纺织学报

静电纺纳米纤维功能性纱线的研究进展

杨宇晨, 覃小红, 俞建勇

纺织学报. 2021, (01): 1-9. doi:10.13475/j.fzxb.20201205809

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静电纺纳米纤维尺度效应和表/界面效应突出,但集合体的形式单一,结构稳定性较差,力学性能不足,纱线结构的纳米纤维集合体可有效综合纳米纤维和纺织结构双重优势,突破其应用瓶颈并拓宽应用范畴。为此,首先以静电纺纳米纤维构筑功能性纱线为主轴线,从结构成形原理与技术、功能设计与应用角度,系统综述了纳米纤维纱线的最新研究进展;其次从高效可控制备与实际应用等方面深入分析了纳米纤维纱线的潜在问题,并展望了该研究领域的未来发展趋势。研究认为,量小集成的微型高科技器件与量大面广的功能服装面料是各类纳米纤维功能性纱线走向工业化的主要应用途径,高效高品质绿色成形与多功能集成是其未来的发展重点。

溶胶-凝胶法改性阻燃粘胶纤维的制备及其性能

马君志, 葛红, 王冬, 付少海

纺织学报. 2021, (01): 10-15. doi:10.13475/j.fzxb.20200606006

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为提升粘胶/二硫代焦磷酸酯(VF/DDPS)纤维的阻燃性能,通过溶胶-凝胶法,采用正硅酸四乙酯(TEOS)对VF/DDPS纤维表面进行阻燃改性,得到阻燃粘胶纤维(VF/DDPS/TEOS)。借助扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪、热重分析仪、锥形量热仪、微型量热仪、单纤强力仪等对改性纤维的结构和性能进行分析。结果表明:改性后VF/DDPS/TEOS纤维的阻燃性能提高,其在750 ℃时的残炭量从3.23%增加到7.93%,引燃时间从4 s延长至16 s,热释放速率峰值和总热释放量分别下降了19.3%和16.0%,极限氧指数从28.2%升高至29.3%;VF/DDPS/TEOS纤维表面形成了致密的氧化硅保护膜,二氧化硅在纤维燃烧过程中显著增强了纤维表面炭层的热质阻隔作用;阻燃整理后纤维的断裂强度、断裂伸长率及吸湿性能均有所降低。

可降解聚羟基乙酸低聚物改性聚酯的合成及其性能

靳琳琳, 田俊凯, 李家炜, 戚栋明, 沈晓炜, 邬春涛

纺织学报. 2021, (01): 16-21. doi:10.13475/j.fzxb.20200504006

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为改善芳香族聚酯(PET)的降解性能,采用可降解的聚羟基乙酸(PGA)低聚物,利用熔融缩聚和固相缩聚联用的工艺路线,对聚酯进行共聚改性合成聚对苯二甲酸乙二醇酯-co-聚乙醇酸共聚酯(PET-co-PGA)。借助核磁共振波谱仪、差示扫描量热仪、拉伸试验机、扫描电子显微镜和荧光显微镜等对共聚酯的结构、特征黏度、结晶行为、力学性能及降解性能进行表征与分析。结果表明:与纯PET相比,共聚改性破坏了PET-co-PGA的结构规整性,随着PGA质量分数的增加,共聚酯的熔点下降,结晶温度降低,结晶能力逐渐降低;在低PGA添加量时共聚酯具有更好的韧性,当PGA质量分数为5%时,共聚酯的断裂伸长率从13.1%增加至15.0%;改性后聚酯降解速率随着PGA质量分数增加而逐渐提升。

