纺织学报

智能可穿戴纺织品用电活性纤维材料

方剑, 任松, 张传雄, 陈钱, 夏广波, 葛灿

纺织学报. 2021, (09): 1-9. doi:10.13475/j.fzxb.20210506809

摘要 ( 1869 )

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为促进智能纤维材料和智能可穿戴纺织品的发展,对智能可穿戴纺织品用电活性纤维材料进行了全面的陈述。总结了近几年纤维基和织物基智能可穿戴纺织品的发展现状;介绍了电活性纤维材料的定义、常用制备方式、发展过程以及最新研究进展,并对其应用领域进行系统分类与性能探讨,包括应变传感、电致变色、智能调温、能量收集与存储等领域;讨论了目前电活性纤维材料用于智能可穿戴纺织品的发展潜力和面临的问题;最后指出其未来发展方向,以期为电活性纤维材料在智能可穿戴纺织品中的广泛应用提供理论和技术参考。

二维过渡金属碳/氮化合物复合纤维在智能可穿戴领域的应用进展

荣凯, 樊威, 王琪, 张聪, 于洋

纺织学报. 2021, (09): 10-16. doi:10.13475/j.fzxb.20210203507

摘要 ( 429 )

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针对传统纤维难以满足当前智能可穿戴设备需求,现有复合纤维大都不能兼具导电性能好、力学性能优、储能特性强等问题,归纳总结了一种新型二维过渡金属碳/氮化合物(MXene)复合纤维在智能可穿戴领域中的研究进展。首先从纤维制备角度介绍了MXene复合纤维的制备方法,包括涂覆法、双辊法、静电纺丝法和湿法纺丝法等,并分析了各种方法的优劣;然后对制备的MXene复合纤维在现阶段电磁屏蔽、超级电容器、柔性传感器等领域的应用进行系统介绍;最后对MXene复合纤维在智能可穿戴领域的未来发展进行展望,为新一代导电性高、力学性能优异、高能量储存复合纤维的研究提供新的思路。

聚N-异丙基丙烯酰胺/聚氨酯梯度复合膜的温敏亲-疏水性及透湿性

杨群, 梁琦, 王黎明, 代正伟

纺织学报. 2021, (09): 17-23. doi:10.13475/j.fzxb.20210201708

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为解决智能防水透湿膜材料温敏响应度低和温敏透湿通量不足的问题,将聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)通过涂覆的方式复合于具有多级孔结构的聚氨酯(PU)梯度膜上,通过调控PNIPAM的涂覆量制备PNIPAM/PU梯度复合膜,并对复合膜的结构、温敏亲-疏水性和温敏湿热传递性进行研究。结果表明:PNIPAM温敏层的构筑不仅没有改变膜材料的多级孔结构,还赋予了梯度复合膜材料温敏亲-疏水转变性能,即低于转变温度(30 ℃)时表现为亲水性,高于转变温度时表现为疏水性;PNIPAM的引入提高了梯度复合膜的温敏透湿通量,50 ℃时PNIPAM质量分数为6%的梯度复合膜的透湿率为6 398.3 g/(m²·24 h),高于PU膜的透湿率(4 843.4 g/(m²·24 h)),且PNIPAM的质量分数越高,梯度复合膜的溶胀性随温度的增加下降越显著。

