新版浙江理工大学科技成果推介-ZhejiangSci-TechUniversity
浙大在科学领域的成果
浙江大学在科学领域取得了许多重要成果，以下是其中一项：
浙江大学化学工程与生物工程学院、杭州国际科创中心邢华斌教授、杨立峰研究员团队研发出一种新型超快吸附动力学分子筛ZU-609，该材料通过对孔口的精准控制，仅允许丙烯分子进入，阻挡丙烷分子的通过，达到快速精准识别的效果。
变压吸附计算结果表明，ZU-609的丙烯分离能耗相较于之前报道的筛分材料降低2倍，丙烯的生产效率还能提高2倍。
此外，材料还表现出优异的脱附再生能力，常温下通过氮气吹扫或者抽真空减压就可以实现材料完全再生。
这些成果为低碳分离技术发展奠定了基础，也有利于超高纯电子化学品的国产化制备。
浙大的研究为化工过程效率的提高提供了关键技术挑战，也一直是前沿研究领域。
浙江理工大学科技成果——有机质介导纳米碳酸钙合成方法
浙江理工大学科技成果——有机质介导纳米碳酸钙
合成方法
成果简介
碳酸钙已广泛应用于造纸、塑料、化纤、橡胶、胶粘剂、密封剂、化妆品、建材、涂料、油漆、油墨、油灰、封蜡、包装、医药、食品、饲料等行业，是一种重要的无机材料。
纳米碳酸钙材料则由于其粒子的超细化，在磁性、催化性、光热阻和熔点等方面具有普通碳酸钙无法比拟的优越性能，纳米碳酸钙已广泛应用于橡胶、塑料和造纸中，具有较好的补强作用；在高级油墨和涂料中具有良好的光泽、透明、稳定、快干等特性。
本项目模拟天然贝壳中碳酸钙纳米晶的生长过程，以有机分子为模板指导碳酸钙纳米晶体的生长与组装，碳酸钙晶体可生长为微米球或纳米球，球体尺寸均匀，表面圆滑，分散性好，具有高标准的白度值。
同时可实现在微纳水平上对碳酸钙尺寸、成分与性能的控制，如，微球尺寸可以控制在0.5-2微米、200-300纳米等不同尺度范围内。
该类球形碳酸钙使用可静脉注射型药物载体、食品添加剂、高级油墨、轿车油漆等具有高附加值产品领域的应用。
该发明创造原料成本低，可循环利用，经济效益客观，不产生环境污染问题，具有较广阔的市场前景。
已申请发明专利2项。
本项目现处于小试阶段。
浙江理工大学科技成果——竹纤维的可控不饱和改性及其复合材料的应用研究
浙江理工大学科技成果——竹纤维的可控不饱和改
性及其复合材料的应用研究
成果简介
本项目利用ATRP法得到含有不饱和基团高分子支链的改性竹浆纤维，包括接枝聚甲基丙烯酸缩水甘油酯、接枝聚异戊二烯等。
找出改性反应条件与纤维表面接枝聚合物的关系，通过改变反应条件能满足不同的复合材料对纤维的要求。
经过测试，相对未改性竹纤维复合材料，竹浆纤维/PS复合材料抗拉伸性能实际提高35.3%，弯曲强度提高53.9%。
竹浆纤维/EP复合材料抗拉伸性能实际提高57.6%，弯曲强度提高34.3%。
采用其它改性方法进行对比试验，不饱和竹纤维改性复合材料的物理化学性能具有较大的优势。
由于交联反应的均匀性，产品外观平整度和光泽度都优于普通的复合材料。
知识产权情况
本项目已申请发明专利1项，专利名称：一种树脂基竹纤维复合材料的制备方法，申请号：201510172370.8。
应用领域
本项目产品有稳定的质量和较高的性能，经改性处理后，竹浆纤维与树脂性基体之间的相容性得到很好的改善，界面结合力得以提高，解决了竹塑复合材料强度低、质量差的问题，可用于制备高附加值装饰、建筑材料。
所处阶段本项目现处于小试阶段。
石墨烯增强功能梯度多孔板条的弯曲响应
有效性。
关 键 词 ：石 墨 烯 纳 米 片 ；功 能 梯 度 多 孔 板 条 ；弯 曲 响 应 ；解析解
中 图 分 类 号 ：0343. 1
文 献 标 志 码 ：A
文 章 编 号 ：1673-3851 (2021) 07-0551-08
The bending behavior of functionally graded graphene platelet-reinforced composite porous strips
