纺织工程中的纤维材料表面改性与功能
化研究
纤维材料是纺织工程中的重要组成部分，其表面性质的改变能
够赋予纤维材料新的功能和应用。因此，研究纤维材料表面的改
性和功能化已成为纺织工程领域的热点研究方向。
纤维材料表面改性包括对纤维材料表面结构和化学性质的调控，以改善其性能、增加功能和实现特定的应用。常见的表面改性方
法包括物理方法、化学方法和生物方法。
物理方法是通过改变纤维材料表面的形态结构来实现表面改性。例如，气相沉积法可以在纤维表面形成致密的涂层，从而改变纤
维材料的表面形貌和性质。另外，等离子体处理方法也可以通过
增加纤维表面的粗糙度和改变其表面化学成分来改变纤维的性质。
化学方法是通过在纤维材料表面引入新的化学基团，从而改变
其化学性质和性能。常见的方法包括化学修饰、改性剂和功能性
化合物的表面覆盖等。例如，纤维材料表面的疏水化处理可以通
过引入疏水基团改善纤维材料的耐水性能，使其具有防水功能。
同时，通过在纤维表面引入抗菌剂、防紫外线剂等功能性化合物，可以实现纤维材料的抗菌、防晒等功能。
生物方法是利用生物体中的生物分子来改变纤维材料表面的性质。例如，利用生物体中的酶所产生的催化作用，可以在纤维表
面形成生物活性分子的覆盖层，从而赋予纤维材料生物降解性能。此外，利用生物体中的微生物菌种，可以将功能性菌种贴附在纤
维表面，实现对纤维材料的清洁和防污功能。
纺织工程中的纤维材料表面功能化研究旨在赋予纤维材料特定
的性能和应用，以满足不同的工程需求。其中一项重要的研究方
向是实现纤维材料的功能涂层。功能涂层可以通过将功能性化合
物负载到纤维材料表面形成，或者将纤维材料浸泡在含有功能性
化合物的溶液中形成。功能涂层可以赋予纤维材料阻燃性、抗菌性、阻隔性、光电性等特定的功能，从而拓展纤维材料的应用领域。
纺织工程中的纤维材料表面改性与功能化研究不仅涉及到纤维
材料本身的性质改变，还涉及到改性过程对环境的影响。因此，
绿色纤维改性和功能化也成为研究的热点方向。绿色纤维改性是
指在改变纤维材料性质的同时，尽量减少环境污染和资源浪费。
目前，研究者们正在开发利用可再生资源和低毒性、无害的改性
剂来实现纤维材料表面的绿色改性，以推动纺织工程的可持续发展。
总而言之，纤维材料表面的改性与功能化研究在纺织工程中具
有重要的意义。通过改变纤维材料表面的结构和化学性质，可以
赋予纤维材料新的功能和应用，从而满足不同的工程需求。未来，随着研究技术的不断进步，纤维材料表面改性与功能化研究将在
纺织工程领域持续取得新的突破，为可持续发展和应用创新提供
更多的可能性。
碳纤维表面处理与改性 碳纤维很少单独使用，主要用作复合材料的增强体，其力学性能优势通过复合材料发挥出来。但复合材料的性能不仅取决于碳纤维本身，更取决于碳纤维与基体之间的界面。良好的界面结合才能将载荷有效传递给碳纤维，从而充分发挥碳纤维的高强度、高模量特性。反之，如果碳纤维与基体之间的界面性能较差，应力无法在界面有效传递，则碳纤维的力学性能优势难以发挥出来，将导致复合材料的性能下降。 碳纤维经过高温炭化处理后，大部分非碳元素被脱除，纤维表面呈现较高的惰性，导致在制造复合材料时基体对碳纤维的浸润性变差。通过对碳纤维进行表面改性，可以改善其表面活性以及与基体的浸润性，增强纤维与基体之间的相互作用，从而有利于复合材料力学性能的提高。因此，表面处理工艺是碳纤维制备过程中的重要环节之一。 碳纤维的表面改性处理方法有很多，如气相氧化法（包括空气氧化、臭氧氧化）、等离子体处理、液相氧化法（包括酸液氧化、阳极氧化)、表面涂
层法、表面接枝法等。每种处理方法都有自己的优缺点，如气相氧化法流程短，碳纤维经过气相氧化处理后可直接上浆，不需要配套水洗和干燥设备，但是其氧化程度不易控制。而阳极氧化法具有氧化程度易于控制、氧化过程缓和、氧化效果显著等特点，但该方法需要配套水洗和干燥设备，流程较 长。阳极氧化法的最大优点是处理时间短，能够满足连续生产的要求，因而成为目前国内外碳纤维生产线在线配套的主要方法。此外，近几年表面涂层法和表面接枝法也发展迅速，特别是基于纳米材料和高分子材料的碳纤维表面改性方法研究较多，在实验室取得了良好的效果，有望成为新一代在线配套的表面处理方法。 1、阳极氧化法 阳极氧化法通常是在电解质溶液中以碳纤维为阳极、石墨板为阴极对碳 纤维表面进行电化学处理。电解质溶液种类较多,主要可以分为酸性、碱性及中性三种。酸性电解质主要为无机含氧酸,如硫酸、硝酸、磷酸、硼酸等;碱性电解质有氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化钙、氢氧化镁磷酸钾、磷酸钠等;中性电解质主要有硝酸钾、硝酸钠以及碳酸氢铵、碳酸铵、磷酸铵等铵盐类电解质。在酸性介质中电解氧化碳纤维时,虽然氧化效果比较显著,但会使得碳纤维力学性能下降严重,且酸性介质易腐蚀设备;使用碱性电解质氧化处理碳纤维后,碳纤维之间和碳纤维表面残留的金属离子不易洗净,而残留碱性金属离子会导致碳纤维的抗氧化性能下降。因此,目前国内外大多使用铵盐溶液作为电解质,如碳酸氢铵、碳酸铵等,其优点在于:一是对设备无损伤,二是铵盐类电解质在 后续干燥过程中易于分解,不会残留在碳纤维表面。 在碳纤维阳极氧化处理过程中,可通过调整电流密度和处理时间来控制碳纤维的表面氧化程度。由于处理时间往往受到设备尺寸和丝束运行速度的限
