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2019年 第40卷 第03期 刊出日期：2019-03-15

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纤维材料

采用还原剂-甲酸法溶解制备羊毛角蛋白质溶液

李博, 姚金波, 牛家嵘, 王乐, 冯懋, 孙艳丽

纺织学报. 2019, (03):  1-7.  doi:10.13475/j.fzxb.20180400207

摘要 ( 948 )   HTML ( 6 )   PDF (2661KB) ( 245 )   收藏

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为获得纤维溶解率高且蛋白质分子质量大的羊毛角蛋白质溶液,对溶解纤维的工艺方法进行研究和优化。在采用三羟基有机磷还原剂有效打开羊毛纤维分子内二硫键的基础上,重点研究了还原处理后羊毛纤维在甲酸溶液中的溶解状态。对纤维溶解率、角蛋白质溶液黏度和蛋白质分子质量分布等进行测试,获得还原剂-甲酸法溶解制备角蛋白质溶液的最优工艺,并分析了该角蛋白质溶液的稳定性能。结果表明:在角蛋白质溶液的最优制备工艺条件下,即预处理后的羊毛纤维质量为5 g,甲酸体积为100 mL,溶解温度为50 ℃,溶解时间为5 h时,羊毛纤维的溶解率为65%左右,角蛋白质的分子质量分布主要集中在40~50 ku、26 ku、14.4 ku处,且在常温环境下该羊毛角蛋白质溶液的稳定性较好。

熔融纺聚乳酸/聚丙烯纤维的制备及其性能

李晓川, 瞿芊芊, 李旭明

纺织学报. 2019, (03):  8-12.  doi:10.13475/j.fzxb.20180405305

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为提高聚乳酸(PLA)纤维的力学性能,采用聚丙烯(PP)与聚乳酸(PLA)通过熔融纺丝制备PLA/PP纤维,并借助差示扫描热量仪、热重分析仪、万能材料测试仪、纤维双折射仪对其热学性能、热稳定性、拉伸性能和纤维取向度进行表征。结果表明:PP的引入对PLA的玻璃化转变温度和熔融温度没有显著影响,但促进了PLA的结晶,结晶度提高了585.9%;随着PP质量分数的增加,PLA的热稳定性降低(特别是在初始分解阶段),但其残炭率提高,同时PLA/PP共混纤维的取向度提高,力学性能得到改善;当PP质量分数为20%时,PLA/PP共混纤维的取向度、断裂强度和断裂伸长率分别提高了55.6%,98.2%和44.4%。

聚丙烯腈/聚砜酰胺复合纳米纱线的制备与表征

靳世鑫, 刘书华, 刘岩, 郑元生, 辛斌杰

纺织学报. 2019, (03):  13-19.  doi:10.13475/j.fzxb.20180306307

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针对聚丙烯腈(PAN)耐热性能较差,聚砜酰胺(PSA)阻燃但染色性能较差等问题,在保持纺丝液质量分数、纺丝接收距离等条件不变的前提下,利用自制旋转式动态静电纺纱机,分别采用不同纺丝电压和不同接收器转速制备一系列聚丙烯腈/聚砜酰胺复合纳米纱线。借助扫描电子显微镜、单纱强力机、毛细管效应测定仪、傅里叶变换红外光谱仪和热重分析仪对复合纳米纱线的结构和性能进行表征。结果表明:纺丝电压和接收器转速对纳米纱线的形态影响比较明显,并进一步影响纱线的力学性能;当纺丝电压为25 kV、接收器转速为40 r/min时,纱线具有较好的外观形貌、力学性能和热性能;当接收器转速为60 r/min,纺丝电压为30 kV时,纳米纱线的芯吸性能最好。

