针对聚酰胺6(PA6)生产中切片纺丝生产流程长、能耗高的现状,提出采用降膜脱挥反应方法直接制备可满足熔体直接纺丝加工的高品质聚酰胺6熔体的新工艺路线。利用流程模拟方法对降膜脱挥反应过程进行研究,在验证PA6二段水解聚合模拟结果基础上,结合降膜脱挥反应模型,考察了降膜脱挥反应器入口PA6相对黏度和工艺条件等对出口产物品质的影响规律。结果表明:在260 ℃、200 Pa的条件下,以相对黏度为2.35的PA6熔体进入降膜脱挥反应器时,出料熔体可增黏到3.1,单体和低聚物质量分数分别降低至0.23%和0.115%;增大进料熔体相对黏度、提高脱挥反应温度或降低真空压力值,可显著提升脱挥反应速率并降低端基浓度、小分子含量。模拟结果可为开发PA6熔体直纺新技术提供有益借鉴。

为研发不同结构特征的聚丙烯/聚对苯二甲酸丁二醇酯(PP/PBT)共混纤维,选择质量分数分别为5%、10%、15%、20%、25%和30%的PBT与PP共混切片熔融纺丝。借助流变仪研究了PP/PBT共混熔体的流变特性,借助差示扫描量热仪分析了共混物的热性能,结果表明共混体系为不相容体系。在此基础上,通过改变组分比例,调控PP/PBT共混纤维的制备工艺参数,成功制备出具有沟槽状及微纤结构的PP/PBT共混纤维;并且在250 ℃下进行纺丝所制备的纤维具有最佳性能。随着分散相组分比的增加,共混纤维的表面沟槽状结构愈发明显。当PBT的质量分数达到30%时,共混纤维表面出现了最为明显的沟槽状结构及大量微纤。进一步对PP/PBT共混纤维进行超声波处理发现,纤维表面出现了大量PBT微纤,形成鹅绒状纤维形态。

为提高Lyocell纤维的阻燃性能,采用正硅酸乙酯对1,2-二(2-氧-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷环己基-2-亚氨基)乙烷(DDPON)进行改性,制备了含硅改性磷氮阻燃剂(Si-DDPON),通过原液共混工艺将其应用于Lyocell纤维中,制备了含硅改性磷氮阻燃Lyocell纤维。借助红外光谱仪、扫描电镜、热重分析仪、氧指数测试仪及纤维强伸度仪研究了Si-DDPON对Lyocell纤维的微观形貌、热稳定性、阻燃性能及力学性能的影响,并利用热重-红外光谱联用仪及拉曼光谱仪分析了阻燃Lyocell纤维热解气体和残炭形貌,提出了Si-DDPON对Lyocell纤维的阻燃机制。结果表明:添加质量分数为35%的Si-DDPON,Lyocell纤维的最大热降解温度从357.4 ℃降低到316.0 ℃,在800 ℃时残炭量提升2.2倍,LOI值由18.0%提高到28.5%,阻燃效果显著改善;在燃烧过程中Si-DDPON通过降低Lyocell纤维燃烧时可燃气体的释放量,以及释放不可燃气体起到气相阻燃作用,同时通过提高炭渣的石墨化程度和致密度,促进形成致密连续的含硅膨胀炭层起到凝聚相阻燃作用,二者共同作用提升了Lyocell纤维的阻燃性能。

为开发具备多种功能的新型伤口敷料,以玉米醇溶蛋白(Zein)、明胶(Gel)、厚朴酚(MAG)为原料,80%乙酸溶液为溶剂,通过静电纺丝技术制备了一种负载MAG的纳米纤维膜。借助场发射扫描电镜、红外光谱仪、接触角测量仪、拉力试验机、紫外-可见分光光度计等仪器分析不同质量比Zein/Gel纺丝溶液对纳米纤维膜的微观形貌及结构、润湿性、水蒸气透过性、力学性能、药物释放性能、生物相容性、溶血性能、抗氧化性和抗菌性能的影响。结果表明:随着纺丝溶液中Gel质量占比减小,溶液黏度下降,Zein/Gel/MAG 纳米纤维直径、水蒸气透过率和弹性模量逐渐减小,而纤维膜水接触角逐渐增大;此外,Zein/Gel/MAG纳米纤维膜中MAG药物释放性能与纤维膜中的Gel质量占比密切相关;Zein/Gel/MAG纳米纤维膜对L929细胞无明显毒性,并且纤维膜溶血率均不超过2%,具有良好的生物相容性;Zein/Gel/MAG纳米纤维膜对1,1-二苯-2-苦基肼自由基均具有一定的清除作用;Zein/Gel/MAG纳米纤维膜对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌均有明显的抑制作用。综上认为,Zein/Gel/MAG纳米纤维膜在伤口敷料方面具有潜在的应用前景。

