碳纳米管修饰三维纤维网非织造布传感器的制备及其性能

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作者 张蕊 应迪 +4 位作者 陈冰冰 田欣 郑莹莹 王建 邹专勇 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期46-54,共9页

为改善柔性可穿戴压力传感器在使用时灵敏度低、耐久性差、柔韧舒适性不足等问题,提出了一种基于预针刺-热加固技术制备的三维聚乙烯/聚丙烯热熔纤维与涤纶非织造布为基材的高灵敏、较耐磨的压阻传感器。使用扫描电子显微镜、数显推拉... 为改善柔性可穿戴压力传感器在使用时灵敏度低、耐久性差、柔韧舒适性不足等问题,提出了一种基于预针刺-热加固技术制备的三维聚乙烯/聚丙烯热熔纤维与涤纶非织造布为基材的高灵敏、较耐磨的压阻传感器。使用扫描电子显微镜、数显推拉力计和数字万用表等仪器表征了碳纳米管修饰三维纤维网非织造布前后的微观形貌、力电学性能和传感性能。结果表明:柔性纺织传感器在低压力范围(0~0.17 kPa)内的灵敏度高达0.91 kPa^(-1);能在73 ms内实现对压力的快速响应;具有0~166 kPa较宽的感测范围,在超过2000次施压循环后仍然保持较稳定的相对电阻变化,表现出较优异的耐久性。此外,该传感器可应用于信息加密,监测人体微弱活动(眨眼、吞咽)和大形变运动(关节活动等)。在健康监测、人机交互、语音识别和手写字识别等领域具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 聚乙烯/聚丙烯热熔纤维 三维纤维网非织造布 碳纳米管 压阻式传感器 传感性能 健康监测

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碳纳米管修饰3D纤维网基压力传感器的制备及性能

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作者 叶苏娴 张蕊 +3 位作者 张婷 陈晓静 王建 邹专勇 《印染》 北大核心 2024年第1期52-56,共5页

为改善纤维基传感器灵敏度低和响应范围窄等问题,提出了一种以3D纤维网为基材,采用超声辅助浸渍碳纳米管修饰纤维表面,构建出了3D纤维网络结构的压阻式压力传感器。介绍了3D纤维网传感器的制备过程,并对所制备的传感器形貌结构、力学传... 为改善纤维基传感器灵敏度低和响应范围窄等问题,提出了一种以3D纤维网为基材,采用超声辅助浸渍碳纳米管修饰纤维表面,构建出了3D纤维网络结构的压阻式压力传感器。介绍了3D纤维网传感器的制备过程,并对所制备的传感器形貌结构、力学传感性能及应用进行了测试与表征。结果表明:碳纳米管修饰3D纤维网的传感器灵敏度为3.53×10^(-3)kPa^(-1),具有较好的线性度和较高的灵敏度;检测范围达到200 kPa;响应时间和回复时间分别为153 ms和226 ms;经过2000次循环施加压力测试表现出较好的稳定性和耐久性。该传感器能够用于监测人体的运动,如手指弯曲、手腕弯曲、手指点击和脚跟压力等,在可穿戴电子织物领域具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 碳纳米管 3D纤维网 超声辅助浸渍 柔性压力传感器 传感性能

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二氧化钛纳米纤维过渡金属掺杂效应对光催化性能的影响

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作者 徐佳琦 曹琪 +2 位作者 杨佳琪 李成德 葛烨倩 《印染》 CAS 北大核心 2024年第11期27-31,共5页

采用静电纺丝技术和煅烧工艺,分别制备Cu^(2+)和Fe^(3+)掺杂的TiO_(2)纳米纤维。通过SEM、XRD和TG等手段对材料的微观形态、晶体结构以及热学性能进行表征,并以亚甲基蓝作为目标降解物,评估Cu^(2+)和Fe^(3+)掺杂TiO_(2)纳米纤维的催化... 采用静电纺丝技术和煅烧工艺,分别制备Cu^(2+)和Fe^(3+)掺杂的TiO_(2)纳米纤维。通过SEM、XRD和TG等手段对材料的微观形态、晶体结构以及热学性能进行表征,并以亚甲基蓝作为目标降解物,评估Cu^(2+)和Fe^(3+)掺杂TiO_(2)纳米纤维的催化降解能力。结果表明:染料质量浓度为10 mg/L,0.2%Cu^(2+)掺杂的TiO_(2)纳米纤维质量浓度为1 mg/mL时,催化10 min降解率达到了89.52%,50 min时提升至99.83%,比Fe^(3+)掺杂的TiO_(2)纳米纤维降解率高1.74%,比商用的纳米TiO_(2)高6.66%。 展开更多

