纺织学报

具有细胞黏附反差特性的单层平行丝素蛋白纤维图案的制备及其性能

顾张弘, 姚响, 王锦思, 张耀鹏

纺织学报. 2022, (05): 1-6. doi:10.13475/j.fzxb.20211109306

摘要 ( 359 )

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针对在分析纤维自身特征对细胞行为的影响时各类背景黏附产生干扰的问题,首先将寡聚乙二醇硅烷化试剂接枝在玻片表面得到具有抗细胞黏附特征的基底材料,然后利用湿法纺丝技术在基底表面制备可细胞黏附的单层丝素蛋白(SF)平行纤维,最后利用聚二甲基硅氧烷将SF纤维两端固定于基底上制备得到单层平行纤维图案,分析了纤维图案中纤维的直径、纤维间距、表面形貌和结构组成等特性,并以L929成纤维细胞为例检验该单层平行纤维图案的细胞黏附反差功能。结果表明:单层平行纤维图案中不同直径的SF纤维具有类似的外观形貌和二级结构组成特征,L929成纤维细胞仅可黏附在纤维表面,而不会黏附到基底背景区域,展现出优秀的细胞黏附反差特性。

短纤纱经编织物生产关键技术研究进展

蒋高明, 程碧莲, 万爱兰, 李炳贤

纺织学报. 2022, (05): 7-11. doi:10.13475/j.fzxb.20211206706

摘要 ( 449 )

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针对短纤纱经编生产强力低、毛羽多、延伸小、捻度大以及成本高等问题,总结了短纤纱经编生产中的整经技术、高速生产技术、清洁生产技术、智能生产技术和全成形经编生产技术的发展及生产应用。通过梳理经编用短纤纱成纱质量要求,包括纱线断裂强度、表面毛羽和延伸性能等,进一步分析了短纤纱经编整经技术、短纤纱经编织造技术存在的问题和解决方法。通过介绍短纤纱经编产品在衬衫面料、内衣面料、裤料、蕾丝面料领域的应用现状以及生产情况,对短纤纱经编技术未来发展方向进行展望,指出了短纤纱经编生产技术将持续向特色化、高档化和功能化方向发展。

聚乳酸/聚酮共混纤维分散染料染色性能

陈鹏, 廖世豪, 沈兰萍, 王瑄, 王鹏

纺织学报. 2022, (05): 12-17. doi:10.13475/j.fzxb.20211206506

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为了改善聚乳酸(PLA)纤维的染色性能,采用分散蓝79对聚乳酸/聚酮(PLA/PK)共混纤维染色,探究了染色温度、时间、pH值等因素对染色性能的影响,分析了染色动力学与热力学行为。研究得出分散蓝79对PLA/PK共混纤维染色的优化工艺:染色温度为110 ℃,染色时间为40 min,pH值为5。结果表明:纤维染色K/S值随PLA/PK共混纤维中PK含量的增加而略有提升,共混纤维染色的耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度保持在3级以上;与纯PLA纤维相比,分散蓝79染料在PLA/PK共混纤维(4%PK)上的平衡吸附量增大,半染时间缩短,扩散系数增大,具有比聚乳酸更好的染色性能;通过拟合计算发现分散蓝79染料对纯PLA纤维、PLA/PK共混纤维(4%PK)的吸附等温线为Nernst与Langmuir复合型曲线。

涤/棉交织物一浴法轧染工艺

刘宇, 谢汝义, 宋亚伟, 齐元章, 王辉, 房宽峻

纺织学报. 2022, (05): 18-25. doi:10.13475/j.fzxb.20211109108

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针对涤/棉交织物染色工艺流程长,耗水耗能大,碳排放量和废水排放量高等问题,研究了涤/棉交织物分散/活性染料一浴两步法轧染工艺。通过分析分散/活性混合染液在不同pH值条件下的稳定性,探讨了焙烘温度、焙烘时间、染浴pH值、固色碱种类与质量浓度、汽蒸时间等对分散蓝79以及K型、KN型、M型活性染料染色效果的影响,并对一浴两步法轧染工艺和两浴两步法工艺产生的能耗进行计算和比较。结果表明:一浴两步法染色织物可以获得与传统染色工艺相同的颜色深度,耐摩擦色牢度以及耐皂洗色牢度可以达到4~5级;以分散蓝79和活性蓝19为例,相比于传统两浴两步法轧染,每染色1万m涤/棉交织物,一浴两步法轧染工艺可减少45.5%的水耗、20.9%的电能消耗、41.7%的热能消耗、40.6%的CO₂排放。