针对熔喷复合保暖絮片存在的保暖性能不佳,生产中物料损耗大、絮片结构不稳定等问题,提出了一种熔喷快速热交换策略,以高效制备轻质、蓬松且具有良好弹性的保暖纤维絮片。该策略的核心在于通过优化熔喷工艺中的快速热交换过程,显著提升纤维的成形速率和絮片结构的稳定性。通过该策略制备的纤维结晶度高(47.21%),纤维直径超细(平均直径为2.88 μm),从而赋予纤维絮片良好的力学性能和保暖性能,使其具有高的断裂应力(1 200 Pa)和较大的断裂应变,在500次循环压缩中仅出现5%的塑性形变。结果表明:所得厚度为4 mm的纤维絮片的孔隙率高达99.13%,密度低至13.40 mg/cm³,导热系数为25.50 mW/(m·K),克罗值为2.02 clo,热阻为0.31 m²·K/W,具有优异的保暖性能。

针对进口粗水洗羽毛绒监管中存在的鉴别难题,建立未水洗与粗水洗羽毛绒的快速检测方法,采用差示扫描量热法(DSC)为核心检测手段,结合热重分析(TG)、X射线衍射(XRD)及红外光谱分析进行方法验证,选取自然风干及80~160 ℃热处理的粗水洗羽毛绒样品,系统分析其角蛋白热稳定性、晶体结构及二级结构变化特征,最后通过对比白鸭毛、灰鸭毛及其羽绒制品的DSC曲线差异,建立特征峰识别体系。TG结果显示羽毛绒热分解呈现水分蒸发、角蛋白降解和残余分解三阶段特征;XRD证实热处理引起角蛋白晶体结构重构;红外光谱定量分析表明样品粗水洗后β-折叠结构比例增加,无规卷曲结构减少;DSC检测显示白鸭毛、白鸭绒和灰鸭绒粗水洗样品在170~220 ℃区间产生明显特征峰。基于DSC曲线特征峰差异,建立了一种快速检测方法,用于区分未水洗与粗水洗羽毛绒,该方法可定性分析80~140 ℃热处理对羽毛角蛋白结构的影响,为海关监管及行业标准修订提供了技术支撑。

为研究精梳过程中不同纤维长度排除的机制,提出了落纤有效梳理次数的概念,根据精梳过程中梳理、给棉及纤维分离的机制,构建了落纤有效梳理次数的数学模型,得出了纤维长度、给棉长度、给棉方式等参数对落纤有效梳理次数的影响规律;运用落纤有效梳理次数较好地解释了精梳过程中不同纤维长度排除率的变化规律。为找出精梳过程中不同纤维长度的排除规律,设计了4种实验方案,利用新疆细绒棉分别进行了精梳实验。结果表明,精梳过程中不同纤维长度的排除率随着纤维长度的增加而减小,并有3个明显特征:纤维长度在4~12 mm区段其排除率最大,且缓慢减少;纤维长度在12~18 mm区段纤维排除率快速下降;纤维长度大于18 mm时,其排除率随着纤维长度的增加缓慢减少至零。减小给棉长度,长度在4~12 mm的纤维排除率明显增大,而纤维长度在12 mm以上纤维排除率增幅很小;采用后退给棉或增大落棉隔距,均使长度在4~20 mm区段的纤维排除率显著增大。

为解决经编纱架贾卡织物在生产中原料消耗预测难题,系统分析了贾卡提花工艺的结构特征,结合垫纱运动规律构建了贾卡设计模型矩阵,实现了线圈主干与延展线等结构单元的量化表征。综合机号、上机密度、纱线直径等参数构建了三维几何模型,通过空间坐标解析推导经编纱架贾卡织物中不同结构单元的对应纱线长度。通过整合结构单元统计模型与长度模型,提出了经编纱架贾卡织物的贾卡耗纱预测模型。实验结果表明,提出的模型预测值与实际生产数据误差小于5%,能够帮助企业优化生产计划,避免因原料不足或过剩而导致生产延误或浪费。

为揭示三纬组合全显结构的组织配置影响提花织物显色的内在规律,通过系统分析3组显色纬不同比例组合的织物效果,明确三纬并置混色特征与显色纬比例的关系,获得三纬组合全显结构的混色规律。方法是采用组织起始点分别为1/8/14的16枚3飞纬面缎纹为基本组织,设计和织制红、黄、蓝3组显色纬比例组合的实验色卡,探究显色纬比例与混色特征的内在联系。结果表明,3组显色纬比例变化影响三纬组合全显结构提花织物的并置混色。在三纬并置混色的显色色域中有七元色相,当三纬各色浮长相差大时,织物显色由优势浮长主导;当三纬各色纬纬浮长接近时,主色为棕色非理论黑色。本研究结果为三纬组合全显提花织物的结构设计和精准显色提供了理论参考。

