PTFE膜增强型消防员灭火防护服外层面料酸碱阻隔性能提升
孙冰冰;石佩玉;肖阳阳;丁水萍;丁亦;王妮;近年,全国危化品事故频发,消防工作呈全灾种大应急趋势。消防员灭火防护服化学物质阻隔性的提升与轻量化制备,可在提升工效的同时有效保障救援人员生命安全,满足多环境抢险救援工作需要。研究通过对3种聚四氟乙烯(PTFE)膜的性能进行测试与对比,筛选防护性能最佳的PTFE膜与外层阻燃面料复合,旨在制备一种具有优异酸碱阻隔性能的新型轻质复合防护面料,提升化学灾害事故中防护服对消防员的安全防护性能。结果表明:制备的复合防护面料静水压值可达73.33 kPa,织物侧水接触角153.5°,质量分数为96%H_2SO4和30%NaOH的标准透过时间均大于60 min,满足三级化学物质渗透性要求。且经计算,将制备的复合防护面料与常用市售隔热层、舒适层组合,所得3层结构消防员灭火防护服总质量小于2.8 kg。研究结果实现了消防员灭火防护服外层面料酸碱阻隔性能的提升与轻量化制备,有望为救援人员提供更可靠的安全防护。
RTM成型头盔外壳纤维增强体铺覆方法研究
张明卓;赵宇;吴国建;胡伟学;张熹;沈各锋;对于复杂曲面结构件的树脂传递模塑(RTM)成型工艺,纤维增强体铺覆是影响产品质量和性能的关键。RTM成型中,纤维取向偏差、纤维集束及褶皱等现象易导致结构件翘曲、变形,以及力学性能降低等问题。为此,研究设计分层预成型技术以降低层间剪切应力,采用凸模、磁铁与胶带相结合的三级固定技术以提高铺覆精度,优化凸模安装顺序以避免纤维过度张紧,通过精确控制纤维集束位置并与模具“宽敞”区域对齐以优化树脂浸润效果,剪除余边以减小残余应力。结果显示,这些改进措施有效提升了纤维增强体的铺覆质量,显著改善了RTM成型结构件的整体性能,为该工艺的工业化应用提供了有力支持。
静电纺碳纳米纤维电极材料的电化学性能提升策略
魏祎程;翁晓煊;李龙鑫;刘呈坤;静电纺碳纳米纤维(CNF)因高比表面积和孔隙率,优异的吸附能力和电化学性能,在超级电容器领域表现出色。全面回顾静电纺CNF的制备方法,并系统总结提升其电化学性能的多种策略,包括设计多孔结构(如分级和中空多孔结构)、复合其他碳材料(如石墨烯和碳纳米管)、引入赝电容材料(如有机聚合物、杂原子、二维材料及过渡金属化合物)等。这些策略通过增加比表面积、提高离子传输效率和增强电极稳定性,显著提升CNF的电容性能和循环寿命。未来,研究应聚焦开发多功能CNF复合材料,优化结构设计,并探索新的高性能材料,推动CNF在下一代超级电容器中的应用。
大丝束碳纤维展纱工艺参数对展纱宽度和纤维断裂率的影响
高心玥;肖遥;蒋金华;陈南梁;俞建勇;为探究大丝束碳纤维机械辊展纱过程中工艺参数对展纱宽度和纤维断裂率的影响,首先在展纱设备参数调节范围内设计单因素试验,初步探究各工艺参数对展纱宽度的影响,并为响应面分析试验筛选合适的因素并确定参数范围。然后,基于筛选的3个关键因素——纤维包角、振动频率和机速,以展纱宽度和纤维断裂率为响应,设计响应面分析试验,分析和优化机械辊展纱工艺参数。研究发现:纤维包角、振动频率和机速对展纱宽度和纤维断裂率均有显著影响,其中纤维包角对展纱宽度和纤维断裂率的影响最显著;交互作用方面,振动频率和机速的交互作用对展纱宽度的影响显著,纤维包角与振动频率的交互作用对纤维断裂率的影响显著。优化结果显示,在试验设定的参数范围内,纤维包角为35.4°、振动频率为8.4 Hz、机速为4 m/min时,展纱宽度和纤维断裂率同时达到最优。
