亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        靜電紡絲制備PMMA/PU新型保暖材料及其性能

        2022-05-23 22:28:32鄭作保賈姣馮洋洋侯一杰賈永堂
        現(xiàn)代紡織技術(shù) 2022年3期
        關(guān)鍵詞:靜電紡絲聚氨酯

        鄭作?!≠Z姣 馮洋洋 侯一杰 賈永堂

        摘要:為了降低低溫環(huán)境對人體的危害,需要開發(fā)具有高效保暖性能的材料。采用靜電紡絲多射流共混技術(shù),使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微米纖維作為骨架支撐結(jié)構(gòu),引入聚氨酯(PU)納米纖維提高材料的機(jī)械性能和保暖性能。通過研究環(huán)境濕度、PU質(zhì)量分?jǐn)?shù)、LiCl添加量以及PMMA/PU注射比對纖維絮片的影響,制備出具有聯(lián)鎖雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的保暖材料。結(jié)果表明:PMMA/PU纖維絮片(PMMA/PUFS)具有較高的拉伸應(yīng)力(159.02 kPa)和良好的拉伸伸長率(65.85%),同時具有超輕的性能(7.38 mg/cm3)和超高的保暖性(導(dǎo)熱系數(shù)為25.28 mW/(m·K))。研究結(jié)果可為新型保暖材料的制備提供新的思路。

        關(guān)鍵詞:靜電紡絲;聚氨酯;聚甲基丙烯酸甲酯;保暖材料;雙網(wǎng)絡(luò);纖維絮片;超輕

        中圖分類號:TS154文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:1009265X(2022)03008908

        Preparation of PMMA/PU new thermal retention material by

        electrospinning and its properties

        ZHENG Zuobao, JIA Jiao, FENG Yangyang, HOU Yijie, JIA Yongtang

        (School of Textile Materials and Engineering, Wuyi University, Jiangmen 529020, China)Abstract: It is necessary to develop materials with efficient thermal retention performance, thereby reducing the damage of low temperature environment to the human body. This study is focused on improving the mechanical properties and thermal retention of the material by using polymethyl methacrylate (PMMA)microfibers as the framework support structure and introducing polyurethane (PU)nanofibers by virtue of electrospinning multijet blending technology. The effects of environmental humidity, PU mass fraction, LiCl addition, and PMMA/PU injection ratio on fibrous flocculus were studied, and then a thermal retention material with interlocking double network structure was prepared. The results revealed that: PMMA/PU fibrous flocculus (PMMA/PUFS)exhibited strong tensile stress of 159.02 kPa and excellent tensile elongation of 65.85%. In addition, it also exhibited good ultralight performance (7.38 mg/cm3)and ultrahigh thermal retention property (thermal conductivity of 25.28 mW/(m·K)). The research results are expected to provide a new idea for the preparation of new thermal retention materials.

        Key words: electrospinning; polymethyl methacrylate (PMMA); polyurethane (PU); thermal retention material; double network; fibrous flocculus; ultralight

        在寒冷環(huán)境下,由于人體熱量散失加快體溫下降,可能會引起人體的局部凍僵、凍傷等,嚴(yán)重的還會對機(jī)體的免疫系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)以及神經(jīng)系統(tǒng)等產(chǎn)生危害,甚至?xí):ι踩玔1]。因此,需要穿戴低溫防護(hù)設(shè)備(工作服、手套、防護(hù)鞋等)為人體提供防護(hù),降低低溫環(huán)境對人體的影響。同時,為了不影響寒冷環(huán)境下人群的正?;顒雍凸ぷ?,在保證足夠的保暖的前提下減輕防護(hù)設(shè)備的重量,具有極其重要的意義[2]。所以,輕質(zhì)高彈的防寒保暖材料一直是國內(nèi)外的研究熱點(diǎn),在軍事消防、個人防護(hù)、民用、科研等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

