针对纺织阻燃整理废水中有机磷形态稳定和常规工艺处理效果有限的问题,考察了臭氧、碱活化过硫酸盐、Fe²⁺活化过硫酸盐、CaO₂类Fenton及高铁酸钾氧化5种高级氧化技术(AOPs)对四羟甲基硫酸磷阻燃整理废水的预处理效果,并引入成本和减排维度综合评价了各预氧化-沉淀组合工艺的效能。结果表明,5种AOPs对有机磷的直接矿化能力有限,核心作用在于断裂部分C—P键,将有机磷转化为含磷酸基团的中间体,提升后续化学沉淀的络合除磷效率,形成预氧化活化-络合沉淀协同机制。其中,CaO₂类Fenton组合工艺对废水总磷去除率最高(98.72%),每克磷的处理成本最低(71.3元/g);臭氧组合工艺对总有机碳去除率最优(90.39%);碱活化过硫酸盐组合工艺的综合运行成本最低(3.93元/m³)。无直接电耗的药剂体系减污降碳协同效益优于臭氧氧化体系,可依据出水水质目标灵活选择工艺路线。

针对传统鼓泡曝气方式存在的臭氧(O₃)传质效率低、利用率不足的瓶颈问题,采用聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜构建膜接触反应器(MCR),实现O₃气体无泡传质。系统对比分析了疏水膜、亲水膜及传统曝气3种O₃传质方式的性能差异,考察了进水流量、进气流量、进气质量浓度及液相初始pH值等工艺参数对液相O₃平衡质量浓度及表观传质系数的影响规律,并评估优化工艺条件对真实印染废水的深度处理效果。结果表明:疏水PTFE中空纤维膜在各种工艺条件下均表现出最优的O₃传质性能。在疏水PTFE中空纤维膜MCR体系中,增大进水流量可减薄液膜边界层、提升传质系数,但会缩短接触时间、降低液相O₃平衡质量浓度;最优进气流量为100 mL/min,且在进气质量浓度为67.7 mg/L时O₃气体传质效果最佳;当溶液初始pH值为7时,传质推动力与O₃稳定性达到最佳平衡。在进水流量为146.67 mL/min、进气流量为100 mL/min、进气质量浓度为67.7 mg/L、初始pH值为7的工艺条件下,疏水膜、亲水膜和传统曝气3种传质方式获得的最大表观传质系数分别为0.623、0.341和0.602 min^-1。疏水膜对真实印染废水COD的去除率达60.7%、单位臭氧COD去除量为0.119 mg/mg,分别是传统曝气的4倍和3.8倍,展现出较好的印染废水处理应用潜力。

针对印染废水高色度、高有机污染物浓度和水体富营养化等问题,以来源广泛、价廉的木薯淀粉为基体,通过接枝共聚反应将丙烯酰胺(AM)和丙烯酸钠(AANa)引入淀粉分子链,制备改性淀粉基絮凝剂,并将其与聚合氯化铝(PAC)协同用于模拟印染废水的处理。采用单因素实验法,优化引发剂用量、单体配比、反应温度及反应时间等合成条件;并对改性淀粉基絮凝剂的结构与形貌进行表征。选用分散红FB、分散蓝E-4R和分散黄RGFL配制模拟印染废水,通过静态絮凝实验探究絮凝剂投加量、pH值和温度对絮凝效果的影响。研究结果表明,当引发剂质量分数为0.6%、AM与AANa的量比为1∶0.75、反应温度为70 ℃、反应时间为3 h时,所制备的絮凝剂絮凝效果最佳;在pH值为3~7、温度为20~40 ℃的条件下,PAC与改性絮凝剂协同使用时,对分散染料的浊度和色度去除率均可达90%以上;当改性絮凝剂投加量为120 mg/L、pH值为6、温度为20 ℃时,对模拟印染废水的处理效果最优,浊度去除率达99.28%,色度去除率达98.34%。

针对传统光催化剂含重金属离子易造成二次污染的问题,为开发无金属、环境友好型印染废水处理光催化材料,采用重结晶法将 3,4,9,10-苝四甲酰二亚胺(PDI)负载于氧化石墨烯(GO)片层表面,制备 PDI/GO 光催化剂,并系统研究其对活性染料的光催化降解性能及盐碱耐受性。通过扫描电子显微镜、红外光谱仪、X射线衍射仪与光致发光光谱仪对材料结构与载流子分离性能进行表征,以活性蓝、活性红、活性黄及其混合染料为目标污染物,在氙灯光照下开展降解实验。结果表明,PDI 均匀负载于 GO 表面,复合材料荧光强度显著降低,载流子分离效率提升;光照 200 min,该催化剂对 10 mg/L 活性蓝降解率达 85% 以上,对 5 mg/L 活性蓝在 70 min 内降解率达 98%;在 40 g/L NaCl、10 g/L NaOH 及盐碱共存体系中仍保持良好降解效果,其中 NaCl 可促进降解,盐碱混合体系前期抑制后期加速降解。制备的 PDI/GO 光催化剂制备简便、无金属、稳定性好,在高盐高碱印染废水处理中具有应用潜力,为有机半导体光催化材料在染料废水治理中的应用提供数据支撑。

