基于空心微珠的功能织物开发

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Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｆａｂｒｉｃｕｓｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓｍｅｔａｌｐｌａｔｅｄｃｅｌｌｓｐｈｅｒｅ
Ａｂｓｔｒａｃｔ；Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｏｂｔａｉｎｉｎｆｒａｒｅｄｃａｍｏｕｌｆａｇｅｆａｂｒｉｃｏｆｇｏｏｄｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ，ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｗａｖｅｓｈｉｅｌｄｉｎｇｅｆｅｃｔａｎｄａｎｔｉ－ｈｅａｔｒａｄｉａ－ｔｉｏｎａｂｉＬ．ｙ，ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓｍｅｔａｌ－ｐｌａｔｅｄｃｅｌｓｐｈｅｒｅｓｓｕｃｈａｓｎｉｃｋｅｌｐｌａｔｉｎｇ，ｃｏｐｅｒｐｌａｔｉｎｇａｎｄｓｉｌｖｅｒｐｌａｔｉｎｇｈａｖｅｂｅｅｎｃｏａｔｅｄｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆＰＥＴ／ｃｏｔｏｎｆａｂｒｉｃｂｙｍｉｘｉｎｇｉｔｉｎｔｏｃｏａｔｉｎｇａｇｅｎｔｓ．Ｔｈｅｅｒｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｍｏｄｉｆｉｅｄｃｅｎｏｓｐｈｅｒｅｓｅｘｈｉｂｉｔａｎｅｘｃｅｌｅｎｔｗａｖｅａｂｓｏｒｂｉｎｇｐｏｒｐｅｔｒｙｗｈｅｎｔｈｅｙｆｏｒｍ３Ｄｅｌｅｃｔｒｉｃｎｅｔｗｏｒｋｉｎｔｏｃｏａｔｉｎｇａｇｅｎｔｓ．ＴｈｅｓｉｌｖｅｒｐｌａｔｉｎｇｃｅｎｏｓｐｈｅｅｕｒｓｉｎｇＣ，Ｈ，２０６ａｓｅｒｄｕｃｉｎｇａｇｅｎｔｉｓｂｅｔｅｒｔｈａｎｕｓｉｎｇＮａＫＣ４Ｈ４０６・４Ｈ，Ｏ．Ａｓｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｓｉｌｖｅｒｐｌａｔｉｎｇｃｅｎｏｓｐｈｅｒｅｉｎｃｅｒａｓｅｓ，ｔｈｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｔｈｅｃｏａｔｅｄｆａｂｒｉｃｄｅｃｅｒａｓｅｓ，ｂｕｔｉｔｉｓｏｎｔｈｅｃｏｎｔｒａｙｆｒｏｒｓｈｉｅｌｄｉｎｇｅｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ．Ｔｈｅｏｒｄｅｒａｇａｉｎｓｔｈｅａｔｒａｄｉａｔｉｏｎｆｏｒｃｏａｔｅｄｆａｂｒｉｃｉｓｇｉｖｅｎａｓｆｏｌｏｗｉｎｇ；ｕｎｔｅｒａｔｅｄｃｅｎｏｓｐｈｅｅ＞ｓｒｉｌ－ｖｅ喇ａｔｉｎｇｃｅｎｏｓｐｈｅｒｅ＞ｃｏｐｐｅｒｐｌａｔｉｎｇｃｅｎｏｓｐｈｅｅ＞ｎｒｉｃｋｅｌｐｌａｔｉｎｇｃｅｎｏｓｐｈｅｅｒ．
料至１００％。
涂层工艺流程为：织物涂层＊预烘（１０５℃，
２ｍｉｎ）＊焙烘（１３５℃，１．５ｍｉｎ）一成品。
１．４性能表征１．４．１导电性测定
ＭａｓｔｅｃｈＭＹ－６８型数字万用表（最大量程为３２．６Ｍ，Ｉ），ＺＣ－３６型织物表面电阻率测试仪（量程１０８０一ｎ，＂０１微电流１０－｀Ａ，同轴三电流测量系统），
１．４．２电磁波屏蔽性能测定用电磁辐射测试仪测定涂层织物的电磁波屏蔽性
能。测试波段２２５０一２６５０ＭＨｚ，试样尺寸为
鑫金项目：陕西省教育厅资助项目（０５ＪＳ０６，０６ＪＫ２９９）；陕西省科技厅资助项目（２００４Ｋ０８－Ｇ１７）；西安市科学技术局资助项目（０００４０５５）作者简介：张辉（１９６８－），男，陕西西安人，副教授，在读博士研究生，主要从事功能性纺织材料与产品的研究。