选择性吸附Pt(Ⅳ)的杯芳烃纤维制备及其吸附动力学

陶旭晨, 李林

纺织学报. 2019, (03):  20-25.  doi:10.13475/j.fzxb.20180401407

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为制备含杯芳烃的新型选择性吸附纤维,首先通过酰胺化和静电纺丝技术制备杯芳烃聚酰胺酸(CPAA)纤维,再将CPAA纤维通过热亚胺化制备得到杯芳烃聚酰亚胺(CPI)纤维,借助红外光谱仪、扫描电子显微镜、热重分析仪分析了纤维的结构和性能,并采用吸附实验研究了纤维的吸附选择性及动力学。结果表明:杯芳烃已引入纤维中,对比CPAA纤维,CPI纤维具有直径更小,主链分解温度更高的优点;CPI纤维可从Pt(Ⅳ)、Ag(Ⅰ)混合溶液中选择性吸附Pt(Ⅳ),溶液pH值为7时吸附量最大,达28 mg/g;CPI纤维吸附Pt(Ⅳ)符合一级动力学特征,20 ℃时吸附速率常数为0.003 9 min^-1,且吸附速率常数随温度升高而增大;CPI纤维易吸附Pt(Ⅳ),吸附所克服的活化能较低,仅为12.24 kJ/mol。

癸酸-棕榈酸-硬脂酸/聚丙烯腈/氮化硼复合相变纤维膜的传热性能

柯惠珍, 李永贵

纺织学报. 2019, (03):  26-31.  doi:10.13475/j.fzxb.20180302906

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为克服癸酸-棕榈酸-硬脂酸(CA-PA-SA)三元低共熔物液相渗漏和导热性能差的问题,以不同质量比的静电纺聚丙烯腈/氮化硼(PAN/BN)复合纳米纤维膜作为支撑材料,通过物理吸附法制备新型CA-PA-SA/PAN/BN复合相变纤维膜,并研究了BN导热纳米粒子对复合相变纤维膜的形貌结构、储热性能以及储热和放热速率的影响。结果表明:添加质量分数为10%的BN导热纳米粒子对制备的CA-PA-SA/PAN/BN复合相变纤维膜的形貌结构没有影响;复合相变纤维膜的融化温度和融化焓值分别为25 ℃和136.4~138.6 kJ/kg;通过添加具有高导热系数的BN纳米粒子,CA-PA-SA/PAN/BN复合相变纤维膜的整体传热性能增强,储热和放热时间分别缩短了38%和41%。

鲜茧与干茧生丝的结构与性能比较及其鉴别方法

李冰, 盖国平, 郭蔚, 董永春, 陈兴灿

纺织学报. 2019, (03):  32-38.  doi:10.13475/j.fzxb.20180202207

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为有效鉴别鲜茧生丝和干茧生丝,借助电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射仪、热重分析仪和表面接触角测试等分析手段对鲜茧生丝和干茧生丝的表面形貌和结构、性能进行表征和分析,并基于它们结构与性能的差异建立了较为准确和简单易行的生丝鉴别方法。结果表明:2种生丝的化学组成相似,其大分子二级构象均主要为β折叠构象,且热分解曲线也基本一致;但与干茧生丝相比,鲜茧生丝的表面较为粗糙,茧丝之间空隙较大,结晶度略低且亲水性好。使用测定生丝束在十二烷基苯磺酸钠水溶液中沉降时间的方法能够有效地鉴别2种生丝,其中鉴别鲜茧生丝的准确率达到100%,而鉴别干茧生丝的准确率接近80%。

纺织工程

竹节纱粗细节形成机制及其纺纱工艺比较

赵洋洋, 薛元, 刘曰兴, 张国清

纺织学报. 2019, (03):  39-43.  doi:10.13475/j.fzxb.20180303406

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为探究不同竹节纱生产装置的品种适应性,开发竹节纱新品种,根据纺制竹节纱时喂入粗纱根数、牵伸机构组成、罗拉变速方式、牵伸比调控方式的不同,将现有竹节纱生产装置分为单通道后罗拉喂入竹节纱装置、单通道中后罗拉喂入竹节纱装置、双通道中后罗拉喂入竹节纱装置、双通道后罗拉喂入竹节纱装置、三通道后罗拉喂入竹节纱装置共5种装置,系统分析了不同竹节纱生产装置形成粗细节的机制,构建了竹节纱可变线密度的计算公式。以调控线密度和混纺比变化为目标对5种装置纺制竹节纱的工艺特点进行了分析比较。利用三通道后罗拉喂入竹节纱装置纺制了粗细和混纺比均变化的彩色竹节纱。