针对纬编立体提花织物空间结构复杂且模拟困难等问题,基于编织规律解析立体凹凸结构的形成机制并探究凹凸参数对三维结构的影响,从而建立织物三维凹凸结构几何模型。通过凹凸结构分析将连接点和花型边部均视作连接部位且形成凹陷,其它区域因中空结构和衬纬纱蓬松而形成凸起。基于控制变量法设计实验方案并测算总凸值、投影长度、正面凸值和反面凸值等重要参数,之后重点探究了连接点间距、衬纬纱线密度和正反面纵密对上述参数的影响。结合数据拟合曲线进行凹凸结构分析,结果表明:连接点间距越大,总凸值和投影长度均呈现增大趋势;衬纬纱越粗,总凸值逐渐增大;正反面纵密比值约等于正反面凸值之比。综合分析连接点间距和衬纬纱线密度对凹凸参数的影响规律并生成三维拟合曲面,计算花型各区域连接点间距后利用拟合函数计算正反面凸值,从而建立纬编立体提花织物三维凹凸结构模型,为后续仿真形变计算提供参考。

高性能、低成本且便于大规模生产的织物基压力传感器具有形状适应性好、与传统纺织品集成能力强的优势,但其在施压过程中滞后性大、回复性差的问题限制了其在可穿戴电子领域的应用。为此,通过编织技术,一体成形织造了全织物基电容式阵列压力传感器。研究了织物基电容传感器的结构对性能的影响,分析了该传感器的表面形貌、传感性能、水洗性能等,并进行了应用测试。结果表明:该织物基电容传感器中的介电层具有独特的立体三维蜂巢编织结构,其在0~10 kPa区间实现了0.086 kPa^-1的高灵敏度和小于150 ms的快速响应时间;此外,织物基传感器在保持良好透气性(平均透气率约为464.98 mm/s)的同时表现出良好的双向传感性能,在 2 000次的拉伸和压缩下仍具有较好的耐久性和稳定性,在不同负载压力下仍具有优异的区分度及稳定性。基于以上优异的性能,该织物基阵列传感器可用于各种体态监测,如行走、坐起、手指/手肘弯曲等,验证了其在智能健康监测领域的应用潜力。

为提升机织物的设计效率,构建纱线级的三维织物模型用于仿真,并提出参数化设计方法,首先通过截面几何形状的交互设计和推导的通用三维变换关系,实现了管状纱线模型的自由建模。在此基础上构建了参数化的多股加捻纱线模型并添加毛羽特征,用螺距与纱线半径的比率控制捻度,用毛羽断点数量和偏移系数控制毛羽密度。然后设计了网格化的交互界面来描述和编辑织物组织结构,用经纱循环数、纬纱循环数和循环单元实施参数化控制;用纱线宽度和纱线间隙的比率表达织物透孔度;提出了利用这些参数的织物建模算法,开发了交互式的设计模块。最后展示并分析了不同维度参数的部分设计结果,并将设计仿真模块用于棒球帽设计中,验证了算法的可用性。

为准确高效预测高性能三维机织复合材料的结构设计与性能,设计了2种经纬向紧度比(2∶1和1∶1)的芳纶三维浅交弯联机织物,并采用真空辅助成型工艺制备芳纶/环氧树脂三维浅交弯联机织复合材料,结合拉伸实验与损伤形貌分析,系统探究经纬向紧度比对三维浅交弯联机织复合材料拉伸性能的影响。实验结果表明,当经纬向紧度比从2∶1变为1∶1时,芳纶/环氧树脂三维浅交弯联机织复合材料的经向拉伸强度从364 MPa降至145MPa,模量从628 MPa降至279 MPa,纬向拉伸强度从186 MPa增至545 MPa,模量从545 MPa增至1 057 MPa。经纬向紧度比可通过调控纱线交织状态、纤维体积含量及界面结合效应,形成差异化的载荷传递路径与失效模式。

为明确碳纤维增强结构对其柔性复合材料电磁屏蔽性能的影响规律,以热塑性聚氨酯为涂层树脂,采用热压法制备了不同织物结构的碳纤维/热塑性聚氨酯(CF/TPU)柔性复合材料。随后,对其结构形貌、力学性能和电磁屏蔽性能进行了测试表征,并分析了铺层角度及层数对CF/TPU电磁屏蔽性能的影响。结果表明:平纹碳纤维增强复合材料电磁屏蔽效能达到28 dB,略高于斜纹和双轴向增强结构,且经过展纤的平纹CF/TPU相较于普通平纹屏蔽效能提升了近50%。同时,碳纤维织物的铺层结构对CF/TPU电磁性能影响显著,随着铺层角度的增大,其电磁屏蔽效能也随之增大,90°铺层时其电磁屏蔽效能达到50 dB;随着铺层层数的增加,其电磁屏蔽效能逐渐增加,但层数的增益效应逐渐递减。