针对大麻脱胶废水处理难、荒漠化治理亟需低成本生态固沙剂的现状,应用大麻脱胶废水黏结沙粒,从工艺参数优化、多胶质组分影响、结壳特征及保水性等方面探究其固沙应用潜力,并与聚乙烯醇(PVA)、木质素等固沙材料进行比较。结果表明:脱胶废水中多糖的重均分子量(822 ku)和质量浓度(9.1 g/L)远高于其它胶质组分,是结壳成形的关键物质;为制备硬度理想的结壳,优选喷洒量5 kg/m²、多糖质量浓度5 g/L;达到同等结壳硬度时,所需多糖浓度比PVA高52%,较木质素低85%。整体而言,提高果胶、蛋白质与木质素浓度可提升多糖结壳硬度,但低质量浓度区间(0~0.2 g/L)下3类胶质均对多糖固沙产生抑制作用;沿结壳厚度从上而下,各胶质含量与多糖重均分子量均呈递减分布,结壳密度也随之逐渐减小。适合固沙的多糖重均分子量需在50~500 ku之间;多糖结壳的水分保留率可达30.3%,优于PVA结壳(27.6%)和木质素结壳(18.1%),更利于种子萌发。研究证实,大麻脱胶废水可作为优良的生态固沙材料。

为解决传统隔热纤维隔热性能与力学性能难以兼顾以及难以实现大规模绿色纺丝成形问题,以可熔融聚丙烯腈(PAN)共聚物为原料、羧基纤维素纳米纤维(C-CNF)为相容剂、改性SiO₂气凝胶(SA)为功能填料,采用熔融纺丝法制备了聚丙烯腈基隔热纤维,并系统研究了其结构与性能。通过接枝改性制备了新型SA-PAN聚合物;在乳液聚合过程中原位引入C-CNF,制得可熔融加工的PAN/C-CNF复合体系;进一步经熔融纺丝制得表面光滑、无明显缺陷且SA-PAN分散均匀的聚丙烯腈基隔热纤维。结果表明:复合改性后,纤维断裂强度由2.41 cN/dtex提高至3.18 cN/dtex,增幅约32%,断裂伸长率由3.5% 提高至24.7%,纤维韧性显著改善;SA-PAN的引入有效提升了纤维的隔热性能,热导率由0.119 9 W/(m·K)降低至0.075 3 W/(m·K),800 ℃下残炭率由9.11%提高至44.85%;当SA-PAN质量分数为 1%时,纤维断裂强度进一步提高至3.50 cN/dtex。通过C-CNF与SA-PAN的协同作用可实现PAN基复合纤维力学性能与隔热性能的协同提升,为绿色高性能隔热纤维材料的开发提供了实验依据。

为解决定形机废气余热回收换热器易堵塞、腐蚀及效率衰减问题,系统开展了材料筛选、结构优化、污垢建模与工程验证研究。通过测试碳钢、304不锈钢、316不锈钢、316L不锈钢及钛合金5种材料在20~300 ℃下的热导率及模拟废气环境中的耐腐蚀性能。采用计算流体力学模拟与非支配排序遗传算法 II对通道间距与翅片间距比进行多目标优化,结合逼近理想解排序法决策,引入壁面剪切力修正建立渐进式污垢预测模型,结果表明:通过成本分析,确定304不锈钢为最优选材,其在100 ℃下的热导率为16.3 W/(m·K),腐蚀速率低于0.01 mm/a;确定最优参数为通道间距2.0 mm、翅片间距比0.5;与初始设计相比,定形机余热回收换热器换热量提升18.7%,压降降低22.3%,材料体积减少15%,经3 000 h试验验证,平均预测误差为3.94%。工程应用表明,系统废气平均温降56 ℃,热回收效率25.2%,㶲效率18.7%,年节约天然气7.38万m³,减排CO₂ 199 t。

纺织产业在“双碳”目标约束与全球绿色贸易规则重构的双重压力下,亟需依托人工智能(AI)等先进技术,进一步拓宽减污降碳边界,推动系统性绿色转型。以纺织品全生命周期为分析框架,采用文献综述与案例分析相结合的方法,系统梳理AI赋能纺织产业减污降碳的技术现状,估算各阶段碳减排潜力,以数字产品护照(DPP)为载体分析全生命周期协同的减碳路径。研究结果显示:设计阶段,AI驱动的需求预测可减少大量库存积压,虚拟打样技术有效削减物料消耗与物流碳排放;生产阶段,智能排程与深度学习缺陷检测可降低废品率,染色工艺AI优化的节水节汽效果显著;流通阶段,AI路径规划可降低单位货物碳排放强度;消费阶段,AI推荐与虚拟试衣延长20%的服装使用寿命;回收再生阶段,AI智能分拣大幅提升废旧纺织品单独回收的准确率,AI参数优化提升化学法再生的反应效率和产品纯度。综合各阶段,AI充分赋能下单件标准服装生命周期碳排放可由约15 kg CO₂e降至10.9~11.7 kg CO₂e,减排潜力达22%~27%。目前,AI已构建覆盖全生命周期的减碳赋能体系,DPP数据协同机制可有效支撑全链条系统性减排,但AI赋能的实际减排效益仍受数据孤岛、算法可解释性不足及跨企业协同机制缺失等因素制约,尚需在技术、标准与产业层面协同推进。