多通道转杯纺混色纱的Friele配色模型

杨瑞华, 徐亚亚, 韩瑞叶, 薛元, 高卫东

纺织学报. 2019, (03):  44-48.  doi:10.13475/j.fzxb.20180202405

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为探究多通道转杯纺的混色效果,利用Friele理论建立转杯多元基色混色纱的配色模型。将红、黄、蓝3种颜色纤维条纺制二组分和三组分样本,计算关于转杯混色纱的Friele理论模型参数,分别得到二组分和三组分的模型参数,并将其与其他研究者计算的模型参数进行比较。结果显示,无论是二组分还是三组分样本,通过实验计算得到的4种模型参数均比其他研究者推荐的模型参数对多通道多元基色转杯混色纱预测结果的准确性有所提高;其中与赋值法计算的模型参数相比,与波长相关的模型参数预测二组分和三组分的样本色差均值分别减少了0.42和0.48,容差范围为1时,样本合格率分别提高了33%和50%,在各波长下计算得到的模型参数能更好地预测多通道转杯纺多元基色混色纱的颜色。

针刺复合羊毛面料的设计及其性能

陈静静, 王必其, 王雪琴

纺织学报. 2019, (03):  49-53.  doi:10.13475/j.fzxb.20180401705

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为开发新型复合针刺羊毛面料,选用涤纶基布和羊毛为原料,利用现代无纺针刺机针刺复合面料,探究羊毛与涤纶基布以不同排列方式针刺后的效果对比,制作不同主题风格的创新面料;设计制作了不同羊毛含量、羊毛与面料不同排列组合的试样;通过测试试样的拉伸断裂强力、撕破强力、顶破强力来分析针刺面料的性能,以及影响这些性能变化的原因,探究其应用价值。结果表明:经过针刺复合后面料的力学性能比涤纶基布降低,但随着羊毛含量的增加,其力学性能提高,伸长率降低;针刺复合后面料纵向力学性能优于横向;羊毛平铺在双层涤纶布上针刺后复合面料的力学性能优于夹在双层涤纶布中间,且其针刺后的手感、图案表现效果最佳。

玄武岩机织增强热黏合抗穿刺鞋中底基材的力学性能

孙菲, 李婷婷, 林佳弘, 吴华铃, 楼静文

纺织学报. 2019, (03):  54-58.  doi:10.13475/j.fzxb.20180506306

摘要 ( 482 )   HTML ( 2 )   PDF (1718KB) ( 68 )   收藏

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为提高鞋中底基材的抗穿刺性与柔韧性,降低成本,通过玄武岩基机织物增强和热压加固的工艺制备抗穿刺鞋中底基材,分析了低熔点聚酯纤维比例对鞋中底基材拉伸、顶破和静态穿刺头A、B、C性能的影响。结果表明:随着低熔点聚酯纤维(LMPET)含量的增加,抗穿刺强力先增强后逐渐减弱;当低熔点纤维含量为30%时,鞋中底基材的拉伸载荷为793.6 N(未热压)和759.9 N(热压),顶破载荷为445.5 N(未热压)和767.9 N(热压);鞋中底基材对不同形状的穿刺头的平均静态抗穿刺力分别为329.0 N(未热压)和392.4 N(热压);热黏合加固对顶破和抗穿刺性能的提升效果显著。

三层双色立体提花经编鞋材的开发

张琦, 魏莉, 夏风林

纺织学报. 2019, (03):  59-64.  doi:10.13475/j.fzxb.20180405206

摘要 ( 741 )   HTML ( 9 )   PDF (1841KB) ( 131 )   收藏

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针对普通双针床贾卡经编机难以以一次成形方式生产带有间隔层的双色立体提花经编鞋材的问题,研究了普通双针床单贾卡经编机和双针床双贾卡经编机的梳栉配置,以及典型双色提花工艺中芝麻点效应和纯双色效应的提花原理,提出了新的梳栉配置方法、提花控制方案以及提花工艺,并根据新的梳栉配置方法对双针床无缝经编机加以改造,加装了间隔梳,利用新的提花控制方案控制前贾卡在前/后针床选择性成圈,再配合新的提花工艺来克服现有双色工艺因过密的“点”或“片”连接而难以衬入间隔丝的缺陷,最终在升级后的RDJ6/2经编机上成功试织出一款带有间隔层的双色立体提花鞋材产品。该实践结果表明,三层双色立体提花经编鞋材的成功研发,关键在于对编织机构、控制系统、提花工艺的针对性集成优化。