芳纶纤维表面改性研究进展 摘要：分析了芳纶纤维目前存在的问题，综述了芳纶的各种改性技术进展，包括表面涂层、化学改性、物理改性等，并展望了芳纶纤维改性技术的发展前景。关键词：芳纶纤维；表面改性；表面涂层；化学改性；物理改性Progress in surface modification of Aramid fibers Abstract：The present problems of aramid fibers were analyzed，and the progress in the modification of aramid fibers was reviewed。The methods of modification include coating，chemical-modification，physical-modification，and so on。 The trends of development in the modification of aramid fibers were pointed out。 Key words：Aramid fibers；surface modification；coating；chemical-modification；physical-modification 芳纶是目前世界上发展最快的一种高性能化学纤维，它是由美国杜邦公司最先开始研制的。其聚合物大分子的主链由芳香环和酰胺键构成，且其中至少85%的酰胺键直接键合在芳香环上，每个重复单元的酰胺基中的氮原子和羰基均直接与芳香环中的碳原子相连，并且置换其中一个氢原子的聚合物称为芳香聚酰胺树脂，由它纺成的纤维总称为芳香聚酰胺纤维，我国定名为芳纶[1]。自20世纪70 年代初，芳纶在美国核潜艇“三叉戟”C4潜地导弹的固体发动机壳体上应用以来，芳纶现在已经被广泛应用在很多行业。据统计，用于防弹衣、头盔等约占7%~8%；航空航天材料和体育材料约占40%；轮胎和胶带骨架等约占20%；高强绳索等约占13%[2]。从间位芳香族聚酰胺的结晶结构分析测试可知，从酰胺平面测量得亚苯基环的两面角成30°，这就使得它的结构相当稳定，并且亚苯基-酰胺之间和C-N键旋转的高能垒阻碍了间位芳香族聚酰胺分子链，成为完全伸直链的构象。它晶体里的氢键作用强烈，使其化学结构稳定，这就赋予间位芳香族聚酰胺纤维优越的耐热性、阻燃性和耐化学腐蚀性。对位芳香族聚酰胺的结晶结构为假斜方晶系，大分子链在结晶区域是完全伸长的。 NH-O 的角度是160°，这
材料表面改性与功能化 材料表面改性和功能化是一种将化学或物理方法应用于材料的处理 过程，通过改变材料表面的性质，以实现所需的特定功能。这种方法 可以广泛应用于各种材料，包括金属、塑料、陶瓷、纤维等，为材料 赋予新的性能和应用领域。本文将探讨材料表面改性和功能化的原理、方法以及在不同领域的应用。 一、材料表面改性原理 材料表面改性是通过在材料表面形成一层附加的物质层，改变材料 表面的物理、化学或电子结构，从而改变材料的性质。改性方法主要 包括化学改性和物理改性两种。 1.化学改性 化学改性是利用化学反应在材料表面引入新的化学官能团，改变材 料的组成和结构。常见的化学改性方法包括溶液浸渍法、离子注入法、溶液共沉淀法等。以金属材料为例，可以在其表面形成一层金属氧化 物或金属酸化物的氧化膜，增加金属材料的耐腐蚀性和耐磨性。 2.物理改性 物理改性是通过改变材料表面的形貌和结构来改变材料的性质。常 见的物理改性方法包括表面喷涂法、离子束改性法、等离子体改性法等。以聚合物材料为例，可以利用离子束改性技术在其表面形成微米 级的纳米颗粒，增加材料的硬度和抗磨性。
二、材料表面功能化方法 材料表面功能化是在材料表面改性的基础上，进一步引入特定的功 能分子或纳米材料，实现材料的特定功能。根据所引入的功能分子或 纳米材料的性质不同，功能化可以分为表面涂覆功能化和载体嵌入功 能化两种。 1.表面涂覆功能化 表面涂覆功能化是在材料表面覆盖一层功能材料或功能薄膜，使材 料具有所需的特殊功能。例如，在塑料材料表面涂覆一层防静电薄膜，使其具有抗静电性能；在玻璃表面涂覆一层光学薄膜，使其具有抗反 射或光学滤波功能。 2.载体嵌入功能化 载体嵌入功能化是将功能分子或纳米材料嵌入到材料的表面层或内 部结构中，以实现特定的功能。例如，在纤维材料中嵌入纳米颗粒， 可以实现纤维的增韧增强功能；在陶瓷材料中嵌入抗菌剂，可以实现 抗菌杀菌功能。 三、材料表面改性与功能化的应用 材料表面改性和功能化的应用非常广泛，涉及到许多领域，包括电子、医疗、能源、环境等。 1.电子领域
石墨烯材料在纺织领域中的应用 摘要：石墨烯(GO)以其特殊的结构与优良的性质，在超级电容器、传感、生物医药等方面有着广阔的应用前景。近年来，石墨烯织物得到了广泛的关注，并得到了广泛的应用。已有的研究表明，将石墨烯引入到织物中，可以使织物具有抗静电、抗菌、抗 UV、传感和防弹等特性。石墨烯具有优异的物理、化学和生物活性，是目前纺织工业的一个重要发展方向。文章对近年来利用石墨烯和氧化石墨烯对纤维进行改性的方法进行了综述。 关键词：石墨烯材料；纺织品；应用新发展 前言 近几年来，各种新的纺织品材料不断涌现，性能也在不断地提升，以适应人们对生活的需要。而石墨烯由于其优良的抗静电、抗紫外线、抗菌、导电、耐热等特性，被广泛用于制作户外用品、特殊职业装、专业运动服等。因此，本论文对石墨烯改性纤维、功能化石墨烯织物及其应用进行了研究，石墨烯纤维是一种以石墨烯为基体，以其为基体构成的一种连续的长线状物质。石墨烯为单层纳米材料，不具备聚合物那样的大分子链段，而且其分散性好，不易组装，因此很难得到石墨烯纤维。在2011年，首次利用湿法纺丝原理制备了石墨烯纤维。对氧化石墨烯进行液相化处理，制备出宏观上连续的氧化石墨烯纤维，并将其还原为单晶。 一、石墨烯的制备方法 （一）物理剥离法 "物理剥离法"是指在高取向、高热解度的石墨表面，通过机械力量将其剥离成薄层。采用物理剥脱法可以得到10-100微米厚度的高品质石墨烯。然而，由于石墨烯的粒径难以调控和产率较低，这种方法只能用于实验工作。 （二）氧化-石墨还原法