辐射降温纳米纤维医用防护服面料及传感系统集成

吴钦鑫, 侯成义, 李耀刚, 张青红, 秦宗益, 王宏志

纺织学报. 2021, (09): 24-30. doi:10.13475/j.fzxb.20210300607

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针对传统医用防护服的穿着舒适性差、功能单一等问题,采用静电纺丝法制备了具有辐射降温功能的二氧化硅/聚偏氟乙烯(SiO₂/PVDF)纳米纤维,采用热压法将SiO₂/PVDF纳米纤维与非织造布制成新型防护服面料(SiO₂/PVDF-NWF)。测试了SiO₂/PVDF纳米纤维的结构和红外光透过率,以及新型防护服面料的穿着舒适性、防护性、辐射降温性能。结果表明:在质量分数为15%的PVDF纺丝液中,当SiO₂粒径为2 μm,SiO₂与PVDF的质量比为0.15时,SiO₂/PVDF纳米纤维的红外光透过率最好;将传统防护服上的部分面料替换为SiO₂/PVDF-NWF,测试人员穿着时的服内温度比传统防护服低2 ℃,相对湿度下降5%。此外,在辐射降温防护服面料上集成了血氧、温湿度和定位传感器,构筑了多功能防护系统,其在医疗应急方面具有广阔的应用前景。

可穿戴足底压力监测系统研究进展

陈足娇, 张睿, 卓雯雯, 张龙琳, 周莉

纺织学报. 2021, (09): 31-38. doi:10.13475/j.fzxb.20200806008

摘要 ( 627 )

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为快速推进可穿戴足底压力监测系统的应用,介绍了人体足部的生理结构、足底压力的来源和运动步频。基于可穿戴足底压力监测系统的研究现状,探究了基于织物传感器的一体式压力监测袜的制作材料与响应原理,以及基于柔性电子传感器的集成式压力监测鞋的信息传递模块与工作原理;阐释了可穿戴足底压力监测系统特征点的选取原则,及其在摔倒检测、足疾诊断、足底压力数据库方面的应用。最后讨论了现阶段可穿戴足底压力监测系统在产业化进程中存在的材料性能不佳、无线传输距离短等问题,并提出了基于生物力学、纺织材料、电子通信交叉融合一体化的更完善的应用展望。

多曲面喷头静电纺射流形成机制与成膜特性

权震震, 王亦涵, 祖遥, 覃小红

纺织学报. 2021, (09): 39-45. doi:10.13475/j.fzxb.20201201707

摘要 ( 261 )

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为实现微纳米纤维的批量化制备,研究了一种新型多曲面喷头静电纺丝装置。利用ANSYS Maxwell 3D仿真软件模拟多曲面喷头的电场强度分布,探究了自由液面射流形成的理论公式。通过多曲面喷头制备了不同质量分数的聚丙烯腈(PAN)微纳米纤维膜,并借助扫描电子显微镜等对纳米纤维膜的形貌及产量进行表征。结果表明:喷头曲面顶部电场强度最大,高聚物液体易产生波动不稳定现象,当电场力大于液体表面张力时将打破平衡状态,从而产生多股射流;通过该静电纺丝装置获得了光滑无串珠的PAN微纳米纤维,其直径随PAN质量分数的增加而增加,且产量是传统单针头的103倍。

二硫化钼/聚氨酯复合纤维膜的制备及其光热转换性能

曹元鸣, 郑蜜, 李一飞, 翟旺宜, 李丽艳, 常朱宁子, 郑敏

纺织学报. 2021, (09): 46-51. doi:10.13475/j.fzxb.20210305607

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为制备具有高光热转换效率的纺织材料,采用水热合成法制备了近红外吸收能力强的三维二硫化钼(MoS₂)纳米颗粒,然后添加至聚氨酯(PU)纺丝液中,通过静电纺丝方法制备MoS₂/PU复合光热纤维膜。借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线粉末衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪等对MoS₂纳米颗粒及MoS₂/PU复合纤维膜的结构和性能进行表征。结果表明:经功率密度为0.8 W/cm²的近红外光照射1 min后,MoS₂/PU复合纤维膜的温度上升10.48 ℃,光热效率达到了31.07%,且经长时间反复升降温后热效应无衰减现象,同时在阳光下照射5 min后,复合纤维膜温度上升比黑色纯PU纤维膜高31%;经高温以及模拟汗液浸渍24 h后,复合纤维膜仍可保持原有强力;该MoS₂/PU复合纤维膜可将光能有效地转换成热能,并具有较好的力学稳定性。