Abstract：T o study the bending behavior of functionally graded graphene platelet (GPL)-reinforced composite porous strips subjected to uniformed loads, based on the theory of three-dimensional elasticity, w e adopted the modified Halpin-Tsai micro-mechanical model to establish the relationship between the porosity and Y o u n g ys modulus of material and obtain the effective properties of the GPL-reinforced composite porous material. Finally, the analytical solution of the bending of functionally graded G P L reinforced composite porous strips under uniform loads was derived by using the generalized Mian and Spencer method. The effectiveness of this method was verified through a numerical example, and the effects of G P L ?s geometric size, content, pore distribution m o d e , porosity and boundary conditions, etc. on the elastic response of composite porous strips were investigated. The results indicated that the geometric size of G P L had no obvious effect on the bending response of strips. W h e n G P L was uniformly distributed, the effect of the content of G P L on the normal stress of strips can be ignored. The porosity and pore distribution mode had a significant effect on the bending response of strips. W h e n the pores and graphene were distributed non-uniformly but symmetrically, the stiffness of the structure can be
浙江理工大学科技成果汇编
浙江理工大学科技成果汇编浙江理工大学成果汇编一、新型纺织材料(1)抗紫外线功能纳米聚酯纤维的开发应用项目介绍：本项目应用了当今最新的纳米材料与纳米技术，采用独创的纳米粉体的分散工艺，首先对纳米材料进行复配和分散处理，有效地解决了纳米材料的再团聚问题，大大提高了聚酯纤维对紫外线的屏蔽能力，其薄型织物（平纹组织）的紫外线屏蔽率达到99.41%。
通过检测，该纤维各项指标均为一等的，其薄型平纹织物的紫外线透过率小于1%，且为凉爽型的抗紫外线织物。
抗紫外线共聚酯切片：[η]：0.67di/ml；凝聚粒子：1个/mg；b值：3.99；tm：>260℃；抗紫外线纤维：符合国际gb/t14460-1993一等品标准。
织物抗紫外线性能：按照国际gb/t-17032-1997标准测试，紫外线透过率为0.59%（<1%）。
该成果生产的防紫外线服装品种包括夏季服装、户外工作服、运动服等，技术先进，可操作性强，生产中无技术障碍，应用前景广阔。
该项目获得浙江省科技进步二等奖。
(2)功能化舒适性纤维的制备及产业化项目介绍：本项目研究优化和复配共聚物的改性单体，完成适应于多品种织物开发的一整套“多功能舒适性聚酯纤维”的生产工艺及技术关键，解决多纤复合的染色问题；根据社会需求向多功能技术发展，赋予纤维特定的功能，如抗紫外线、抗菌防臭等品种；研究了纤维深加工的新工艺、新技术（花式加捻加弹等）。