蓖麻油基紫外光固化水性涂料墨水制备及其印花性能

戚栋明, 樊高晴, 虞一浩, 符晔, 张艳, 陈智杰

纺织学报. 2022, (05): 26-31. doi:10.13475/j.fzxb.20211206006

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为解决传统涂料印花存在的手感和牢度难以兼顾的问题,以蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯、2,2-二羟甲基丁酸缩聚,再以季戊四醇三丙烯酸酯为封端剂,制得具有优异分散性、耐水性、黏结牢度的水性聚氨酯乳液,并在加入纳米颜料后制得蓖麻油基紫外光固化水性涂料墨水。研究并分析了蓖麻油含量对乳液粒径、固化胶膜性能、耐水性等的影响及原因。随后以涤纶平纹织物为代表,对比表征了蓖麻油基紫外光固化水性涂料墨水喷墨印花织物表面形貌和硬挺度、耐干湿摩擦色牢度等性能,结果表明,在最佳蓖麻油质量分数为42.1%时,喷墨印花织物具有良好的柔性和色牢度。

聚苯乙烯/铁-单宁酸配合物微球在棉织物上的结构生色

朱小威, 韦天琛, 李亦江, 邢铁玲, 陈国强

纺织学报. 2022, (05): 32-37. doi:10.13475/j.fzxb.20211206406

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针对目前基于多巴胺制备结构色织物的过程耗时及成本高的问题,采取单宁酸替代多巴胺快速实现结构色效果,制备了聚苯乙烯/铁-单宁酸配合物(PS/TA-Fe³⁺)微球,并通过重力沉积法在棉织物表面构建无规密堆积的非晶胶体阵列。采用马尔文纳米粒度分析仪、场发射电子显微镜、透射电子显微镜和显微角分辨光谱仪对聚苯乙烯(PS)微球、PS/TA-Fe³⁺微球和结构色织物进行了表征,探究了适宜的单宁酸和Fe³⁺用量,表征了结构色织物表面PS/TA-Fe³⁺微球的排列、结构生色效果及PS/TA-Fe³⁺涂层的结构稳定性。结果表明:当单宁酸用量为10%、单宁酸与Fe³⁺的量比为10:1时,制备的PS/TA-Fe³⁺微球粒径均匀、单分散性较好,结构色织物颜色柔和明亮,不具备角度依赖性,且具有良好的耐洗涤和耐摩擦性能。

高灵敏温感变色微胶囊的制备及其在智能纺织品上的应用

王成成, 龚筱丹, 王振, 马群旺, 张丽平, 付少海

纺织学报. 2022, (05): 38-42. doi:10.13475/j.fzxb.20211108105

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针对温度刺激响应变色微胶囊变色温度区间大和变色滞后严重的问题,将带有酰胺基团的荧烷染料与十六醇均匀混合,制备了快速响应二元温感变色复配物;采用溶剂挥发法制备了高灵敏温感变色微胶囊,并通过丝网印花技术将微胶囊整理到织物上制备了高灵敏温感变色智能纺织品,分析了高灵敏温感变色微胶囊的表观形貌、粒径、核壳结构、热学性能和芯材负载量;研究了智能纺织品的形貌特征和变色性能。结果表明:高灵敏温感变色微胶囊的粒径为1 μm,芯材负载量约为65%,耐热稳定性较好;制备的高灵敏温感变色智能纺织品颜色鲜艳,变色区间为40~42 ℃,升温与降温过程的变色滞后小于1 ℃,变色灵敏度高。