为应对当前自然灾害和国际环境动荡对建筑材料安全性和抗冲击性产生的新要求,制备了机织间隔织物增强水泥基复合材料(TRC)。通过室温和100 ℃下的准静态三点弯曲实验及低速冲击实验,探究经纬方向、铺放位置、间隔纱高度对机织间隔织物增强水泥基复合材料的力学性能和失效破坏形式的影响规律。结果表明:将间隔纱高度较高的织物铺于底部时,有助于增强试件的力学性能,且失效后试件具有较好的完整性;玻璃纤维间隔织物可提高TRC的弯曲强度、韧性、耐温性;间隔纱高度越高,TRC的力学性能越好。其中,间隔纱高度为22 mm、间隔织物纬向设置、铺设于底部的TRC试件(TRC-Weft-BB22)室温下的抗弯强度和变形能分别比纯水泥(OPC)提高了274.4%和64.4倍;100 ℃温度下,TRC-Weft-BB22的纬向抗弯强度和变形能分别是OPC的3.5倍和172.3倍,强度较室温下仅损失5.4%;TRC-Weft-BB22在冲击3次后的强度仅损失了8.3%,平均吸收能量是OPC的9.32倍,试件完整性高。

针对棉散纤维活性染料间歇式染缸染色存在效率低、水耗能耗大、用盐量大、废水排放量多的问题,使用研发的散纤维连续染色成套设备提升染色效果。以染色牢度、染色均匀度、固色率和染色深度为评判依据,采用实验室轧车模拟该设备的连续化染色工艺进行单因素探讨,得到较佳的染色工艺参数:活性黑5质量浓度为50 g/L,混合碱(NaOH与Na₂CO₃质量比为1∶4)质量浓度为20 g/L,室温堆置16 h。采用该工艺在生产型设备上进行产业化验证,结果表明:该工艺染色棉纤维的K/S值为39.86,棉纤维层左、中色差为0.49,右、中色差为0.36,内、外色差为0.27,前、后色差为0.62,各项色牢度与染缸工艺相当;与染缸工艺相比,该技术实现节约用水72%、节约染料31.25%、节约电量48%,节约蒸汽量38%,减少盐用量100%。经计算,散纤维连续染色工艺工作液的染料质量浓度比染缸工艺高3.75倍,纤维表面的染料浓度梯度较高,因此在无需额外加盐的状态下即可完成染料对纤维的上染。

为解决涤纶/棉混纺织物着色过程中,染料印染工艺流程长、污染大、颜料印花牢度低等问题,采用乳液聚合法将苯乙烯和丙烯酸丁酯聚合在染料表面,制备新型(红、黄、蓝)彩色乳胶粒着色剂,并通过丝网印花技术将彩色乳胶粒整理到织物上,制备了无黏合剂、高印花牢度的彩色涤纶/棉印花织物。探究了乳化剂组成、软硬单体比、焙烘温度对乳胶粒的制备及其印花性能的影响;研究了彩色乳胶粒的微观形貌、热性能、粒径及粒径分布、稳定性及其印花性能。结果表明:当OP-10乳化剂占乳化剂总量的5/8、R-4006乳化剂占乳化剂总量的2/8、R-4001乳化剂占乳化剂总量1/8、软硬单体比为1∶1时,制备的彩色乳胶粒性能最佳;此时,乳胶粒的平均粒径在200 nm以内、多分散指数在0.1以下,离心稳定性与耐热稳定性均在95%以上;在不需要添加黏合剂的情况下,乳胶粒印花涤纶/棉混纺织物的耐皂洗色牢度可达3~4级,耐干湿摩擦色牢度可达3~4级;乳胶粒印花涤纶织物的耐皂洗色牢度可达4级,耐干湿摩擦色牢度可达3~4级。