活性炭纤维(ACF)是第3代新型碳基吸附材料,具有大比表面积、丰富的微孔和官能团,广泛应用于挥发性气体吸附领域。针对在高湿度环境下,ACF表面丰富的含氧基团能够通过氢键与水分子相结合产生竞争吸附,导致其对挥发性气体的吸附能力大幅度降低,并限制了其在挥发性气体吸附领域应用的问题,系统梳理了ACF的多种疏水改性技术,包括物理改性和化学改性,并结合实例评述了ACF的不同疏水改性方法对其挥发性气体吸附性能的影响。总结了不同疏水改性方法的优势和不足,并对未来进行了展望,认为ACF疏水改性研究应致力于优化改性工艺、深入研究吸附作用机制、融合多种改性技术优势及探究多组分体系竞争吸附规律及物理-化学复合改性的协同作用机制,进一步拓展ACF在多领域的应用潜力。

建筑围护结构是建筑热量交换的主要部位,其热损失在建筑能耗中占较大比例,提高围护结构保温性能对降低建筑能耗、实现节能减排具有重要意义。然而,传统保温材料在热工性能,环境友好性及综合性能方面仍存在不足,难以满足绿色低碳建筑发展的需求。纤维素气凝胶作为一种新型生物基多孔材料,具有来源广泛、密度低、孔隙率高和热导率低等特点,同时具备可再生和环境友好等优势,在建筑节能领域展现出良好的应用潜力。系统梳理了纤维素气凝胶的主要制备方法及性能改性策略,进一步归纳了纤维素气凝胶在墙体、屋面及门窗等建筑围护结构中的应用形式及保温效果。阐明了纤维素气凝胶在降低建筑围护结构传热系数、减少建筑热损失方面的作用及提升建筑能源利用效率方面的成效。同时,针对其在工程应用中的关键问题,分析了纤维素气凝胶在力学性能、耐久性及规模化制备等方面面临的挑战。最后,结合建筑节能与绿色低碳发展需求,对纤维素气凝胶在绿色低碳建筑保温材料领域的发展趋势与应用前景进行展望,以期为其工程化应用与推广提供参考。

针对当前的单向导液纺织品存在吸湿容量有限、在高出汗速率或高湿环境下使用受限的问题,通过在双层Janus复合纳米纤维膜结构中引入储水层,实现对汗液的单向传导和高效吸附,采用静电纺丝层层组装的方式制备了以聚氨酯(PU)为疏水层、聚丙烯腈/聚乙烯亚胺(PAN/PEI)为亲水层、聚丙烯腈/高吸水树脂(PAN/SAP)为储水层的三明治结构的复合纳米纤维膜。分别探究了SAP质量分数对PAN/SAP纳米纤维膜润湿性能、吸湿性能等的影响,优化了疏水层厚度对PU和PAN/PEI组成的双层Janus纳米纤维膜单向导液性能的调控,并对三明治结构复合纳米纤维膜单向导液性能及吸湿性能进行了研究及机制分析。研究发现:当SAP质量分数为3%时,PAN/SAP纳米纤维膜的吸水率与平衡含水率分别为986.5%和90.8%,达到最优;当疏水层厚度为20 μm时,双层Janus纳米纤维膜表现出优异的单向导液性能;所制备的三明治结构复合纳米纤维膜具备优异的单向导液性能和吸湿能力,其吸湿量相比于无储水层的双层Janus纳米纤维膜和纯棉织物,分别提高了143.8%和129.4%,展现出在运动吸汗领域良好的应用潜力。

针对热定形工艺参数对聚酰亚胺纤维结构与性能影响机制尚不明确的问题,以2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑、对苯二胺和3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐为单体,采用干法纺丝技术制备聚酰亚胺原丝。通过改变热定形时间与牵伸倍率,制备了不同工艺条件下的纤维样品。利用傅里叶变换红外光谱、广角X射线衍射、小角X射线散射及纤维强力仪系统分析了纤维的化学结构、聚集态结构演变及力学性能。结果表明:热定形时间与牵伸倍率显著影响纤维的结晶度、取向度及微纤尺寸,进而决定其力学性能;经热定形处理后,纤维内部分子链排列更加规整,晶体结构趋于完善,取向度明显提升;在450 ℃温度下,采用1.0牵伸倍率热定形20 s时,纤维综合力学性能达到最优,其拉伸强度与弹性模量分别为2.35 GPa和142.8 GPa,相较于未热定形纤维分别提高了14%和8%。

为提升生物基聚酰胺56(PA56)纤维的抗紫外线老化性能,采用甲苯二异氰酸酯(TDI)对TiO₂表面进行修饰,并通过熔融共混纺丝制备PA56/TDI-TiO₂复合纤维。利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱仪及X射线衍射等对纤维结构与性能进行表征,并结合紫外线加速老化实验评价其抗紫外线行为。结果表明:TDI改性有效提升了TiO₂在PA56基体中的分散性与界面相容性,其未反应的异氰酸酯基团(—NCO)与PA56链端氨基(—NH₂)形成脲键结构(—NHCONH—),实现TiO₂与PA56的共价键合;经160 h紫外线老化后,PA56/TDI-TiO₂复合纤维的断裂强度保持率为45.1%(1.84 cN/dtex),显著高于纯PA56纤维(1.26 cN/dtex)与未改性PA56/TiO₂体系(1.72 cN/dtex),相较于纯PA56体系力学性能保留率提升20.8个百分点。机制分析表明,TDI接枝不仅抑制TiO₂的光催化活性,减少自由基生成,同时通过增强界面结合与紫外线屏蔽效应,有效延缓PA56分子链的光氧化降解。因此,基于TDI的表面改性策略为开发高性能抗紫外线聚酰胺纤维提供了有效实验依据和解决方案。