锯齿形三维机织间隔复合材料的弯曲性能

张雪飞, 王晶晶, 吕丽华, 叶方

纺织学报. 2019, (03):  65-70.  doi:10.13475/j.fzxb.20180306806

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为解决层合间隔复合材料易开裂和整体性差的问题,采用绿色环保的玄武岩低捻长丝作为经、纬纱,合理设计经向截面图和组织图,并在普通织机上织造3种不同间隔高度的锯齿形三维机织间隔织物。以所织得的锯齿形三维机织间隔织物作为增强材料,环氧乙烯基树脂作为基体,利用真空辅助成型工艺,制备锯齿形三维机织间隔复合材料,同时对三维机织间隔复合材料进行三点弯曲性能测试,得到弯曲载荷-位移曲线、能量吸收图和破坏模式。结果表明:复合材料的纬向是主要承力方向;组织循环个数越多的材料表现出更好的弯曲性能;在一定间隔高度范围内,间隔高度越高的锯齿形三维机织间隔织物承受的弯曲载荷和吸收的能量也越高;锯齿形三维机织间隔复合材料的破坏模式是材料上表层受压,下表层受拉,而连接层受压;在作用力下材料只是出现明显的变形,但并未出现材料整体的破坏。

玻璃纤维/聚丙烯纤维增强热塑复合材料的制备及其性能

董卫国

纺织学报. 2019, (03):  71-75.  doi:10.13475/j.fzxb.20180303005

摘要 ( 638 )   HTML ( 12 )   PDF (1759KB) ( 179 )   收藏

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为获得高质量比和高取向度的长纤维增强热塑性复合材料,通过牵切工艺将玻璃纤维和聚丙烯纤维混合成为须条,将须条正交铺层后用热压方法制备玻璃纤维/聚丙烯长纤维热塑性复合材料,然后对复合材料的形貌、力学性能和动态力学性能进行测试和分析。结果表明:复合材料中玻璃纤维的平均长度为22.9 mm,质量分数为45.73%,纤维伸直度高,取向度高,分散性好;基体材料能够充分浸润玻璃纤维,复合材料具有较小的孔隙率,其值为1.58%,且该复合材料比挤出模压得到的复合材料具有更好的力学性能;复合材料的玻璃化转变温度为73.4 ℃,在温度为150 ℃时,能够保持较高的储能模量和较小的损耗因子,具有良好的热力学性能。

染整与化学品

表面增强拉曼光谱对纺织品文物中茜素和茜紫素的快速检测

陈磊, 裴克梅, 康晓静, 李文瑛, 赵丰, 刘剑

纺织学报. 2019, (03):  76-82.  doi:10.13475/j.fzxb.20180305807

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为快速检测古代纺织品文物中的天然色素并达到无损分析的目的,采用表面增强拉曼光谱技术(SERS)对纺织品文物中天然染料茜素和茜紫素进行鉴定。以纳米银溶胶为SERS基底检测茜素和茜紫素的标准品,利用密度泛函理论计算结果对茜素和茜紫素分子的SERS光谱进行确认,分析得到茜素和茜紫素的SERS光谱在3种激发波长下的差异,并找出判断茜素和茜紫素存在的特征峰。在此基础上,从纺织品文物中提取1根长度约为2 mm的纤维,采用原位非萃取水解方法对其进行预处理,并进行SERS检测。结果表明,出土于新疆营盘的纺织品文物中红色染料成分是茜素和茜紫素。