        目前國內(nèi)外服用保暖材料種類繁多,按所使用的纖維的來源主要分為天然保暖材料和合成保暖材料[3]。棉花作為傳統(tǒng)的天然保暖材料歷史悠久,也具有廣泛的應(yīng)用,但其存在體積密度大、保暖性能相對較差的缺點(diǎn)[45]。在高寒環(huán)境下,為了滿足保暖需求,通常需要不斷增加棉絮的厚度和重量,造成服裝太過臃腫,導(dǎo)致穿著者行動不便;羽絨、羊絨等保暖材料相較棉絮具有輕柔保暖、富有彈性的特點(diǎn),得到人們的青睞,但其存在價格昂貴、強(qiáng)度差、易被蟲蛀、長期使用性差、易鉆絨等缺點(diǎn)[68]。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,以滌綸、腈綸和丙綸為主的合成保暖材料出現(xiàn)在人們生活中,具有強(qiáng)度高、輕質(zhì)、易洗快干、彈性好、不怕霉蛀、成本低等優(yōu)點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)了中空纖維、超細(xì)纖維制成的保暖絮片,但這些保暖材料較大的纖維直徑使其材料孔徑大、孔隙率低、導(dǎo)致其保暖性能難以進(jìn)一步提高。

        熱的傳遞方式有3種,分別是熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射。其中對保暖效果起主要影響的是熱傳導(dǎo),纖維間空氣的對流和熱輻射也在一定程度上影響著材料的保暖性能[910]。纖維間靜止空氣含量的提高,是提高絮片保暖性能的最直接有效的方式[1113]。靜電紡絲術(shù)是一種操作簡單,工藝可控的技術(shù)[14],其所制備的纖維膜具有纖維直徑小[15]、比表面積大[16]、孔徑小[17]、孔隙率高[18],同時也具有曲折孔道結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn),并且紡絲聚合物原料多樣化、纖維組裝結(jié)構(gòu)豐富,在各個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[19]。目前,雖然有一些靜電紡纖維3D材料的報道[2024],但是其層間易剝離力學(xué)以及回彈性較差,在外力作用下,容易造成保暖絮片蓬松結(jié)構(gòu)坍塌,且纖維直徑難達(dá)到納米級,限制了保暖性能的進(jìn)一步提升,這些弊端限制了靜電紡絲在保暖領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。本文采用靜電紡絲多射流共混技術(shù),利用PMMA做骨架支撐結(jié)構(gòu)主體,超細(xì)PU納米纖維起力學(xué)增強(qiáng)作用,成功制備具有聯(lián)鎖雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的微納米三維纖維絮片,期望該絮片具有超輕和超保暖性能,同時具有良好的機(jī)械性能。本文的研究結(jié)果將為保暖纖維絮片的研發(fā)提供了一種新的途徑。

        1實(shí)驗

        1.1實(shí)驗材料

        聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,Mn為50萬,法國阿科瑪),聚氨酯(PU4394,中國亨斯邁有限公司)。氯化鋰(LiCl,中國阿拉丁化學(xué)試劑有限公司),N,N二甲基甲酰胺 (DMF, 中國阿拉丁化學(xué)試劑有限公司)。

        1.2實(shí)驗儀器

        精密電子天平(上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司),825磁力攪拌器(寧波紡織儀器廠),TAQ850動態(tài)熱機(jī)械分析儀器(DMA,美國科諾工業(yè)有限公司),Vega3熱絲發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM,捷克TESCAN公司),NE30鼓風(fēng)烘箱(寧波紡織儀器廠),Tps 2500s熱常數(shù)分析儀儀器(瑞典凱戈納斯有限公司),自制靜電紡絲機(jī)(上海東翔納米科技有限公司)。

        1.3樣品制備

        1.3.1PMMA纖維樣品制備

        首先稱量37.5 g DMF溶劑,在磁力攪拌器上不停攪拌,將12.5 g PMMA緩慢加入DMF溶液中,持續(xù)攪拌8 h后,得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%的PMMA紡絲溶液。用一次性注射器抽取5管溶液,并列擺放在紡絲機(jī)上進(jìn)行實(shí)驗制備。紡絲過程中,工作電壓固定為30 kV,紡絲液灌注速度為3 mL/h,金屬噴絲頭距離滾筒接收器的距離為25 cm,滑臺左右平滑的速度為200 cm/min,金屬滾筒以30 r/min的速度旋轉(zhuǎn)。此外紡絲的溫度控制在25 ℃,紡絲時間為1.5 h,在相對濕度分別為30%、60%、90%下進(jìn)行紡絲,環(huán)境濕度通過加濕器和除濕機(jī)進(jìn)行調(diào)控。之后將制備的PMMA纖維絮片在室溫下晾置12 h,再把絮片放在鼓風(fēng)烘箱里70 ℃烘1 h進(jìn)行干燥。