为解决纤维基湿驱动材料响应灵敏度与力学性能难以兼得的难题,以聚乙烯醇(PVA)纤维为基础,系统研究了交联剂占比与纤维结构对其力学性能、亲水性及湿刺激响应形变的影响规律,通过设计具有非对称结构的纤维,制备出具有优异结构稳定性、力学性能的湿刺激响应纤维材料。结果表明:交联剂占比与双组分结构对纤维性能具有显著调控作用。随着交联剂添加量增加,单组分纤维因交联密度增大,其拉伸强度得以提升,但亲水性下降,湿刺激响应时间延长。相比之下,非对称结构纤维不仅具有优异的相容性以及力学性能,双组分亲水性差异极大提升了纤维湿刺激响应灵敏度。优选纤维制备的织物展现出优异的湿致形状记忆性能,其长度变化率可达50%,并在多次循环中保持良好可逆性。通过结构与交联度的协同设计,可实现PVA纤维性能的协同优化,为开发高性能智能响应纺织品提供了可行的技术途径。

随着全球淡水资源的日益紧缺,开发高效、低成本的太阳能驱动海水淡化技术具有重要意义。通过编织工艺将亲水性棉纱与高光热转换效率的碳纤维复合,构建了一种三维仿生树状蒸发器,系统探究了纱线暴露高度对蒸发器光热蒸发性能的影响机制。实验结果表明,高度为15 cm的蒸发器在1 kW/m²光照强度下实现了1.95 kg/(m²·h)的蒸发速率,较高度为5、10和20 cm的蒸发器明显提升。该结构通过优化毛细供水与热管理协同作用,在循环测试中表现出优异的稳定性,并在高盐度(15% NaCl)条件下仍保持较高蒸发效率。此外,蒸发系统对海水中Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺等离子的截留率高达99%以上,净化水质符合国际饮用水标准。该研究为纺织基光热蒸发材料的可控制备及高效海水淡化应用提供了新思路,在可持续水处理领域具有广阔前景。

为解决柔性纺织品对兼具储锂与电致变色功能一体化纱线电极的应用需求问题,以三氧化钨(WO₃)、还原氧化石墨烯(rGO)、钛酸锂(Li₄Ti₅O₁₂,LTO)和MXene为原料,通过静电纺丝结合涂覆工艺制备了一种三氧化钨-还原氧化石墨烯/钛酸锂-MXene(WO₃-rGO/LTO-MXene)皮芯结构纱线电极。首先采用静电纺丝法制备钛酸锂(LTO)-MXene芯层纱线;再经静电纺丝与煅烧获得WO₃-rGO,将其与海藻酸钠溶液混合成浆料涂覆于芯层表面形成WO₃-rGO皮层。结果表明:该纱线电极具有界面清晰、包覆均匀的皮芯结构,有利于锂离子与电子的高效传输。在3倍容量下,该电极首次库仑效率达到96.93%,在0~2.5 V电压范围内循环120次后放电容量保持率高达99.64%。在-1~1.5 V电压区间内,纱线电极可实现灰-蓝-灰的可逆电致变色循环,且循环100次后仍保持稳定响应,着色/褪色时间分别为16.38 s和5.48 s。WO₃-rGO皮层与LTO-MXene芯层的协同设计实现了纱线电极储锂与电致变色性能的有机融合,为柔性可编织多功能纺织器件的发展提供了新的结构设计思路。

针对高速剑杆织机织造提花纱罗织物组织设计单一、综丝密度和生产效率低的问题,在传统纱罗织造工艺的基础上,对绞综装置进行技术创新:绞经穿过前区半综孔眼后,借助-根压杆将其压置于地经下方,取消了传统绞经后综装置,在1绞1配比条件下,后造提花纹针用量可节省高达50%,提供了更大的设计空间;增设差异配置的双停经架系统,并利用压杆装置的功能,构建了兼具开放梭口与绞转梭口的双开口结构,以及适用于普通梭口的长距离单开口结构。采用线条绘制法构建上机图,分析其组织图、穿综图和纹板图的运动规律及各部分的数学关系,进而得出相应的织造纹板矩阵,从而提出数字化设计理论。最后绞经装置按照1根绞经3根地经的配比,分别选取单层和纬三重2种类型的组织结构,按照推断的设计理论进行试织验证。相同条件下,机器车速从传统绞经装置的100 r/min左右提高到220 r/min以上,有效解决了地经与绞经张力差过大的问题,实现了提花纱罗织物的高效自由设计与稳定高速织造。