基于短链含氟丙烯酸酯细乳液的棉织物拒水拒油整理

钱海洪, 王鸿博, 杜金梅, 傅佳佳, 王文聪

纺织学报. 2019, (03):  83-89.  doi:10.13475/j.fzxb.20180300107

摘要 ( 669 )   HTML ( 2 )   PDF (1975KB) ( 106 )   收藏

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针对织物拒水拒油整理过程中出现的环境污染、整理效果不佳以及耐洗牢度差等问题,通过细乳液聚合法合成了四碳短链含氟丙烯酸酯细乳液,考察了其对棉织物的拒水拒油整理效果。以单因素分析法探讨预处理方式、细乳液质量浓度、预烘工艺及焙烘工艺对棉织物的水油接触角的影响,得到等离子体预处理棉织物拒水拒油整理的最佳工艺条件:细乳液质量浓度为60 g/L,浸渍时间为30 min,80 ℃预烘3 min,160 ℃焙烘3 min。在此最佳条件下,棉织物对水、橄榄油和十六烷的接触角分别为160°、154°、135°;经30次洗涤后,棉织物对水、橄榄油和十六烷的接触角分别为145°、133°、113°;整理后棉织物的折皱回复角提高36%,断裂强力及白度均无明显下降。

石墨烯-棉针织物电极材料的制备及其性能

杨静, 刘艳君

纺织学报. 2019, (03):  90-95.  doi:10.13475/j.fzxb.20180301406

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为使石墨烯与织物更好地结合制备可折叠、电化学性能良好的柔性超级电容器,以乙醇和N,N-二甲基甲酰胺作为溶剂,鳞片石墨为溶质,通过液相剥离法制备石墨烯溶液,再采用电化学沉积法将石墨烯负载到棉针织物表面。借助场发射扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱仪对棉针织物及柔性电极的表面形貌、元素含量及结构进行表征。结果表明:织物表面负载的石墨烯层数较少,且团聚现象不明显,采用电化学沉积法可成功地将石墨烯负载在棉织物上;当电沉积时间为90 min时,石墨烯-棉针织物电极材料的比电容为464.3 F/g,等效串联电阻为10.45 Ω,表现出良好的电容性、导电性、循环性能和柔韧性。

介质阻挡放电对水龙带增强层黏结性能的影响

孙雷, 蔡莹莹, 叶伟, 季涛, 孙启龙

纺织学报. 2019, (03):  96-101.  doi:10.13475/j.fzxb.20180305106

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针对水龙带增强层高强涤纶管状织物与三元乙丙橡胶内衬黏结性能差的问题,采用介质阻挡放电(DBD)等离子体对高强涤纶管状织物表面进行处理,研究了处理时间对纤维表面形貌和化学组成、丝束断裂强力、织物芯吸高度及剥离强度的影响。结果表明:经DBD等离子体处理后,高强涤纶表面产生明显的刻蚀痕迹,纤维表面极性官能团增加,织物芯吸高度增加,丝束断裂强力随处理时间的延长而下降;处理时间为60 s时,强度损失率为3.9%;处理后高强涤纶管状织物与三元乙丙橡胶内衬的黏结性能得到显著改善,处理时间为60 s时,剥离强度提升35.1%。

丙烯酸酯-有机硅/有机颜料亚微胶囊在涂料印花中的应用

陈智杰, 周鹏, 杜春晓, 金黔宏, 戚栋明, 向忠

纺织学报. 2019, (03):  102-108.  doi:10.13475/j.fzxb.20180300807

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为进一步提高颜料亚微胶囊涂料印花织物的手感、透气性等服用性能,通过原位细乳液共聚合将端乙烯基聚二甲基硅氧烷(ViPDMS)引入聚丙烯酸酯(PAcr)胶囊壁材中,制得颜料亚微胶囊P(DMS-Acr)/PB;再将其用于织物涂料印花,并对印花织物的透气性、硬挺度、耐干湿摩擦牢度、K/S值等进行测试比较。结果表明:当ViPDMS质量分数为30%时,可制得平均粒径为318 nm、放置均匀稳定的深色胶乳;P(DMS-Acr)/PB印花织物的耐干湿摩擦牢度和K/S值与PAcr/PB印花织物相近,但透气性更好,手感更柔软;在亚微胶囊壁材中引入高柔顺性的有机硅组分,可增强焙烘过程中织物表面涂层的黏流分相能力。