        1.3.2PU納米纖維膜制備

        首先配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的PU聚合物溶液,并用電子天平精準(zhǔn)稱量不同質(zhì)量的LiCl粉末加入溶液中,以此制備分別含有0.005%、0.010%、0.015%和0.020% LiCl的PU紡絲液。紡絲濕度為90%,其他紡絲參數(shù)與上節(jié)一致,進(jìn)行靜電紡絲實(shí)驗,得到不同LiCl含量的PU纖維膜。

        1.3.3聯(lián)鎖雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) PMMA/PU纖維絮片的

        制備分別配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的PMMA紡絲液和15 %的PU紡絲液,持續(xù)攪拌8 h。圖1為雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)纖維絮片制備示意圖。如圖1(a)所示,用一次性注射器抽取溶液,將PMMA和PU溶液以4/1,3/2,2/3的比例加載到五軸紡絲機(jī)上(圖中黃色注射頭中含PU,藍(lán)色注射頭中含PMMA)。紡絲濕度為90%高濕環(huán)境,其他紡絲參數(shù)與上節(jié)保持不變。如圖1(b)-(c)所示,制備得到具有聯(lián)鎖雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的蓬松纖維絮片。

        1.4測試與表征

        采用掃描電鏡觀察(SEM)對纖維的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察與表征。使用Adobe Photoshop CS6對SEM的成像進(jìn)行纖維直徑分布分析。用精密電子天平對纖維絮片進(jìn)行稱重。

        絮片的力學(xué)性能用TAQ850 DMA儀器測試,拉伸樣品的特征是寬度為3.5 mm,長度為10 mm,應(yīng)變速度為100 mm/min,拉伸至樣品斷裂。壓縮測試應(yīng)變?yōu)?0%,速率為100 mm/min。使用hot disk熱常數(shù)分析儀來測試?yán)w維絮片的導(dǎo)熱系數(shù),樣品的特征為半徑不小于5 mm,測試溫度為24 ℃。

        樣品的體積密度(ρ)用公式(1)計算:

        式中: ρ是絮片樣品材料的體積密度,mg/cm3;v為絮片樣品的體積,cm3;m為絮片樣品的重量,mg。

        纖維絮片的孔隙率(P)用公式(2)計算:

        式中:P是材料的孔隙率,%;ρ是為聚合物材料的密度,g/cm3;ρ0是纖維絮片的體積密度,g/cm3。

        2結(jié)果與討論

        2.1環(huán)境濕度對PMMA電紡纖維組件的

        影響纖維絮片的高蓬松度結(jié)構(gòu)需在一定條件下構(gòu)建,為此首先研究環(huán)境濕度對PMMA蓬松結(jié)構(gòu)以及保暖性的影響,結(jié)果如圖2所示。

        圖2(a)-(c)為不同環(huán)境濕度制備PMMA纖維絮片的微觀SEM圖,圖2(a)為30% RH下制備的PMMA纖維,可以看出纖維具有大量的串珠,纖維本身均勻性以及成纖性較差。隨著濕度的增加,如圖2(b),PMMA纖維的串珠形態(tài)大幅度減少,均勻性有了進(jìn)一步改善。當(dāng)環(huán)境濕度增加到90% RH,串珠現(xiàn)象完全消失,所制備的纖維粗細(xì)較均勻。纖維形態(tài)的變化是由紡絲射流牽伸階段的濕誘導(dǎo)相分離引起的,在低濕條件下靜電紡絲時,大氣中的水分對射流的凝固速率影響不大,且射流不穩(wěn)定所產(chǎn)生的力大于粘彈性應(yīng)力,從而形成串珠狀的形貌。而在高濕環(huán)境下,大氣中的水分子會滲透到紡絲射流中,導(dǎo)致溶液的熱力學(xué)不穩(wěn)定;同時,溶劑的析出增加了紡絲射流中聚合物的濃度,從而使粘彈性力增強(qiáng),抑制了串珠的形成。