为解决常规染料对锦纶66染深性差的问题,以2-[(3-氨基苯基)磺酰基]乙醇为重氮组分,N,N-二乙基苯胺为偶合组分,并经过醋酸酐对羟基的乙酰化改性,制备了对锦纶66亲和力更好的小分子疏水活性分散染料。借助红外光谱仪与核磁共振氢谱仪对所合成的染料结构进行表征,采用紫外-可见分光光度计分析染料颜色性质,通过单因素实验,优化新型活性分散染料上染锦纶66织物的染色工艺条件,并使用常规低温型分散橙25染料进行对比实验,同时分析染色动力学及热力学行为。结果表明:该染料最大吸收波长为450 nm,色光为橙黄色;当染色温度为100 ℃、染浴pH值为7、浴比为1∶30、染料用量为2%(o.w.f)、染色时间为30 min时,锦纶66织物K/S值可达到27,染深性优于分散橙25染料,透染性良好,耐皂洗色牢度、耐升华色牢度、耐干摩擦及湿摩擦色牢度均达到4~5级,耐日晒牢度达到4级;活性分散染料在锦纶66上的染色吸附符合准二级动力学方程,吸附等温线符合能斯特模型。

针对羊毛生物防毡缩整理中单一蛋白酶难以有效降解羊毛鳞片层以及二浴法工艺复杂的问题,为实现高效低损伤的羊毛织物防毡缩工业化整理,采用L-半胱氨酸与菠萝蛋白酶协同一浴一步法对羊毛织物进行防毡缩整理。通过毡缩率评价防毡缩性能,利用断裂强力和碱溶解度表征物理机械损伤,借助扫描电子显微镜分析羊毛表面微观形貌变化。结果表明:在L-半胱氨酸质量浓度为3.0 g/L、菠萝蛋白酶浓度为60 U/mL、处理温度为55 ℃、处理时间为90 min的条件下,L-半胱氨酸/菠萝蛋白酶协同体系可有效作用于羊毛的二硫键及肽键,显著促进鳞片层的剥离,防毡缩效果优异且强力损伤小;处理后的羊毛织物毡缩率由23.12%显著降至2.98%,断裂强力损失率为10.80%;微观形貌观察证实鳞片层被有效去除;此外,该工艺同步改善了织物的润湿性、染色性能及手感。

针对颗粒状吸附剂吸附染料后处理和回收困难的问题,采用具有多孔结构的灯心草纤维制备活性炭-灯心草(AC-JE)用于去除印染废水中的染料。通过微观形貌、浸润性能和孔径结构分析,以罗丹明B为染料模型探讨在不同条件下的染料吸附效果;并进行连续过滤染液实验,考察AC-JE的稳定性和可连续使用性。研究结果表明:活性炭均匀分散于灯心草多孔网状结构上,在染液初始质量浓度为25 mg/L,AC-JE质量为50 mg,吸附时间为60 min时,对罗丹明B染料吸附容量稳定为3.99 mg/g,去除率达到99.97%,吸附过程遵循准二级动力学方程和Langmuir等温模型,温度为315.15 K时最大单分子层吸附容量为142.43 mg/g;AC-JE经过7次连续累积过滤使用,其去除率仍能保持在85.57%,具有较高的稳定性和可连续利用性。AC-JE在印染废水处理中表现出优异的吸附性能和连续过滤潜力,为解决染料吸附剂回收困难的问题提供了新思路。

为解决传统色卡中单一颜色与带有纹理特征的真实织物颜色之间的视觉差异问题,采用数字图像处理的方法,在Lab颜色空间中,通过减去灰度平均值调整织物亮度并添加指定颜色值,得到具有纹理特征的织物数字色卡。首先分析了扫描时织物颜色对纹理的影响,接着从色差和纹理相似度2个方面对制作的数字纹理色卡进行客观评价。实验结果表明,该方法制作的纹理色卡的色差均值均小于1.0,色差在可接受的范围内;基于直方图的纹理色卡余弦相似度均值均大于0.90,纹理色卡在颜色的分布上与原织物图像具有较高的相似性;扫描织物图像的平均亮度越高,能量和相关性越高,熵和对比度越低,对应的织物纹理色卡结构相似度值低,纹理相似度较差,纹理越平滑。人眼视觉评价结果与客观评价结果基本一致,纹理色卡制作效果较好。本研究方法可基于已有织物样品生成不同颜色的数字纹理色卡。

为提高文胸的合体性和穿着舒适度,优化文胸模杯匹位参数,建立了人体与文胸模杯的有限元模型,并探究不同模杯匹位参数的文胸对乳房形态的影响。首先确定文胸模杯匹位参数的选取,通过三维人体扫描获得人体点云数据,提取人体乳房特征点与形态参数。再运用逆向工程软件对人体点云数据进行处理,得到身体躯干、乳房和软组织的几何模型。使用手持式三维扫描仪扫描文胸外表面,以薄文胸为基础模型,使用建模软件构建不同匹位参数的模杯几何模型。通过计算物体轮廓Hu矩的欧氏距离和执行独立样本T检验,比较实际扫描与虚拟模型的差异,以验证有限元模型的准确性。在此模型的基础上进一步对文胸模杯匹位参数进行优化,讨论了穿戴不同模杯匹位参数的文胸时不同乳房形态的变化与压力分布。结果表明,对于下垂且外扩的扁平圆型乳房来说,选择匹位厚度为15 mm、匹位短半轴长为20 mm、匹位长半轴长介于20~40 mm的模杯时,对乳房的塑形效果最佳,且不会对乳房产生较大压力,舒适性较优。以上方法和结果可指导文胸模杯匹位的设计,节省模杯原料从而降低生产成本。