氧化-石墨还原法是指首先对石墨进行化学氧化，得到边缘含有羧基、羟基，层间含有环氧及羰基等含氧基团的石墨氧化物，再用外力剥离(例如超声剥离)得 到单原子层厚度的石墨烯氧化物，再进一步还原，从而制备石墨烯的方法。该工 艺得到的石墨烯是一种可分离的、具有较高产率和较好的应用前景的石墨烯材料。 （三）化学气相沉积法 化学气相沉积技术是一种将反应物在气体中进行化学反应，使其在受热的固 体衬底上沉积，从而制备出一系列的固体材料。在镍基金属管的简单沉积炉中， 通过碳氢化合物等含碳气体，在高温的作用下，在镍片的表面形成石墨烯，再将 其与镍片进行分离，获得石墨烯薄膜[1]。 二、石墨烯在纺织品中的应用 （一）石墨烯在抗菌纺织品中的应用 石墨烯及其衍生物氧化石墨烯是一种新型的广谱抑菌材料，可通过化学和物 理手段对其进行改性。石墨烯对细胞几乎没有毒性，可以作为一种新型的防菌材料。与传统的无机和有机抗菌剂相比，石墨烯具有更好的抗菌效果。在此基础上，通过在纤维表面加入石墨烯，赋予纤维表面以抗菌性。然而，由于石墨烯、氧化 石墨烯与织物的亲和性差，常规的制备方法很难将其与织物进行有效的结合。目前，氧化石墨烯的抗菌机理研究多为膜成分提取、物理切割、物理捕获、氧化应 激等方面。膜成分提取原理是:氧化石墨烯能打破细菌的两个磷脂双层，起到抑 菌作用;物理切割论认为，氧化石墨烯的更锐利的刃口可以打破细菌的细胞膜， 使得其失去细胞中的养分，从而达到抗菌作用;"物理捕获"理论认为，氧化石墨 烯通过抑制外部物质与微生物之间的物质交流，发挥抑菌作用;氧化应激认为， 氧化石墨烯中含有的具有氧化性的活性官能团能够干扰微生物的代谢，起到抑菌 作用。 （二）抗静电功能织物 石墨烯作为一种新型的导电材料，其快速、稳定的传输特性使其具备优良的 导电效应，因此，若能在纤维中均匀地装载石墨烯，将会极大地改善纤维的抗静
关于芳纶纤维改性和芳纶纤维增强复合材料用树脂 基体的研究 摘要:芳纶纤维与各种树脂制成高性能复合材料广泛应用于航天、国防、汽车等行业，由于芳纶纤维具有高结晶度、表面化学活性基团少等缺点，使复合材料出现层间剪切强度、横向拉伸强度等性能较低等缺点，限制了复合材料性能的发挥及其应用领域的推广。芳纶纤维复合材料研究，集中在对芳纶纤维表面进行物理的、化学方面的改性处理以及合适树脂基体的选择。本文对这两个方面进行了总结，并提出了相关展望。 关键词:芳纶纤维复合材料改性树脂基体 1前言 1.1芳纶的定义 芳纶是一种高科技纤维,它的全称为“芳香族聚酰胺纤维”,它具有优良的力学性能,理想的机械性质和稳定的化学性质理想的机械性质。由芳香环和酰胺键构成了聚合物大分子的主链,且其中至少86%的酰胺基直接键合在芳香环上,每个重复单元的酰胺基中的氮原子和羰基均直接与芳香环中的碳原子相连接并置换其中的一个氢原子,我国将其定名为芳纶。它包括全芳族聚酰胺纤维和杂环芳族聚酰胺纤维2大类,全芳族聚酰胺纤维主要包括对位的聚对苯二甲酰对苯二胺和聚对苯甲酰胺纤维、间位的聚间苯二甲酰间苯二胺和聚间苯甲酰胺纤维、共聚芳酰胺纤维以及如引入折叠基、巨型侧基的其它芳族聚酰胺纤维;杂环芳族聚酰胺纤维是指含有氮、氧、硫等杂质原子的二胺和二酰氯缩聚而成的芳论,如有序结构的杂环聚酯胺纤维等。由于聚对苯二甲酰对苯二胺（对位芳纶，其产品有Kevlar，Twaron，国产芳纶II）是中国市场上应用最广的芳纶，本文中芳纶均指对位芳纶。 1.2芳纶纤维的应用 纤维增强树脂基复合材料因有比强度高、比模量大、比重小等特点,而得到广泛应用。先进复合材料的增强材料有碳纤维、硼纤维、超高分子量聚乙烯纤维和芳纶纤维。芳纶纤维具有模量高、强度大以及耐热性和化学稳定性等特点,与金属和碳纤维相比,具有更低的介电常数[1],芳纶纤维与各种树脂制成高性能复合材料广泛应用于航天航空、电子信息等领域,
物理实验技术在纺织材料研究中的应用概述引言： 纺织材料在现代社会中起着至关重要的作用，广泛应用于服装、家居用品、工业制品等领域。为了提高纺织材料的品质和性能，科学家和工程师们通过使用物理实验技术来研究和改进纺织材料的性能和结构。本文将概述物理实验技术在纺织材料研究中的应用，包括材料表征、性能测试以及制备工艺等方面。 一、材料表征： 1. X射线衍射：X射线衍射技术可用于研究纺织材料的晶体结构和相变过程。通过对纺织材料进行X射线衍射实验，可以确定纺织材料的晶胞参数、晶体结构和晶体缺陷等信息。这对于研究纺织材料的热处理、相变行为以及纤维结构的演变等具有重要意义。 2. 扫描电子显微镜（SEM）：SEM技术可以观察纺织材料的微观形貌和微观结构。通过SEM实验，可以获得纺织材料的形貌、纤维断裂模式、纤维间的结构等信息。这对于研究纺织材料的断裂机理、纤维结构与性能的关系以及纤维表面的改性等具有重要意义。 二、性能测试： 1. 强度测试：纺织材料的强度是其重要的性能参数之一。通过使用拉伸实验仪等设备，可以测量纺织材料的断裂强度、屈服强度和延伸率等指标，从而评估纺织材料的抗拉性能。这对于纺织材料的设计和材料选择具有重要意义。 2. 空气透气性测试：纺织材料的透气性对于舒适性和呼吸性至关重要。通过使用透湿仪等设备，可以测量纺织材料的透气性和透湿性指标，从而评估纺织材料的透气性能。这对于纺织材料的应用于户外运动服装等领域具有重要意义。
3. 热稳定性测试：纺织材料的热稳定性对于耐高温和耐火性能至关重要。通过 使用热分析仪等设备，可以测量纺织材料的热分解温度、热性能和热失重等指标，从而评估纺织材料的热稳定性能。这对于纺织材料的应用于防火服装和阻燃材料等领域具有重要意义。 三、制备工艺： 1. 纺纱技术：纺纱是将纤维原料进行纺织加工，制得纱线的过程。通过使用纺 纱机和纺纱实验技术，可以研究纺织材料的纺纱工艺参数，包括锭速、松紧程度等，从而改进纺织材料的纺纱工艺，提高纱线的品质和性能。 2. 染色和印花技术：染色和印花是纺织材料设计中的重要环节。通过使用染色 仪和印花实验技术，可以研究染料和印花剂在纺织材料上的吸附性能和耐洗性能，从而改进染色和印花工艺，提高纺织材料的颜色牢度和印花效果。 3. 表面改性技术：纺织材料的表面改性对于提高其功能性和性能具有重要作用。通过使用喷涂技术和溶胶凝胶法等实验技术，可以在纺织材料表面形成涂层或纳米颗粒结构，从而改变纺织材料的表面性质，如耐水性、防污性和抗菌性等。 结论： 物理实验技术在纺织材料研究中起着重要的作用，通过材料表征、性能测试和 制备工艺等方面的研究，科学家和工程师们可以更好地理解纺织材料的结构与性能关系，优化纺织材料的性能并开发新型纺织材料，从而不断推动纺织行业的创新和发展。