        圖2(d)為不同環(huán)境濕度下制備PMMA纖維的直徑,在30%、60%和90%濕度下制備的絮片纖維直徑分別為0.75、1.26 μm和3.52 μm。表明隨著濕度的增加,纖維的直徑呈明顯的增大。這可能是因為在高濕度環(huán)境中,紡絲液中的DMF溶劑更容易被空氣中的水蒸氣溶解揮發(fā)掉,而水是PMMA的非溶劑,這有利于相分離現(xiàn)象的提前發(fā)生,PMMA聚合物的提前固化將阻止射流的牽引拉伸,可導(dǎo)致形成直徑較大的纖維。此外靜電紡絲射流中的電荷會被轉(zhuǎn)移到環(huán)境中的水蒸氣中,使得電場作用力下降,使得對纖維的牽引拉伸作用力降低,纖維未被進(jìn)一步的牽引拉伸便落在接收器上,因此纖維的直徑隨著濕度的提升而呈現(xiàn)明顯的增大。完全固化的纖維之間具有一定的電場斥力,加上大直徑的纖維提供了足夠的剛度,這些維持了3D蓬松絮片形態(tài)的構(gòu)建。圖2(e)為不同環(huán)境濕度制備PMMA纖維絮片的體積密度和孔隙率。在30%、60%和90%的條件下,制備纖維絮片的體積密度分別為72.00、24.15、5.78 mg/cm3,孔隙率分別是94.00%、97.99%、99.52%,表明纖維絮片的蓬松度隨制備濕度的增大而變大。在RH達(dá)到90%時,絮片具有了超輕性能和超高孔隙率。如圖2(f)所示,在30%、60%和90%的條件下,制備纖維絮片的導(dǎo)熱系數(shù)分別為40.95、31.15、26.13 mW/(m·K),說明保暖性能隨著濕度的增加而逐漸變大,這是因為隨著濕度的增加,絮片更加蓬松,材料內(nèi)部可儲的存靜止空氣增大,從而大幅度提高絮片的保暖性能。

        2.2PU濃度和LiCl添加量對電紡纖維膜

        的影響為制備PU納米纖維膜,首先研究PU濃度對纖維膜形貌以及纖維直徑的影響,結(jié)果如圖3所示。由圖3可以看出,在10% PU濃度時,纖維膜出現(xiàn)大量的串珠和粘結(jié)現(xiàn)象,且纖維粗細(xì)不均勻,平均直徑為0.28 μm。這可能是由于紡絲液粘度過低,DMF溶劑在落在接收器上面時,未能完全揮發(fā),并溶解部分PU纖維,形成串珠溶纖現(xiàn)象。隨著聚合物PU濃度的增大,纖維串珠現(xiàn)象明顯消失,纖維平均直徑變大為1.88 μm。這可能是因為隨著濃度增大,聚合物分子鏈之間的作用力和交叉纏結(jié)變強(qiáng),影響到射流分化的能力,纖維直徑進(jìn)而逐漸增大。當(dāng) PU濃度為20%時,纖維直徑雖然比較均勻,但是纖維直徑過大在4.75 μm,且互相卷曲纏繞,這不利于雙網(wǎng)絡(luò)保暖纖維絮片的制備,此外20% PU溶液在配制過程中不易攪拌。故選擇15% PU聚合物作為制備PU納米纖維的最佳濃度。

        圖4為在15% PU紡絲液中添加不同LiCl含量制備的PU纖維SEM圖,可以看出隨著LiCl鹽含量的增加,纖維的直徑逐漸變小,從1880 nm降低到560 nm,此外纖維的均勻性也隨著鹽含量的增加得到改善。這是因為在紡絲過程中,對纖維的牽引拉伸主要是靠溶液表面的靜電斥力起主要作用,LiCl添加量直接影響到紡絲液的導(dǎo)電性。隨著LiCl添加量的增加,紡絲液的電導(dǎo)率增大,在紡絲過程中纖維受到的電場力逐漸增大,注射器尖端的射流易提前破裂,纖維的有效拉伸距離增加,導(dǎo)致纖維呈逐漸細(xì)化的趨勢。然而, LiCl含量進(jìn)一步提高至0.020%時,紡絲過程中易堵針頭,且噴出來的纖維比較分散,難收集在接收器上,因此添加0.015% LiCl作為制備PU納米纖維的最佳方案。圖3不同PU濃度纖維膜SEM圖及纖維直徑分布