为克服现有消防服救援时穿着舒适性差的问题,利用不同的针织结构将间位芳纶/阻燃粘胶混纺纱与氨纶进行织造,制备出舒适阻燃内衣面料,对针织物的阻燃性能、舒适性能以及力学性能进行测试,探究了氨纶含量对针织内衣面料阻燃性及舒适性能的影响。结果表明:以纱线成分为间位芳纶/阻燃粘胶/导电丝(60%/38%/2%)作为主要原料的罗纹1+1织物,当4.44 tex氨纶含量为6.9%时,针织物的综合性能最佳;在阻燃性能方面,该针织物纵横向损毁长度分别为22、27 mm,断裂伸长率分别为378%、1 386%,透气率和透湿率分别为929 mm/s、5 688 g/(m²·d);当氨纶含量小于8.8%时,对针织物阻燃性能起积极作用,反之对针织物阻燃性能起到消极作用。

针对织物接触冷暖感在人体大脑神经电生理学上的感知表征问题,采用事件相关电位技术,招募健康受试者,分别施加不同接触冷感强度的织物刺激,并同步采集大脑皮层体觉功能脑区的脑电信号。通过离线分析提取刺激后诱发的特征神经电位成分,重点考察不同冷感强度对体觉功能脑区的影响规律。研究结果显示:当人体一侧受到织物接触冷感刺激时,在300 ms左右出现的P300电位的激活反应最大,且在触觉刺激的对侧和中间脑区呈现正激活反应,而在同侧呈现负激活反应。对侧及中间脑区的P300电位波幅、同侧脑区的P300电位波幅分别与接触冷感值呈高度正相关和高度负相关的线性关系。但是,由于感知后效的影响,P300电位的潜伏期并非随接触冷感值的增加而线性缩短,而是左右脑以不规则波动速度缩短,中间脑区则相对稳定,以单指数衰减速度缩短。本研究揭示了织物接触冷感在大脑中枢加工中的时空动态特征及其偏侧化神经机制,为智能织物设计与热舒适评价提供了神经科学依据。

针对高档西服用精纺呢绒面料的纰裂问题,通过集成多维度织物参数分析与深度学习算法,构建科学有效的数学模型以预测并提升其抗纰裂性能。共收集932组精纺呢绒样本实验数据,涵盖织物组织、织物经纬密度、原料纱线粗细、织物紧度、纱线捻度、后整理工艺等关键参数,系统分析各因素对精纺呢绒抗纰裂性能的影响机制。最终选取与抗纰裂性能相关性最强的8个核心特征作为输入向量,通过构建CNN-MLP双分支神经网络模型,采用CNN分支处理织物组织结构图像特征,MLP分支处理其它工艺参数,最后融合两类特征进行预测,分别输出经向与纬向抗纰裂性能指标的预测值。结果表明,该模型具有较高的预测准确率,其中经向平均绝对百分比误差为7.8%,纬向平均绝对百分比误差为6.8%。该研究为精纺呢绒的产品开发与质量控制提供了新方法,有效减少了打样次数,提升了研发效率,并优化了产品性能与质量管控路径。

为满足航空航天领域对轻质高强、隔热耐火材料的需求,采用手糊成型工艺将酚醛树脂与玻璃纤维三维间隔织物复合,制备了不同柱纱交叉角度与倾斜角度的复合材料,并对其压缩性能、破坏模式、隔热及耐火性能进行了研究。结果表明:随着柱纱交叉角度增加,倾斜角度变小,三维间隔复合材料的压缩强度呈现先降低后增加的趋势,当柱纱交叉角度从30°增加至60°,平压强度从0.28 MPa降低至0.18 MPa,下降了约35.71%;随着柱纱交叉角度进一步增大至90°,压缩强度回升至0.21 MPa,增加了约16.67%,其破坏模式由倾倒失效转变为脆性断裂和压溃破坏;由于三维间隔复合材料内部丰富的空腔结构有效阻断了热流路径,使其具备了较高的绝热效率与优异的热稳定性,离开火焰后具有自熄现象,烧蚀后质量仅损失3.47%,压缩强度仍保留了89.29%,证明该复合材料是一种兼具优异力学和热学协同防护的一体化结构功能材料。

为改善淀粉浆料的上浆性能、开发高性能新型接枝淀粉浆料,先对淀粉实施醚化变性,制备二溴丙基淀粉(DES),再以醋酸乙烯酯(VAc)为聚合功能单体,采用电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合技术,制备不同接枝率的淀粉接枝两嵌段聚醋酸乙烯酯[DES-g-(PVAc)₂]浆料。利用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪分别表征浆料颗粒与浆膜结构,系统探究接枝率对样品的浆膜力学性能、水接触角、黏附性、表面张力、黏度及其热稳定性及生物可降解性的影响。研究结果表明,红外光谱证实DES-g-(PVAc)₂浆料成功制备;相较于酸解淀粉(ATS),所制备浆料的浆膜结晶度明显下降;引入PVAc-b-PVAc支链结构,可明显提升淀粉浆料的黏度热稳定性、对涤纶的黏附力及浆膜断裂伸长率,同时降低浆料表面张力与浆膜断裂强度,增大浆膜水接触角;随接枝率增大,黏附力、断裂伸长率及水接触角增大,表面张力与断裂强度减小;接枝率与浆料生物可降解性呈负相关,高接枝率可削弱浆料的生物降解性能,当接枝率为12.5%时浆料的五日生化需氧量(BOD₅)/化学需氧量(COD)值仍高于0.3,保持其可生物降解特性。