电晕驻极熔喷聚丙烯驻极体非织造布的电荷捕获特性

高猛, 王增元, 漏琦伟, 陈钢进

纺织学报. 2021, (09): 52-58. doi:10.13475/j.fzxb.20201101007

摘要 ( 266 )

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针对不同驻极条件下获得的熔喷聚丙烯驻极体非织造布的过滤性能存在差异,以及使用环境对其电荷存储稳定性的影响机制尚不清楚的问题,采用热刺激放电和表面电位分布测量技术,研究了驻极条件与材料电荷存储性能的相关性,考察了水和酒精熏蒸对材料的电荷存储稳定性的影响。结果表明:正、负电荷的陷阱能级相近,但正电晕驻极非织造布的过滤性能优于负电晕驻极;表面电位高低不能准确反映非织造布过滤性能的优劣;水熏蒸后非织造布的过滤效率变化很小,酒精熏蒸后其过滤效率衰减至与未驻极样品相同。该研究结果可为熔喷聚丙烯驻极体非织造布材料的生产及其在高湿度和医用环境下的使用提供参考。

单经双纬组合全显色提花织物的结构交织平衡特征

陆爽怿, 周赳

纺织学报. 2021, (09): 59-65. doi:10.13475/j.fzxb.20201200507

摘要 ( 353 )

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为解决组合全显色提花织物因交织不平衡导致织造中断的问题,提出一种交织平衡优化设计方法。以单经双纬结构型为例,设计了横向、纵向与沿半径方向灰度渐变意匠图用于试样,比较并分析使用常规与优化结构试样的上机平稳性、表面效果及经向交织次数标准差。结果表明:使用优化结构的试样与常规结构的纵向渐变试样织造交织平衡;使用常规结构的横向与沿半径方向渐变试样在梭口处不同程度起拱,甚至导致织造停止,下机后织物凹凸起伏,即交织不平衡,需设置低于800根/(10 cm)的上机纬密以避免挤压遮盖的误差,再通过交织次数量化结构交织平衡特性;使用优化结构的试样经向交织次数离散程度相对更接近0,且相邻两纬表达并列非遮盖的斜纹效应,证明了优化设计方法的有效性。

精梳涤纶条含量对涤纶针织物性能的影响

陈可, 张娣, 吉宜军, 乐荣庆, 苏旭中

纺织学报. 2021, (09): 66-69. doi:10.13475/j.fzxb.20210102605

摘要 ( 314 )

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为开发高品质涤纶针织物,设计了6组不同精梳涤纶条含量的纯涤纶纱和1组普梳涤纶纱,并制备相应的针织物。通过对针织物抗起毛起球性、顶破性、织物风格及透气透湿性进行测试,同时对比分析不同含量精梳涤纶条对织物服用性能的影响。结果表明:精梳涤纶条含量对织物的透湿性、透气性、起毛起球性、顶破性及织物风格有直接影响;相同组织结构下,精梳涤纶条含量在60%~70%时针织物的透湿性能、顶破性能及织物风格指标最优;精梳涤纶条含量在100%时针织物的透气性能和起毛起球性能最优;精梳涤纶条含量在60%~70%时织物服用性能与全精梳织物服用性能相比差异不大。在实际生产中,采用不同含量精梳涤纶条进行生产,既能满足高质量要求,又能节约成本,提高效率。

动态调湿控温立体针织物拓扑优化设计

袁鲁宁, 王建萍, 张冰洁, 张宇婷, 姚晓凤

纺织学报. 2021, (09): 70-75. doi:10.13475/j.fzxb.20210305806

摘要 ( 247 )