表面处理对碳纤织物增强环氧树脂复合材料界面及性能的影响研究 金属背衬型聚合物自润滑复合材料因具有减摩、耐磨等优点，在机械设备、船舶等重载摩擦副上得到了广泛应用。碳纤织物增强环氧树脂基自润滑复合材料作为衬层型重载摩擦副用材料，以其优异的力学性能和摩擦学性能、良好的自粘接性以及成型工艺简单等特性已成为当前国内外研究的热点之一。在纤维增强树脂基复合材料中，主要承载组元为纤维，树脂基体将纤维粘接固定并将载荷传递到每根纤维，因此复合材料的界面特性对其力学性能有着重大影响。但是，由于碳纤维表面缺少活性基团呈化学惰性，且其表面光滑，导致碳纤织物与基体浸润性差，不能与基体进行有效结合。因此，要获得力学性能优良的碳纤织物增强复合材料，必须对其进行表面处理，改善其表面浸润性、粗糙程度，产生适合于聚合物粘接的表面形态，从而提高碳纤织物增强复合材料的力学性能。 目前，提高碳纤织物增强复合材料界面性能主要从以下两方面着手: 一是增加纤维表面活性官能团，二是增大纤维表面粗糙度。在对碳纤织物进行表面处理时，以上 2 个因素往往同时出现并对碳纤织物增强复合材料的界面性能的改善起协同作用。为了探索提高碳纤织
物增强环氧树脂复合材料的力学性能，寻求简单有效的碳纤织物表面处理工艺，在已有研究和前期大量实验基础上，本文研究比较了空气氧化处理、浓硝酸氧化处理、偶联剂涂覆处理、气液双效处理和液相双效处理等表面处理方法对碳纤织物表面及复合材料界面和性能的影响，以此来探索一种工艺简单、环境友好且可显著提高复合材料性能的碳纤织物表面处理工艺。 1 实验部分 1. 1 实验材料 碳纤织物( 1K/T300) : 日本东丽; 环氧树脂E51( 环氧值0. 53 ) : 巴陵石化公司; 环氧丙烷丁基醚( 501) : 纯度大于等于99. 5%，广州江盛华工科技有限公司; 邻苯二甲酸二丁酯: 纯度大于99. 0%，天津市富宇精细华工有限公司; 105 缩胺环氧固化剂( 缩胺105) : 苏州光福材料厂; 偶联剂Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷( KH-560) : 东莞市信康有机硅材料有限公司。 1. 2 实验过程 碳纤织物在使用前，首先在丙酮溶液中浸泡48 h，再放入恒温真空干燥箱中100 ℃干燥3 h，以除去其表面的预浸胶料、污染物等，记为未处理碳纤织物; 然后分别采用空气氧化( 450 ℃/45min) 、浓硝酸氧化( 95℃/90min) 、偶联剂涂覆( 3% KH560 /10min) 、气液双
毕业设计文献综述 纺织工程 聚乙烯吡咯烷酮改性锦/丙交织面料的吸湿速干性研究 一、前言部分 随着生活水平的不断提高，人们对服用纤维材料的要求不仅仅是为了遮体、实用、耐穿，还要求款式新颖、美观得体，具有穿着舒适、卫生和便于运动等全面功能。纤维材料的吸湿排汗性是影响服装穿着舒适性和卫生性的重要因素，特别是对于贴身穿着的衣物更是如此。 合成纤维自问世来凭借其良好的性能应用于人们生产、生活的各个领域。但由于大多数合成纤维的疏水特性，使其吸湿性差，穿着有闷热感，如何提高合成纤维的吸湿性和透气性是国内外关注的课题]1[。 聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpyrrolidone)简称PVP，分子式如图1所示，是一种非离子型高分子化合物，是N-乙烯基酰胺类聚合物中最具特色，且被研究得最深、广泛的精细化学品品种。聚乙烯吡咯烷酮是具有吸湿性易流动的粉末，无臭或微臭，溶于水、碱、酸及极性有机溶剂，具有很强的膨胀性能和与多类物质的络合能力。由于聚乙烯吡咯烷酮既溶于水，又溶于大部分有机溶剂、毒性很低、生理相溶性好，通常用于医药、食品、化妆品这些与人们健康密切相关的领域中。目前已发展成为非离子、阳离子、阴离子3大类，工业级、医药级、食品级3种规格，相对分子质量从数千至一百万以上的均聚物、共聚物和交联聚合物系列产品，并以其优异独特的性能获得广泛应用。 图1 聚乙烯吡咯烷酮分子式 天然纤维吸湿性好、穿着舒适，但其缺点是当人体排汗量较大时，衣服就会紧贴身体，
给人体造成一种湿冷的感觉，这主要是汗液不能及时排出的缘故。从导湿性能方面来看，化学纤维要比天然纤维具有优势，但也不是所有的化学纤维都具有这种突出的特点。 吸湿排汗纤维是指利用纤维表面微细沟槽所产生的毛细现象使汗水经芯吸、扩散、传输等作用，迅速迁移至织物的表面，并发散达到导湿快干的目的，人们也将该种纤维称为可呼吸纤维。 二、主题部分 1. 聚乙烯吡咯烷酮改性面料吸湿速干性研究的背景 开发新品种，首先是对产品的风格面貌、手感概念要有新的理解，而产品的风格面貌和手感概念自20世纪80年代以来已经开始逐步发生重大变化，而且有些变化已经进入相当深入的程度。 1.1 化学纤维新品种改变了产品的风格面貌 化学纤维品种的异军突起，出现了许许多多新品种，特别是20世纪90年代，每年登录的化学纤维新产品在800个以上，最近几年每年都有1100个品种以上，所以化学纤维品种成万成几十万个无法说清楚。化学纤维的排号代表着化学纤维的特性，其排号稍有变化，性能、风格、面貌和用途都有很大不同。