废旧棉与涤纶纺织品化学法循环再生利用的研究进展

陈龙, 周哲, 张军, 徐世美, 倪延朋

纺织学报. 2022, (05): 43-48. doi:10.13475/j.fzxb.20211201806

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针对我国废旧纺织品中棉和涤纶制品产量高、循环利用率低、高品质产品少等问题,介绍了化学法循环再生利用废旧棉、涤纶纺织品的方法,分析了废旧棉再生浆粕及其纤维制备技术和废旧涤纶纺织品解聚单体及其再聚合技术的现状。相关研究表明:目前已能采用低比例废旧棉再生浆粕与原生木浆混合的方式实现废旧棉再生Lyocell纤维的小规模生产;采用乙二醇醇解-甲醇酯交换技术可实现废旧涤纶纺织品化学法再生聚酯的万吨级规模生产,但仍存在技术难度大、生产成本高、回收利用率低、产品品质差,且面临“治废产废”程度有待进一步降低等难题;开发废旧棉、涤纶纺织品清洁再生与高值化利用技术是废旧纺织品循环利用的发展趋势。

废旧天然纤维纺织品回收利用现状及高值化利用策略

樊威, 刘红霞, 陆琳琳, 窦皓, 孙艳丽

纺织学报. 2022, (05): 49-56. doi:10.13475/j.fzxb.20220103408

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为了提高天然纤维废旧纺织品的回收利用率,减少环境污染和资源浪费;综述了天然纤维废旧纺织品的物理法、化学法、生物法和能量法等4种回收利用方法,阐述了各种方法的研究现状,并分析了其适合回收的纺织品类型和等级。研究认为:废旧纺织品材料组分复杂,再生产品结构与性能之间关系不明确、回收成本高、附加值低、接受程度差;指出未来应从废旧纺织品分拣识别技术、再生产品的构效关系、低成本回收技术、高值化策略和推广使用政策法规方面进行重点突破,以期推动天然纤维废旧纺织品的产业化步伐。

六次甲基四胺交联酚醛纤维的制备及其性能

赵波波, 王亮, 李敬毓, 万刚, 夏兆鹏, 刘雍

纺织学报. 2022, (05): 57-62. doi:10.13475/j.fzxb.20210500406

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针对在制备酚醛纤维过程中醛类交联剂对人体及环境危害较大的问题,采用六次甲基四胺(HMTA)作为交联剂在盐酸溶液中制备酚醛纤维,探讨了交联浴配比、升温速率、交联浴温度以及热处理温度对纤维力学性能、耐热性能的影响。结果表明:与初生纤维相比,交联酚醛纤维的力学性能、热稳定性均得到了较大改善;在盐酸和HMTA质量比为1.2:1,交联浴以15 ℃/h的升温速率升至120 ℃后恒温1.5 h条件下制得预交联酚醛纤维,然后于200 ℃真空氛围下处理2 h,得到的交联酚醛纤维的断裂强度为3.63 cN/dtex,断裂伸长率为7.7%,初始分解温度高达386 ℃,氮气氛围下900 ℃处理1 h后质量保留率为60.7%。本文提出的以HMTA为交联剂制备酚醛纤维的方法对建立酚醛纤维的绿色环保生产工艺路线具有指导意义。

纳米纤维膜润湿性对三明治结构复合过滤材料气液过滤性能的影响

陈锋, 姬忠礼, 于文瀚, 董伍强, 王倩琳, 王德国

纺织学报. 2022, (05): 63-69. doi:10.13475/j.fzxb.20210701908

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为提高纳米纤维膜的气液过滤性能,通过静电纺丝技术制备不同组分纳米纤维膜,与不同润湿性玻璃纤维基材组成三明治结构复合过滤材料,分析了纳米纤维膜润湿性对复合过滤材料气液过滤性能的影响以及玻璃纤维基材与纳米纤维膜间润湿性的作用关系。结果表明:亲油玻璃纤维基材与纳米纤维膜制备的复合过滤材料对亚微米液滴的过滤效率较原玻璃纤维基材升高11.9%,品质因子随纳米纤维膜润湿性增大而增大;疏油玻璃纤维基材与纳米纤维膜制备的复合过滤材料的稳态压降大幅上升,过滤效率增加明显,但对亚微米和微米级液滴的品质因子均降低,较原玻璃纤维基材分别下降57%和63%;复合过滤材料的过滤性能受基材润湿性影响,仅当背风基材侧亲油时添加纳米纤维膜可提高综合过滤性能。