针对线性水性聚氨酯(WPU)胶黏剂因缺乏交联位点而导致耐水、耐溶剂等性能不足的问题,以聚碳酸酯二元醇(PCDL)为软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)为硬段,引入葡萄糖作为绿色交联剂,采用预聚体混合法制备交联型WPU胶黏剂。研究了葡萄糖质量分数对WPU性能的影响,并将优化后的WPU与有机硅烷偶联剂(KH560)、透明浆复合,用于反光织物的制备与性能评价。结果表明:葡萄糖构建了三维交联网络,随着其质量分数增加,WPU胶膜的断裂强力由6.58 N升至21.47 N,断裂伸长率由188.08%降至64.87%,耐溶剂性增强,耐水性因交联网络致密性先改善,后续因葡萄糖增加,引发官能团失衡、交联效率下降,大量亲水基团残留,交联度降低、耐水性能下降。当葡萄糖质量分数为1.0%时,WPU胶膜的综合性能最佳,断裂强力为10.28 N,断裂伸长率为94.11%,耐热碱质量残留率为80.3%。将该WPU胶黏剂用于制备反光织物,其中涤纶/棉织物、棉织物经3次水洗后逆反射系数变化率小于2%,涤纶织物的逆反射系数提升2.55%,展现出优异的耐水洗稳定性。

针对纺织品弹性整理的市场需求,以及现有弹性聚氨酯改性有机硅体系存在的组分相容性差、使用性能不稳定等问题,提出一种基于乳液聚合、复配和后交联技术制备弹性有机硅乳液的新策略:首先以八甲基环四硅氧烷(D4)为单体,分别与含环氧基、氨基的硅烷偶联剂进行共聚,制备得到环氧官能化、氨基官能化2种有机硅乳液;将二者复配后应用于织物定形后整理,在织物热定形过程中,乳液中的环氧基与氨基发生跨粒子固化反应,形成三维交联网络,赋予织物良好弹性。采用红外光谱分析和差示扫描量热法,系统研究了复配比例、固化温度对交联反应的影响,优化了乳液复配组成;共聚时,将三乙氧基氨基偶联剂替换为二甲氧基结构后,有效降低了氨基硅油链的交联密度,复配乳液的交联反应峰顶温度降低30 ℃,据此构建了适配织物低温定形的弹性有机硅整理剂。结果表明,所得复配乳液在50 ℃贮存48 h及高剪切条件下仍保持优良的化学和分散稳定性;经该乳液整理后,涤纶织物的总弹性回复角较整理前提升45°。

为开发高性能柔性电磁屏蔽织物,采用原位氢氟酸选择性刻蚀法制备二维过渡金属碳/氮化物(MXene),然后通过原位还原反应在MXene表面及层间生成银纳米粒子(AgNPs),最后采用浸渍法将其与棉织物复合,构筑MXene/AgNPs复合导电棉织物。通过改变浸渍工艺参数以改变导电材料负载量,系统分析了浸渍工艺参数对织物导电性能及电磁屏蔽效能的影响。通过X 射线衍射、扫描电子显微镜、能谱分析对复合织物的结构和形貌进行表征,通过电阻测试仪和矢量网络分析仪测试其方块电阻和电磁屏蔽效能。结果表明:AgNPs 的引入有效降低了MXene 片层间的界面接触电阻,显著提升了复合棉织物的导电性能,增强了对电磁波的反射,使复合棉织物的总电磁屏蔽效能显著提高,达27.6 dB,方块电阻低至41.3 Ω/□;在3个浸渍工艺参数中,浸渍质量浓度对导电性能影响最大,浸渍次数次之,浸渍时间最小,而对于电磁屏蔽效能,浸渍时间影响最大,浸渍次数次之,浸渍质量浓度最小。

针对服装生产中人工提取尺寸效率偏低、三维扫描成本较高的问题,提出一种基于二维人体图像的服装规格尺寸提取方法。以二维人体图像为基准,选取19个人体关键尺寸参数,构建包含曲率修正、视角修正及松量动态分配的多因子修正模型,并采用差异化拟合策略,实现服装细节尺寸的量化。选取宽松长裙、卫衣、短袖衫、直筒裙、A字裙、衬衫裙6类代表性日常服装款式,将本文方法提取结果与人工估值及真实值进行对比。结果显示,本文方法的平均百分误差为3.02%,平均相对误差为2.23 cm,均低于人工估值的8.78%和6.28 cm,其中,衣长、袖长等线性尺寸误差小于1 cm,结构规整的服装围度误差均在3%以内。本文方法在较低成本下提供了可靠的尺寸提取方案,可为服装行业数字化转型提供实用化参考方案。