光催化剂负载酰肼基活性炭除甲醛材料的制备

张义安, 狄剑锋

纺织学报. 2019, (03):  109-117.  doi:10.13475/j.fzxb.20171202310

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为解决甲醛污染生活环境的问题,利用缩合反应将聚酰肼(PAH)接枝到硝酸改性的活性炭上制备聚酰肼接枝活性炭(ACm-g-PAH),为消除其可能存在的二次污染,负载锰银掺杂纳米二氧化钛可见光光催化剂 (Mn_x/Ag_y-TiO₂)于ACm-g-PAH表面,进一步组装了自净化除甲醛材料锰银掺杂纳米二氧化钛负载聚酰肼接枝活性炭(Mn_x/Ag_y-TiO₂-l-ACm-g-PAH)。借助扫描电子显微镜、红外光谱仪对Mn_x/Ag_y-TiO₂-l-ACm-g-PAH的外观形貌和化学成分进行分析;通过软件Originpro 8.5将其催化甲醛数据与动力学方程进行拟合,并研究了其催化甲醛的动力学规律;对比分析了活化时间、活化温度和N,N-二环己基碳二亚胺(DCC)浓度对Mn_x/Ag_y-TiO₂-l-ACm-g-PAH材料甲醛移除率的影响机制。结果表明:当活化时间为2 h,活化温度为650 ℃,DCC用量为活性炭质量的2%,PAH浓度为11 mmol/L时,所制备材料Mn_x/Ag_y-TiO₂-l-ACm-g-PAH的甲醛移除率为99.6%;甲醛质量浓度在5~28.2 mg/g的范围内,Mn_x/Ag_y-TiO₂-l-ACm-g-PAH的甲醛移除率呈现衰减趋势;经过10次清洗后,材料的自净化能力减少为原来的12%。

膨润土负载锌-钴催化臭氧处理模拟染料废水

孙慧萍, 吕文洲

纺织学报. 2019, (03):  118-124.  doi:10.13475/j.fzxb.20180302507

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为获得高效的臭氧催化剂,以膨润土作为载体,选择Fe³⁺、Cu²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Co²⁺、Zn²⁺为活性组分,通过溶液混合法制备负载型催化剂,并以酸性大红模拟印染废水探讨负载型催化剂在催化氧化体系中对酸性大红的降解速率及动力学特点,最终筛选得到最优活性组分;根据正交试验设计获得催化剂最佳制备条件,并通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜对其进行表征。试验结果表明:最佳双组分催化剂为膨润土负载Zn-Co催化剂;膨润土负载Zn-Co半峰宽小,晶型好;双组分催化剂最佳制备条件为:煅烧温度400 ℃,煅烧时间3 h,组分浓度1.2 mol/L,锌钴的量比1∶1,淀粉质量1.5 g(对应60 g膨润土)。用在此条件下制得的催化剂处理模拟染料废水时,通入臭氧反应10 min,即可去除 99.92%的酸性大红;且催化剂重复利用4次后,其去除率仍达81.44%。

铝酸钴/蜂窝陶瓷催化剂的制备及其在印染废水处理中的应用

张兰河, 张明爽, 高伟围, 李正, 贾艳萍, 高敏, 凌良雄

纺织学报. 2019, (03):  125-132.  doi:10.13475/j.fzxb.20180102208

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为提高污水深度处理的臭氧催化氧化效率,采用涂覆法制备铝酸钴(CoAl₂O₄)/蜂窝陶瓷(CH)催化剂,考察涂覆次数、催化剂投加量、焙烧时间和温度等因素对催化效率的影响,优化催化剂的制备条件;借助X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜和N₂-吸附/脱附等手段分析催化剂的结构,通过对苯二酚的降解效果评价催化剂的催化性能,研究催化剂的使用寿命和催化机制。结果表明:在涂覆6次、700 ℃焙烧6 h、Co与Al的量比为0.4∶5的条件下,铝酸钴/蜂窝陶瓷(CoAl₂O₄/CH)催化剂的催化活性最高,比表面积和孔容最大(分别达到45.47 m²/g、0.05 cm²/g),对苯二酚和化学需氧量(COD)去除率分别达到84.51%和50.60%;制备的CoAl₂O₄/CH催化剂晶相属于尖晶石结构,蜂窝陶瓷涂层为海绵状结构;CoAl₂O₄/CH催化剂使用5次以上,仍保持较高的催化活性和稳定性,应用前景好。