聚合物熔体微分静电纺电场对射流的影响及其物理模型

陈明军, 李好义, 杨卫民

纺织学报. 2022, (05): 70-76. doi:10.13475/j.fzxb.20210404707

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为研究电场强度及接收装置材质对无针静电纺丝射流效率和射流分布均匀性的影响,在提出的熔体微分直线静电纺丝装置上,通过改变纺丝电压和接收装置材质,分析了喷头端最大电场强度和电离电荷对射流效率及均匀性的影响。结果表明:喷头端电场强度越大,射流效率越高,射流分布越均匀;当接收端的局部电压高于喷头端的电压时,电离离子宏观上表现出向喷头端运动,会抑制射流的形成;在高压收集端铺设电阻值为2.7×10⁵ Ω的纸,可以实现电离电荷的二次均匀分布,消除局部离子流引起的射流缺失现象;在接收装置上铺设电阻值大于1.0×10¹¹ Ω的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)会增加纺丝回流的电阻,导致电荷在PET上聚集,反作用削弱喷头端的电场强度,引起射流效率的降低。

电化学沉积锌电池MnO_x/碳纳米纤维膜自支撑正极的制备及其电化学特性

杨科, 闫俊, 肖勇, 徐晶, 陈磊, 刘雍

纺织学报. 2022, (05): 77-85. doi:10.13475/j.fzxb.20210504109

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为开发性能优越、制备工艺简单的可充电锌离子电池(ZIBs)正极材料,以静电纺纳米纤维膜为前驱体,经预氧化和高温炭化制备了碳纳米纤维膜(CNFs),并以CNFs为基底,结合电化学沉积法制备了具有皮芯结构的MnO_x/CNFs复合材料。探讨了不同电化学沉积时间对MnO_x/CNFs复合材料表面形貌、结构以及ZIBs循环充放稳定性和倍率性能等电化学性能的影响。结果表明:电化学沉积法使MnO_x活性材料与CNFs基底间界良好结合,减少了活性材料脱附,提高了二者的界面离子和电子传输能力;以沉积2 h的MnO_x/CNFs作为正极时,ZIBs在0.1 A/g电流密度下的比容量可达647.9 mA·h/g,且在0.5 A/g电流密度下循环充放电500次后仍能保持221.8 mA·h/g的比容量;经2 A/g电流密度循环充放电后在0.1 A/g电流密度下仍能恢复至初始比容量的94%,具有较好倍率性能。

功能化碳纳米管复合薄膜及其膜卷纱的电热性能

姚明远, 刘宁娟, 王嘉宁, 许福军, 刘玮

纺织学报. 2022, (05): 86-91. doi:10.13475/j.fzxb.20210606406

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碳纳米管(CNT)具有优异的电学性能,为了更好地将其应用于纺织品加热领域,采用加捻CNT薄膜的方法制备膜卷纱,并通过预喷涂导电聚合物聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐) (PEDOT:PSS)溶液的方式进一步优化CNT膜卷纱的电热性能;随后分析PEDOT:PSS喷涂浓度对CNT薄膜及其膜卷纱的结构和导电性能的影响,以及施加不同电压条件下CNT薄膜及其膜卷纱的温度变化。结果表明:随着PEDOT:PSS质量分数从0.01%增加至1.4%,所喷涂的CNT薄膜电导率由344.2 S/cm逐渐增大至668.9 S/cm;当PEDOT:PSS质量分数为0.07%时,所制备的CNT复合膜卷纱具有优异的电热性能,当在其两端施加电压时,温度可到达214 ℃,响应时间为5 s,发热温度是其未加捻薄膜的1.6倍,具有较好的应用潜力和开发价值。

回潮率对石英纤维纱织造前后力学性能的影响

余鹏举, 王黎黎, 张文奇, 刘洋, 李文斌

纺织学报. 2022, (05): 92-96. doi:10.13475/j.fzxb.20210700805

摘要 ( 386 )

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为研究导致石英纤维纱使用过程中强度下降的主要因素,对石英纤维纵、横截面及形貌进行表征,测试不同回潮率、不同线密度石英纤维纱织造前后拉伸断裂强度,分析织造过程中整经、开口、打纬等对其力学性能的影响,并探究浸润剂对石英纤维纱力学性能的影响。结果表明:石英纤维纱的拉伸断裂强度随回潮率增加而显著下降,其中95 tex石英纤维纱当回潮率为100%时比0%时拉伸强度降幅最大可达41%;95 tex石英纤维纱在1.0%回潮率织造后,其纤维拉伸强度下降高达60.94%;添加浸润剂对纤维纱强度有明显增强效果,390 tex石英纤维纱添加体积分数为100%浸润剂时,纱线强度增加17%;二氧化硅吸湿及浸润剂吸湿是导致石英纤维纱强度下降的主要原因。