        2.3不同PMMA/PU注射比對纖維絮片的

        影響PMMA纖維絮片雖然具有超輕以及高效保暖性能,但是存在力學(xué)性能不佳的缺陷,無法滿足在保暖領(lǐng)域生活上的需要。為解決力學(xué)上的限制,可通過靜電紡絲多射流共混技術(shù),把具有高強(qiáng)度的超彈PU納米纖維摻雜分布到PMMA纖維中,并通過高濕度誘導(dǎo)紡絲制備出具有聯(lián)鎖雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的纖維絮片,圖5為PMMA/PU不同注射比下制備纖維絮片的宏觀以及微觀圖。

        由圖5(a)可以看出,單純的PMMA纖維組件具有三維超蓬松結(jié)構(gòu),在PMMA/PU的注射比為4/1時,所制備絮片的厚度并沒有明顯的變化,依舊保持其蓬松結(jié)構(gòu)。隨著PU比例的增大,制備的絮片宏觀上出現(xiàn)明顯的變薄,甚至在PMMA/PU注射比為2/3時,制備的絮片接近成一張薄膜,此時大直徑的PMMA纖維支撐起的三維蓬松結(jié)構(gòu)完全坍塌。通過掃描電鏡觀察其微觀結(jié)構(gòu),如圖5(b)所示,明顯較粗的纖維是PMMA微米纖維,細(xì)纖維為PU納米纖維。當(dāng)PMMA/PU的注射比為4/1時,可以看出PMMA粗纖維(3.5 μm)作為骨架結(jié)構(gòu),超細(xì)PU納米纖維(560 nm)在PMMA纖維之間像橋梁一樣搭接。當(dāng)PMMA/PU噴射比為3/2時,PU納米纖維明顯變多,兩種纖維之間產(chǎn)生粘結(jié),纖維之間的搭接比較緊密,絮片的蓬松結(jié)構(gòu)開始坍塌。當(dāng)PMMA/PU噴射比增大為2/3時,PU纖維出現(xiàn)成纖性不好現(xiàn)象,這是因為PU纖維中的DMF溶劑未完全揮發(fā),過多的PU纖維堆積所致。另外PU纖維大量攀附在PMMA微米纖維上,由于PMMA粗纖維的減少,造成其無法支撐起絮片的蓬松結(jié)構(gòu),此時纖維絮片的聯(lián)鎖雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)遭到完全破壞。

        圖6(a)為PMMA/PU不同比例下纖維絮片的拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線,在注射比為5/0、4/1、3/2和2/3的最大拉伸斷裂應(yīng)力分別為46.64、159.02、187.66、254.73 kPa,拉伸斷裂伸長率分別為43.13%、65.85%、72.91%、85.80%??梢钥闯鲂跗赑MMA/PU=4/1時力學(xué)強(qiáng)度和斷裂伸長率大幅度提升,力學(xué)性能隨PU納米纖維的加入更加優(yōu)異。圖6(b)為PMMA/PU不同比例下的絮片的體積密度和導(dǎo)熱系數(shù),絮片在5/0、4/1、3/2和2/3的體積密度分別為5.78、7.38、19.00、60.00 mg/cm3,導(dǎo)熱系數(shù)分別為26.13、25.28、30.25、40.30 mW/(m·K),可以看出隨著PU超細(xì)纖維比例的增加,纖維絮片的蓬松性逐漸下降,導(dǎo)熱系數(shù)呈先減小后增大趨勢,意味絮片的保暖性能先變強(qiáng)隨后迅速變差,在PMMA/PU為4/1時保暖性最佳。這是因為隨著納米PU纖維的加入,使纖維絮片內(nèi)部具有更為復(fù)雜的彎曲通道,可增加空氣的流動摩擦力和增加熱輻射的反射能力。同時納米纖維的加入使得絮片內(nèi)部可以更多吸附、儲存靜置空氣,提高其保暖效果。另外絮片在相同體積下纖維的根數(shù)變多,對熱輻射的反射能力較強(qiáng),使人體所輻射的熱量能以較高的比例反射回人體,從而達(dá)到保溫效果。當(dāng)PU納米纖維比例進(jìn)一步增大,保暖效果迅速下降,這是由于絮片蓬松結(jié)構(gòu)的坍塌,導(dǎo)致其內(nèi)部不能儲存足夠的靜止空氣,從而引起絮片的保暖性大幅度下降。故而選擇PMMA/PU注射比為4/1,作為保暖絮片制備的最優(yōu)方案,記為PMMA/PUFS。