第１期２００７年１月・第３５卷・
Ｖｏｌ．３５Ｎｏ．１．２００７
ＳＨＡＮＧＨＡＩＴＥＸＴＩＬＥＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ上．４ｃｍ。计算电磁波屏蔽效能。１．４．３热防护性能测定选用红外灯泡作辐射源，光源距织物表面距离３０ｃｍ，光线垂直人射，织物表面接收的辐射强度为
ＭＲ－４型数字红外辐射计，ＤＭ６８０１Ａ型数字温度表，
Ｕ－４１００型紫外可见光近红外分光光度计，电磁辐射测试仪（矩形波导管，ＰＡＮ３６１０型网络分析仪），ＪＳＭ－
６７００Ｆ型场发射扫描电子显微镜，ＦＵＲＴｈｅｒｍａｃａｍ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｅｃｈｎｉｃａｌｔｅｘｔｉｌｅｓ；ｐｏｔｒｅｃｔｉｖｅｆａｂｒｉｃ：ｃｅｎｏｓｐｈｅｒｅ；ｅｌｅｃｔｏｌｒｅｓｓｍｅｔａｌｐｌａｔｉｎｇ；ｅｌｅｃｔｒｉｃｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ；ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｓｈｉｅｌｄｉｎｇｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ；ａｎｔｉ－ｈｅａｔｒａｄｉａｔｉｏｎ；ｉｎｆｒａｒｅｄｃａｍｏｕｆｌａｇｅ
ＺＨＡＮＧＨｕｉ＇，ＳＨＥＮＬａｎ－ｐｉｎｇ＇，ＳＵＮＪｉｅｚ
（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＴｅｘｔｉｌｅ＆Ｍａｔｅｒｉａｌ，ＸｉａｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｎ７１００４８，Ｃｈｉｎａ）
珠涂层织物。
关键词：产业用纺织品；防护织物；空心微珠；化学镀；导电性；电磁波屏蔽；热防护；红外伪装
中图分类号：ＴＳ１０６．６文献标识码：Ａ文章编号：１００１－２０４４（２００７）０１－００５０－０３
的表面电阻率在１０＇ｆ？／ｃｍ数量级，葡萄糖镀银微珠涂
层织物和２００目银粉涂层织物的导电性接近，而且要好于酒石酸钾钠镀银微珠的涂层织物，这和化学镀空心微珠的导电性相一致。随着添加量的增加，表面电１．８８ｋＷ／ｍ２（人体Ｉ度烧伤时的辐射强度），用ＭＲ－４阻率逐渐减小。２．３电磁波屏蔽性能分析型数字红外辐射计测定透过织物的辐射强度，用化学镀空心微珠电磁波屏蔽效能测试结果见ＤＭ６８０１Ａ型数字温度表测布面温度。透过率越小表
翁５０－Ｊ＿－＊５ｔ＇Ｗ＿ｆ１ｔＳ７Ｈ１Ａ｝Ｎ１０３ＧＨ７ＡＴＩ６ＴＺＥＸＴＩＬＥＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ一一一一
收稿日期：２００６－０５－２２
选取５块１０ｃｍ长涂层织物，用ＭａｓｔｅｃｈＭＹ－６８型数字万用表测量两端电阻，取平均值计算涂层织
物表面电阻率Ｐｒ．（０／ｃｍ）。用ＺＣ－３６型织物表面电阻率测试仪测定涂层织物表面比电阻Ｒ（ｎ）。
空心微珠经表面金属化处理后，其导电性得到极大提高，常用于吸收涂料等特殊用途。目前有关空心微珠在织物上的应用很少，现选用２００目空心微珠分别进行化学镀镍、镀铜和镀银处理，并将其添加到涂层整理剂中，开发出了具有导电性、电磁波屏蔽性能以及热防护功能于一体的红外伪装面料。
加量分别为５％，１０％，１５％，２０％，加合成增稠剂糊
分别进行化学镀镍、镀铜和镀银处理；涤／棉６５／３５织物（３／；乡，经、纬纱细度分别为２４，２８ｔｅｘ，经、纬纱密度
分别为５３２，２８０根／ｌＯｃｍｏ１．２实验仪器
２００７年，月・第３５卷・第１期
Ｖｏｌ．３５Ｎｏ．１．２００７
基于空心微珠的功能织物开发
张辉，，沈兰萍，，孙洁２
（１．西安工程大学纺织与材料学院，陕西西安７１００４８；２．东华大学纺织学院，上海２０１６２０）