为解决传统服装制版方法效率低下及现有基于AIGC的生成方法仅能输出图像、无法绑定工艺尺寸信息的问题,开发了一种能智能生成兼具视觉准确性和生产可用性的数字化服装制版图的方法,提出了一种融合YOLOv8关键点识别与参数化尺寸约束的两阶段制版图生成框架。首先,基于YOLOv8-pose模型并针对T恤制版图特点进行优化,实现对服装后片轮廓及内部结构关键点的精准定位。随后,通过骨架对齐与关键点映射、构建邻接矩阵量化拓扑关系,并最终基于参数化模板与动态贝塞尔曲线,在关键尺寸变量的驱动下生成数字化样板。结果表明,经优化的关键点定位准确率(KLA)达96.8%;所生成的T恤制版图在结构相似性(SSIM)和关键点连接符合率(CA)上分别达到0.85和96.2%,有效保证了轮廓的准确性与拓扑关系的合理性。针对特殊版型微调需求,系统设计了人机协同的交互接口,支持制版师通过双滑块机制对曲线形态与尺寸参数进行精细化调整,在保证86%样本无需干预即可直接投产的同时,为高准确度需求提供了高效的精修工具。该方法为服装智能制版的工程化落地提供了一种兼顾效率与可控性的可行方案。

针对全球气温的持续升高以及能源消耗随之增长所引发的能源问题,辐射制冷作为一种零能耗、通过红外辐射来实现制冷的技术成为研究热点。首先系统阐述了辐射制冷的基本原理,从纤维层面深入探讨了辐射制冷纺织品的实现路径;然后,概述了辐射制冷纤维的制备原料、研究现状。最后,总结了辐射制冷纺织品在个人热管理等领域的应用,并总结了该领域现存问题及展望了未来发展方向。研究认为:纯聚合物基薄膜虽具有一定的辐射制冷性能,但其太阳光反射性能相对较弱;聚合物复合无机材料薄膜能够在一定程度上增强太阳光反射性能,但往往伴随着力学性能下降;同轴静电纺丝薄膜在一定程度上兼顾了纯聚合物基和聚合物复合无机材料薄膜的优势,但仍面临芯鞘结构稳定性控制及成本等问题。

高温极端天气频发使人体热应激风险加剧,能够自主感知湿度变化并调节织物结构的湿响应纺织品需求日益提升。从纤维、纱线和织物结构设计3个层面,综述了湿响应针织物的设计方法、工作原理与性能特点。通过纤维改性或亲/疏水双组分设计实现纤维湿态下弯曲性能发生变化;通过设计纱线螺旋结构、织物不对称线圈可以调控湿态下线圈长度和形状变化;通过对纱线或织物的亲疏水多组分设计,可实现湿态下弯曲变形。然而目前还存在评价体系缺失、材料成本高、工艺复杂、耐久性有待提高及缺乏真实应用环境测试等问题。对于未来的湿响应针织物,可选用生物基绿色纤维,针对不同出汗速率工况定制面料响应特性,进一步研发纺织和整理工艺,以达成低成本、绿色环保、舒适耐用的目标,并最终实现规模化工业生产。

为深入剖析碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)的增韧机制,提升该类复合材料使用性能和扩大其产业应用领域,首先以碳纤维增强树脂基复合材料的特点和断裂形式为研究切入点,系统介绍了层间增韧、基体增韧等方法的原理、性能和影响因素;随后从复合材料增韧机制出发,总结了增韧碳纤维复合材料的应用进展;最后,针对现有碳纤维增强树脂基复合材料增韧机制单一、无法通过低成本制备兼具良好韧性和力学性能的CFRP,提出了多尺度协同增韧,制备兼具高强度与高韧性的碳纤维增强树脂基复合材料的设想,以期为碳纤维增韧复合材料的研究和发展提供参考。

针对传统纤维素纤维活性染料染色工艺中存在的水资源消耗量大与染料利用率低的问题,系统综述了低给液染色技术领域的最新研究进展。通过精确调控织物带液率并优化织物内水分分布状态,可从源头有效抑制活性染料水解动力学过程,进而显著提升染料固着效率。分析并比较了2类主要技术路径:其一为减量式给液途径,借助真空抽吸、高压气流冲击、低温预烘等脱水手段移除多余液体,该路径优势在于初始染液渗透充分、染色均匀性优良,然而其亦面临水资源消耗总量未获实质性削减与脱水单元能耗偏高的技术悖论;其二为计量式给液途径,涵盖泡沫施加、液体转移、喷雾沉积、喷墨打印以及非水介质辅助施液等工艺方式,此类技术展现出极高的资源利用效率,但由于缺乏机械挤压作用,常面临染液渗透性不足与匀染性欠佳的问题。最后指出,未来研究应着重关注染整工艺与装备系统的协同创新,借助数字化手段构建基于织物特征参数的自适应智能给液体系,以驱动印染行业迈向高质量可持续发展之路。

本系列服装以青铜文化为灵感来源，选取饕餮纹、云雷纹等纹样作为设计元素，将古老的青铜文明融入服饰设计之中。该系列以青铜器具上的灰棕、墨绿为主色调，还原了青铜历经岁月沉淀的沧桑质感。选用哑光的棉麻、毛呢面料为服装材质，经做旧、压纹工艺模拟青铜的厚重质感，让穿着者直观感受青铜文化的历史底蕴与神秘气息。服装上的纹样提取青铜礼器上的纹样，通过提花工艺呈现在衣摆、肩部等部位。其中饕餮纹的威严神秘，承载着古人对天地神灵的敬畏；云雷纹的回旋流转，则隐喻着宇宙万物的循环往复。整体设计的核心寓意，是将青铜器物上的“器型美学”，转化为服饰设计中的“形制猜想”，既是对古人宇宙观的视觉化表达，又为现代服饰注入了深厚的神秘文化叙事性。