化学纤维品种的扩展必将引起国际纺织品市场产品的风格面貌发生重大变化，在应用时应引起重视。 1.2 国际市场的纺织面料 自20世纪80年代以来，经过30年的发展，所有的纺织面料平方米重量已大大减轻。其中精梳毛纺织品和普梳毛纺织品共18大类，其相同品种的重量下降了60g/m2～80g/m2，而且从1980年～1990年的前10年下降幅度较大，约为60g/m2左右。这是由全球气候变暖和生活条件的变化所决定的，人们对凉爽性的要求胜过保暖性的要求。 纺织品需具备某些新功能赋于纺织品新的功能在20世纪80年代开始还要求是单项性能的，如远红外辐射吸收性、抗紫外线辐射、抗静电、阻燃、防水、防油污性能等，也就是说只具备其中一项即可。但20世纪90年代中期以后，尤其是进入新世纪已经呈现出一个非常明确的概念，包括一些性能和功能也并非要求是单项性，而是要求纺织品具有多项功能性要求，如油田工作服，除要求具备抗静电性能之外，还要求具有抗油污性能。而对一些特殊作用的纺织品也提出了许许多多性能和功能的要求。因此在此背景下，对于新产品来说，除要求注意其风格、外观和手感等特征外，还要注意其功能性要求，而且是多项功能性要求。赋于纺织品新的功能性要求，除了“可机洗”、“洗可穿”、“易保养”，还有其他一些功能：“抗紫外线辐射”、“抗静电”、“抗菌除臭”，还有一个功能也是非常重要的：“吸湿速干”。一般的化学纤维制成的衣物都没有天然纤维制成的衣物透气、吸湿，随着时代的进步，人们对衣物质量要求越来越高，而天然纤维已经远远满足不了人们的要求，可见，对化学纤维功能性的研究是十分重要的。这方面我国已经起步，随着人们生活水平的提高，纺织品是能够
化学技术在纺织工艺中的应用指南 纺织工艺作为一门古老而又朝气蓬勃的行业，一直以来都在不断地创新发展。在过去的几十年中，化学技术的不断进步和应用，为纺织工艺带来了许多突破性的变革。本文将介绍一些化学技术在纺织工艺中的应用，探讨其对纺织行业的影响和潜力。 1. 染料技术的创新 染料是纺织工艺中最常用的材料之一，而化学技术的进步为染料领域带来了许多新的可能性。传统的染料技术常常对环境造成污染，并且在染色过程中会损坏纤维的性质。然而，新型的环保染料技术的出现，解决了这些问题。例如，无盐染料技术可以减少或消除盐类的使用，大大减少废水的排放。此外，纳米染料技术的应用，能够使染料颗粒更加均匀地渗透到纤维中，提高染色效果和纤维的耐光性。 2. 功能性纤维的开发 随着人们对于功能纤维的需求日益增加，化学技术在纺织工艺中的应用也得到了广泛的关注。功能性纤维包括防水、阻燃、抗菌等特性，这些特性的实现通常需要添加化学物质。例如，纳米技术的应用可以使纤维表面形成一层超级疏水的纳米结构，实现防水效果。而阻燃纤维的实现则需要添加具有阻燃性能的化学物质，并通过纺织工艺使其均匀分布在纤维中。功能性纤维的开发不仅满足了消费者对于多样化产品的需求，也推动了纺织行业的转型升级。 3. 纺织废弃物的资源化利用 纺织工艺中产生的废弃物一直是环保的一大难题。然而，化学技术可以使这些废弃物转化为有价值的资源。例如，利用纺织废弃物的纤维素、聚酯等化学成分，可以制备生物基材料和再生纤维。而利用废水中的染料和化学药剂，可以提取出有用的化合物，使之得到再利用。这些资源化利用的技术不仅减少了环境污染，还为纺织企业提供了额外的收益来源。
编织管增强PVDF中空纤维膜界面处理及性能研究 编织管增强PVDF中空纤维膜是一种新型的膜分离材料，具有良好的机械性能和化学稳定性，可广泛应用于水处理、生物医药等领域。该膜在使用过程中容易出现膜污染和脱落 等问题，影响了分离效果和使用寿命。为了解决这些问题，本文通过界面处理及性能研究，对编织管增强PVDF中空纤维膜进行了改进和优化。 一、界面处理 1.表面改性 采用表面改性技术对编织管增强PVDF中空纤维膜进行处理，提高其表面的亲水性和抗污性能。常用的表面改性方式包括等离子体处理、化学表面改性和纳米复合材料表面修饰等。利用等离子体处理可以增加膜表面的活性基团，进而提高膜的亲水性和抗污性能；利 用化学表面改性则可以通过引入亲水性基团或功能分子来改善膜表面性能；而采用纳米复 合材料表面修饰则可以增强膜表面的力学性能和防污性能。 2.界面改良 通过界面改良技术对编织管增强PVDF中空纤维膜进行处理，增强其膜和支撑层之间的结合力，防止脱落和污染等问题。界面改良的方式包括增强层表面处理、增强层和膜层间 材料选择、增强层和膜层间结构设计等。可以在增强层表面进行粗糙化处理，增加其表面 粗糙度以增强与膜层的结合力；也可以选择具有良好相容性和粘附性的材料作为增强层和 膜层间的粘结剂，提高它们之间的结合强度；还可以设计出一些特殊结构的增强层和膜层 间连接方式，如梳状结构、交错结构等，来增强它们的结合力和抗污性能。 二、性能研究 1.分离性能 通过分离性能研究，评估改进后的编织管增强PVDF中空纤维膜在不同条件下的分离效果和稳定性。利用盐溶液、有机物、微生物等不同模型溶液进行分离性能测试，考察膜的 去除率、通量、稳定性等指标，分析其分离效果和使用寿命。 2.结构性能 通过结构性能研究，分析改进后的编织管增强PVDF中空纤维膜的表面形貌、孔隙结构、机械性能等指标。利用扫描电镜、气体渗透仪、拉伸试验机等测试手段，观察膜的表面形貌、孔隙结构和机械性能，并分析它们的关系。