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为研发具有优良动态调湿控温性能的立体针织物,采用双股70 dtex(72 f)的DRYARN^®纱线与30 dtex DRYARN^®纱线包覆30 dtex氨纶长丝为原料,提出了立体针织物拓扑优化设计方法。通过优化设计各控温单元的排列方式,使控温单元按V字、Y字等斜向错位排列,然后采用单面提花工艺对织物进行局部拉伸与压褶以形成褶皱片状结构。结果表明:当人体流汗时,褶皱片状结构里层吸收汗滴并转移至面层以快速蒸发,当人体感到寒冷时,内部空气通道储藏静止空气有效控温;所制备织物的保温率均大于54%,具有出色的控温性能,整体液态水分传递能力达到3级以上,液态水动态传递性能良好,同时保持优良的拉伸回复性能,为冬季运动保暖内衣用立体针织物的研发提供了新思路。

三维编织复合材料中碳纳米管纱线嵌入位置和数量的优化配置

万振凯, 贾敏瑞, 包玮琛

纺织学报. 2021, (09): 76-82. doi:10.13475/j.fzxb.20210101907

摘要 ( 283 )

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为解决三维编织复合材料嵌入碳纳米管(CNT)纱线传感器优化配置目标多、目标函数不连续问题,实现航天结构制件内部损伤的全面监测,采用非支配邻域免疫算法对多目标优化问题进行了研究。以四步法三维六向编织工艺为依据,分析了CNT纱线传感器的最佳嵌入位置和数量;通过非支配邻近免疫算法实现了CNT纱线传感器优化配置问题的求解,推导出不同尺寸的三维编织复合材料制件嵌入传感器的最优数量和位置。对损伤制件的应力实验及数据分析证明,CNT纱线传感器优化配置结果适用于三维编织复合材料的损伤监测,损伤定位误差小于0.6 mm。该研究为复合材料损伤源定位模型的建立提供参考。

菠萝叶纤维的超声波辅助化学脱胶工艺

何俊燕, 李明福, 连文伟, 黄涛, 张劲

纺织学报. 2021, (09): 83-89. doi:10.13475/j.fzxb.20201006608

摘要 ( 273 )

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为实现菠萝叶纤维的高效脱胶,将超声波清洗技术与化学脱胶技术相结合,采用响应面法对超声波频率、超声波处理时间、超声波处理温度3个因素进行优化,并借助扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、热分析仪等表征脱胶过程中纤维结构与性能的变化规律。结果表明:菠萝叶纤维超声波辅助化学脱胶的最佳工艺条件为超声波频率53 kHz、超声波处理时间35 min、超声波处理温度53 ℃,在此优化条件下得到的纤维残胶率为13.8%,断裂强度为4.2 cN/dtex,与理论值基本吻合,可满足纺纱要求;各因素对纤维残胶率和断裂强度的影响顺序由大到小为超声波频率、超声波处理时间、超声波处理温度;超声波处理对半纤维素和木质素的去除有促进作用,对纤维素分子链损伤小,对热性能影响也较小。

非晶光子晶体结构色织物的制备及其数值模拟

朱小威, 韦天琛, 邢铁玲, 陈国强

纺织学报. 2021, (09): 90-96. doi:10.13475/j.fzxb.20201006207

摘要 ( 367 )

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为深入研究非晶光子晶体结构,实现对结构色的有效调控,将经快速氧化制备的壳核结构聚苯乙烯/聚多巴胺(PS/PDA)微球在棉织物上构建三维非晶光子晶体结构,采用Rsoft软件建立数值模型对其光学性质进行计算。探究晶体微球粒径、光线入射角度对光子晶体反射率的影响,并通过CIE标准色度系统得到色品坐标,在CIE色度图中直观地反映光子晶体结构色变化。研究表明:计算结果与实验测试结果较为吻合,粒径为 195、222、267、287 nm的PS/PDA纳米微球构建的非晶光子晶体结构,依次对应蓝色、绿色、黄绿色和红色,且随着入射角的不同,结构色不会发生改变。通过数值模拟计算,可控制纳米微球粒径、调节非晶光子晶体的光子赝带隙,从而对产生的结构色进行有效调控。

催化氧化皂洗在涤纶/棉织物一浴染色中的应用

张帆, 张国波, 赵宇新, 张儒, 阳海, 王世豪, 汪南方

纺织学报. 2021, (09): 97-103. doi:10.13475/j.fzxb.20201001307

摘要 ( 265 )

