偏差 为0.473 Ω·cm;微观形貌照片显示涤纶纱线表面均匀涂覆了一层网状结构碳纳米管材料;在施加36 v 电压下构建 的并联网状结构表面4 min内可获得50.3 ℃的加热温度。     

导电纱线导电性能测试方法探讨

探讨导电纱线导电性能的测试方法。采用自制的导电纱线导电性能测试装置,在试验样品根数、温湿度条件不同的情况下,对7种不同的导电纱线的导电性能进行了测试和分析。结果表明:在温度(20±5)℃、相对湿度(35±5)%的大气条件下,测定50根导电纱线并联组成试样的电阻值,计算出单位电阻来表征导电纱线的导电性能。认为:该测试方法是对现有纱线和织物导电性能测试标准体系的补充和完善,有利于导电或防静电纺织品的开发。     

PTT/W/PANI导电纱的制备及其抗静电性能

以PTT(聚对苯二甲酸1,3丙二醇酯)/W(毛)混纺纱为原料,基于原位聚合法制备了PTT/W/聚苯胺(PANI,Polyaniline)复合导电纱线;探讨了反应液浓度对复合导电纱电导率的影响,研究了PTT/W/PANI复合导电纱的表面形貌、化学结构及力学性能;以复合导电纱制备了数种针织物,测试其抗静电性能。结果表明:制备的复合导电纱具有优良的导电性能,纱线电导率可达10-2S/cm;制成的织物具有优良的抗静电性能,静电半衰期从PTT/毛织物的60 s以上,下降到0.5 s以下。     

涤纶/聚苯胺复合导电纱的制备与性能

以涤纶为基材,采用基于苯胺原位聚合法的纱线连续导电处理方法制备涤纶/聚苯胺复合导电纱线。探讨了氧化剂过硫酸铵(APS)浓度对导电纱线表面形貌、导电性能,以及力学性能的影响。结果表明:随着APS浓度的提高,复合导电纱线表面的聚苯胺含量逐渐增多,电阻呈现先减小后增大的趋势,当APS浓度为1.2mol/L时,复合导电纱线的导电性能最好。经导电处理后,PET纱线的断裂强度和断裂伸长率均有小幅增强。     

等离子体处理对聚吡咯/涤纶复合导电纱线性能的影响

为提高导电高聚物聚吡咯在涤纶长丝表面的黏附牢度,采用亚真空等离子体处理技术对涤纶表面进行改性处理,再通过原位聚合法制备聚吡咯/涤纶复合导电纱线,考察等离子体处理前后聚吡咯/涤纶复合导电纱线导电性能和耐久性变化。结果表明:利用亚真空等离子体处理产生的高能活性粒子在涤纶表面轰击产生微小凹坑,可有效增加涤纶表面粗糙度,但对涤纶力学性能无显著影响;该处理方式改善了聚吡咯薄膜的连续性、均匀度以及其与涤纶纱线基材的黏附牢度;复合导电纱线的导电性和耐久性均得到明显提高,等离子体处理前后复合导电纱线电导率分别为0.67 和1.16 S/cm。     

高耐久性蚕丝/聚苯胺复合导电纱的制备与性能

为提高聚苯胺(PANI)导电层的耐久性,文章在蚕丝(SF)/PANI复合导电纱线制备的反应液体系中添加不同质量分数的共混聚合物聚乙烯醇(PVA),探讨了PVA质量分数对导电纱的导电性、力学性能及耐久性的影响。研究结果表明:经导电处理后,蚕丝纱线表面及纤维间包覆并填充导电态的PANI/PVA导电层,PVA的添加有助于蚕丝表面导电层结构规整性的提高,并对导电能力产生一定影响;适量PVA的添加有助于SF/PANI导电纱力学性能的提高,断裂强度相较不添加PVA的最高可提高20%左右;同时PVA的添加提高了复合导电纱线的耐水洗性能和耐摩擦性能,而且PVA质量分数越高,其耐久性越好。     

高耐久性蚕丝/聚苯胺复合导电纱的制备与性能北大核心CSCD

为提高聚苯胺(PANI)导电层的耐久性,文章在蚕丝(SF)/PANI复合导电纱线制备的反应液体系中添加不同质量分数的共混聚合物聚乙烯醇(PVA),探讨了PVA质量分数对导电纱的导电性、力学性能及耐久性的影响。研究结果表明:经导电处理后,蚕丝纱线表面及纤维间包覆并填充导电态的PANI/PVA导电层,PVA的添加有助于蚕丝表面导电层结构规整性的提高,并对导电能力产生一定影响;适量PVA的添加有助于SF/PANI导电纱力学性能的提高,断裂强度相较不添加PVA的最高可提高20%左右;同时PVA的添加提高了复合导电纱线的耐水洗性能和耐摩擦性能,而且PVA质量分数越高,其耐久性越好。     

石墨烯/微球导电纳米纤维传感纱线的制备及性能北大核心

为制备高灵敏的柔性纱线型压力传感器,利用共轭静电纺纱和静电喷雾技术一步制备出嵌入氧化石墨烯(GO)片和聚苯乙烯(PS)微球的纳米纤维传感纱线,进一步结合化学还原工艺得到石墨烯/微球导电纳米纤维传感纱线,并组装成纱线型压力传感器。试验表征了传感纱线的形貌、力学性能和导电性能,并测试了传感器的压力传感性能和应用性能。结果表明:该传感器具有良好的柔性和可拉伸性,在0.01~0.05 N、0.05~0.50 N和0.50~2.00 N三个压力范围内的灵敏度分别为32.51 N^(-1)、16.485 N^(-1)和2.712 N^(-1),具有良好的压力响应循环稳定性和可靠性,可应用于监测呼气、手指运动等信号和摩斯电码,在智能纺织品、健康监测、人工智能等领域具有广阔的应用前景。     