静电纺聚丙烯腈/线性酚醛树脂碳纳米纤维电极的制备及其性能

王赫, 王洪杰, 阮芳涛, 凤权

纺织学报. 2021, (01): 22-29. doi:10.13475/j.fzxb.20200603108

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为研究炭化温度对碳纳米纤维电极性能的影响,采用静电纺丝法制备了聚丙烯腈/线性酚醛树脂(PAN/PF)纳米纤维,然后经不同温度炭化处理得到不同结构与性能的碳纳米纤维,并制备成电极材料。对碳纳米纤维的表面形貌、比表面积、孔结构、石墨化程度和元素含量,以及碳纳米纤维电极的电化学性能进行测试与表征。结果表明:PAN/PF碳纳米纤维具有高的比表面积、分级多孔结构、良好的纤维连通以及优异的石墨化程度;当炭化温度为1 000 ℃时,碳纳米纤维的比表面积达到1 468 m²/g,总孔体积为0.89 cm³/g,相应电极的比电容达到395 F/g;当炭化温度为1 200 ℃时,碳纳米纤维的导电性能最佳,电导率为8.23 S/cm,其制备的电极材料具有最高的比电容保持率,为63%。

并列复合纺丝孔道内流动组分的界面分布数值模拟

廖壑, 王建宁, 张东剑, 甘学辉, 张玉梅, 王华平

纺织学报. 2021, (01): 30-34. doi:10.13475/j.fzxb.20200600505

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针对并列复合双组分纤维的界面变形与偏移导致纤维性能不稳定的问题,采用有限元法对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚酰胺6(PA6)聚合物熔体在双组分纺丝孔道内的流动进行数值模拟。根据数值计算结果得到不同条件下并列复合流动熔体的界面变化,并分析了熔体黏度、入口流量和流动长度对界面位置与形状的影响。结果表明:并列复合纤维的界面变形及偏移在孔道内就已发生,低黏度组分趋向于包裹高黏度组分,熔体沿流动方向的界面变化在较短距离内趋于稳定;熔体黏度比增大,界面向低黏度组分偏移且界面曲率增大;入口流量的不同会引起熔体界面的偏移,偏移量随流量比增大而增大。

羊毛角蛋白在巯基乙酸胆碱中的溶解再生

袁久刚, 季吉, 薛琪, 姜哲, 范雪荣, 高卫东

纺织学报. 2021, (01): 35-39. doi:10.13475/j.fzxb.20200405405

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为提高废弃羊毛纤维的综合利用率,采用一种新型的还原性类离子液体巯基乙酸胆碱对羊毛进行溶解和再生,观察了羊毛纤维在其中的溶解过程。采用红外光谱仪、X射线衍射分析仪、差示扫描量热仪以及凝胶电泳仪对不同温度下提取的再生角蛋白性能进行了研究。结果表明:巯基乙酸胆碱能够有效打开羊毛角蛋白大分子之间的二硫键,从而实现对羊毛皮质层及鳞片层的高效溶解,120 ℃条件下,最高溶解质量分数可以达到16%;经巯基乙酸胆碱溶解再生制得的角蛋白,其蛋白主体结构得到保留,但是与原羊毛相比,再生角蛋白中的α-螺旋含量降低,分子质量降低,并且随着溶解温度提高,角蛋白大分子也发生了一定程度降解。

聚乳酸-己内酯/纤维蛋白原纳米纤维基补片的制备与表征

杨刚, 李海迪, 乔燕莎, 李彦, 王璐, 何红兵

纺织学报. 2021, (01): 40-45. doi:10.13475/j.fzxb.20200301106

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为制备新型疝修补片,将聚乳酸-己内酯(P(LLA-CL))与纤维蛋白原以不同比例共混并纺丝,依托静电纺丝技术制备了一系列P(LLA-CL)/纤维蛋白原复合纳米纤维膜,结合扫描电子显微镜、红外光谱仪、X射线光电子能谱分析仪及细胞实验等对纤维膜片的微观形貌、表面成分、亲水性、力学性能和细胞相容性进行了表征。结果表明:P(LLA-CL)与纤维蛋白原共混后,所制得的纤维膜片均以纳米尺度纤维构成,孔隙率达到60%以上,且膜中存在纤维蛋白原成分;纤维蛋白原的加入使疏水性P(LLA-CL)的亲水性得到大幅提升,并改变了P(LLA-CL)材料原有的力学性能;最终获得的静电纺P(LLA-CL)/纤维蛋白原纳米纤维膜具有良好的细胞相容性,且因其含生长因子,促进了细胞增殖,具有潜在的诱导组织再生能力,有望应用于疝修补领域中。