基于图像光影重构的缎纹影光织物明度预测方法

郑雯洁, 张爱丹

纺织学报. 2022, (05): 97-103. doi:10.13475/j.fzxb.20210500207

摘要 ( 266 )

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为更准确获取缎纹影光组织织物的明度值,提出一种基于织物图像光影重构的明度预测方法。将织物图像分离为经纬图形层、阴影层和材质层,计算3层中不同因素的相对面积率,并赋予各图形面积以实际经纬纱线明度值,采用明度相加重构织物图像明度值,再将重构明度与织物实际测色数据进行拟合分析。选择经纬图形、投影和杂点面积率为自变量,建立经、纬两向加强织物的明度预测回归模型,并随机选取样本检验模型精确度。结果表明:经纬图形层重构明度与织物实测明度的接近度为0.15,依次增加阴影层和材质层明度,则接近度从0.76提升为0.89;模型预测的织物明度总体相对误差在±4%以内,预测结果可为影光组织织物设计提供参考。

色纺针织物紧密程度对颜色预测的影响

杨柳, 李羽佳, 张鑫, 何文婧, 童胜昊, 马磊, 张毅, 张瑞云

纺织学报. 2022, (05): 104-108. doi:10.13475/j.fzxb.20210505605

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为优化颜色预测模型,引入织物紧密程度常数,探究色纺针织物紧密程度对颜色预测的影响。采用红和蓝2种色纤维织造不同紧密程度的织物,选用常用的Stearns-Noechel模型为颜色预测模型,求解模型中的待定参数M时,以拟合色差最小时的M值为最优参数,对比引入常数前后的预测结果。结果表明:未引入织物紧密程度常数时,所得到的M值较引入常数后得到的M_p小;当织物组织相同时,随着织物紧密程度逐渐变小,M值变化很小(0.226 5~0.221 6),而M_p值却有逐渐增大的趋势(0.292 1~0.347 1);当弯纱深度一致时,M值随着织物紧密程度的增加,有变大的趋势,但M_p值变化趋势却不明显;引入织物紧密程度常数后,预测平均色差都更小。

远红外锦纶织物对乳腺肿瘤细胞增殖的影响

慕怡菲, 金子敏, 阎玉秀, 吴德昊, 周文龙, 陶建伟

纺织学报. 2022, (05): 109-115. doi:10.13475/j.fzxb.20210502907

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为探究远红外织物对乳腺肿瘤患者的辅助治疗效应,使用6种不同的远红外锦纶织物和普通锦纶织物对MCF7、Bcap37和MDA-MB-231 3种乳腺癌细胞进行辐射培养,对比分析了织物材料以及辐射时长对3种乳腺癌细胞增殖的影响。结果表明:不同远红外锦纶织物的远红外光发射率有所差异,其中茶叶碳锦纶的远红外光发射率在6种远红外织物中最强;6种远红外织物可不同程度地抑制MCF7和Bcap37 乳腺肿瘤细胞的增殖,对MDA-MB-231细胞也有抑制作用但不显著;随着远红外光辐射时长的延长,远红外锦纶织物的远红外光发射率越高,其抑制乳腺肿瘤细胞增殖的效果越显著,从细胞生物学角度说明远红外织物可抑制且不促进乳腺肿瘤细胞的增殖,为探究穿戴远红外织物作为乳腺癌患者的辅助治疗提供理论参考。

三维四向碳/碳预制件微孔板压实致密关键技术

梅宝龙, 董九志, 杨涛, 蒋秀明, 任洪庆

纺织学报. 2022, (05): 116-123. doi:10.13475/j.fzxb.20210505408

摘要 ( 295 )