每种纤维具有两种以上功能，如导湿、排汗、常温可染等；纤维上染率：85%以上（在98℃的染温下）；皂洗牢度：褪色4～5级，沾色4～5级；摩擦速度：干4～5级，湿4～5级；织物强力：经向（牛顿/5320cm）600以上，纬向（牛顿/5320cm）300以上。
该产品可制成穿着舒适、导湿排汗、美观舒适的服装，具有良好的市场前景。
开发功能全面的差异化纤维符合国际新纤维发展趋势，提高了产品的技术含量和档次，具有良好的经济效益。
可以联合开发或转让。
浙江理工大学一项成果获浙江省技术发明一等奖
省科学 技术 奖 ， 其 中一等奖 ２ ８ 项、 二等奖 ８ ４ 项、 三等奖 １ ６ ８ 项 。获奖项 目中 ， 省 自然科学奖获奖项 目成
果 １ ８项 ， 省 技 术 发 明 奖获 奖项 目成果 ｌ ８项 ， 省科 技 进 步 奖 获 奖 项 目成 果 ２ ４ ４项 。省 技 术 发 明一 等 奖 项
【 ５ 】 刘洁 ， 董亦森． 分 散 剂对 聚偏 氟 乙 烯 分 散 性 的 影 响 『 Ｊ ］ ． 涂
料工 业 ，［ ６ ］ 孔万力 ， 包永 忠 ， 黄 志 明． 分 散 剂 和 非 离 子 型 表 面 活 性 剂 对 悬 浮聚 氯 乙烯 树脂 颗 粒特 性 的影 响Ｉ Ｊ 】． 中 国氯 碱 ，
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｍｏ ｒ ｐ ｈ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｐ ＶＤＦ ｗａ ｓ ｏ ｂ ｓ ｅ ｒ ｖ ｅ ｄ ｂ ｙ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｉｎ ｒ ｇ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｓ ｉ ｚ ｅ ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｚ ｅ
浙江理工大学科技成果——碳化硅纳米纤维的规模化制备
浙江理工大学科技成果——碳化硅纳米纤维的规模化制备成果简介
碳化硅陶瓷具有优良的常温力学性能，如高的抗弯强度、优良的抗氧化性、良好的耐腐蚀性、高的抗磨损以及低的摩擦系数，而且高温力学性能（强度、抗蠕变性等）是已知陶瓷材料中最佳的，是陶瓷材料中高温强度最好的材料。
抗氧化性也是所有非氧化物陶瓷中最好的。
碳化硅纳米材料（SiC纳米纤维/纳米线/晶须）由于具有独特的电学、光学及力学等性能，可广泛应用于金属、陶瓷和塑料复合材料增强、高温催化反应催化剂载体、高温过滤分离、吸波材料、高温抗氧化材料、燃料电池催化剂载体、锂离子电池材料、光催化、场电子发射阴极材料和纳米光电子器件等许多领域。
SiC纳米纤维属于中间产品，国际市场很大（美国和日本年产碳化硅晶须上百吨），国内市场有待开发（属美国出口管制产品），年需求量在5吨以上，潜力很大，SiC纳米纤维价格高、利润高、市场及后续产品市场大，推广应用前景非常广阔。
本项目产品是以SiC陶瓷为基的复相陶瓷，如碳化硅纤维（或晶须）补强，改善了单体碳化硅材料的韧性和强度。
本技术制备过程操作简单，成本相对较低，易实现工业自动化生产。
本项目现处于小试阶段。
浙江理工大学科研成果
浙江理工大学科研成果
佚名
【期刊名称】《中国农机化》
【年(卷),期】2007()3
【摘要】浙江理工大学和浙江裕龙机电有限公司联合研制的步行旋转式插秧机，
为国内外第一台配置旋转式分插机构步行式插秧机。
该项研究获得3项发明专利，3项发明专利申请号。
2006年11月15日召开由汪懋华院士、蒋亦元院士主持的“步行式水稻插秧机研究”鉴定会，鉴定意见为：“研究成果创新性强，具有自主知识产权，突破了日、韩现有插秧机的技术模式.
【总页数】1页(PF0002-F0002)
【关键词】科研成果;浙江;大学;旋转式分插机构;水稻插秧机;自主知识产权;发明专利;专利申请号
【正文语种】中文
【中图分类】G311
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▪ 在冷轧堆漂白工艺中应用活化剂/H2O2体系， 能提高漂白效果或缩短处理时间。
超级柔软颜料印花
Zhejiang Sci-Tech University
颜料印花的优点
对纤维无选择性，适用于所有织物； 工艺稳定、简便； 可以免除印花后水洗工序，节水减排。