关键词 TiO_(2) 过渡金属掺杂 光催化 染料降解

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大丝束碳纤维展纤技术研究进展

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作者 朱繁强 沈伟 +4 位作者 杨小兵 姚江薇 赵德方 张万虎 邹专勇 《现代纺织技术》 北大核心 2025年第2期1-9,共9页

展纤能够使碳纤维丝束厚度变薄、幅宽变宽,明显改善后道应用中预制件的力学性能。阐述了大丝束碳纤维的概念、特点及展纤目的,介绍了大丝束碳纤维展开性表征方法,分析了展纤对大丝束纤维形态、纤维渗透性及复合材料性能的影响;归纳总结... 展纤能够使碳纤维丝束厚度变薄、幅宽变宽,明显改善后道应用中预制件的力学性能。阐述了大丝束碳纤维的概念、特点及展纤目的,介绍了大丝束碳纤维展开性表征方法,分析了展纤对大丝束纤维形态、纤维渗透性及复合材料性能的影响;归纳总结了多辊热碾展纤技术、机械式多辊筒展纤技术、声波辅助展纤技术、静电辅助展纤技术、微突起阵列辅助展纤技术和气流扰动展纤技术等6种展纤技术的研究现状。各种展纤技术各有利弊,气流扰动展纤技术是最具发展前景的展纤技术,未来应重视多种展纤技术相结合的应用研究,提升对大丝束碳纤维的展纤效果,降低展纤过程对碳纤维的损伤。 展开更多

关键词 大丝束碳纤维 展纤技术 展纤表征 展纤作用

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全织物型离电式柔性压力传感器的制备及其性能

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作者 张蕊 叶苏娴 +1 位作者 王建 邹专勇 《纺织学报》 北大核心 2025年第2期113-121,共9页

针对传统的电容式压力传感器灵敏度较低且不透气的问题,制备了一种采用碳纳米管修饰的非织造布为电极层,离子液体处理的非织造布为介电层的透气性全织物型离电式柔性压力传感器。借助扫描电子显微镜、全自动单一纤维接触角测量仪和全自... 针对传统的电容式压力传感器灵敏度较低且不透气的问题,制备了一种采用碳纳米管修饰的非织造布为电极层,离子液体处理的非织造布为介电层的透气性全织物型离电式柔性压力传感器。借助扫描电子显微镜、全自动单一纤维接触角测量仪和全自动透气性测试仪等表征与分析电极层和介电层。结果表明:全织物型离电式柔性压力传感器在低压范围(0~1.19 kPa)内的灵敏度高达2.89 kPa-1,具有0~224 kPa较宽的感测范围,较短的响应时间(50 ms),在超过1000次施压循环后仍然保持较稳定的相对电容变化;此外,还具有较好的透气率(225 mm/s)和超疏水性,其水接触角为159.5°。全织物型离电式柔性压力传感器对人体关节运动具有优异的识别能力,在运动监测领域具有潜在的应用前景。 展开更多

关键词 柔性压力传感器 离电式柔性压力传感器 非织造布 碳纳米管 运动监测

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氧化铋-硅橡胶基X射线防护织物的制备及性能

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作者 李鑫 叶培培 +3 位作者 赵晓曼 王鸿博 杨国荣 洪剑寒 《纺织学报》 北大核心 2025年第2期227-235,共9页

为研发质轻、无毒的X射线柔性辐射防护材料,采用涂层法制备氧化铋-硅橡胶基无铅X射线柔性防护涤纶织物,研究氧化铋含量对其刚柔性、密度、力学性能及其X射线防护性能的影响规律。结果表明:当每100 g硅橡胶中氧化铋含量为240 g时,防护材... 为研发质轻、无毒的X射线柔性辐射防护材料,采用涂层法制备氧化铋-硅橡胶基无铅X射线柔性防护涤纶织物,研究氧化铋含量对其刚柔性、密度、力学性能及其X射线防护性能的影响规律。结果表明:当每100 g硅橡胶中氧化铋含量为240 g时,防护材料的刚柔性最优;不同氧化铋含量的柔性防护材料的密度为0.8~1.6 g/cm^(3),显著低于常规含铅防护材料(3.79 g/cm^(3));当氧化铋含量为180~240 g时,防护材料的强伸性更好,并且其断裂伸长率优于未处理涤纶织物;综合考虑氧化铋-硅橡胶基无铅X射线柔性防护织物的X射线防护性能、柔软性和力学性能,每100 g硅橡胶中含240 g氧化铋为最优方案,涤纶织物单位体积的X射线防护比例为29.73%。 展开更多