为克服瑜伽服出汗后易滋生细菌的缺点,以加入 Ag⁺的抗菌氨纶为原材料,制备了具有功能分区的无缝瑜伽服。仿滴水观音茎叶结构设计了 15 种单向导湿织物,通过对织物弹性回复率、透气率、透湿量、热阻和液态水分管理能力等指标进行测试,探究纱线种类与细度、织物结构与密度及输水性能对织物抗菌性能和热湿舒适性的影响。结果表明:采用六边形凸点-凹点组织的织物弹性回复性最好,达 86.32%,单向传递指数最高达384.29%。根据人体工学需求制备功能分区的无缝瑜伽背心,并对其抗菌性能和热学性能进行了表征,由10名受试者进行主观评价,穿着研发的背心运动后的热、湿舒适性远好于普通背心。红外热成像结果显示静止几分钟后该背心可快速导湿,运动后静止3 min,人体体温能恢复到运动前温度,15 min后其抗菌率可达99.99%。

针对虚拟试衣中的服装压力舒适性难以评估的问题,提出一种基于虚拟皮肤模型的压力仿真算法。在虚拟环境中对皮肤、织物及其接触行为进行建模:采用粒子弹簧系统构建织物模型,建立模拟参数与织物力学性质之间的映射,利用体积约束和形态约束仿真皮肤弹性,实现基于梯度变化的皮肤形态响应,通过动量重分配机制处理皮肤与织物的接触行为,模拟皮肤受力状态并计算出实时压力,最后开展服装人体实验对模型进行了验证。研究发现:皮肤模型的保形因子α对虚拟压力有直接影响,随α值增大,各个测量位点上模拟压力同步增大表现为先接近真实值、后逐渐背离;在不同测量位点上,虚拟压力接近真实压力时对应的α值有所不同,胸高点上对应值最小、肩高点上对应值最大,反映了人体不同部位上皮肤个性差异;在采用单一α值的情况下,虚拟压力与真实压力误差为17.72%,采用混合α值表现人体不同部位的皮肤差异,经过改进和优化相对误差降至8.92%。

纺纱车间中的多辆自动引导车(AGV)路径规划问题,涉及到单辆AGV的路径规划算法和多辆AGV的冲突策略,基于蚁群算法对单辆AGV进行路径规划,针对该算法易陷入死锁、转角较多和收敛迭代较慢的缺点,提出蚁群路径回溯策略、信息素增量奖惩以及转角引导优化措施。实验结果表明:在复杂环境的同等条件下,改进算法的死锁数量为基础算法的16.4%,收敛迭代次数为27.1%,路线的转角次数均达到全局最优。针对多辆AGV的冲突策略,使用优先级和时间窗融合算法,用优先级分配搬运任务,时间窗算法检测分类冲突类型,对不同的冲突类型进行处理。验证结果表明,融合算法可识别并处理纺纱车间中的多AGV冲突问题。该方法在纺纱车间的多AGV路径协同规划中具有较高的应用价值。

针对现有电子引纬系统中伺服电动机输入变速规律保持恒定,无法满足变动程引纬过程中运动特性动态调控需求的问题,基于软硬混编预制体窄缝通道变动程引纬工艺,构建了一种基于非对称修正摆线函数的变速运动规律。该规律采用速比系数和非对称系数作为关键控制变量,实现了变动程引纬过程中运动特性的动态调控以及换向位置处静止时间的一致性。通过理论分析推导出变动程下速比系数的函数关系式及非对称系数的取值,并通过数值模拟验证了该规律的正确性。进一步地运用电子凸轮技术,将该规律运用在实际的引纬工作。实验结果表明:与传统的脉冲控制相比,理论上进剑速度提升了16%,进剑时间减少了13.8%,末端位移最大误差为2.32 mm,相对误差仅为0.53%。研究工作为变动程变速引纬运动规律的设计提供了理论参考,并为生产实践中的引纬工艺优化提供了新的解决方案。