空心纱及其织物的开发与性能研究（可编辑）

摘要消费者对纺织品的要求不断提升,普通环锭纺产品无法满足人们对产品多元化的要求,因此商家不断推陈出新,其中环锭纺空心纱纺织品以其独特的结构和性能特点,越来越受到消费者的关注。

本论文在内容上,主要包括四部分:第一部分对包芯纱、空心纱的发展与研究现状、空心纱纺织品的优点及应用做了简要的概述;第二部分测试分析新型水解丝的基本性能及主要基团,阐述了环锭纺细纱机的改造方法、空心纱的开发工艺;第三部分介绍了空心纱针织物的织造工艺、水解工艺,用成分定性分析法测试水解丝是否彻底去除,测试分析空心纱织物的基本性能;第四部分阐述了织物的导湿机理,用多种实验方法测试空心纱织物的导湿性能,并与相同工艺参数的普通织物进行对比分析。

本论文采用红外光谱分析和气相裂解分析法分析了新型水解丝的主要基团,发现新型水解丝含有酯键和苯环,属于芳香族聚酯纤维,并含有,.,.,.苯环,等基团。

本文自主开发了棉/新型水解丝空心纱针织物、腈棉/新型水解丝空心纱针织物,空心纱经过水解处理后,水解丝完全水解而分散在水中,赋予了空心纱特殊的中空结构,芯吸效果显著提高,因此空心纱针织物相比于相同工艺参数的普通针织物,具有良好的润湿性、吸水性、储水能力、芯吸性、吸湿快干性等。

关键词:空心纱织物;新型水解丝;包芯纱;导湿性能,.; ;;:目录第一章绪论??...空心纱纺织品的优点及应用?...环锭纺包芯纱的发展及研究现状..空心纱纺织品的发展及研究现状...水溶性维纶退维工艺的研究现状?....空心纱成纱性能的研究现状..空心纱织物的开发及性能研究??..本文研究的目的意义及研究内容.第二章空心纱的成纱工艺?...原料的选配...外包纤维基本参数??....新型水解丝的性能??...环锭纺细纱机的改造..包芯纱的成纱过程?.包芯纱的纤维转移机理??...包芯纱细纱工艺参数的设定及技术关键?.空心纱的包覆性能?第三章空心纱织物开发.空心纱织物的织造工艺过程?. .新型水解丝的水解原理??...织物的水解工艺过程..空心纱的成分定性分析??...空心纱织物的基本性能??....织物规格..织物的顶破强力..织物的起毛起球性??...织物的悬垂性....织物的折痕回复性??...织物的刚柔性....织物的透气性....织物的保暖性...小结一一一与分析??...织物的芯吸机理??...织物的沉降时间?...液滴的铺展时间?...液滴法测试织物的导湿性.织物的垂直芯吸性能..织物的平行芯吸性能..织物的透湿性??..织物的吸湿快干性?.小结?...第五章结论参考文献攻读学位期间的研究成果?.致谢?.学位论文独创性声明??..学位论文知识产权权属声明..第一章绪论第一章绪论科技的高速发展和人们生活水平的提高,使得消费者有机会最大程度地满足自己的需求,在纺织领域,人们对纺织品的要求也是越来越高。

高性能空心玻璃微珠的应用研究

刘亚辉：高性能空心玻璃微珠的应用研究 33高性能空心玻璃微珠的应用研究刘亚辉，冯建林，许传华（中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司，安徽马鞍山 243004）摘要：介绍了高性能空心玻璃微珠的特点，其作为一种多功能填料已经在塑料、玻璃钢、涂料、乳化炸药、石油开采、电磁红外等诸多领域得到广泛应用。

高性能空心玻璃微珠应用在塑料、玻璃钢、石油开采时，是一种密度调控剂，可以有效减低密度；在涂料中应用起到了保温隔热的作用；在乳化炸药中应用则起到了稳定剂、敏化剂的作用。