棉纤维基柔性电极材料的构筑及性能研究 棉纤维基柔性电极材料的构筑及性能研究 在当代科技不断发展的背景下，柔性电极材料作为一种新型电化学材料受到了广泛的关注。它具有良好的柔韧性、可弯曲性和可拉伸性等优点，广泛应用于柔性电子、可穿戴设备和生物医学等领域。棉纤维作为一种天然纤维材料，具有良好的生物相容性和可再生性，被认为是一种理想的柔性电极材料。 棉纤维基柔性电极材料的构筑主要包含以下几个步骤：表面改性、导电材料包覆和复合材料构筑。 首先，对棉纤维进行表面改性处理可以增加其导电性和与导电材料的界面结合力。常用的表面改性方法包括等离子体处理、沉积修饰层和化学修饰等。例如，通过等离子体处理可以引入丰富的官能团，增加棉纤维的表面活性，提高电极材料的可溶性和导电性。 接下来，将导电材料包覆于棉纤维表面，可以进一步提高电极材料的导电性。导电材料可以选择金属纳米颗粒、碳纳米管和导电高分子等。金属纳米颗粒在棉纤维表面形成一个连续的导电网络，碳纳米管具有优异的导电性和机械性能，导电高分子具有良好的柔韧性和导电性能。通过包覆导电材料，棉纤维基柔性电极材料的导电性得到了明显提高。 最后，将包覆了导电材料的棉纤维与其他功能材料构筑成复合材料。功能材料可以选择电子介质、电解质和活性物质等。例如，将包覆了碳纳米管的棉纤维与聚合物电解质复合构筑，可用于柔性超级电容器的制备；将包覆了金属纳米颗粒的棉纤维与活性物质复合构筑，可用于储能器件的制备。 棉纤维基柔性电极材料的构筑不仅能够提高电极材料的导
电性能，还能够保持棉纤维的柔韧性和可拉伸性。这种基于自然纤维的柔性电极材料具有良好的生物相容性和可再生性，符合可持续发展的要求。 除了构筑方法，对棉纤维基柔性电极材料的性能也进行了广泛研究。性能主要包括导电性、柔韧性和稳定性等方面。导电性是评价电极材料性能的重要指标，它直接影响着电极材料的电存储性能。柔韧性是指电极材料在外力作用下能够保持其结构和性能的能力，柔韧性好的材料能够适应各种复杂的应力环境。稳定性是指电极材料在循环使用过程中保持其性能的能力，良好的稳定性可以有效延长电极材料的使用寿命。通过对棉纤维基柔性电极材料性能的研究，可以优化构筑方法，改善电极材料的性能。 总的来说，棉纤维基柔性电极材料的构筑及性能研究是当前柔性电极材料领域的研究热点。构筑方法的优化和性能的改进将推动柔性电极材料的应用进一步发展，为可穿戴设备、柔性电子和生物医学等领域的发展提供新的可能性。同时，棉纤维作为一种天然纤维材料，具有环境友好、可再生和可降解的特性，其基于柔性电极材料的应用有望在可持续发展的道路上发挥重要作用 综上所述，棉纤维基柔性电极材料具有良好的导电性能、柔韧性和稳定性，并具备生物相容性和可再生性等优点。研究者们在构筑方法和性能方面进行了广泛研究，以优化材料的性能。这种材料的应用前景广阔，可以推动柔性电极材料的发展，为可穿戴设备、柔性电子和生物医学等领域的发展提供新的可能性。同时，基于天然纤维的柔性电极材料有望在可持续发展的道路上发挥关键作用，因其环境友好、可再生和可降解的特
高分子材料基于激光退火技术的表面改性研 究 高分子材料是当今工业制造中不可或缺的关键材料之一。然而，由于材料的特性限制，高分子材料的应用面临着一定的局限性。其中一个重要的限制就是其表面性质的不稳定性以及易损性。为了解决这一问题，研究人员开始使用激光退火技术对高分子材料进行表面改性。本文将介绍这一研究领域的最新进展。 一、激光退火技术概述 激光退火技术是一种非常有用的材料表面改性技术。这种技术通过激光束的照射，将材料表面加热到高温，然后再快速冷却的方式来改变材料的结构和性质。这个过程能够去除材料表面的缺陷，提高其硬度、耐磨性和抗氧化性。 在对高分子材料进行激光退火时，激光束照射后材料表面会变为非晶态或者单晶态。这种状态下，材料的性质会发生改变，如表面变得更加光滑、紧密和坚硬。 二、高分子材料改性的实验研究 1.改善黏附性能 有研究表明，将激光退火技术应用到高分子材料表面，能够大大改善其黏附性能。实验中，研究人员对聚酯纤维进行激光退火处理后，发现材料表面形成了小孔和凹槽，这些微观结构的形成促进了化学反应的进行。由此，表面覆盖层与基体之间的化学键数目明显增加。这种结构变化带来了化学相互作用和物理交互作用，使得聚酯纤维在使用过程中更加耐磨和耐腐蚀。 2.改善透明度
透明高分子材料具有广泛的应用前景，但是这类材料通常因为裂纹和雾化而降低了透明度。近期研究指出，在表面分子膜系数中激光退火技术的应用能够提高材料表面的运动性能，并减少表面缺陷以及材料内部的微观结构度。 如对于聚碳酸酯薄膜的改性表现出激光退火处理后评估，发现其内部分子结构更加紧密和有序，电子显微镜下，光通过的格子数目更少。同时，材料表面产生的小孔和凹槽也被填充，表面变得更加光滑，从而提高了其透明度。 三、未来展望 高分子材料经过激光退火处理后，其表面性质得到了诸多的改善，包括黏附性能、硬度以及透明度等等。这为高分子材料的工业应用提供了新的可能。通过进一步的实验研究，有望将激光退火技术用于更多的材料表面改性。此外，还需要将技术进一步实现规模化生产，以应对大规模应用的需求。 总之，高分子材料基于激光退火技术的表面改性研究是一个新兴的研究领域，这种技术有望为高分子材料的应用带来新的改善和增长。随着技术的发展和实践的探索，相信这一领域将呈现出更大的潜力和商业价值。
新型纺织材料与纤维结构的设计、制备 与性能研究 摘要：本文针对新型纺织材料与纤维结构的设计、制备与性能展开研究，旨 在探讨如何利用最新的技术手段和材料创新，提高纺织材料的性能和功能。首先，通过对纺织材料的结构与性能进行分析，明确设计与制备的目标和要求。其次， 介绍了一些新型纺织材料的研究进展，包括纳米纤维、功能纤维和复合纤维等。 然后，详细讨论了纺织材料的制备方法，包括纺丝技术、纤维改性和纺织加工等 方面。最后，通过实验测试和性能评价，验证了新型纺织材料的性能优势和应用 潜力。本研究为纺织材料领域的进一步发展提供了有价值的参考和指导。 关键词：纺织材料；纤维结构；设计；制备；性能研究 一、引言 随着科学技术的不断进步，纺织材料在各个领域中的应用越来越广泛。然而，传统的纺织材料在某些特定环境下存在一些局限性，例如力学性能不足、功能性 不够强等。因此，研究和开发新型纺织材料和纤维结构具有重要意义。本文旨在 通过设计、制备和性能研究，推动纺织材料的创新与发展。 二、纺织材料结构与性能分析 在设计和制备新型纺织材料之前，需要对纺织材料的结构与性能进行分析和 评估。纺织材料的结构特征包括纤维形态、纤维间结构以及纤维内部结构等。而 性能指标主要包括力学性能、热性能、光学性能和电性能等。通过对结构与性能 的分析，可以明确纺织材料的设计目标和要求。 三、新型纺织材料的研究进展 近年来，纺织材料领域涌现出一些新型材料，具有独特的性能和功能。其中，纳米纤维、功能纤维和复合纤维等是当前研究的热点。纳米纤维具有高比表面积、