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为解决手工编织三维四向碳/碳复合材料预制件层间致密不一致的问题,基于预制件成型技术,建立碳纤维铺放高度与纤维体积含量映射关系,设计等距密排微孔板并提出适用于微孔板的加工工艺;同时为保证预制件压实致密过程中纤维流动性好,采用纤维压缩理论,对等距密排微孔板结构进行优化以降低预制件孔隙率。基于位移-压力双闭环控制策略,研制数字化压实装置,实现预制件密度在线动态调控与无损压纱,保证层间密度一致。为验证压实致密关键技术可行性,进行等距密排微孔板压实实验并对预制件进行形貌观测,结果显示采用优化后等距密排微孔板压实的预制件均匀性更好,较优化前等距密排微孔板压实的预制件孔隙率降低50%。

功能化水刺粘胶纤维膜的制备及其在漆酶固定化中的应用

刘锁, 王雅倩, 魏安方, 赵磊, 凤权

纺织学报. 2022, (05): 124-129. doi:10.13475/j.fzxb.20210500806

摘要 ( 211 )

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针对现有材料对漆酶的负载率低,负载漆酶后重复使用性能差等缺点,以甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为单体,采用原子转移自由基聚合(ATRP)技术对工业化生产的水刺粘胶纤维膜进行改性处理,然后将改性后的水刺粘胶纤维膜 (即SV-poly(HEMA))进行Fe³⁺吸附,最后将吸附Fe³⁺后的SV-poly(HEMA)(即SV-poly(HEMA)- Fe(Ⅲ))作为配位法固定漆酶的载体,探究其对漆酶固定化的含量、活性、稳定性和重复使用性能,同时对纤维形貌和结构进行表征。结果表明:SV-poly(HEMA)-Fe(Ⅲ)对漆酶的固定化量达到132.9 mg/g;与自由漆酶相比,固定化漆酶对温度变化(20~70 ℃)表现出更强的抵抗力,对pH值(2.0~7.0)表现出更低的敏感性;将负载漆酶的SV-poly(HEMA)-Fe(Ⅲ)重复使用10次后,漆酶的活性依然保持在55%以上。

无卤氧化铁改性涤纶阻燃织物的制备及其性能

薛宝霞, 史依然, 张凤, 秦瑞红, 牛梅

纺织学报. 2022, (05): 130-135. doi:10.13475/j.fzxb.20201205406

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为达到涤纶织物的无卤、低烟、低毒阻燃,采用熔融纺丝法实现纳米氧化铁(Fe₂O₃)对涤纶的阻燃改性,并织制不同组织结构的Fe₂O₃改性涤纶织物,研究了织物组织结构与阻燃性能的关系。结果表明:改性涤纶平纹织物的综合阻燃性能较优异,与纯织物相比,点燃时间延长132.4%,续燃时间缩短,热释放速率下降30.1%,总热释放量下降19.7%,总产烟量减少43.5%,且烟释放速率减少44.1%;涤纶改性斜纹织物在抑制火焰蔓延方面作用明显,在织物厚度相同的情况下,织物组织系数越小,紧度越大,织物燃烧后易形成致密炭层结构,从而中断燃烧反应,发挥阻燃与抑烟的双重效应。

角质酶在涤纶织物表面改性中的应用

王艳萍, 陈晓倩, 夏伟, 傅佳佳, 高卫东, 王鸿博, ARTUR Cavaco-Paulo

纺织学报. 2022, (05): 136-142. doi:10.13475/j.fzxb.20210204807

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针对涤纶织物亲水性较差的问题,采用特异腐质霉(H.insolens)来源的角质酶对其表面进行改性。通过单因素变量试验对反应残液进行紫外光吸光度测试,确定角质酶处理涤纶织物的优化工艺条件:角质酶用量为100 U/mL,时间为72 h,pH值为8.5,温度为60 ℃。在此条件下,加入表面活性剂Trition X-100(为0.1%)能显著提高角质酶催化水解涤纶织物的产物释放量。测定了反应残液中产物的种类、处理前后织物的亲水性和染色性能,并对涤纶织物表面形貌以及表面化学成分进行表征,分析涤纶的酶法改性机制。结果表明:角质酶水解涤纶产物主要是单(对苯二甲酸-2-羟基乙酯)(MHET)和对苯二甲酸(TPA);角质酶处理后涤纶织物的接触角由93.4°降至83.1°;处理后织物的亚甲基蓝染色深度值显著增加。