基于模糊多准则的涤纶低弹丝生产工艺参数优化

邵景峰, 李宁, 蔡再生

纺织学报. 2021, (01): 46-52. doi:10.13475/j.fzxb.20200501708

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为解决涤纶低弹丝生产工艺参数间存在强耦合的问题,首先分析了涤纶低弹丝生产过程中的碳排放信息,对工艺参数之间的强耦合关系进行解析,设计了基于信噪比的工艺参数关系正交试验方案。然后在数据预处理的基础上,构建基于模糊多准则的工艺参数优化方法,并对工艺参数组合权重、利益比率进行试验验证。结果表明:当工艺参数优化组合为:油轮转速0.7 r/min,加工速度600 m/min,牵伸比1.55,油尺高度180 mm,第一热箱温度195 ℃,第二热箱温度150 ℃时,涤纶低弹丝的平均断裂强度提高15.84%,平均断裂伸长率提高4.04%,碳排放量降低4.58%,说明基于模糊多准则的工艺参数优化方法有利于解决工艺参数强耦合的问题。

包缠复合纱摩擦纳米发电机的制备及其电学性能

马丽芸, 吴荣辉, 刘赛, 张玉泽, 汪军

纺织学报. 2021, (01): 53-58. doi:10.13475/j.fzxb.20200405206

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为制备基于涤/棉与导电锦纶长丝包缠复合纱的摩擦纳米发电机,以涤/棉混纺纱为皮层,导电锦纶长丝为芯层,通过空芯锭花式加捻技术,将涤/棉混纺纱均匀包缠在导电锦纶长丝上,得到基于复合纱的摩擦纳米发电机。通过研究基于包缠复合纱的摩擦纳米发电机的电量输出性能,结果表明:该摩擦纳米发电机具有优异的电学能量输出性能,其电量输出值随着复合纱长度的增加而增加,25 cm长可产生23.44 V的开路电压,短路电流和短路电荷量分别可达76.19 nA和7.86 nC;接触分离频率在0.5~2.5 Hz范围内,输出电量值随着频率的升高而不断增加;该发电机在1 Hz频率条件下循环1 000次具有极好的稳定性。此类基于复合纱的摩擦纳米发电机可作为自供电传感器,用于摩斯密码的信息传递。

涡流纺纱线的包缠加捻对其力学性能的影响

陈美玉, 刘玉琳, 胡革明, 孙润军

纺织学报. 2021, (01): 59-66. doi:10.13475/j.fzxb.20200504408

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为探究涡流纺纱线的包缠加捻与成纱力学性能的关系,从理论上分析了涡流纺纱线拉伸过程中的纤维形变与受力,详细研究了涡流压力和纺纱速度对涡流纺纱线力学性能的影响。结果表明:外层纤维螺旋包缠特性对涡流纺成纱的力学性能起着决定性作用,涡流压力和纺纱速度为影响涡流纺包缠和加捻效果的主要因素;当纺纱速度为280 m/min时,随着涡流压力的增加,涡流纺纱线的断裂比强度和弹性模量呈先增加后下降的变化趋势,而断裂伸长率基本不变,且当涡流压力为0.55 MPa时,涡流纺成纱力学性能最优;当涡流压力恒定为0.45 MPa时,随着涡流纺纱速度的增加,涡流纺纱线的断裂比强度、断裂伸长率均呈略微下降趋势,弹性模量呈现先下降后基本不变的趋势。

