二氧化硅气凝胶填充蔺草纤维复合材料的制备及其热隐身性能

来源：现代纺织技术杂志2023年第5期北京时间：

作者：陈黎唤, 付飞亚, 徐兆梅, 马廷方, 姚菊明, 刘向东

单位：1.浙江理工大学材料科学与工程学院，杭州310018；2.杭州万事利丝绸数码印花有限公司，杭州310020

摘要：天然蔺草纤维（JEFs）具有良好的物化性能和独特的中空多髓结构，其被编织为草席、榻榻米等家居产品使用。然而，蔺草纤维木质素含量较高导致柔韧性较差，并且其官能团种类较少导致功能欠缺，限制了它的进一步应用。采用亚氯酸钠和冰醋酸混合溶液对蔺草纤维进行预处理，得到脱木质素纤维（CTFs），随后通过溶胶-凝胶法在蔺草纤维内部生长二氧化硅气凝胶，制得二氧化硅气凝胶/蔺草纤维 (SiO2/CTFs)。进一步通过真空浸渍的方式制得聚乙二醇/二氧化硅气凝胶/蔺草纤维复合材料（PEG/SiO2/CTFs）。对纤维复合材料的形貌、结构、物化性能进行了表征，并探究了纤维复合材料的隔热和热隐身性能。结果表明：由于二氧化气凝胶具有较好的隔热性能，SiO2/CTFs材料的隔热性能进一步提高，导热系数低至0.039 W/(m·K)，隔热能力比CTFs提高了71.7%，比表面积最大可达270.01 m2/g，比CTFs提高了37.8倍，由于PEG的出色的储热能力以及吸收红外热辐射的功能，故PEG/SiO2/CTFs具有明显的红外热隐身特性。研究结果为蔺草纤维应用提供了新的技术路径。

关键词：蔺草纤维,溶胶-凝胶法,二氧化硅气凝胶,聚乙二醇,红外热隐身

基金资助：浙江省重点研发计划(2121069-J)；浙江省清洁染整技术研究重点实验室开放基金项目(QJRZ2110)；浙江省基础公益研究计划(LGC22E030006)