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为提高涤纶/棉织物一浴染色的色牢度和节能减排的水平,开发了一种金属配合物/H₂O₂催化氧化技术用于涤纶/棉针织物一浴法染色后的皂洗工艺。利用理论计算和皂洗实验研究了柠檬酸亚铁和柠檬酸锰2个配合物的催化活性,采用单因素和正交试验探讨了配合物催化氧化皂洗工艺对脱色率和织物表观色深度K/S值的影响,对比研究了催化氧化皂洗与免还原清洗工艺的综合性能。得到最佳的皂洗工艺:1.0%柠檬酸亚铁 1.0 g/L,30%H₂O₂ 3.3 g/L,皂洗温度 85 ℃,皂洗时间 25 min,浴比1:20。结果表明:柠檬酸亚铁具有更高的催化活性和更高的脱色率;催化氧化皂洗的织物各项色牢度(大于4级)优于免还原清洗工艺,残液毒性低,节水节能效果显著,对发展涤纶/棉织物染色的清洁生产具有重要意义。

还原染料在石墨毡电极上的直接电化学还原

杨卓, 王炜

纺织学报. 2021, (09): 104-111. doi:10.13475/j.fzxb.20201002808

摘要 ( 253 )

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针对还原染料的直接电化学还原存在不溶性染料和电极接触不充分而难以进行的难题,以石墨毡为工作电极,采用三电极体系,研究了还原黄3RT、还原绿FFB和还原橄榄绿B的电化学行为,并探讨了温度、电压、电流、电解质和染料浓度对直接电化学还原的影响,测试了电化学还原的电流效率和转化率。实验结果表明:还原染料可在石墨毡电极上直接进行电子得失;以石墨毡作为工作电极,可有效提高染料反应速度;提高温度可显著提高电化学反应速度;电流强度和电压过大,会增强析氢副反应,进而影响染料还原速度;在60 ℃,-1.0 V条件下恒压电解,染料可在10~40 min内完成还原,转化率可达90%以上,电流效率在50%~60%之间。

疏水体系中阳离子改性对棉/聚酰胺织物表面墨滴铺展的影响

李畅, 房宽峻, 刘秀明, 安芳芳, 梁迎超, 刘昊

纺织学报. 2021, (09): 112-119. doi:10.13475/j.fzxb.20201001208

摘要 ( 243 )

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为提升墨滴在棉/聚酰胺织物表面的同色性、颜色性能及固色率,采用表面活性剂月桂酸二乙醇酰胺(LDEA)构建疏水体系对棉/聚酰胺织物进行阳离子改性。探究了改性体系中阳离子改性剂3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHPTAC)及LDEA质量分数对织物改性效果的影响,对不同工艺下改性织物表面的墨滴铺展面积、颜色性能及固色率进行测试,分析了改性前后织物的表面形貌、化学结构及电荷变化。结果表明:阳离子改性使墨滴在织物表面的铺展面积减小30%;相比水性体系,疏水体系中改性后织物表面墨滴的同色性及颜色性能均明显改善,其表观色深值提升2.7,棉与聚酰胺纤维的表观色深差值减小41%,且消除了墨滴表面的白点现象;改性剂已成功接枝在棉及聚酰胺纤维的表面,且疏水体系中改性剂在2种纤维中分布更为均匀。

民族织锦的主色提取方法

苗沛源, 方周倩, 孙婷, 金肖克, 祝成炎, 田伟

纺织学报. 2021, (09): 120-125. doi:10.13475/j.fzxb.20201102806

摘要 ( 395 )

