纺织学报

聚酰胺6基弹性纤维的制备及其结构与性能

杨汉彬, 张圣明, 吴宇豪, 王朝生, 王华平, 吉鹏, 杨建平, 张体健

纺织学报. 2023, (03): 1-10. doi:10.13475/j.fzxb.20211005610

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针对传统二元酸法制备聚酰胺6(PA6)基弹性体时不能灵活调整软硬段比例的问题,引入乙二醇辅助聚乙二醇(PEG)满足化学计量数平衡,以灵活调控PEG占比进行嵌段共聚。通过控制己内酰胺、己二酸和PEG的配比和相对分子质量制备不同软硬段比例与长度的PA6基弹性体,进一步对可纺性良好的弹性体进行熔融纺丝制备得到PA6基弹性纤维。探究了PA6基弹性体及纤维的热性能、晶型结构、力学性能和弹性性能与链结构之间的关系。结果表明:PA6基弹性体的晶型结构由PA6链段主导,随着PEG链段含量的增多,纤维的弹性回复率增大,但断裂强度与断裂伸长率下降;与PA6纤维相比,含有超过20%PEG的弹性纤维在定伸长超过10%的阶段中表现出更高的回弹性,弹性回复率提升最大达17.5%;系列PA6基弹性纤维中综合性能最优样品断裂强度达1.57 cN/dtex,断裂伸长率为106.89%,10%定伸长弹性回复率达94.3%。

环境友好聚己内酯基复合相变纤维膜的制备及其性能

张少月, 岳江昱, 杨家乐, 柴晓帅, 冯增国, 张爱英

纺织学报. 2023, (03): 11-18. doi:10.13475/j.fzxb.20220103808

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为实现聚已内酯(PCL)环境友好高分子材料在相变储能领域的应用,以PCL为壳层支撑材料,聚乙二醇(PEG)为核层相变材料,羟基化多壁碳纳米管(MWCNTs-OH)作为导热增强材料分散至核层溶液中,采用同轴静电纺丝法制备了PCL/PEG/MWCNTs-OH复合相变纤维膜,并对其结构和性能进行分析。结果表明:复合相变纤维表面光滑,具有较为完善的核-壳结构;复合相变纤维膜呈现较高的断裂应力和断裂应变,添加质量分数为4%的MWCNTs-OH时复合相变纤维膜的断裂应力为7.43 MPa,断裂应变为132.2%;核层中MWCNTs-OH的加入,提高了复合相变纤维膜的导热性能和热稳定性,而其相变温度和焓值则无明显变化,相变温度在38.85~39.35 ℃之间,略高于人体的正常温度,在储能调温生物医用材料领域具有潜在的应用价值。

磁控溅射银/锌改性聚苯乙烯/聚偏氟乙烯复合纤维膜的制备及其性能

陈萌, 何瑞东, 程怡昕, 李纪伟, 宁新, 王娜

纺织学报. 2023, (03): 19-27. doi:10.13475/j.fzxb.20211107609

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为制备得到兼具抗菌和紫外线防护性能的空气过滤材料,以聚苯乙烯(PS)和聚偏氟乙烯(PVDF)为原料,采用静电纺丝技术制备PS/PVDF纳米纤维膜,并在其正反两面分别磁控溅射银(Ag)和锌(Zn)纳米涂层得到PS/PVDF/Ag/Zn复合纤维膜,并对其微观形貌、元素组成、孔径分布、透气性、过滤性能、紫外线防护性能以及抗菌性能进行研究。结果表明:当溅射功率为60 W,溅射总时间为8 min时,所制得的复合纤维膜对300 nm NaCl气溶胶颗粒的过滤效率达到99.7%,压降为103 Pa,品质因子为0.056 Pa^-1;此外,该复合纤维膜的紫外线防护系数可达到702.5,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌带宽度分别为3.5和6.2 mm,表现出优异的紫外线防护性能和良好的抗菌性能。

热诱导熔接聚氨酯/聚二甲基硅氧烷防水透湿膜的制备及其性能优化

杨广鑫, 张庆乐, 李小超, 李思瑜, 陈辉, 程璐, 夏鑫

纺织学报. 2023, (03): 28-35. doi:10.13475/j.fzxb.20211100408

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为提高纳米纤维膜的防水、透湿和力学性能,在聚氨酯(PU)纺丝液中添加无氟疏水剂聚二甲基硅氧烷(PDMS),采用静电纺丝法制备静电纺PU/PDMS防水透湿膜,并在此基材上采用静电喷雾法沉积PU/PDMS微球制备静电喷雾PU/PDMS防水透湿膜;利用热诱导工艺分别对静电纺PU/PDMS和静电喷雾PU/PDMS防水透湿膜进行热处理改性,研究了热处理温度和时间对其形貌、孔径分布、防水性能、透气透湿性能及力学性能的影响,并对其影响机制进行分析。结果表明:静电喷雾PU/PDMS防水透湿膜的防水透湿性能优于静电纺PU/PDMS防水透湿膜,但经热处理后由于膜内部产生更多粘连,导致孔隙率降低,防水透湿性能出现下降;热处理后静电纺PU/PDMS防水透湿膜的孔径大大降低,并使其串珠结构向蛛网结构转化,防水性能和力学性能显著提升,当加热温度为100 ℃,加热时间为90 min时,其水接触角达到144.7°,透湿率为5 666.7 g/(m²·d),透气率为9.91 mm/s,断裂强度为17.9 MPa,断裂伸长率为210.7%。