        此外,超蓬松的纖維絮片具有如圖6(c)所示的超輕特性,PMMA/PUFS可以自由地站在兔尾巴草的頂端,而不對其造成一點(diǎn)形變。圖6(d)為PMMA/PUFS在50%形變下不同壓縮周期后的導(dǎo)熱系數(shù),可以在經(jīng)受200次壓縮后,絮片的導(dǎo)熱系數(shù)從25.28 mW/(m·K)僅僅升高至27.75 mW/(m·K)。這歸功于聯(lián)鎖雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,PU纖維與PMMA骨架纖維相互聯(lián)鎖糾纏,PU納米纖維提高絮片力學(xué)強(qiáng)度的同時,與PMMA纖維之間的糾纏可以避免纖維在受外力擠壓時滑動。它作為承重結(jié)構(gòu)可以通過形狀的變化來吸收外界能量,提高PMMA/PUFS抵抗外力壓縮的能力,從而具有優(yōu)異的壓縮回彈性,使絮片在200次壓縮循環(huán)后仍具有優(yōu)異的保暖性。

        圖6(e)為PMMA/PUFS在不同濕度下處理24h后的導(dǎo)熱系數(shù),在30%、60%和90%處理后的導(dǎo)熱系數(shù)分別為25.20、25.28、26.2 mW/(m·K)??梢钥闯霰E噪S環(huán)境濕度的增大而逐漸降低,這是因為保暖材料是纖維、空氣和水的集合體,水的導(dǎo)熱系數(shù)最大,對保暖性的影響最大。如圖6(f)所示,PMMA/PUFS有著良好的疏水性,致使絮片在不同濕度處理后導(dǎo)熱系數(shù)的增大并不明顯,表明PMMA/PUFS能適應(yīng)各種濕度環(huán)境工作。

        3結(jié)論

        利用靜電紡絲多射流共混技術(shù),調(diào)控工藝參數(shù),構(gòu)筑了PU納米纖維和PMMA纖維組成的三維蓬松絮片。研究環(huán)境濕度,PU紡絲液中濃度、LiCl含量以及PMMA/PU的噴射比對絮片的影響。主要研究結(jié)論如下:

        a)蓬松纖維絮片的制備需要在高濕環(huán)境下誘導(dǎo)制備。高濕環(huán)境會對纖維串珠結(jié)構(gòu)起到抑制作用,隨著濕度的增大,電紡纖維直徑逐漸增大,大直徑的纖維維持了絮片3D蓬松結(jié)構(gòu)。

        b)電紡過程中,PU紡絲液中適量LiCl鹽的添加可使纖維細(xì)化。隨著LiCl含量的變大,纖維逐漸變細(xì),但是過高的LiCl添加則會影響射流的穩(wěn)定性,不利于PU納米纖維的收集。

        c)通過靜電紡絲多射流共混技術(shù),在PMMA/PU注射比為4/1時,制備出具有聯(lián)鎖雙網(wǎng)絡(luò)的PMMA/PU纖維絮片。絮片由PMMA微米纖維(3.52 μm)和PU納細(xì)纖維(560 nm)構(gòu)成,具有超高保暖性(導(dǎo)熱系數(shù)為25.28 mW/(m·K))和超輕的特點(diǎn)(體積密度為7.38 mg/cm3)。PMMA/PUFS為超輕超保暖材料的研發(fā)提供了一種新的途徑和思路,在家用紡織品和戶外運(yùn)動裝備上具備廣闊的應(yīng)用前景。

        參考文獻(xiàn):

        [1]FUKAZAWA T, LEE G, MATSUOKA T, et al. Heat and water vapour transfer of protective clothing systems in a cold environment, measured with a newly developed sweating thermal manikin[J]. European Journal of Applied Physiology, 2004, 92(6): 645648.

        [2]KEATINGE W R. Winter mortality and its causes[J]. International journal of circumpolar health, 2002, 61(4): 292299.

        [3]岳素娟,郝新敏,張建春,等.幾種新型保暖絮材性能之比較[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品,2005,23(2):2830,41.

        YUE Sujuan, HAO Xinmin, ZHANG Jianchun, et al. The comparison of several new high thermal insulation materials[J]. Technical Textiles, 2005, 23(2): 2830, 41.

        [4]王莉,王健紅.常見絮用纖維制品的保暖性研究[J].中國纖檢,2016(7):136140.