基于二维照片的青年男性颈肩部形态分类与识别

张健, 徐凯忆, 赵崧灵, 顾冰菲

纺织学报. 2022, (05): 143-149. doi:10.13475/j.fzxb.20210506507

摘要 ( 586 )

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为探究青年男性颈肩部形态分类并实现基于照片的自动识别,首先通过三维人体扫描仪获取180名男大学生颈肩部的点云数据,测量了22个与男性颈肩部形态相关的特征参数;然后根据变异系数分析选取前倾角、背入角、肩斜角、颈肩宽比、颈横矢径比作为聚类分析变量,对颈肩部形态进行分类并总结判别规则;最后结合人体二维照片提取体型分类所需参数,构建了颈肩部形态自动识别系统。结果显示:青年男性颈肩部形态可分为落肩圆颈体、前倾圆颈体、宽颈直体3类,构建的形态自动识别系统的判别准确率达到93. 33%,说明本文方法可行且有效,可满足消费者个性化定制的需求。

大连地区老年女性体型分类研究

晋金迪, 姚彤, 王军, 孙见梅, 潘力

纺织学报. 2022, (05): 150-155. doi:10.13475/j.fzxb.20210508006

摘要 ( 322 )

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为深入了解大连地区老年女性体型特征,对老年女性体型进行科学的分类,采集大连地区60~80岁老年女性人体数据,通过主成分因子分析法、对比分析法和K-means动态聚类法分析了大连地区老年女性的体型特征,采用组合分类法实现体型的精确细分。研究发现:大连地区老年女性胸部和腰腹部凸出明显,手臂较长,老年女性体型主要分为正常型、矮胖型、高挑阔胸型、肥胖阔胸凸腹型4类;基于胸腰差和臀腰差组合,将老年女性体型划分为普通型、矮胖型、高挑阔胸型、肥胖阔胸凸腹型四大类,人群覆盖率达到96.57%;中间体的控制部位参考值为:身高160 cm、胸围97 cm、腰围86 cm、腹围95 cm、臀围97 cm、臂长52 cm、总肩宽40 cm。

服装企业包装订单分配排序优化模型及其快速非支配遗传算法求解

潘佳豪, 周其洪, 岑均豪, 李姝佳, 周申华

纺织学报. 2022, (05): 156-162. doi:10.13475/j.fzxb.20210504207

摘要 ( 198 )

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为解决纺织服装生产企业包装出货过程中在包装订单分配与排序时存在的分配方案不合理、拖期时间长等问题,在考虑包装线机器分配及机器调整时间约束的情况下,建立以最小化最大完成时间和拖期时间为目标函数的包装订单分配排序两目标优化数学模型,并采用基于参考点的快速非支配遗传算法对模型进行求解,然后对优化解进行解码输出优化方案。通过该模型与算法求解相关企业的具体算例,结果表明:该模型输出结果缩短了最大完成时间,有效地控制了拖期,几种优化方案的平均最大完成时间相较于按交货期优先规则的方案缩短了4.7%,且所有方案的总拖期均小于4 h。研究成果在提升纺织服装生产企业的包装出货效率方面具有良好的应用与推广价值。

基于机器视觉的细纱接头机器人纱线断头定位方法

周其洪, 彭轶, 岑均豪, 周申华, 李姝佳

纺织学报. 2022, (05): 163-169. doi:10.13475/j.fzxb.20210504407

摘要 ( 778 )

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为实现通过机器视觉方式对细纱接头机器人的纱线断头进行定位,并简化机械结构,根据断头纱线图像特点,提出针对纱线特征的识别与定位算法。利用工业相机采集纱线被吸入吸嘴的图像,通过改进灰度增强方法增大纱线特征与背景对比度,利用Canny算子进行边缘检测,最后通过划分上下感兴趣区域以及优化的霍夫直线检测获取纱线的图像特征并利用定位算法提取所需的位置信息。结果表明:本文算法提取的位置信息精度较高,坐标点误差为1.42像素,角度误差为0.60°;相较于传统检测算法,程序运行时间得到了缩短,识别时间在10^-1 s数量级上,实时性好;研究成果可应用于细纱接头机器人产品开发中。