聚苯胺／涤纶导电织物的导电性能研究

介绍了用现场吸附氧化聚合法制备聚苯胺／涤纶导电复合织物的过程并对织物的导电性能进行研究，讨论了聚苯胺含量，测试电压，施加电压时间，环境温湿度及酸碱度的对织物导电性能的影响。实验表明，影响导电复合织物导电性能的因素复杂而多样，它随着导电物含量，施加电压，温湿度，酸碱度的变化而变化。     

应用原位聚合法的PTT/毛/聚苯胺复合导电纱制备与性能

本文采用了一种新颖的基于原位聚合法的连续制备导电纱线的方法,以PTT/毛混纺纱为原料,制备了PTT/毛/PANI复合导电纱线,探讨了反应液浓度对复合导电纱电导率的影响,并研究了PTT/毛/PANI复合导电纱的表面形貌、化学结构及力学性能。研究结果表明：随着反应液浓度的提高,复合导电纱线中的聚苯胺含量增大,纱线的电导率提高,可达1.08×10-2S/cm;红外分析表明复合导电纱是PTT、羊毛与聚苯胺的共混体系;纱线经导电处理后,断裂强力、断裂伸长率与初始模量均有所提高,但屈服应力和屈服伸长率都有一定程度的下降。     

石墨烯银层层组装纯棉导电纱及性能分析

探讨石墨烯银层层组装纯棉导电纱的制备工艺及性能。以纯棉纱线为原料,使用导电性能极佳的石墨烯和纳米银采用层层复合组装技术,利用多层浸泡的方法使石墨烯和纳米银附着在纯棉纱线上。结果表明:三层石墨烯附着在纱线上形成许多沟槽,加纳米银微粒有利于电子在纱线上传递,因此三层石墨烯与银组装而成的纱线阻值明显降低且稳定在一个范围内。认为:制得的纯棉导电纱线因石墨烯和纳米银的组装而具有优良的导电性能、压电性能和耐洗性能。     

针织结构温度传感器用镀银纱线的性能

为了保证针织结构温度传感器的传感性能,文章运用FLUKE289数字万用表、V-2030T微电脑加热平台等设备测试了10种典型镀银纱线在伸直与模拟线圈弯曲状态下的电阻值,分析了光照氧化和水洗条件对纱线导电性能的影响,并得到了线密度、纱线状态、温度、光照氧化时间、水洗次数与电阻之间的关系。结果表明：10种镀银纱线的单位电阻在1.245～18.788Ω,温度-电阻关系拟合R²在0.894 25～0.990 40,具有良好的导电性和感温性,复丝越多的纱线电阻越小,线密度适中偏小的纱线感温性能更好;纱线的弯曲状态不会改变温度-电阻规律,但会略微降低其感温线性度和导电性;光照氧化和水洗都会导致纱线导电性能变差;综合分析可设计复丝数适中偏少、捻丝结构的镀银纱线制备针织结构温度传感器。     

聚丙烯腈/聚砜酰胺复合纳米纱线的制备与表征

针对聚丙烯腈(PAN)耐热性能较差,聚砜酰胺(PSA)阻燃但染色性能较差等问题,在保持纺丝液质量分数、纺丝接收距离等条件不变的前提下,利用自制旋转式动态静电纺纱机,分别采用不同纺丝电压和不同接收器转速制备一系列聚丙烯腈/聚砜酰胺复合纳米纱线。借助扫描电子显微镜、单纱强力机、毛细管效应测定仪、傅里叶变换红外光谱仪和热重分析仪对复合纳米纱线的结构和性能进行表征。结果表明:纺丝电压和接收器转速对纳米纱线的形态影响比较明显,并进一步影响纱线的力学性能;当纺丝电压为25 kV、接收器转速为40 r/min时,纱线具有较好的外观形貌、力学性能和热性能;当接收器转速为60 r/min,纺丝电压为30 kV时,纳米纱线的芯吸性能最好。     

预处理对聚吡咯/羊毛复合导电纱线性能的影响

为了改善聚吡咯/羊毛复合导电纱线的导电性,采用化学原位聚合的方法,以纯羊毛纱线为基材,以吡咯为单体,三氯化铁为氧化剂,十六烷基三甲基溴化铵为掺杂剂,制备了聚吡咯/羊毛复合导电纱线。根据羊毛纤维湿热条件的拉伸特性,采用机械拉伸和机械/化学试剂共同作用的方法,改变羊毛纤维的鳞片结构和表面性质,增加吡咯与羊毛纤维的反应位点。为了进一步提高复合导电纱线的导电性,采用多次负载的方法,增加聚吡咯在羊毛纱线上的负载。实验结果表明:经过预处理后的聚吡咯/羊毛复合导电纱线具有较高的强力和较低的初始模量,其导电性能大大提升,电阻值由未经处理的730Ω/cm下降到34.83Ω/cm。     

CuS/ZnO纳米复合材料的制备及其应用研究

以Zn(NO3)2·6H2O和尿素为原料,通过液相沉淀法成功制备了纳米ZnO;以Cu(Ac)2、Na2S为原料,通过液相法制备出纳米CuS;将2者机械研磨制备出CuS/ZnO纳米复合材料.运用XRD、TEM和XPS对产物结构、形貌与价态等进行了表征.结果表明,样品为棒状的CuS与圆球状的ZnO结合而成,粒径在33 nm左右.通过光催化试验发现,CuS能显著地提高纳米ZnO的光催化性能.当CuS的掺杂量为0.5%时,催化效果最好.另外,CuS/ZnO纳米复合材料具有良好的光催化循环利用率.抗菌试验表明,复合物中的CuS并没有改变ZnO优异的抗菌性能.