关键词 辐射防护 功能纺织品 涤纶织物 氧化铋 硅橡胶 X射线防护 涂层法

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CNT/rGO复合三维非织造材料基柔性压力传感器的制备及性能 被引量：2

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作者 张蕊 王建 +2 位作者 张婷 陈晓静 邹专勇 《印染》 CAS 北大核心 2024年第4期1-5,共5页

针对织物基柔性压力传感器灵敏度低、响应范围窄和制备工艺复杂的问题,以自制的三维热熔纤维非织造材料为基材,采用超声波辅助浸渍碳纳米管(CNT)和还原氧化石墨烯(rGO)协同修饰纤维表面,构建出具备高灵敏度和耐久性的三维热熔非织造材... 针对织物基柔性压力传感器灵敏度低、响应范围窄和制备工艺复杂的问题,以自制的三维热熔纤维非织造材料为基材,采用超声波辅助浸渍碳纳米管(CNT)和还原氧化石墨烯(rGO)协同修饰纤维表面,构建出具备高灵敏度和耐久性的三维热熔非织造材料基压力传感器,并对该传感器的结构形貌、传感性能和健康监测性能等进行测试。结果表明,该传感器具有高灵敏度(在0~9.28 kPa监测压强范围内,灵敏度为2.33×10^(-2) kPa^(-1))、快速响应/回复时间(70 ms/90 ms)、宽感测范围(0~227 kPa)和优异的循环耐久性(约16000次循环)。该传感器可以用于人体健康监测、运动监测和语音监测等领域。 展开更多

关键词 三维非织造材料 压力传感器 碳纳米管 还原氧化石墨烯 传感性能

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热处理工艺对喷气涡流纺低熔点涤纶长丝包芯纱力学性能的影响

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作者 缪璐璐 孟小奕 +3 位作者 董正梅 彭倩 何林伟 邹专勇 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期73-79,共7页

为进一步提升喷气涡流纺包芯纱的力学性能,发挥低熔点长丝的热熔型黏合特性,制备低熔点涤纶长丝喷气涡流纺包芯纱,基于Box-Behnken Design响应面法,探究非接触式热处理过程中牵伸倍数、热处理速度和热处理温度3个因素对包芯纱断裂强度... 为进一步提升喷气涡流纺包芯纱的力学性能,发挥低熔点长丝的热熔型黏合特性,制备低熔点涤纶长丝喷气涡流纺包芯纱,基于Box-Behnken Design响应面法,探究非接触式热处理过程中牵伸倍数、热处理速度和热处理温度3个因素对包芯纱断裂强度、断裂伸长率和断裂功的影响规律,并进行热处理工艺优化。研究结果表明:热处理温度和牵伸倍数减小、热处理速度增大,有利于包芯纱的断裂强度、断裂伸长率、断裂功的增大。通过响应优化,得到低熔点涤纶长丝喷气涡流纺包芯纱的最佳热处理工艺:热处理温度为130℃;速度为9000 mm/min;牵伸倍数为1.00。经过最优热处理工艺加工后包芯纱断裂强力提高7.64%,断裂伸长率提高9.34%,断裂功提高13.78%。 展开更多

关键词 喷气涡流纺包芯纱 低熔点长丝 热处理工艺 纱线力学性能 纺纱工艺

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稻壳/SEBS-g-MAH增强软质聚氨酯泡沫材料性能研究

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作者 张蕊 雷小蝶 +4 位作者 李铁虎 张婷 陈晓静 王建 邹专勇 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期219-225,共7页

针对软质聚氨酯泡沫的形态及力学性能存在缺陷的问题,通过添加天然植物纤维填料(稻壳)和马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS-g-MAH),对软质聚氨酯泡沫材料进行了双因素优化对比实验。结果表明:填料会降低软质聚氨酯泡... 针对软质聚氨酯泡沫的形态及力学性能存在缺陷的问题,通过添加天然植物纤维填料(稻壳)和马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS-g-MAH),对软质聚氨酯泡沫材料进行了双因素优化对比实验。结果表明:填料会降低软质聚氨酯泡沫材料的表观密度,添加稻壳/SEBS-g-MAH的软质聚氨酯泡沫材料平均表观密度降低了10.3%;稻壳/SEBS-g-MAH添加量为0.5%/2%(均为质量分数)的软质聚氨酯泡沫材料的拉伸性能明显提高,证明了天然植物纤维稻壳与SEBS-g-MAH对聚氨酯发泡具有一定的影响。 展开更多

关键词 软质聚氨酯泡沫 稻壳 SEBS-G-MAH 天然纤维

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抗菌超疏水夜光面料的制备及性能 被引量：2

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作者 应迪 谢国炎 +3 位作者 翁思瑜 谢承博 王建 邹专勇 《印染》 CAS 北大核心 2023年第5期34-36,40,共4页

以涤纶机织物作为基布,采用稀土铝酸锶长余辉发光材料对基布进行涂层整理得到夜光织物,再对所得的夜光织物分别经过超疏水、抗菌整理,进而得到抗菌超疏水夜光织物。通过扫描电子显微镜(SEM)、全自动单一纤维接触角测量仪、余辉亮度测试... 以涤纶机织物作为基布,采用稀土铝酸锶长余辉发光材料对基布进行涂层整理得到夜光织物,再对所得的夜光织物分别经过超疏水、抗菌整理,进而得到抗菌超疏水夜光织物。通过扫描电子显微镜(SEM)、全自动单一纤维接触角测量仪、余辉亮度测试仪等对经过不同整理的织物的表面形貌、静态水接触角、余辉亮度、自清洁性能、抗菌性能进行测试,结果表明:抗菌超疏水夜光织物的静态水接触角可达到172.5°,具有优异的超疏水性能,同时也具有良好的发光性能、自清洁和抗菌性能。 展开更多

关键词 功能整理 超疏水 夜光涂层 发光材料 抗菌 涤纶织物

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二维过渡金属碳/氮化合物基柔性纺织压力传感器的研究进展 被引量：1

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作者 王建 张蕊 +2 位作者 郑莹莹 董正梅 邹专勇 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期219-226,共8页

二维过渡金属碳/氮化合物(MXene)具有二维层状结构、高导电性、亲水性和高比表面积等独特的优势,为挖掘其在柔性纺织压力传感器上的应用价值,对近几年基于MXene材料所制备的柔性纺织压力传感器的研究和发展现状及应用进行了综述。介绍了... 二维过渡金属碳/氮化合物(MXene)具有二维层状结构、高导电性、亲水性和高比表面积等独特的优势,为挖掘其在柔性纺织压力传感器上的应用价值,对近几年基于MXene材料所制备的柔性纺织压力传感器的研究和发展现状及应用进行了综述。介绍了MXene材料的性能和主要制备方法即氢氟酸刻蚀法、原位形成氢氟酸刻蚀法、熔融盐刻蚀法、浓碱法、溶液相絮凝法、电化学法和水热法;分析了MXene材料在压阻式、电容式、压电式以及摩擦电式压力传感器中的主要作用机制,且对其性能和应用领域进行分类与探讨,包括健康和运动监测、人机交互以及基于集成阵列的空间压力映射领域等;同时根据MXene材料优异的性能,展望了其在柔性纺织压力传感器中的应用前景。 展开更多

关键词 MXene 纺织压力传感器 人机交互 健康监测

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喷气涡流纺技术发展动态与产品开发趋势 被引量：7

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作者 邹专勇 缪璐璐 +3 位作者 董正梅 孙国军 姚江薇 何林伟 《棉纺织技术》 CAS 北大核心 2023年第10期81-89,共9页

总结喷气涡流纺技术的发展,探讨设备关键技术及产品开发。介绍了喷气涡流纺装备的演变过程,比较了日本村田、瑞士立达喷气涡流纺装备的主要区别和智能化设计情况;从喷气涡流纺纺纱速度突破、在线清油技术突破以及喷气涡流纺专用空心锭... 总结喷气涡流纺技术的发展,探讨设备关键技术及产品开发。介绍了喷气涡流纺装备的演变过程,比较了日本村田、瑞士立达喷气涡流纺装备的主要区别和智能化设计情况;从喷气涡流纺纺纱速度突破、在线清油技术突破以及喷气涡流纺专用空心锭子的设计开发3个方面阐述了喷气涡流纺的技术进步;梳理了喷气涡流纺在纯棉纱线、细号纱、粗号纱、包芯纱和差别化结构色纺纱的产品开发情况。认为:喷气涡流纺技术取得了持续进步,装备更加智能、低碳、高产,喷气涡流纺技术发展前景可观,未来还需持续挖掘其在差别化、功能性纱线开发方面的潜力,扩大可纺纤维与可纺纱号范围,拓宽纱线产品应用领域,充分发挥喷气涡流纺的技术优势。 展开更多

关键词 喷气涡流纺 空心锭子 纱线结构 产品开发 包芯纱 色纺纱

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