        WANG Li, WANG Jianhong. Study on the thermal insulation of fiber products[J]. China Fiber Inspection, 2016(7): 136140.

        [5]劉維.木棉保暖材料及其保溫機(jī)理的研究[D].上海:東華大學(xué),2011.

        LIU Wei. Kapok Battings and Its Thermal Insulation Properties[D]. Shanghai: Donghua University, 2011.

        [6]SABURO N, YOSHINOBU K. Themmal conductivity of wet fabrics[J]. Journal of the Textile Machinery Society of Japan, 1977, 23(4): 114119.

        [7]杜康.羽絨復(fù)合保暖絮片的開發(fā)與性能研究[D].北京:北京服裝學(xué)院,2008.

        DU Kang. Development and Property Study on the Composite Thermal Insulation Interlinging of Feather[D]. Beijing: Beijing Institute of Fashion Technology, 2008.

        [8]MAJUMDAR A, MUKHOPADHYAY S, YADAV R. Thermal properties of knitted fabrics made from cotton and regenerated bamboo cellulosic fibres[J]. International Journal of Thermal Sciences, 2010, 49(10): 20422048.

        [9]WAN X, FAN J, WU H. Measurement of thermal radiative properties of penguin down and other fibrous materials using FTIR[J]. Polymer Testing, 2009, 28(7): 673679.

        [10]SONG N, JIAO D, CUI S, et al. Highly anisotropic thermal conductivity of layerbylayer assembled nanofibrillated cellulose/graphene nanosheets hybrid films for thermal management[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2017, 9(3):29242932.

        [11]蔣吉眾.新型高彈保暖材料的制備及性能研究[D].武漢:武漢紡織大學(xué),2016.

        JIANG Jizhong. Study on the Preparation and Properties of New Type of High Elastic Heat Insulation Material[D]. Wuhan: Wuhan Textile University, 2016.

        [12]裴豫明,施楣梧,馮恩新.保溫絮料的結(jié)構(gòu)及其隔熱性能的研究[J].西北紡織工學(xué)院學(xué)報,1993,7(3):197201.

        PEI Yuming, SHI Meiwu, FENG Enxin. A study on structure of thermal insulation wadding and its property of heat insulation[J]. Journal of Northwest Institute of Textile Science and Technology, 1993, 7(3): 197201.

        [13]程宇杰.復(fù)合結(jié)構(gòu)對滌綸絮片保暖性能的影響研究[D].北京:北京服裝學(xué)院,2018.

        CHENG Yujie. Study on the Effect of Composite Structure on the Thermal Insulation of Polyster[D].Beijing: Beijing Institute of Fashion Technology, 2018.

        [14]ZHANG J, ZHANG F, SONG J, et al. Electrospun flexible nanofibrous membranes for oil/water separation[J]. Journal of Materials Chemistry A, 2019, 7(35): 2007520102.

        [15]YU X, LI Y, YIN X, et al. Corn CobLike, Superhydrophobic, and phasechangeable nanofibers for intelligent thermoregulating and waterrepellent fabrics[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2019,11(42): 3932439333.

        [16]AGARWAL S, GREINER A, WENDORFF J H. Functional materials by electrospinning of polymers[J]. Progress in Polymer Science, 2013, 38(6): 963991.

        [17]李璐,李若松,劉玲娜,等.靜電紡絲技術(shù)制備PMMA纖維的分析與模型預(yù)測[J].化工學(xué)報,2013,64(5):18691875.

        LI Lu, LI Ruosong, LIU Lingna, et al. Producing PMMA fibers by electrospinning and model prediction[J]. CIESC Journal, 2013, 64(5): 18691875.

        [18]胥會,陳建,代文超,等.靜電紡絲制備PMMA/PVDF鋰離子電池隔膜[J].化工新型材料,2016,44(10):6466,69.

        XU Hui, CHEN Jian, DAI Wenchao, et al. Preparation of PMMA/PVDF lithium ion battery separator by electrospinning[J]. New Chemical Materials, 2016, 44(10): 6466, 69.

        [19]LIU H, ZHANG S, LIU L, et al. A fluffy dualnetwork structured nanofiber/net filter enables highefficiency air filtration[J]. Advanced Functional Materials, 2019, 29(39): 1904108.