研究表明，在新型粘合剂不断问世、粘合剂 牢度和皮膜柔性不断改善的情况下，增稠体系对 印花手感的负面影响已经成化性质
粘度、流变性 稳定性、药剂的相容性
增
表面给色量
稠
花纹清晰度
H2O2/活化剂体系的安全性
该体系中具有漂白作用的是过氧酸阴离 子，因此，该体系实质上仍然是过氧酸漂 白体系。
但是生产过程中使用的仅仅是双氧水和 活化剂，并不直接使用过氧酸。而且浴中 生成的过氧酸的浓度很低，不存在高浓度 过氧酸可能发生的危险，因此该体系的应 用是安全的。
H2O2/活化剂体系的环保性
漂白技术的改进能改变漂白的条件，有利于降低 纤维的损伤，因此，一直是染整领域研究的热点之一 。
Zhejiang Sci-Tech University
迄今为止，全世界的染整行业采用得最普 遍的天然纤维漂白体系不外乎以下三种：
1）酸性介质中的亚氯酸钠体系
亚氯酸钠漂白技术应用时有很大的局限性
2）次氯酸钠体系
活化剂TAED 和 NOBS 的结构
O
N O
O
O N
TAED
NOBS
O O
SO3Na
酰胺类活化剂 与H2O2的反应
O O
N N
O O
TAED
+ 2HOO
2CH3COOO
+
DAED
O
N
H
H
N
O
酯类活化剂 与 H2O2 的反应
O O
NOBS
SO3Na +HOO-
O
OOH
+ -O
SO3Na
该体系在浴中产生的过氧酸具有很强的 低温漂白能力，在40℃到70℃的温度条 件下处理纤维素纤维，能在较短的时间内 获得今人满意的白度。
83.62 79.45
74.18 71.44
77.91 75.57
79.52 77.33
强力保留率（%）
针织布
印花布
76.00 77.30
91.30 90.40
91.50 90.20
90.70 91.40
▪ 纯棉针织布和机织印花布冷轧堆法漂白
工艺
白度 （CIE Whiteness）
针织布
印花布
强力保留率（%）
▪ 而且，亚麻纤维的表层含有较多的微小纤束，在 高温和长时间处理时，容易剥离形成微纤，造成 纤维表观的恶化。
亚麻织物冷轧堆漂白结果以及与常规工艺的比较
白度 WI
吸水性 (Sec) 强力损失 率(%)
失重率
（%）
NOBS 冷轧堆
65.8
0.7
19.6
24.5
TAED 冷轧堆
63.5
高温漂白
66.1
氯/氧漂
但是，由于颜料印花本身的特点，产品 存在先天性不足：
手感偏硬
对于轻薄织物和大花纹印花织物来说， 问题更为突出，因此：
颜料印花的品质一直难以与染料印花媲美
因此，涂料印花技术的推广应用，必须 解决手感的老大难问题；
目标是：使颜料印花产品的手感
接近和达到染料印花产品的水平
必须拓宽思路，有技术创新。
影响颜料印花产品手感的因素分析
68.2
1.3
1.4
1.2
17.5 36.8 43.2
26.4 30.2 32.4
由表中数据可见，冷轧堆法工艺 中应用 活化剂/H2O2 体系可以获 得良好的白度，而且纤维损伤和失 重率可以得到控制。
结论
▪ 活化剂/H2O2体系是一个有效的低温漂白体系， 能够在比较温和的条件（较低的温度和pH值、 较短的处理时间等）下对棉、亚麻织物漂白， 获得令人满意的白度，从而能大大降低纤维在 处理过程中的损伤。
▪ 粘胶/棉混纺织物
粘胶/棉（52/48）混纺织物在漂白过 程中极易遭受损伤，不同的处理条件对 产品的品质有很大影响。
活化剂/H2O2工艺处理后样品的白度 以及对比工艺处理样品的白度和强力保 留率数据见下表：
粘胶/棉（52/48）的漂白结果
工艺
常规H2O2漂白 97℃x20min, pH=11
常规H2O2漂白 70℃x20min, pH=11
一个有潜力的低温漂白体系：
过氧酸漂白体系
最常见的是过醋酸（peracetic acid）漂 白体系，曾被认为是一个符合上述要求的体 系。
但是，
过氧酸漂白体系存在致命的缺点：
▪ 工业用过醋酸通常由醋酸酐（acetic anhydride）和双氧水在硫酸存在条件下反 应而得，稳定性很低，有刺激性气味且能灼 伤皮肤；
天然纤维低温漂白 超级柔软颜料印花 棉的天然染料染色
Zhejiang Sci-Tech University
漂白—用氧化剂破坏纤维中的色素以获得良好的 白度，是对纤维最具损伤力的化学处理过程，必须对 全过程进行监控以获得白度和纤维损伤程度之间的平 衡。