基于可调张力装置的芳纶织物交织阻力研究

陈洁如, 邱诗苑, 杨青青, 周熠

纺织学报. 2021, (01): 67-72. doi:10.13475/j.fzxb.20200303806

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为更加真实地模拟芳纶织物在受到冲击时产生的交织阻力变化情况,通过构建一个半经验模型来预测对于不同规格、不同预加张力情况下纱线交织阻力的数值,并设计了可调预加张力的纱线抽拔实验用夹具,分别以织物的经向宽度、纬向宽度和预加张力为变量对纱线进行抽拔实验。实验结果表明:对织物施加横向预加张力与纱线抽拔时的交织阻力呈正相关,预加张力逐渐增大时,织物纬向宽度对交织阻力的影响逐渐增强;反之,交织阻力随着织物的经向宽度的增加会逐渐减小,而相较于经向宽度的影响,织物预加张力对于交织阻力的影响显得更为突出。

玻璃纤维/光敏树脂复合材料的3D打印及其力学性能

宋星, 金肖克, 祝成炎, 蔡冯杰, 田伟

纺织学报. 2021, (01): 73-77. doi:10.13475/j.fzxb.20191105906

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为解决光固化3D打印树脂材料强度低的问题,将玻璃纤维与光敏树脂复合,采用光固化3D打印技术制备玻璃纤维增强复合材料,分析了玻璃纤维经硅烷偶联剂改性处理以及玻璃纤维的铺层方式对复合材料力学性能的影响。结果表明:玻璃纤维可提升复合材料的拉伸强度和弯曲强度,相比于未处理的玻璃纤维,经硅烷偶联剂处理的玻璃纤维对复合材料力学性能的提升更为显著,复合材料的拉伸强度提高了50%,弯曲强度提高了143%;相较于连续长纤维的铺层方式,采用模拟三维正交的铺层方式对于复合材料力学性能影响更为显著,拉伸强度提升了110%,而弯曲强度增加了147%。

乱针绣风格写意机绣产品的研发

温润, 张小荷, 周思佳, 马颜雪

纺织学报. 2021, (01): 78-83. doi:10.13475/j.fzxb.20200203706

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为改变机绣产品因工艺限制而单调生硬的现状,受乱针绣启发,借鉴点彩派绘画原理,开发了一种可表现写意效果的机绣工艺。通过基点针设计,探究基点针大小、针迹间距及数量对图案塑造的协同作用,经分层分色、灰度处理、针迹排布、组合叠加和色纱绣制进行分层组合,使机绣产品实现具有乱针绣风格的写意效果。研究表明:基点针边长与针迹间距比值以2∶1为界,比值越低图案轮廓越清晰,比值越高越适合表现不同轮廓之间的虚化过渡;单位面积内基点针越小,数量越多,图案明度越低;当基点针大小和数量一定时,针迹间距由小到大,可控制图案由深至浅的自然渐变;60组打样针迹灰度值初步建立了写意机绣针法参数库,可实现各层灰度等级与基点针参数的有效对应,使分层组合设计赋予图案层次感与立体感。

生物基锦纶56用抗静电纺丝油剂的复配及其对短纤维可纺性的影响

王迎, 王怡婷, 吴佳庆, 郭亚飞, 郝新敏

纺织学报. 2021, (01): 84-89. doi:10.13475/j.fzxb.20200403306

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针对生物基锦纶56(PA56)短纤维质量比电阻大,静电严重,可纺性差的问题,采用市售油剂和抗静电剂复配技术开发了抗静电性、集束性、可纺性较好的生物基PA56纺丝油剂。研究了抗静电剂质量浓度对复配油剂电导率、pH值的影响,考察了经复配油剂处理后PA56纤维的表面形貌、摩擦因数、质量比电阻及梳理机成网加工性能。结果表明:复配油剂在纤维表面形成一层光滑、均匀的油膜;复配纺丝油剂中抗静电剂质量浓度在2 g/L、市售油剂质量浓度在12 g/L为宜,经处理的PA56纤维在相对湿度为35%,室温下可顺利梳理成网,且纤维网均匀、无破洞、云斑;该油剂复配方案提升了锦纶的集束性、抗静电性、可纺性,节能环保,对纺纱车间温湿度要求低。