作品以非遗缠花技艺为灵感核心，主打新中式风格，通过缠花点缀其间，推动传统工艺的现代表达与时尚转化。在款式设计上，男女装均采用经典立领，在优化颈部线条的同时，尽显东方优雅气质。女装将现代筒约礼裙与盘扣等中式元素相融合，兼具时尚感与古典韵味；男装则采用利落的H型廓形，其中一套特别运用斜门襟设计，以独特线条强化古典氛围。在色彩上，选取杏色与淡粉色撞色搭配，营造出雅致又富有层次的视觉效果。面料选用淡雅提花材质，为缠花装饰提供了柔和的基底。缠花作为点睛之笔，被巧妙点缀于领口等部位。缠花自然地融入现代服饰，实现了传统与现代的和谐共生，最终展现文化传承与现代审美相融共生的美学意境。

作品灵感来源于自然界中被岁月雕刻的朽木，它们虽已失去生命的光泽，却以独特形态与肌理，沉淀出一种沉静而有力量的美感。设计中运用现代设计手法，将朽木的形态进行抽象化处理，把其自然纹理转化为领口、袖口的线条肌理，将蜿蜒轮廓融入衣摆弧度与分割，平衡自然肌理与现代利落感。采用棉麻质感的印花面料，其天然粗糙肌理贴合朽木质朴感，面料印花以抽象朽木纹理为原型，色调柔和且具有现代性。作品核心寓意是表达一种不被传统定义、勇于挑战的女性形象，鼓励女性勇敢地走出舒适区，打破固有认知，追求独特风格和自在生长的生活方式。

作品以蜀绣传统审美为灵感，通过对色彩、构图及吉祥元素的创新再造，打造出兼具传统韵味与现代审美意趣的装饰图样。设计以丝巾织物为应用载体结合其柔软细腻、光泽温润的材质特性，使纹样在视觉呈现与实际使用中更具融合性与装饰性。构图采用对称与环形布局，展现和谐的东方美学特质，并通过元素解构、重组及平面化处理等设计手法，增强画面的节奏与层次。视觉元素甄选蜀绣经典的花鸟、瑞兽、祥云为主，精淮呈现蜀绣精巧雅丽、色彩明艳的传统特色。系列设计分别以粉、绿、黄为主鱼，营造温柔、清新与富贵氛围，辅以蝴蝶、花卉等细节，承载生机盎然、吉祥顺遂的美好寓意，充分体现传统文化在现代生活中的延续与创新表达。

本系列作品以炫彩调色盘为灵感，将冬季冷峻的白色与儿童喜爱的高饱和度糖果色进行碰撞，融入微笑太阳花与几何涂鸦元素，营造冰雪运动活力与童真烂漫相融合的氛围。设计手法上，采用高饱和度撞色与多件组合款式（短款夹克、长款外套、背带裤），兼顾造塑趣昧与实用需求，适应不同温度场景的功能需求。服饰图案运用红、蓝、黄等几何形状进行装饰，增强雪地视觉辨识度，保障儿童户外活动安全。材质选用防水透气的再生尼龙面料，兼顾环保与耐用的高性能品质，让孩童在运动中自由舒展。作品整体借助鲜亮配色与几何涂鸦，诠释儿童话泼天性，达成功能与美学的有机统一，唤起对冰雪世界的美好想象。

作品以广东醒狮为设计灵感，提取其瑰丽色彩、灵动形态及吉祥寓意，演绎出兼具力量感与柔美气质的现代女装。设计上，采用绸缎、刺绣工艺与轻盈纱质面料碰撞，还原狮头绒球、金钱纹样与流苏装饰细节；朱红、明黄、翡绿、挑红等传统色通过解构重组，赋予传统配色现代化的视觉表达形式。廓形设计融合醒狮昂首的张扬体态与裙裾飘逸的动态美感，肩部挺括如狮势，下摆流转似跃动，将狮鬓涡旋纹理、传统装饰斑纹提炼并转化为抽象印花纹样，搭配手工钉珠工艺，隐喻狮甲光泽质感。作品贯穿刚柔并济的东方美学理念，依托细节设计传承广东醒狮驱吉避凶的文化内涵，推动传统广东醒狮文化在现代服饰设计中的创新转化，塑造出步生戚仪、动静生风的视觉效果。

作品从敦煌藻井中汲取灵感，将传统宝相花、卷草纹等元素解构再重组，为传统纹样注入新活力。中心宝相花呈放射状对称绽放，饱满花瓣承载着圆满圣洁的古老意蕴。外层菱形与圆形装饰带相依相绕，几何纹样与缠枝花卉共舞，重现藻井井然有序的古典神韵。色彩上以青蓝、墨绿、暖杏为主调，点缀粉蓝与金棕，既保留敦煌壁画的典雅厚重，又以现代矢量设计简化线条，适配丝巾、家居面料等载体。整体纹样融合传统吉祥寓意与当代审美取向，达成文化传承与实用设计的和谐统一。