为提高验布环节瑕疵检测的准确性,利用人工智能生成瑕疵图像平衡异类瑕疵样本,通过多层次特征聚合手段提取同名瑕疵共性形态特征,以边缘计算机作为硬件平台,使用工业相机实时采集瑕疵图像,对后台数据进行数学建模综合处理;并在此基础上设计了一套涵盖硬件、采样、训练、检测、云端等环节的织物瑕疵检测全流程方案。设计瑕疵掩码生成器,实现基于人工智能的高拟真性瑕疵图像批量生成,解决异类瑕疵不均衡问题;提出钩形特征金字塔等网络模块,实现差异性瑕疵特征的精准提取,解决瑕疵分类泛化性差的难题;所设计的系统能够利用TensorRT框架优化加速,二阶段判定算法实现高速检测,并建立了瑕疵数据云分析等模块。经过实验与产业化应用测试,检测系统检出率为93.88%,同等质量要求下,所开发系统在节省至少50%人力的同时对提高工厂效率、减少经济成本具有重要意义。

生物降解聚合物非织造材料因其良好的生物相容性与可降解性,成为绿色低碳纺织材料的重要发展方向。然而,其降解行为受多种因素影响,评价体系尚不统一。为此,聚焦聚乳酸(PLA)、聚乙烯醇(PVA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚己内酯(PCL)、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)、聚对苯二甲酸-共-丁二酸丁二醇酯(PBST)等材料,综述其通过纺黏、熔喷、针刺、水刺等工艺制备的非织造材料在土壤、堆肥、海水、污泥等环境中的生物降解机制及降解性能,包括主链断裂、侧基氧化等路径,以及脂肪酶、蛋白酶、角质酶等关键酶的作用。总结了影响材料降解速率的内部因素(分子结构、结晶度、分子量、侧基类型等)及外部因素(温/湿度、pH值、氧气、微生物群落和加工方式等)。旨在系统梳理生物降解非织造材料的降解性能与机制,分析影响因素及国内外标准现状,为其规范化应用与标准体系构建提供理论支持。

为全面阐述湿感觉的形成机制,在回顾皮肤湿感觉相关研究的基础上,重点探讨了感受器和传入神经等外周神经通路在湿感觉中的作用。通过系统梳理现有文献,阐明了湿感觉的影响因素及其感受器响应机制,尤其是热敏感神经元与机械敏感神经元在湿感觉中的协同作用。此外,还结合冷刺激与机械刺激诱发的大脑生理信号变化,探讨了不同脑区在湿感觉感知过程中的潜在响应模式,初步揭示了顶叶、额叶等区域可能参与了对湿感觉这一复合刺激的整合加工。最后,提出未来研究应进一步开展对不同神经元群体在湿刺激条件下活动特征的直接验证研究,结合神经影像学与电生理方法,以补充现有证据的局限性,为构建更为系统的湿感觉神经机制模型提供理论依据与研究基础。

电致发光器件在发射过程中不产生对人体有害的光线,并且可大面积发光,颜色鲜艳,是照明和显示领域的革命性创新,广泛应用于显示器、电子皮肤和软体机器人等领域。分析了硫化锌(ZnS)电致发光器件的结构和原理,简述了电致发光器件通过电化学反应在电极表面激发自由电子至激发态,与空穴结合,跃迁回基态,从而产生发光的现象;介绍了可通过优化介电层和改性电极来降低交流电致发光器损耗率;综述了基于基板改性和电极优化以提高器件透过率,从而增强ZnS电致发光器件发光强度的方法,认为ZnS电致发光器件的发光强度、可拉伸性以及效率的提升是未来亟待解决的问题。

基于纤维、纱线和纺织品的可穿戴技术为实现具有多功能和可扩展的健康设备提供了理想的解决方案。为深入研究智能可穿戴健康纺织品的发展,探讨了其在人体生理健康监测、智能交互技术与可穿戴计算、疾病治疗和特殊人群及健康追踪与管理方面的应用。通过系统综述最新研究进展,旨在深化对纺织品在健康领域应用的理解。其目标是推动下一代智能可穿戴纺织品的设计和创新治疗方案的开发。总结认为:各种形式的智能纺织品正在成为未来个性化医疗保健的重要组成部分,下一代智能纺织品将彻底改变医疗保健和可持续发展的可穿戴技术。指出未来研究方向为:开发新材料和新结构以提升耐洗性和确保可重复使用性;电子系统的进一步小型化及优化界面工程;集成新型纺织结构;研发高效的加工技术;构建完全集成的个性化医疗保健解决方案,实现闭环健康管理及远程患者护理。

冲锋衣系列设计作品以畲族文化为精神内核，突出服装的时尚与功能性能，重构都市户外美学。融汇畲族传统服饰色彩表达特征，通过曲线与直线相结合的独特设计，展现设计者的巧思。采用高性能防水涂层面料与透气孔设计，确保在潮湿天气条件下防水性能的同时保持透气性。此系列设计作品不仅适用于徒步、登山、露营等多种轻户外活动场景，同时也适合时尚潮人日常穿着，满足时尚弄潮儿对服饰时尚性、功能性与符号性的多重需求。