活性染料/聚苯乙烯复合胶体微球的制备及其在桑蚕丝织物上的结构生色

鲁鹏, 洪思思, 林旭, 李慧, 刘国金, 周岚, 邵建中, 柴丽琴

纺织学报. 2021, (01): 90-95. doi:10.13475/j.fzxb.20200402907

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为提高纺织品结构生色光子晶体的色彩饱和度,通过静电吸附将黑色活性染料引入带正电聚苯乙烯(PSt)胶体微球表面,制备了一种外表面吸附染料型PSt结构基元(活性染料/PSt微球),采用数码喷印方式在桑蚕丝织物上构建结构生色光子晶体。研究了染料在PSt胶体微球表面的吸附条件和吸附模型,对活性染料/PSt微球的结构形貌及所得光子晶体的排列和结构生色效果进行表征。结果表明:PSt微球表面染料的吸附量随时间、温度和染料用量的增大而增大;该吸附模型符合Langmuir型;活性染料/PSt微球具有典型的核壳结构,微球粒径较吸附前略有增大;白色蚕丝织物表面所构建的活性染料/PSt光子晶体生色结构,微球排列规整有序,呈现鲜艳明亮的结构色。

采用激光扫描建模的筒子纱卷绕密度测量方法

周其洪, 孙宝通, 岑均豪, 占齐宸

纺织学报. 2021, (01): 96-102. doi:10.13475/j.fzxb.20200404007

摘要 ( 341 )

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为适应智能高质量染色需求,解决当前筒子纱卷绕密度测量精度差、效率低和数字化管控不理想等问题,提出了基于激光位移传感器快速扫描获取数据建立数学模型的筒子纱卷绕密度测量方法。通过控制采样距离和扫描路径及范围,得到充分反映筒子纱形状特征的原始点集。根据不同噪声点的特征和统计学理论,对原始点集加入约束条件实现预处理,通过最小二乘法拟合和旋转面方程对点集分类处理,重建出高精度的筒子纱纱线表面轮廓的数学模型,运用三重积分得到纱线体积,从而计算出精确的卷绕密度。实验结果表明,本文方法相对误差可控制在2.5%以内,标准偏差0.069%,效率高,性能明显优于行业现用方法。

自熄性棉织物的喷涂辅助层层自组装法制备及其阻燃性能

曾凡鑫, 秦宗益, 沈玥莹, 陈园余, 胡铄

纺织学报. 2021, (01): 103-111. doi:10.13475/j.fzxb.20200505909

摘要 ( 354 )

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为赋予棉织物高效阻燃的特性,采用喷涂辅助层层自组装技术在棉织物表面将3-氨基丙基三乙氧基硅烷、海藻酸钠和聚磷酸铵构筑三元复合涂层。借助扫描电子显微镜、热重分析、垂直燃烧和微型燃烧量热仪等研究了棉织物在涂层处理前后的表面形貌、燃烧性能和热降解性能。结果表明:经涂层处理棉织物可实现离火自熄,其极限氧指数最大可达35.7%,并具有一定的耐水洗性;棉织物优异的结构稳定性和阻燃性可归因于表面结构良好的阻燃复合涂层以及磷、氮、硅元素在其热降解和成炭过程中的协同作用;这种用于设计和制造膨胀型阻燃涂层的技术也可用于其他各种纤维素纤维。

高导电性铜/聚吡咯涂层羊毛织物的制备与表征

于佳, 辛斌杰, 卓婷婷, 周曦

纺织学报. 2021, (01): 112-117. doi:10.13475/j.fzxb.20200503806

摘要 ( 371 )