由于天然纤维本身的复杂性以及氧化体系的不稳 定性，这种控制往往是很困难的。
实验结果还显示，活化剂/H2O2工艺对棉籽壳的去除很有帮助。
5、 亚麻织物
▪ 亚麻纤维与棉纤维相比较，其断裂强度高、刚性 强，而断裂伸长率低。
▪ 亚麻纤维大分子中含有较大量的半纤维素，并且 集中分布在纤维可及度较高的节点区域内，这些 半纤维素对化学药剂和外界条件十分敏感，在较 高温度下极易从纤维中分离出来，不仅导致过高 的失重率，还使原本就比较薄弱的纤维节点更加 暴露，在化学药剂的作用下发生不可逆的破坏性 损伤，严重影响纤维的强力。
次氯酸钠漂白体系也因为严重的AOX污染问题， 正面临淘汰的命运
3）H2O2/NaOH体系
没有AOX 污染问题，但通常需要高温、高pH条件 和很长的处理时间，容易损伤纤维。
因此，开发新的低温且无污染问题的氧化体系很有必要。
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30 多年前有人提出了
常规H2O2漂白 70℃x40min, pH=12
TAED工艺漂白 70℃x40min, pH=11
TAED工艺漂白 70℃x40min, pH=12
NOBS工艺漂白 70℃x40min,
（CIE
白度 Whiteness）
强力保留率（%）
79.64
83.0
59.31
91.3
70.82
86.3
74.91
▪ 更严重的是，过醋酸还有发生爆炸的潜在危 险，运输和储存都需要特制的容器。
最近的研究采用了新的思路，可 以较好地解决过氧酸漂白的安全问 题。这就是本文要着重介绍的：
H2O2/活化剂低温漂白体系
H2O2/活化剂体系的组成
双氧水（H2O2）+ 活化剂
活化剂通常为酯类或酰胺类化合物，在 碱性溶液中，它们能与双氧水阴离子 （HOO—）反应，生成过氧酸。
粘合剂都是高分子聚合物，大分子的柔性有限； 粘合剂必须成膜才能起作用（网状结构）； 粘合剂皮膜的柔性与其粘结强度是一对矛盾； 粘合剂的包覆作用对所有固体物质无选择性。
增稠剂的影响
增稠体系的应用在涂料印花中必不可少； 增体系都有一定的含固率（增稠剂）； 绝大多数增稠剂都是高聚物，大分子有较大刚性； 印花时增稠剂大分子被粘合剂包覆且不能洗除； 增稠剂大分子的存在使粘合剂皮膜的手感更加恶化；
LyocellA100及其混纺织物不同工艺漂白
工艺
处理前 常规（恒定pH11） 常规（滑移pH11）
TAED/H2O2 NOBS/ H2O2
CIE 白度
LyocellA100
Lyocell A100 /Lycra
43.30
38.10
69.50
65.02
70.23
64.71
74.94
71.41
76.87
羊毛/棉(30/70)混纺织物的 活化剂/H2O2漂白与常规工艺的比较
漂白工艺
CIE 白 强力 断裂 棉籽
度
cN/tex 延伸 % 残余
未处理
15.57 10.25 4.89 -
H2O2常规70℃工艺 65.43 11.64 6.34 100 TAED 70℃工艺 72.58 11.16 5.90 <25 NOBS 70℃工艺 75.67 11.23 5.80 <25
白度 (CIE Whiteness)
79.4 68.6 74.3
77.2
强力保留率 ( %)
75.0 92.3 91.5
90.6
数据显示：
▪ 采用H2O2/活化剂工艺处理的试样，白度高 于同样温度下常规工艺处理的试样，其中 NOBS工艺更好些，比较接近97℃常规工艺 的水平。数据还显示，两种H2O2/活化剂工 艺漂白试样的强力损失均大大低于高温工艺 处理的试样。显微观察发现，H2O2/活化剂 工艺处理试样的纤维表面基本无损伤，而 97℃常规工艺处理试样可以观察到明显的表 面损伤。
91.5
76.25
89.8
76.52
90.7
3、LyocellA100及其混纺织物
▪ Lyocell A100 是木浆纤维，加工过程条件不当 容易出现原纤化而造成疵病。实践表明：采用 70℃和pH11的漂白条件，是安全的。
▪ 为了检验活化剂工艺能否在保证Lyocell纤维不 发生原纤化的前提下，即在70℃漂白温度下， 达到所需的72-74 CIE 白度，本研究对 100%LyocellA100 织物和LyocellA100/Lycra (90/10)混纺织物进行了TAED/NOBS工艺与 70℃常规漂白工艺的对比试验，结果见表: