研究目的
通过在粘胶溶液中添加碳化锆（ZrC）来制备并表征具有光致发热性能的粘胶纤维，旨在开发无需不可持续能源输入即可在寒冷气候中维持体温的功能性纺织品。
研究成果
该研究成功开发出具有显著光热转换能力的掺杂ZrC粘胶纤维，在红外照射下可实现高达40°C的温升。这些纤维展现出优异的光吸收性能、均匀的ZrC分布、改善的热稳定性以及对机械性能的最小影响，表明其在寒冷环境高性能纺织应用中具有潜力。
研究不足
该研究在工业化生产的可扩展性方面可能存在局限，ZrC分散均匀性可能存在潜在差异，且需进一步优化以尽量减少纤维强度损失。使用ZrC的环境影响及长期耐久性未得到充分探讨。
1：实验设计与方法选择：
研究通过将ZrC纳米颗粒添加至粘胶纺丝液中制备掺杂ZrC的粘胶纤维，随后对其产热性能、形貌及热行为进行表征?；赯rC的高光吸收特性，建立了光热转换理论模型。
2：样品选择与数据来源：
制备了不同ZrC浓度（0%、1%、2%、3%、4%）的粘胶纤维。材料包括棉浆粕、木浆粕、ZrC纳米颗粒、氢氧化钠和二硫化碳，均采购自指定供应商。
3：0%、1%、2%、3%、4%）的粘胶纤维。材料包括棉浆粕、木浆粕、ZrC纳米颗粒、氢氧化钠和二硫化碳，均采购自指定供应商。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包含红外灯（飞利浦R95E）、温度传感器（贺利氏M222 PT100）、扫描电镜（TESCAN MIRA3）、紫外-可见-近红外分光光度计（珀金埃尔默PE 950 Lambda）、X射线衍射仪（布鲁克D8 Advance）、热重分析仪（耐驰TG 209F1）、红外热像仪（FLIR E8）及无纺布制备机（太仓双凤型号）。材料为ZrC纳米颗粒（60nm）、氢氧化钠、二硫化碳、棉浆粕、木浆粕及羧甲基纤维素溶液。
4：0）、扫描电镜（TESCAN MIRA3）、紫外-可见-近红外分光光度计（珀金埃尔默PE 950 Lambda）、X射线衍射仪（布鲁克D8 Advance）、热重分析仪（耐驰TG 209F1）、红外热像仪（FLIR E8）及无纺布制备机（太仓双凤型号）。材料为ZrC纳米颗粒（60nm）、氢氧化钠、二硫化碳、棉浆粕、木浆粕及羧甲基纤维素溶液。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：通过混合浆粕、碱化磺化反应、添加ZrC分散液、纺丝及无纺布成型制备粘胶纤维。采用红外灯照射测试产热性能，监测表面温度随时间变化。表征手段包括SEM形貌分析、UV-vis-NIR吸收光谱、XRD晶体结构、TGA热稳定性及力学性能测试。
5：数据分析方法：
通过对比温升幅度、吸收光谱、XRD衍射峰、TGA曲线及力学性能进行分析。力学性能平均值采用统计方法表述（如均值±标准差）。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
Temperature sensor
M222
Heraeus Group
Used to measure the surface temperature of the fabrics during irradiation.
-
UV–vis–NIR spectrophotometer
PE 950 Lambda
PerkinElmer
Used to determine the absorption rate of the viscose fibres in the wavelength range 250–2500 nm.
-
X-ray diffractometer
D8 Advance
Bruker
Used for XRD analysis to study the crystal structure of the fibres and confirm the presence of ZrC.
-
IR camera
FLIR E8
FLIR Systems
Used to capture infrared images of the fabric surfaces to visualize temperature variations.
-
IR lamp
R95E
PHILIPS
Used to irradiate viscose nonwoven fabrics with infrared light to induce heat generation.
-
Scanning electron microscope
MIRA3
Tescan Co., Ltd.
Used to observe the cross-sectional morphology and structure of the viscose fibres.
-
Thermogravimetric analyser
TG 209F1
NETZSCH
Used to perform thermogravimetric measurements to study the thermal decomposition behavior of the fibres.
-
Feeding system
WL-J-500
Taicang Shuangfeng Non-Woven Fabrics Equipment Co., Ltd.
Used in the preparation of viscose nonwoven fabrics for feeding loosened fibres.
-
Carding machine
WL-GS-A-600
Taicang Shuangfeng Non-Woven Fabrics Equipment Co., Ltd.
Used to card the viscose fibres during nonwoven fabric preparation.
-
Lapping machine
WL-GP-C-700*800
Taicang Shuangfeng Non-Woven Fabrics Equipment Co., Ltd.
Used to lay the fibres into a uniform web.
-
Pre-needling machine
WL-ZGS.Z-Y-600
Taicang Shuangfeng Non-Woven Fabrics Equipment Co., Ltd.
Used for pre-needling the fibre web.
-
Down-stroke needling machine
WL-ZGS.Z-D-600
Taicang Shuangfeng Non-Woven Fabrics Equipment Co., Ltd.
Used for down-stroke needling.
-
Main-needling machine
WL-ZGS.Z-Z-600
Taicang Shuangfeng Non-Woven Fabrics Equipment Co., Ltd.
Used for main needling.
-
Lapping machine for post-processing
WL-600
Taicang Shuangfeng Non-Woven Fabrics Equipment Co., Ltd.
Used for post-processing of the nonwovens.
-
登录查看剩余12件设备及参数对照表
查看全部