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为研究等离子体处理时间对铜/聚吡咯/羊毛复合织物的导电性能,拓展羊毛织物在柔性传感器领域的应用,利用等离子体气相沉积技术对羊毛进行去鳞片化处理,依次对羊毛织物预处理300、600、900、1 200 s,然后在羊毛织物表面原位聚合构建聚吡咯膜层,并用磁控溅射沉积铜薄膜增强纤维表面的导电网络;借助扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪和热重分析仪等手段表征了铜/聚吡咯/羊毛导电织物的结构和导电性,同时研究了铜/聚吡咯/羊毛导电复合织物的力学性能。结果表明:等离子体处理时间为1 200 s时制备的铜/聚吡咯涂层毛织物具有良好的导电性和力学性能,平均方阻为67.32 Ω/□;经水洗2 h后,铜/聚吡咯涂层毛织物的方阻优于未经等离子体处理的聚吡咯/羊毛织物,耐水洗性能较稳定。

织物紧度和抗皱整理工艺对纯棉机织物折皱回复性的影响

侯文双, 闵洁, 纪峰, 张建祥, 苏梦, 何瑞娴

纺织学报. 2021, (01): 118-124. doi:10.13475/j.fzxb.20200100507

摘要 ( 449 )

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为提升棉织物的抗皱性能,研究了织物紧度和抗皱整理工艺的协同作用对棉织物抗皱性能的影响。选取了不同紧度的斜纹、平纹2组棉织物试样,测试了其在抗皱整理前后的急弹与延迟回复角、表面形貌和化学结构。在实验基础上,结合双因素方差分析,确认了织物紧度、树脂质量浓度双因素的协同作用对织物抗皱性影响的显著性,分析了双因素单独和协同情况下的作用效果。结果表明:织物紧度、树脂质量浓度分别对织物抗皱性有显著、积极的影响;增加树脂质量浓度,低紧度的棉织物回复角增长幅度高于紧度大的棉织物;树脂质量浓度超过80 g/L时,低紧度棉织物回复角高于同组织结构的高紧度试样。

基于图像的人体颈肩部三维模型构建

王婷, 顾冰菲

纺织学报. 2021, (01): 125-132. doi:10.13475/j.fzxb.20200707808

摘要 ( 502 )

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为实现个性化服装在线设计和虚拟试衣,提出一种基于人体正侧面照片的尺寸测量及建模方法。首先结合202名青年女性的三维点云数据确定与人体颈肩部形态相关的8个特征截面层,以各截面层中心点为基准点每隔10°测量角度半径并分析其与截面厚度、宽度之间的关系,建立各截面层的曲线形态规则。然后基于人体正侧面照片进行图像分割以提取人体轮廓,通过人体高度比例关系识别颈肩部特征点所在高度区域,结合颈肩部形态规律提取各特征截面层曲线形态规则所需参数。最后根据曲线形态规则和人体测量参数,通过NURBS曲面建模实现基于人体正侧面照片的颈肩部三维模型构建。结果表明:基于人体照片提取的人体基本参数值的误差百分比均小于5%,且使用该方法构建的三维模型与真实值之间的误差绝对值均在1 cm或1°以内。

基于数字化三维人体模型的旗袍定制设计

冀艳波, 王玲丽, 刘凯旋

纺织学报. 2021, (01): 133-137. doi:10.13475/j.fzxb.20200505706

摘要 ( 649 )

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为更好地实现数字化定制设计在服装行业中的应用,解决定制类贴体服装传统样板生成方法所存在的合体性差、设计制板周期长等问题,提出一种基于三维可视化技术与逆向工程技术进行旗袍定制设计方法。首先,应用三维虚拟设计平台,将三维人体扫描获取的人体23个特征部位数据进行人体模型参数化设置;然后,通过在人体模型的4个关键部位加入松量,构建出“带贴体松量”的特征人体模型,并在此人体模型上进行三维旗袍造型及内部分割设计;最后,将三维旗袍曲面自动展平得到二维样板,并将二维样板制成成衣进行主观评价。评价结果表明,成衣主观测评指数达到4.0分以上,该方法可有效进行贴体服装设计及样板自动生成。

基于交互式遗传算法的Polo衫快速款式推荐系统

张卓, 丛洪莲, 蒋高明, 董智佳

纺织学报. 2021, (01): 138-144. doi:10.13475/j.fzxb.20200505607

摘要 ( 475 )

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针对服装虚拟设计与定制时专业知识门槛较高,无法高效获得心仪定制款式的问题,以Polo衫为例,对其进行部件化的三维模型设计,并对其条纹针织面料外观进行虚拟设计,建立Polo衫设计部件数据库。此外,引入优化的交互式遗传算法,使用基于款式部件相似度的适应值加权分配策略,通过编码、初始种群生成、适应度计算、选择、子染色体偏好固定或剔除、交叉与变异等操作,建立款式推荐系统,逐渐生成用户满意的Polo衫款式设计方案,并进行验证。结果表明:随着进化代数的增加,种群的最大适应值与平均适应值升高,在保证一定搜索空间的同时,逐渐倾向用户的心理偏好,可逐渐搜索到用户较心仪的设计方案,实现用户导向的Polo衫个性化快速款式生成与推荐。

空间连杆引纬机构柔性铰间隙动态特性研究

李博, 胡凯, 金国光, 魏展, 畅博彦

纺织学报. 2021, (01): 145-153. doi:10.13475/j.fzxb.20200401309

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为提升高速剑杆织机的运行效率,深入研究运动副间隙给空间连杆引纬机构运动输出带来的影响。首先,采用矢量法对空间连杆引纬机构进行运动学仿真,选择适合高速剑杆织机工况下的Lankarani-Nikravesh建模方法;其次,将计算得到的运动学参数与柔性铰碰撞力模型相结合,使用Newton-Euler方法对系统运动输出部分进行动力学分析;结合具体工程实例,求解不同间隙下系统的动态特性;最后,通过虚拟样机检测数据校核并与刚性铰间隙碰撞建模方法进行输出对比和误差分析。结果表明:间隙的增加会导致剑头加速度的剧烈波动,进而影响空间连杆引纬机构平稳接纬和剑头准确夹持纬纱;在间隙值为0.5 mm时,采用柔性铰方法能将剑头位移的峰值误差缩小69.4%,有效提升工作精度。

新型剑杆织机引纬机构的反求建模与运动学仿真

喻陈楠, 贾江鸣, 陈之威, 陈建能, 陈加友, 陆文韬

纺织学报. 2021, (01): 154-161. doi:10.13475/j.fzxb.20200403008

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为了提高剑杆织机引纬机构的设计灵活性和运动性能,提出了一种新型偏心圆-非圆齿轮行星轮系引纬机构。根据引纬机构的工作要求,设定了理想的剑杆运动规律,并建立了由理想引纬运动特性反求机构参数的数学模型;基于MatLab编写了该引纬机构的反求设计与仿真软件,并对该引纬机构进行参数优化和运动模拟,得到了一组较优的机构参数;最后建立了该引纬机构的三维模型,并利用机械系统动力学自动分析进行虚拟样机运动学仿真试验。实验结果显示,理论和仿真得到的剑头运动学曲线基本一致,验证了对该新型引纬机构建模和分析的正确性。

经编机电子横移系统高速响应性的影响因素

郭威东, 夏风林, 张琦

纺织学报. 2021, (01): 162-166. doi:10.13475/j.fzxb.20200404105

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针对高速经编机电子横移控制系统高速响应性不佳的问题,根据经编机梳栉横移的运动要求,搭建了一套梳栉横移运动响应性的测试平台。通过测试电子横移系统中伺服惯量比、电动机选型(如电动机功率、磁极对数等)等参数改变后,横移伺服电动机的实际运动曲线与控制系统指令曲线,分析这些因素变化对电子横移控制系统高速性能的影响。结果表明:电子横移系统的伺服惯量比参数设置应与实际的负载情况相吻合,否则会导致横移时梳栉振荡、或运动刚性不足,影响横移精度;伺服电动机选型应考虑磁极对数与功率大小,增加伺服电动机的磁极对数可大大提升系统的响应性,而电动机功率的选择以够用为宜,增大电动机功率无助于系统响应性的提高。

相变调温纺织品制备方法的研究进展

陈云博, 朱翔宇, 李祥, 余弘, 李卫东, 徐红, 隋晓锋

纺织学报. 2021, (01): 167-174. doi:10.13475/j.fzxb.20191002508

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为明晰制备工艺对调温纺织品性能的影响,综述了相变调温纺织品的2种制备方法:即在中空纤维中填充相变材料或将相变材料加入纺丝液制备相变纤维,再经织造形成相变织物;或者通过直接填充、表面整理、表面接枝改性等直接复合方式获得相变织物。分析认为:中空纤维填充法对选用的纤维材料要求较高;直接填充法工艺简单、操作方便,但会使纺织品舒适性变差;微胶囊纺丝和微胶囊表面整理的方法已实现工业化,但所得纺织品的焓值较低;静电纺丝法不易实现大规模工业化;表面接枝法能够实现相变材料与纺织品的耐久性结合,但工艺复杂繁琐;最后对相变材料的调温纺织品未来的发展方向进行了展望。

网状结构织物制备与应用研究进展

杨萍, 严飙, 马丕波

纺织学报. 2021, (01): 175-180. doi:10.13475/j.fzxb.20200403806

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为深入拓展网状结构织物在实际工程中的应用,分别介绍了近年来机织网状结构织物、针织网状结构织物和编织网状结构织物的应用基础和制备方法。从纤维原材料、织物组织结构和织物后整理方面重点阐述了网状结构织物的力学性能和仿真模拟的研究进展。针对网状结构织物应用领域的不断扩大,进一步探索了网状结构织物的力学性能,增强网状结构织物的动态模拟,提高网类材料的使用寿命、减少能耗,以使网状结构织物的性能和使用效果逐渐提升。结合当前科技发展趋势,预测网状结构织物将会在海洋、建筑、航空航天等领域方向有更深入的发展,期望为网状结构织物产品的研发提供参考。

树脂基纺织复合材料疲劳性能表征与分析方法研究现状

吕庆涛, 赵世波, 杜培健, 陈利

纺织学报. 2021, (01): 181-189. doi:10.13475/j.fzxb.20200101609

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为更好了解纺织复合材料疲劳性能的损伤机制及影响因素。综述了织物结构差异、环境因素、疲劳实验过程中的自热对复合材料疲劳性能的影响,以及近年来复合材料疲劳强度模型的研究近况;对比分析了不同织物结构复合材料的疲劳性能研究近况及损伤情况,以及结构的差异对材料的疲劳寿命及损伤影响;探讨了水、高温、化学介质、紫外线辐射等环境因素对材料损伤机制和疲劳性能的影响,并对试样产生自热而导致复合材料疲劳性能过早失效进行分析;最后总结了复合材料疲劳性能仍然存在的问题,并对其在未来的发展方向进行了展望。

服装面料自动抓取转移方法的研究进展

刘汉邦, 李新荣, 刘立东

纺织学报. 2021, (01): 190-196. doi:10.13475/j.fzxb.20200405507

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为更好地促进纺织服装设备自动化和面料自动抓取方法的融合发展,解决劳动力成本过高、生产效率低和服装定制化发展缓慢等问题。分析了目前服装面料自动抓取转移方法的研究现状,讨论了机械手抓取、负压吸盘抓取、静电吸附抓取和非接触式吸盘抓取的原理与特点及其对服装生产的影响,对比了上述4种自动抓取转移方式在制造成本、能耗、工作环境和定位精度等方面的优劣。研究认为非接触吸盘与其他3种自动抓取转移方式相比,具有更广阔的应用前景。并展望了服装面料自动抓取转移方法的未来发展趋势,以期共同推进服装行业自动化、定制化生产等相关产业的升级。

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