服装工程

防火服用蜂窝夹芯结构织物的热防护性能测评

杜菲菲, 李小辉, 张思严

纺织学报. 2019, (03):  133-138.  doi:10.13475/j.fzxb.20180400506

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针对当前防火服普遍存在的笨重、闷热等问题,提出采用隔热耐高温、吸湿透气的蜂窝夹芯结构来改善其功能防护与热湿舒适性能。通过对蜂窝结构内在传热机制的分析,设计和制备了7种不同的蜂窝结构,选取当前典型的各层面料作为实验试样,综合考虑织物面密度、蜂窝夹芯结构种类设计了21种实验方案,并利用热防护性能测试仪对其进行热防护性能测评;进一步考察蜂窝结构的边长、壁厚、芯厚对防火服用织物热防护性能的影响规律。结果表明:蜂窝夹芯结构质轻且能满足热防护性能的要求,蜂窝结构的边长越小,壁厚越大,芯厚越大,织物的热防护性能值(TPP)越大,热防护性能越好。

眼动仪在服装面料色彩视觉评价中的应用

张苏道, 薛文良, 魏孟媛, 周黄鹂

纺织学报. 2019, (03):  139-145.  doi:10.13475/j.fzxb.20180401507

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针对目前服装面料色彩视觉评价领域存在主观评价不准确、难以与客观评价相联系的问题,将眼动仪应用在该领域进行研究。首先分别以色系和明度为单一变量设计了仿真面料及三维模拟服装;然后用所述面料及服装进行眼动追踪实验,并对受试者进行主观喜好的问卷调研;最后对具有相同色彩要素的面料和服装的客观注视与主观喜好进行相关性分析。结果显示:服装色系注视时间与主观喜好的相关系数为0.744,大于面料色系注视时间与喜好程度的相关系数0.448,与明度变量结果一致;使用眼动仪可建立客观注视与主观喜好间的联系,并且以服装为评价载体能够更有效地反映消费者主观意识中服装面料的整体效果,具有更大的视觉营销价值。

管理与信息化

基于多特征融合图像分析技术的羊毛与羊绒鉴别

邢文宇, 邓娜, 辛斌杰, 于晨

纺织学报. 2019, (03):  146-152.  doi:10.13475/j.fzxb.20180403907

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为快速准确地鉴别羊毛与羊绒,提出一种基于多特征融合的鉴别方法。首先利用光学显微镜及数码相机对羊毛与羊绒纤维进行图像采集,然后分别采用2种类型的预处理操作得到单根纤维图像与去除背景的纤维二值图像;其次通过灰度共生矩阵算法提取第1类预处理后羊毛与羊绒纤维图像的纹理特征参数,基于中轴线算法提取第2类预处理后纤维图像的直径形态特征参数;最后将纹理及形态特征参数融合成多维数组并通过K均值算法进行聚类识别。实验结果显示,与传统利用单一纤维特征提取算法进行识别的方法相比,该算法平均识别率可达到95.25%,识别率较高,可用于羊毛与羊绒纤维的自动分类识别。

蓝印花布纹样建模与重构

陶晨, 段亚峰, 徐蓉蓉, 杨剑平, 周赳

纺织学报. 2019, (03):  153-159.  doi:10.13475/j.fzxb.20180300508

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为解决蓝印花布纹样数字化创新设计的模型化问题,基于基数样条曲线构建蓝印花布纹样元素模型,利用张力系数表达形状的刚柔性,通过节点配置实现形状的凹凸性和多样性,并讨论了通过模型的泛化来表达更加复杂的纹样元素。使用轮廓跟踪技术提取图像中的纹样元素,利用Hu矩不变性选取最接近的模型实例,并根据重心、面积和重合度对选取的模型实例进行变换,将其应用到纹样空间,完成纹样的数字化重构。然后通过映射函数对数字化纹样进行参数映射来创造新纹样,将元素模型应用到纹样骨架进行骨架的改造,从而实现更突出的纹样创新。结果表明,该实验方案在蓝印花布纹样建模、重构方面具有良好的精度和效率,在纹样创新方面具有丰富的创造性。