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传统民族织锦色彩丰富,其独特的色彩搭配是设计师重要的设计灵感来源。为找到适合民族织锦的主色提取方法,使用不同方法提取民族织锦主色并进行分析。首先采用优化K-means算法、基于HLS色彩空间的色彩分层及使用Photoshop软件对民族织锦进行主色提取,构建8色或10色的主色卡,用提取的主色重构织锦图片;其次,对民族织锦主色卡从CIELAB、RGB色彩空间的角度对比分析;最后建立壮、黎、土家族织锦相应的主色卡。研究结果表明:Photoshop软件更适合用于民族织锦的主色提取;壮、黎、土家族在色彩的搭配使用上存在着一定的地域共性,均与我国传统的“五行正色”有关;Photoshop软件主色提取法可为设计师在色彩提取过程中提供参考与借鉴。

预处理对棉织物免烫整理效果的影响

程佩, 傅佳佳, 王蕾, 张建祥, 张凯, 高卫东

纺织学报. 2021, (09): 126-130. doi:10.13475/j.fzxb.20200102105

摘要 ( 256 )

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为提高棉织物的免烫效果,采用丝光、液氨、丝光—液氨以及液氨—丝光分别对漂白棉织物进行预处理,并对处理后织物进行潮交联整理,测试了织物的折皱回复性能和拉伸断裂性能,研究了不同预处理工艺对棉织物免烫整理效果的影响。结果表明:液氨处理可提升漂白织物的折皱回复性能和强力;液氨和丝光联合处理的工艺顺序影响处理后棉织物性能,“丝光—液氨”处理对织物折皱性能和强力的提升均高于“液氨—丝光”处理;液氨联合潮交联整理后织物折皱回复角最高,可达270.67°,其强力保留率为77.42%;“丝光—液氨”联合潮交联整理后织物强力保留率最高,可达82.97%,折皱回复角为266.17°;4种预处理联合潮交联可有效提升整理后织物强力保留率,同时达到较好免烫效果。

双氧水/抗坏血酸引发甲基丙烯酸甲酯接枝改性锦纶6织物及其性能

陈香香, 吴婷, 周伟涛, 孙洋洋, 杜姗, 张晓莉

纺织学报. 2021, (09): 131-136. doi:10.13475/j.fzxb.20201102106

摘要 ( 340 )

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针对长时间光照下锦纶6织物白度下降的问题,采用双氧水/抗坏血酸(H₂O₂/H₂A)引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝改性锦纶6,研究了接枝时间、接枝温度、引发剂质量分数和单体浓度对接枝率的影响,并对接枝改性前后织物的微观形貌、化学结构、白度和服用性能进行表征。结果表明:最佳接枝工艺为接枝温度70 ℃,接枝时间60 min,引发剂H₂O₂/H₂A质量分数30%,MMA浓度1.5 mol/L;接枝改性后锦纶6织物表面变得粗糙,附有小颗粒状物质;在紫外光下照射8 h后,接枝改性锦纶6织物的白度由未改性的58.6提高至70.53,表现出优良的耐光性能,且硬挺度由10.7增加至23.6,光滑度由71.7增加至80.3,可保持良好的服用性能。

连体服衣下间隙特征指标的确定及其在服装合体性评价中的应用

王诗潭, 汪秀花, 王云仪

纺织学报. 2021, (09): 137-143. doi:10.13475/j.fzxb.20201102208

摘要 ( 376 )

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为量化表征连体服与人体的空间关系并构建服装合体性的客观评价指标,利用三维人体扫描仪对7种姿势下的裸态人体和着装人体进行扫描。通过三维图像分析确定了受姿势影响的关键部位,并提取了22个衣下间隙指标。以主观合体度评分为标准,确定了9个衣下间隙特征指标,并对不同姿势下特征指标的变化规律进行了探讨。利用因子分析构建了基于衣下间隙特征指标的服装合体性综合评价方程。结果表明:构建的服装合体性评价方程的计算结果排序与主观合体度的评价结果排序一致,具有理想的评估效果;同站姿相比,抬臂和弯腰姿势显著降低了衣下间隙大小,裆长差下降高达64%,且姿势越复杂下降程度越明显;胸背部、臀裆部和腿部是影响连体服合体性的重点区域。