高强度和优异的力学性能，可以应用于过滤、吸附、传感和医疗等领域。功能纤 维通过添加特殊的添加剂或改性处理，赋予纺织材料特定的功能，如防水、防火、抗菌等。复合纤维则通过将不同类型的纤维结合起来，综合利用各自的特点，实 现多功能性能。 四、纺织材料的制备方法 （一）纺丝技术 纺丝技术是制备纤维的常用方法之一，其通过控制材料的流动和凝固过程， 将材料转变为连续纤维。传统纺丝技术包括湿法纺丝、干法纺丝和熔融纺丝等。 湿法纺丝是将溶解或悬浮的材料通过细孔板或旋转盘，使溶液或悬浮液中的纤维 形成纤维束，并在凝固浴中形成纤维。干法纺丝是通过气流或电场等方法，使材 料溶液或熔体在空气中快速固化成纤维。熔融纺丝是将高分子材料加热到熔融状态，通过旋转盘、喷嘴或电场等方法，使熔融物流成纤维。 （二）纤维改性 纤维改性是通过对纤维表面或内部进行化学处理或添加剂掺入，改变纤维的 性能和功能。常见的纤维改性方法包括表面处理、添加剂改性和纤维组装。表面 处理是在纤维表面形成一层功能性涂层或通过化学反应改变纤维表面的性质。常 用的表面处理方法包括等离子体处理、化学修饰和涂覆等。添加剂改性是通过在 纤维制备过程中掺入添加剂，改变纤维的性能和功能纤维组装是将多种纤维材料 按照一定的规则和结构组合在一起，形成复合纤维结构。常见的纤维组装方法包 括纤维混合、纤维编织和纤维非织造等。 （三）纺织加工 纺织加工是指将纺织材料进行整理、加工和后处理，以改善其性能和结构。 常见的纺织加工方法包括织造、针织、编织和非织造等。织造是将纤维通过纵、 横交织的方式制成纺织品的过程。织造方法包括经编织造和纬编织造，通过经线 和纬线的交织，形成不同结构的织物。针织是利用针织机将纱线或纤维线连续地 插入和穿过织物的过程，形成针织品。相比于织造，针织具有更高的弹性和柔软
生物技术在纺织工业中的应用近年来，生物技术的快速发展为各个领域带来了巨大的变革与创新。纺织工业作为传统的制造行业，也开始广泛应用生物技术，以提高产 品质量、减少环境污染，并实现可持续发展。本文将探讨生物技术在 纺织工业中的应用，并分析其带来的影响与挑战。 一、生物技术在纺织品染色中的应用 纺织品染色是纺织工业中不可或缺的一环，传统的染色过程使用大 量的化学药剂和高温，对环境造成了严重的污染。而生物技术的应用 可以有效地减少这种污染。例如，利用生物发酵产生的酶可以代替传 统的氧化剂、还原剂和过氧化剂，降低染色过程中对环境的影响。此外，利用生物技术可以提取生物染料，如菊花黄、蓝果红等，减少对 合成染料的依赖，并赋予纺织品天然的颜色。 二、生物技术在纤维改性中的应用 纤维改性是通过改变纤维表面或内部结构，使其具有特定的性能和 功能。生物技术在纤维改性中发挥了重要作用。例如，利用生物技术 可以生产出具有抗菌、防污、消臭等功能的纤维材料，为纺织品赋予 了更多的附加值。此外，生物技术还可以改变纤维的形态结构，如利 用微生物发酵产生的生物组织胶粘剂来改善纤维之间的结合力，提高 纤维的拉伸强度和耐磨性。 三、生物技术在纺织废水处理中的应用
纺织工业产生大量的废水，其中含有各种有机物和重金属离子，对环境造成了严重的污染。而生物技术在纺织废水处理中可以发挥重要作用。例如，利用微生物处理废水可以有效地去除有机污染物，降解废水中的有害物质。同时，生物技术还可以应用于废水中重金属离子的去除，如利用生物吸附剂或微生物修复技术实现对废水中重金属的去除和回收利用。 四、生物技术在纺织品功能纳米材料制备中的应用 纳米技术是当今世界的前沿技术之一，而生物技术在纳米材料制备中有着独特的应用优势。例如，生物技术可以通过利用微生物的代谢产物来合成纳米材料，如利用微生物合成的纳米金粒子来实现纺织品的功能化改性。此外，生物技术还可以在纳米材料的表面修饰上发挥重要作用，如利用生物分子在纳米材料表面形成保护层，提高纳米材料的稳定性和抗老化性能。 总结起来，生物技术在纺织工业中的应用具有广阔的前景。它不仅可以降低纺织工业对环境的污染，提高产品质量，还可以为纺织品赋予新的功能，推动纺织工业的可持续发展。然而，生物技术应用于纺织工业也面临着一些挑战，如生产成本的提高、技术标准的制定等。因此，需要加强相关技术研发和政策支持，以推动生物技术在纺织工业中的更广泛应用。只有这样，我们才能在保护环境的同时，实现纺织工业的高质量发展。
高强涤纶纤维等离子体改性的研究 摘要：涤纶纤维是一种极其有效的复合材料，在工业领域中应用的十分广泛，本文通过正交试验设计对涤纶纤维进行性能表征和分析，并对其断裂强力以及静 摩擦系数进行测定，从而实现了等离子体改性的目的，具有较强的现实意义。 关键词：高强涤纶纤维；等离子体；改性 引言 涤纶纤维有着自身独特的特性，很多优势都对当前的工业领域有较大的作用，特别是其稳定性以及耐腐蚀性等优势，让其成为工业复合材料是首选之一。因此，有必要提高纤维与基体间的附着力。 涤纶纤维又叫做聚酯纤维，要想对其性能进行改变，其实方法多种多样，比 如等离子体、碱处理等，但是每一种方法都有优缺点，等离子体改性算是其中性 价比比较高的一种处理方法，具有较多的处理优势，比如成本低、工艺较为简单等，对于改性的结果也十分优良。因此，本文以等离子体改性为研究视角，对涤 纶纤维进行试验，并通过正交试验的方式，对其力学性能和静摩擦系数进行测定，从而确定最佳处理方式，这为后来的研究者提供了较多的参考价值。 1正交实验设计 本文设计的是三因素三水平的正交试验，其水平表如下所示： 表1三因素三水平的正交试验设计 水平因素 A功率/W B时间/S C压强/Pa