喷气涡流纺纺纱过程中的气流场数值模拟

尚珊珊, 郁崇文, 杨建平, 钱希茜

纺织学报. 2019, (03):  160-167.  doi:10.13475/j.fzxb.20180304708

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为明确高速气流成纱过程中气流产生和发展变化的规律,解决当前研究中存在的不足,对喷气涡流纺初始引纱过程和正常稳定纺纱过程的气流进行三维数值模拟及理论分析,并采用纺纱实验和借助扫描电子显微镜技术验证数值模拟结果。结果表明:纺纱初始时气流扰动小,湍流少,气流流线规则有序发展,喷嘴内负压气流产生强大吸力利于顺利引纱,模拟推测纤维的集束性较好,包缠和抱合效果较差;正常纺纱过程中气流场不稳定,湍流现象明显,气流轨迹复杂,并出现涡流和回流现象,回流为纱提供额外张力,利于提高纱线强力,模拟推测纤维的包缠和抱合效果较好,这也与纺纱实验结果相吻合。

基于机器视觉的鞋面特征点自动识别改进方法

徐洋, 朱治潮, 盛晓伟, 余智祺, 孙以泽

纺织学报. 2019, (03):  168-174.  doi:10.13475/j.fzxb.20180401607

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针对目前人工识别鞋面特征点方法实时性差,效率低,成本高的问题,提出一种基于机器视觉的鞋面特征点自动识别改进方法。首先,采用改进中值滤波法对采集图像进行预处理消除噪声干扰;其次,运用提出的自适应阈值分割法提取特征点关键区域;最后通过图像形态学处理和计算最小外接圆完成特征点的自动识别。为验证该方法的可靠性,在光强变化和非常规条件下对大量鞋面样本进行分组实验,并与传统一维和二维Otsu算法的检测结果进行对比。结果表明,该方法在多种复杂环境下具有更好的识别精度和鲁棒性,识别成功率在93%以上,且检测时间不超过0.5 s,可满足工业生产中的精度和实时性需求。

综合述评

彩色聚合物微球的制备及其在纺织品印染中应用的研究进展

王东伟, 房宽峻, 刘秀明, 张健飞, 舒大武, 张鑫卿

纺织学报. 2019, (03):  175-182.  doi:10.13475/j.fzxb.20180402608

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为弥补纺织品着色用染料和颜料存在的不足,开发彩色聚合物微球作为新型色素是有效途径之一。介绍了聚合物微球的制备方法,综述了近年来国内外制备彩色聚合物微球的3种方法:聚合包覆法、直接染色法和表面修饰法,从彩色聚合物微球的粒径尺寸及单/窄分散性、染料在聚合物微球表面的吸附量及吸附稳定性、纯度和功能性4个方面探讨了由不同方法所制得的彩色聚合物微球的特点。结果表明:将彩色聚合物微球用于织物的染色和印花,可获得较高的颜色深度和鲜艳度,主要色牢度指标均达到服用性能要求;彩色聚合物微球具有染料色彩鲜艳和有机颜料耐久性好等优点,在纺织品印染方面具有良好的应用前景。

通风服热舒适性研究现状与展望

赵蒙蒙, 柯莹, 王发明, 李俊

纺织学报. 2019, (03):  183-188.  doi:10.13475/j.fzxb.20180405806

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为揭示通风服对人体热舒适影响的机制,阐明通风服与人体之间的热湿传递关系,在介绍通风服的起源和工作原理的基础上,通过对国内外相关研究成果的分析和总结,重点论述了通风服热舒适性的研究方法:出汗暖体假人测试法、人体着装实验法和数值模型构建法,并分析了各种方法的优缺点。结果表明,通风服对人体热舒适的影响机制是一门集环境传热学、人体生理传热学、服装面料学以及流体力学交叉结合的工程问题。最后对通风服热舒适性研究进行了展望,认为未来将在通风服衣下气流的精确测量与仿真,衣下气流和热流数值模型的构建以及通风引起的局部和整体热舒适不匀等方面开展研究。