具有诸多功能的玻璃微珠将拥有更广阔的应用前景。

关键词：高性能空心玻璃微珠；功能填料；复合材料；应用高性能空心玻璃微珠(以下简称空心玻璃微珠)是一种新型节能、清洁轻质填料。

由于其具有中空、质轻、隔热保温、电绝缘强度高、耐磨、耐腐蚀、防辐射、隔音、吸水率低、化学性能稳定等特点。

在上个世纪90年代先后由美国3M公司和PQ公司进行批量生产，在国外空心玻璃微珠作为复合材料多功能填充剂，广泛应用于橡塑、涂料、玻璃钢、乳化炸药、石油钻探等领域。

国内对高性能空心玻璃微珠的应用起步较晚，但随着国人对其结构特点认识的逐步深入高性能空心玻璃微珠的使用被越来越多的领域所关注。

1 空心玻璃微珠特性空心玻璃微珠主要化学成分是碱石灰硼硅酸盐玻璃。

图1为空心玻璃微珠的偏光显微镜照片。

从图中看出：微珠是一颗颗透明的微米级玻璃质密闭中空正球体，有坚硬的球壳，球体内充有稀薄的N2。

从在宏观上看是纯白色的粉末。

其粒径大小不等，最小颗粒粒径为2µm，其平均粒径为35µm。

壁厚约为其直径的10%。

因为中空使它具有质轻的特点，而粒径大小不等可以形成粒径互补，具有合理填补空隙的特点[1]。

图1 空心玻璃微珠的偏光显微镜照片空心微珠作为一种新型的无机填料，它具有以下优点：(a)真密度小，容易在有机体系中均匀分散，而且可在0.25~0.60g/cm3之间进行密度调节。

(b)抗压能力强，可在2~60Mpa之间进行调节。

空心玻璃微珠在复合材料中的应用研究

空心玻璃微珠在复合材料中的应用研究空心玻璃微珠(ES)是由经特殊工艺制成的薄壁封闭的微小球形颗粒，具有中空、质轻、耐高低温、隔热保温、电绝缘强度高、耐磨、耐腐蚀、防辐射、隔音、吸水率低、化学性能稳定等优点，近年来作为复合材料填充剂，已广泛应用于建材、塑料、橡胶、涂料、航海和航天等领域。

1 空心玻璃微珠在建材中的应用空心玻璃微珠密度低且不易吸水，可作添加剂制备低密度、低黏度、低渗透性及结合力强的轻质注浆水泥。

用腔内全部填有水泥浆的空心微珠制成的轻质水泥(σc28值在27~33 MPa 之间)，优于传统膨胀珍珠岩轻质水泥(σc28=1~5.5 MPa)和膨润土轻质水泥(σc28=17~40 MPa)，且其隔热性能随微珠粒度的减小而提高。

当微珠的腔内没有水泥浆时，样品的隔热性能得到最大改善。

在美国，空心玻璃微珠已用于人造大理石生产，填充适当的空心玻璃微珠，可改善人造大理石纹理布局及颜色的连续性，降低固化时间，改善冲击强度，提高抗龟裂能力，降低破损率，同时改善机械加工性，减小后处理工具的磨损，且便于搬运及安装。

人们开始将空心玻璃微珠用于涂料研究，以提高涂料的隔热、隔音性能。

采用化学镀方法在玻璃微珠表面镀银并用于涂料中，结果表明，在控制反应温度和浓度的条件下，可使镀银玻璃微珠的红外辐射率由原来的1.02降为0.70，将其应用于涂料后，涂层的红外辐射率为0.80。

2 空心玻璃微珠在塑料、橡胶中的应用近年来，空心玻璃微珠作为新型无机粉末填料用于工程塑料和橡胶的填充，使其具有优异的流变加工和抗冲击性能等优点。

目前，研究较多的是对聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、有机硅树脂等的填充改性。

用一步法和二步法两种混合工艺，研究了经过表面预处理的玻璃微珠填充PP的力学性能。

结果表明，经过适当表面处理的玻璃微珠可以通过熔融共混均匀分散在PP中，粒子与基体界面结合良好。

填充体系随着玻璃微珠含量的增加，拉伸强度增大，冲击强度下降。

聚合物空心纳米微珠

聚合物空心纳米微珠
聚合物空心纳米微珠是一种新型的功能性材料，具有重要的应用价值。

该材料由聚合物制成，具有空心结构和纳米级尺寸。

其独特的物理和化学性质使其在多个领域具有广泛的应用，如生物医学、能源储存和传输、纳米催化、环境保护等。

在生物医学领域，聚合物空心纳米微珠可以作为药物载体，实现药物的定向输送和释放，提高药物的治疗效果和降低副作用。

此外，它还可以作为生物成像的探针，具有良好的生物相容性和生物稳定性。

在能源领域，聚合物空心纳米微珠可以作为电池材料的电解质，提高电池的性能和寿命。

同时，它还可以用于太阳能电池的制备，提高太阳能转换效率。

在纳米催化领域，聚合物空心纳米微珠可以作为催化剂的载体，提高催化剂的活性和稳定性，增强反应的选择性和效率。

在环境保护领域，聚合物空心纳米微珠可以用于水处理和废气处理，去除水和空气中的有害物质，净化环境，保护生态。

综上所述，聚合物空心纳米微珠在众多领域具有广泛的应用前景和市场潜力。

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