腈氯纶/棉/锦纶6阻燃防静电面料的制备与性能研究
吕欢;徐炎炎;赵雷;刘琳;孙智亮;基于腈氯纶/棉混纺股线,以及通过混纺与包芯2种纺纱工艺制备的腈氯纶/棉/锦纶6股线,并结合合股炭黑基复合导电长丝制成的导电纱,开发了3种阻燃防静电面料。通过纱线力学性能,以及织物力学性能、耐磨性能、阻燃性能及抗静电性能的测试,探究了纱线结构对织物性能的影响。结果表明:含包芯纱的织物的断裂强力和撕破强力分别较含混纺纱的织物提升约32%和35%,且阻燃性能更优;含锦纶6的织物在耐磨测试中整体外观保持较好;2种腈氯纶/棉/锦纶6阻燃防静电面料均展现出优异的抗静电性能(屏蔽系数≥0.80,半衰期<0.01 s),且经50次洗涤后抗静电性能仍保持稳定。研究结果为开发兼具高强、耐磨、阻燃、抗静电的多功能防护面料提供了依据与参考。
静电纺丝技术及其研究进展
杨恩龙;王善元;李妮;赵丛涛;静电纺丝是目前唯一能够直接、连续制备聚合物纳米纤维的方法。概述了静电纺丝技术及其发展历程,静电纺丝射流的稳态和非稳态的研究成果。介绍了静电纺丝机、静电纺丝技术的新进展及静电纺纳米纤维膜的应用。最后指出静电纺丝的研究方向。
微胶囊技术在蓄热调温纺织品中的应用
石海峰,张兴祥本文简要介绍了微胶囊技术的发展概况 ,叙述了蓄热微胶囊技术在新型智能纺织品———蓄热调温纤维、织物和泡沫方面的应用。蓄热调温纺织品将对改善人类的穿着舒适性产生一定的影响
发热保暖服装材料的开发现状及发展趋势
王敏;李俊;发热保暖服装材料属于积极产热式保暖材料,可以更好地满足服装的防寒保暖需求。综述了发热保暖材料吸湿发热、太阳能—热能、电能—热能、化学能—热能以及相变发热等5种开发途径及相应材料的开发现状,并预测了未来发热保暖服装材料的发展趋势。
静电纺丝技术及其研究进展
杨恩龙;王善元;李妮;赵丛涛;静电纺丝是目前唯一能够直接、连续制备聚合物纳米纤维的方法。概述了静电纺丝技术及其发展历程,静电纺丝射流的稳态和非稳态的研究成果。介绍了静电纺丝机、静电纺丝技术的新进展及静电纺纳米纤维膜的应用。最后指出静电纺丝的研究方向。
新型耐高温服装的热防护性能测试仪
朱方龙;张渭源;研制了一种模拟人体皮肤及体形的高温“圆筒仪”,用来测试耐高温织物及服装组件的热防护性能。用膜电偶测量模拟皮肤器表面温升率,并结合烧伤积分模型的评价方法来计算达到二级烧伤的防热时间。与ASTM 4108测试方法相比,本仪器特别适合于测量处在辐射源包围之中的耐高温服装的热防护性能。
静电纺丝法制备锂离子电池隔膜的研究进展
张传文;严玉蓉;区炜锋;朱锐钿;利用静电纺丝技术可以制得高比表面积、高孔隙率的纤维及纤维毡状材料,使其在制备锂离子电池隔膜中具有明显的应用优势。综述了采用静电纺丝法制备纳米纤维膜用作电池隔膜的技术特点及其主要影响因素。重点阐述了静电纺隔膜的结构和性能,如膜的形态结构、机械性能、化学稳定性和热稳定性等。