作品灵感源于枯叶蝶隐于落叶的自然智慧，将生态哲思与蚕丝绸文化的现代创新相融合，以蚕丝为核心载体，突破传统工艺边界，运用铁锈染与扎染工艺处理面料，精准复刻蝶翅的透明肌理与飘逸质感;结合分形几何晕染技法让丝绸面料呈现出层次分明的自然纹路。同时运用针织纱线对毛呢面料进行二次改造，再现树木腐朽的质感。蚕丝材质呈现蝶翅精微之美，加上麻织与羊毛毡的碰撞共同构建生命与残骸循环的意象，深刻诠释可持续发展理念。设计者通过对丝绸面料的灵活运用，积极响应教育部中华优秀传统文化（蚕丝绸）传承基地的倡议，推动蚕丝绸文化在保护中传承、在创新中发展，让蚕丝绸文化走进现代生活，致力于推动蚕丝绸文化的历史传承与当代创新。

作品设计灵感来源于中国传统的有翼对兽纹样。有翼对兽是幻想中的奇妙动物，基于有翼对兽纹的理论研究，对图案进行创新设计及应用。该主题将有翼对兽纹样延伸设计出更多相关的图案元素，应用于服装及抱枕等纺织家居织物产品中。本系列产品使用环保印染技术和可持续材料制作，材料具有绿色、耐久、易清洗的特点，如天丝、有机棉、腈纶、竹浆纤维等。该作品的设计定位针对大众市场和满足时尚潮流，以年轻化、个性化的方式呈现传统纹样，展现出一个充满神秘和诗意的虚拟世界，又融入了传统、现实与幻想交织的复杂性，强调虚实交织的奇幻感。

作品以土陶和2025年生肖蛇为灵感进行服装及衍生品设计。土陶作为设计图的视觉中心，蛇则是土陶各部位的装饰，土陶的质朴与蛇的灵动唤起对传统文化的重新思考。设计者利用数字技术，使各基础设计图以数字面料为载体得以整合，整体呈现出刺绣与布艺拼接的视觉效果，进而为作品营造出交替的节奏感，使其展现出强烈的生命力与艺术张力。作品旨在诠释传统文化的现代价值，为文化传承注入新的活力。

本作品以四川凉山彝族服饰为灵感来源，从中提炼元素进行创新设计。产品以羊角纹、漩涡纹等为主要图形，藤条纹、犬齿纹等为辅助图形，进行分解与重构设计，使图形更加具有识别性与表现力。搭配明快且轻柔的色彩，达到清新柔和的视觉效果。材质上选用棉、麻、蚕丝等天然、亲肤的材质，运用于丝巾、包袋、抱枕、织物等现代日常生活用品中，使产品兼具现代时尚审美与民族韵味。在保护与传承民族文化的同时，也展现了彝族;服饰独特的艺术韵味与文化价值。

本作品灵感来源于侗族织锦纹样,将其结合现代审美进行创新设计，探索传统与现代的新融合。在图案设计上提取侗族织锦的蕨菜花纹、龙纹凤纹等传统纹样进行重构和转化，搭配流行色彩，既保留侗族传统文化韵味，又赋予服装图案新的生命力和时尚感。造型设计上通过立体剪裁和拼接等手法，将侗族翘角鼓楼元素运用到服装廓型设计中，使其造型更加立体、生动。本作品意在保护与传承侗族的民族文化和民族技艺，传递侗族人民朴实勤劳、智慧的精神。

作品以鄂温克族日常服饰文化为灵感，通过传统与现代的创意融合，展现这一北方少数民族独特的文化魅力。服装不仅体现了鄂温克族独特的民族文化，同时也兼具现代服饰实用性与审美性。在色彩运用上，延续鄂温克族传统审美，以沉稳的灰、棕为主色调，棕色散发着温暖质朴的民族气质。在款式设计上，将传统长袍、坎肩等经典廓形进行现代化解构，在衣领处采用鄂温克族传统的鹿角纹样刺绣进行装饰，使整体服饰更加精致。在材质选择上，采用质感相近的麂皮绒替代传统鹿皮，既保留了民族服饰的原始韵味，又 提升了产品的实用性和可持续性。在细节装饰上，精心点缀红色珠串等民族元素，为整体造型增添灵动韵律。本系列作品不仅是传统鄂温克族服饰文化的当代诠释，也是一次跨越时空的时尚交流，让古老的民族美学在现代服饰中绽放异彩。