纺织装备行星齿轮传动系统修形研究

莫帅, 刘志鹏, 罗炳睿, 岑国建, 徐家科, 高瀚君

纺织学报. 2022, (05): 170-177. doi:10.13475/j.fzxb.20210600108

摘要 ( 209 )

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为达到纺织装备用行星减速器高传动效率和低噪音等要求,构建行星减速器三维数字化样机,并以此基础对该减速器第二级行星齿轮传动系统进行接触分析和齿面修形研究。以齿轮传动误差、啮合刚度、齿面法向力为评价指标对行星齿轮进行修形分析,通过改变不同修形参数分析其对修形指标参数的影响,最终确定行星齿轮传动系统的最佳修形方案。研究表明:行星齿轮传动系统的传动误差峰峰值由未修形时的0.68 μm降为修形后的0.25 μm,降低了约63%;齿面法向力和轮齿啮合刚度不同程度减小,改善了行星齿轮啮入、啮出冲击,有效提高了行星齿轮传动系统的传动效率,对行星齿轮传动系统的减振降噪提供了参考。

静电纺丝和炭化法制备纳米纤维素储能材料研究进展

李琴, 李兴兴, 解芳芳, 周文龙, 陈恺宜, 刘宇清

纺织学报. 2022, (05): 178-184. doi:10.13475/j.fzxb.20201203207

摘要 ( 358 )

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为促进纳米纤维素材料在储能领域的应用,综述了以其为原料,采用静电纺丝和炭化技术以及2种方法结合制备用于电池和超级电容器等电极材料和隔膜材料的工艺。通过分析发现:静电纺纳米纤维素材料具有电化学性能优异、柔性较好等优点,可用作增强材料与导电材料复合使用;炭化处理纳米纤维素材料具有独特微孔结构,比表面积大等特点,其存在的形态主要有气凝胶、纳米纤维膜及薄膜等;重点分析了2种方法叠加制备纳米纤维素材料在储能领域应用中存在的问题;提出构建环保、形态结构多样的天然基材储能器件是未来的发展方向,指出静电纺丝和炭化制备纳米纤维素材料在柔性储能器件和小巧型移动端储能设备中具有较好应用前景。

纺织基柔性染料敏化太阳能电池的研究进展

韩宜君, 许君, 畅琪琪, 张诚

纺织学报. 2022, (05): 185-194. doi:10.13475/j.fzxb.20210301910

摘要 ( 306 )

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柔性染料敏化太阳能电池可为可穿戴设备解决供电问题并实现服装一体化,同时能减少能源消耗。为全面探究纺织基柔性染料敏化太阳能电池在纺织领域的应用前景,首先简述了染料敏化太阳能电池的发展现状、主要组成结构、工作机制和性能评价方法,重点介绍了柔性纤维状电池与纺织基底平面电池的研究进展;其次,通过分析电极制备与电池组装方式的特点,指出在当前纺织领域尚未解决的太阳能电池问题,同时总结了纺织基柔性染料敏化太阳能电池电解质与敏化染料的研究进展;最后指出电池电极、染料以及电解质的发展方向,并对纺织基柔性染料敏化太阳能电池的发展提出展望。

纺织品洗涤过程中纤维微塑料的形成因素分析

崔玉莲, 刘红

纺织学报. 2022, (05): 195-201. doi:10.13475/j.fzxb.20210300207

摘要 ( 380 )

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为明晰纺织品洗涤过程对纤维微塑料形成的影响,分析了目前纤维微塑料在纺织品生命周期中的来源及存在方式,综述了纤维种类、纱线结构、织物组织、后整理过程对纤维微塑料形成的影响,并结合洗衣机洗涤机制及洗涤参数对洗涤过程纤维微塑料形成机制进行分析。分析认为:从合成纤维纺织品中脱落的纤维微塑料是环境中微塑料来源之一,洗涤过程中摩擦力对衣物磨损较大,是造成纤维微塑料脱落的重要原因;展望了纺织行业纤维微塑料的未来研究目标,以期共同推进洗涤、烘干程序优化及过滤处理等相关技术的升级;未来研究应从多角度出发,加强环境优化和纺织领域的结合。

“红”之未来

罗娟

纺织学报. 2022, (05): 202-202.

摘要 ( 192 )

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