15018010 210030020 315042030 本文采用的是单丝强度的测试，参照的标准是ISO11566-1996，使用的测试工具为万能试验机，标距为25mm，采用随机抽样的方式选取了50根，具体试验结果如下表所示： 表2试验结果 序号A功率 /W B时间 /S C压强 /Pa 涤纶 断裂强力 /cN 涤纶 静摩擦系 数 111173.210.324 212267.540.351 313366.230.319 421271.010.324
新材料与新技术在纺织工程中的应用 摘要：纺织材料的开发与利用是提高我国经济发展水平和人民生活质量的重 要基础。随着新材料和新技术的高效率、成本低等优点使得纺织工程在国际市场 上占据着越来越大的份额。传统纺织工艺对环境造成了极大污染并且存在资源浪 费问题；因此将新型环保材料和技术应用于现代纺织品中具有非常现实的意义。 本文针对纺织工程阐述了新纺织材料与新工程技术的应用及发展前景。 关键词：纺织业；新材料；新技术；应用研究； 引言 纺织材料及其技术的发展是人类文明进步和经济社会快速增长不可或缺的重 要因素。在技术不断创新和时代不断更新的背景下，新技术和新材料已成为现代 先进制造工艺、现代复合材料集成技术、信息处理等高新技术领域必不可少的工 具和载体。中国纺织业目前正在进行世界纺织业的结构调整，并将在很长一段时 间内保持快速增长。在国际市场上，中国正在逐步参与全球纺织品配额，这对纺 织企业提出了更高的要求，对纤维原材料的需求也在增加。新材料和新技术在纺 织工程中发挥着重要作用，将成为纤维工业未来发展的重要因素。 一、纺织面料的发展趋势 1.纺织面料交叉材料 织物交叉是指在纺织技术的应用下，将具有不同功能的材料（如金属丝网） 混合在一起，以达到满足一种或多种性能要求的状态。新型纤维材料适用于各种 功能要求，如抗菌、保湿和抗紫外线财产，其中新工艺包括表面处理和染色技术。随着新技术的应用，新面料发生了重大变化。然而，由于现代科学技术的快速发 展和对纺织品质量的日益增长的需求，传统的织物表面处理方法已不适合现代生 产和日常需求；新材料的出现为纺织复合材料开辟了广阔的前景，这种材料利用
纤维素的酸处理及醋酸酯化表面改性研究 于忠玺;高善民;许璞;乔青安;徐彦宾 【摘要】Microcrystalline cellulose (MCC) was prepared from cotton stalks bleached pulps using hydrochloric and sulfuric acid as hydrolysis agent at 100℃ for 30～60 min. The sample properties, such as degree of polymerization (DP), crystallinity index, and thermal stability were studied by means of XRD, TG and IR. In order to improve the disperisibility of MCC, the modified reaction with acetylation was introduced to modify the MCC surface. XRD results showed that the original crystalline type and biphase system still remained in the micronized cellulose, but the crystallinity could not attain to 100%. SEM and TG analysis indicated that the morphology and decomposition temperature of the products treated with hydrochloric and sulfuric acid were different due to the degree of crystallinity, the use temperature could not exceed 270℃. The appropriate condition by acetic anhydride modification was at 60～70℃ for 3～5 h with the volume ratio of sulfuric acid to water of 1∶8. After surface modification, the crystallinity of MCC remained constant. The dispersibility of the resulting products was improved in the proper solvents to form stable suspensions.%分别用HCl和H2SO4处理从棉纤维中提取的纤维素,100℃下回流水解30～60 min得到微晶纤维素(MCC),并对其进行醋酸酯化表面改性.采用X-射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、红外光谱(IR)技术研究酸处理对MCC的聚合度、结晶度和热稳定性的影响,探讨了改性方法对产物性能的影响.结果表明,纤维素微晶化后仍保持原来的晶型以及晶区 和非晶区共存的微细结构,结晶度不能达到100%.扫描电子显微镜(SEM)测试结果