        [20]BONINO C A, EFIMENKO K, JEONG S I, et al. Threedimensional electrospun alginate nanofiber mats via tailored charge repulsions[J]. Small, 2012, 8(12): 19281936.

        [21]GAO J, LUO J, XIONG J. A facile method for tailoring the threedimensional porous nanofibrous scaffolds by the dual electrode electrospinning[J]. Materials Letters, 2017, 209: 384387.

        [22]CAO L, SI Y, YIN X, et al. Ultralight and resilient electrospun fiber sponge with a lamellar corrugated microstructure for effective lowfrequency sound absorption[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2019,11(38): 3533335342.

        [23]CAI S, XU H, JIANG Q, et al. Novel 3D electrospun scaffolds with fibers oriented Randomly and evenly in three dimensions to closely mimic the unique architectures of extracellular matrices in soft tissues: Fabrication and mechanism study[J]. Langmuir, 2013, 29(7): 23112318.

        [24]WU H, ZHAO L, TIAN Y, YU J, et al. Stretchable and superelastic fibrous sponges tailored by "stiffsoft" bicomponent electrospun fibers for warmth retention[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2020(5): 335.

        收稿日期:20210604網(wǎng)絡(luò)出版日期:20210803

        基金項目:廣東省聯(lián)合培養(yǎng)研究生示范基地建設(shè)項目(31241022)

        作者簡介:鄭作保(1995-),男,安徽亳州人,碩士研究生,主要從事功能性納米纖維方面的研究。

        通信作者:賈永堂,Email:yongtjh@163.com

        猜你喜歡
        靜電紡絲聚氨酯
        雙負(fù)載抗生素親水性聚氨酯泡沫的制備與表征
        PVC手套用水性聚氨酯涂飾劑
        中國氯堿(2021年10期)2021-12-21 06:18:04
        聚氨酯合成革的服裝產(chǎn)品及其應(yīng)用
        玻纖增強(qiáng)聚氨酯保溫耐火窗解決方案
        上海建材(2019年4期)2019-05-21 03:13:04
        Alq3/聚合物納米纖維復(fù)合物結(jié)構(gòu)及發(fā)光特性
        靜電紡絲制備乙基纖維素納米載藥纖維
        PAN/PMMA凝膠聚合物電解質(zhì)膜導(dǎo)電動力學(xué)研究
        東方教育(2016年3期)2016-12-14 20:12:44
        CNTs/La3+摻雜TiO2納米纖維對Cr(Ⅵ)的催化性能研究
        復(fù)合軟段耐熱聚氨酯泡沫塑料的制備及表征
        中國塑料(2015年8期)2015-10-14 01:10:46
        改性殼聚糖/聚乙烯吡咯烷酮混合纖維的制備和表征
        科技視界(2015年25期)2015-09-01 17:25:00
        亚洲国产日韩综合天堂| 国产成人无码精品午夜福利a| 久久香蕉免费国产天天看| 久久久久久无码AV成人影院| 人妻少妇偷人精品视频| 亚洲国产精品久久久久久无码| 中文字幕一区在线观看视频| 人妻少妇-嫩草影院| 丰满熟妇乱子伦| 欧美刺激午夜性久久久久久久| 阿v视频在线| 亚洲乱码中文字幕综合69堂| 中文字幕一区二区三区日日骚| 国产精品无码一区二区三区电影 | 久久精品无码中文字幕| 久久久久久无中无码| 女人天堂国产精品资源麻豆| 欧美噜噜久久久xxx| 理论片87福利理论电影| 国产真实乱对白在线观看| 看国产亚洲美女黄色一级片| 国产精品99精品久久免费| 中文字幕无码家庭乱欲| 亚欧视频无码在线观看| 国产亚洲精品一区在线| 狠狠色综合7777久夜色撩人| 欧美第五页| 一区二区三区视频在线免费观看| 日本免费精品免费视频| 久久理论片午夜琪琪电影网| 乱人伦中文字幕成人网站在线| 亚洲成a人片在线观看高清| 国产三级精品av在线| 国产成人精品无码片区在线观看| 中国凸偷窥xxxx自由视频| 2020久久精品亚洲热综合一本| 亚洲成av人片极品少妇| 北条麻妃国产九九九精品视频| 日韩在线不卡免费视频| 亚洲av成人无网码天堂| 国产精品久久久久一区二区三区|