基于人体动态特征的三维服装虚拟试穿技术

黎博文, 王萍, 刘玉叶

纺织学报. 2021, (09): 144-149. doi:10.13475/j.fzxb.20201200406

摘要 ( 439 )

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针对人体个性化姿态的动态感知以及服装模型对人体姿态动作的跟踪匹配精度低的问题,提出了一种基于人体动态特征的三维服装骨骼点分层模型,区分躯干(整体)与四肢(局部)的运动特征,并融合了基于Kinect体感设备的人体围度数据;设计了整体-局部分解算法,分层控制三维服装骨骼模型对人体姿态动作的高精度跟踪。经真人虚拟试穿的测试结果表明:新方法的相对跟踪误差降低约10%,明显改善了虚拟服装对人体姿态的实时跟踪精度,提高了服装模型与真人体型的匹配精度,支持裙子、裤子、上衣等服装类型的复杂姿态(抬腿、弓步等)试穿场景。

基于四节点体温调节模型的睡眠系统舒适性预测

潘梦娇, 卢业虎, 王敏

纺织学报. 2021, (09): 150-155. doi:10.13475/j.fzxb.20201207206

摘要 ( 330 )

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为了优化设计人体睡眠系统,考虑了不同睡眠时期生理参数的差异性,建立并验证了睡眠状态下四节点体温调节模型,预测了核心温度和皮肤温度的变化,探讨了环境温度、被褥热阻及人体与被褥的接触面积3个因素对睡眠人体热舒适性的影响。研究结果表明:核心温度和皮肤温度均随环境温度的升高而上升,但在较低环境温度下处于非快速眼动时期的核心温度几乎不受环境温度的影响;被褥热阻对核心温度的影响不大,皮肤温度随被褥热阻的增大而上升;核心温度和皮肤温度均随人体与被褥接触面积的增大而上升,但核心温度受接触面积的影响较小。此研究结果将为高性能家用纺织品的开发提供科学的参考。

密绕线圈阵列结构对悬浮织针驱动性能的影响

李冬冬, 张成俊, 左小艳, 张弛, 朱里, 刘雅昆

纺织学报. 2021, (09): 156-162. doi:10.13475/j.fzxb.20201008907

摘要 ( 241 )

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为了改善织针的驱动性能,通过对密绕线圈阵列结构分析,确定悬浮织针的驱动结构,以提高空间磁场强度和悬浮织针驱动力;并根据毕奥-萨伐尔定律,推导密绕线圈阵列结构的电磁模型,分析计算不同密绕线圈结构及阵列方式在中心轴线上任意位置的磁感应强度,以及不同气隙高度下永磁织针的电磁驱动力;利用电磁仿真软件建立密绕线圈阵列结构驱动模型,得到单一式和阵列式密绕线圈结构对永磁织针所受电磁驱动力的数值曲线。最后通过搭建密绕线圈阵列驱动实验测试平台,对比仿真和实验结果。研究表明:圆柱形密绕线圈在永磁织针驱动系统中驱动性能更佳,且单组密绕线圈产生的驱动力大于多组阵列产生的驱动力。

基于模型预测的经编送经动态张力补偿系统设计

郑宝平, 蒋高明, 夏风林, 张爱军

纺织学报. 2021, (09): 163-169. doi:10.13475/j.fzxb.20201202807

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经编机编织过程中首先要实现控制经纱在1个横列内不同角度区域张力值的变化,才能达成纱线的动态张力补偿控制。为解决当前系统控制经轴送经量出现的纱线张力波动大,且无法精确到控制1个横列内不同角度纱线张力等缺陷,设计了一种基于模型预测的经编送经动态张力补偿系统。通过结合经编机成圈机构运动规律进行分析,设计出系统的硬件和软件平台,优化张力传感器选型,设计了电子凸轮规划曲线算法和模型预测控制算法,实现了纱线动态张力补偿控制。通过理论分析和实验测试,从反馈的纱线动态张力值曲线分析验证了该模型预测控制算法能够使纱线张力峰值降低至少56%以上。

纺织用抗菌材料及其应用研究进展

翟丽莎, 王宗垒, 周敬伊, 高冲, 陈凤翔, 徐卫林

纺织学报. 2021, (09): 170-179. doi:10.13475/j.fzxb.20201000910

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随着科技的快速进步和人民生活水平的显著提高,尤其是新冠肺炎在全球的进一步蔓延,人们对功能性抗菌纺织品提出了更高的要求。为了进一步促进抗菌纺织品的发展,总结了常见的抗菌材料及其抗菌机制,综述了抗菌整理剂在纺织领域中的应用研究进展,指出抗菌纺织品行业亟待解决的问题,并从抗菌整理剂的选择性和高效性、抗菌纺织品的安全性、服用性能和耐久性以及抗菌纺织品检测标准的滞后性和规范性等4个方面展望抗菌整理剂及抗菌纺织品未来发展方向,为抗菌纺织品的跨越式发展提供理论参考,以期推动功能性抗菌纺织品的转型升级。

基于高分子水凝胶的阻燃织物研究与应用进展

于志财, 刘金如, 何华玲, 马胜男, 姜会钰

纺织学报. 2021, (09): 180-186. doi:10.13475/j.fzxb.20200804707

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针对纺织品的易燃问题,基于高分子水凝胶三维网络体系的高吸水性,提出了将高分子水凝胶作为新型阻燃材料应用于纺织品领域的思路。阐述了水凝胶作为新型阻燃材料在灭火过程中吸热冷却、稀释气体和隔绝氧气的阻燃机制;结合相关文献探讨了水凝胶与纺织品相结合制备复合阻燃织物的新型整理技术,证明了基于水凝胶的阻燃复合织物可具备优异的阻燃与隔热性能。最后分析了水凝胶作为阻燃材料在纺织品热防护领域存在的挑战及机遇,认为提高水凝胶与织物的结合牢度、开发自愈合-阻燃水凝胶材料和多功能性阻燃水凝胶织物等是未来的研究方向。

气凝胶材料在消防服中的应用研究进展

蒋璐璐, 邓梦, 王云仪, 李俊

纺织学报. 2021, (09): 187-194. doi:10.13475/j.fzxb.20200800108

摘要 ( 817 )

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为了促进气凝胶材料在消防服领域的应用,提升消防服的综合服用性能,从而推动新型消防服的开发,评估了近年来气凝胶材料应用于消防服的优缺点。分析了气凝胶材料的热学性能,包括隔热性能和热稳定性;从作为涂层材料和直接嵌入多层织物系统2个方面,综述了其在消防服中的应用及研究现状,分析了气凝胶型消防服热防护性能和热湿舒适性能的优劣。最后归纳了气凝胶材料在应用过程中存在的问题,并展望了其未来的应用方向,指出热防护与热舒适的平衡、气凝胶力学性能和热稳定性的提升、气凝胶复合材料的开发与应用有望成为今后的研究趋势。

医用防护服的发展现状及趋势

柳洋, 夏兆鹏, 王亮, 范杰, 曾强, 刘雍

纺织学报. 2021, (09): 195-202. doi:10.13475/j.fzxb.20200800608

摘要 ( 1891 )

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后疫情时代,为了给医用防护服的生产、使用、科研攻关和标准制定提供指导,在阐述医用防护服发展历程的基础上,对当前医用防护服的生产流程、原材料和使用情况等进行总结;同时从可持续发展角度指出,医用防护服的发展方向应集中在分类使用、可重复、弃后可降解、安全舒适和智能化等方面。最后,从应用场景出发,针对当前医用防护服研究、生产和使用中存在的问题,提出应尽快对医用防护服的生产、使用和废弃处理进行分类,完善相关标准,提高战略储备,增强舒适性和穿着心理性研究等建议。

白昼之月

周科, 吴昌铭

纺织学报. 2021, (09): 203-203.

摘要 ( 454 )

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