电压对静电纺串珠纤维成形过程的影响

葛铖, 郑元生, 刘凯, 辛斌杰

纺织学报. 2023, (03): 36-41. doi:10.13475/j.fzxb.20220204006

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以聚苯乙烯为原材料,观察在不同电压条件下以及射流不同区域的串珠纤维,研究电压对串珠形态、纤维运动速度的影响以及串珠形态在射流过程中的演变。采用高速摄影,显微镜对射流过程以及纤维形态进行表征。运用有限元仿真软件对电场、串珠形貌和串珠纤维运动速度进行模拟,建立串珠模型。研究结果表明:纺丝电压增大,射流受到的拉伸作用更明显,串珠形态逐渐由近似圆形变为纺锤形,同时串珠的表面速度也随着电压的增大而增大,实验结果与仿真模拟结果一致;射流直线段并未出现串珠结构,串珠在鞭动区域逐步形成,同时,在越靠近接收装置的射流区域,串珠纤维受到的拉伸作用越明显。

Lyocell纤维性能表征及其对比分析

黄伟, 张嘉煜, 张东, 程春祖, 李婷, 吴伟

纺织学报. 2023, (03): 42-48. doi:10.13475/j.fzxb.20211006107

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为探究不同企业Lyocell纤维性能及产品质量差异,随机选取国内外9家不同企业的Lyocell纤维,对其表观形貌、力学性能、磨损性能、结晶度、取向度、并丝率等进行深入表征与对比分析。结果表明:国外企业生产的Lyocell纤维表观形貌规整且光滑,横切面呈圆形,其湿磨损值为8.76 s,结晶度为78.8%,原纤化程度较低,并丝率较低(2.591%),纤维断裂强度为3.91 cN/dtex,断裂伸长率为9.79%,纤维及成纱强力高、品质优异,在下游应用市场中具有较高的认可度;因工艺路线及后处理工艺的差异,国内企业生产的Lyocell纤维品质较国外的有一定差距,未来应在微观形貌、并丝率、光泽性、可纺性及品牌推广等方面继续优化,进一步提高其市场占有率。

混纺比对生物基锦纶56短纤/棉混纺纱力学性能的影响

吴佳庆, 王怡婷, 何欣欣, 郭亚飞, 郝新敏, 王迎, 宫玉梅

纺织学报. 2023, (03): 49-54. doi:10.13475/j.fzxb.20211100306

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针对新型生物基锦纶56的基础纺纱数据不足问题,制备了锦纶56短纤纯纺纱、纯棉纱及多种混纺比的锦纶56短纤/棉混纺纱,并分别测试了纤维、纯纺纱和混纺纱的拉伸力学性能,通过建立纤维模型和纯纺纱强度模型对混纺纱强度进行预测。结果表明:纯纺纱预测曲线上混纺纱最小强度点及整体趋势与试纺数据拟合度较好,通过纯纺纱模型可预测锦纶56短纤/棉混纺纱强度。以纤维模型为基础,利用纱线中纤维强度利用率对纤维模型进行修正,修正的纤维模型与纯纺纱模型预测结果相近,可省去纯纺纱试纺流程,快速完成混纺纱强度预测。

赛络纺棉/毛段彩纱结构及其性能

史晶晶, 杨恩龙

纺织学报. 2023, (03): 55-59. doi:10.13475/j.fzxb.20210908905

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针对环锭纺三罗拉和四罗拉法所纺段彩纱条干不匀的结果问题,采用同轴双后罗拉2组粗纱同锭位藕合等量喂入的方法纺制等线密度赛络纺棉/毛段彩纱,并对成纱的结构及性能进行了分析。纱线的纵向观测结果表明棉与毛的质量比差异越大,分段时间越长,纱线的段彩效果越明显;截面观测结果表明棉和毛纤维在纱中互相压紧并包缠形成类似于太极阴阳鱼的结构;分段中棉与毛质量比差异及纺纱分段时间增加时,纱线的断裂强度变小,CV值变大,但对有害毛羽数量影响不大。该纺纱方法使用天然的棉和毛纤维,既丰富了现有花式纱线的产品种类,也在对细纱机进行简单改装的条件下制得股线风格的毛型感段彩纱,符合绿色低碳循环发展的趋势。

阻燃腈纶/芳纶包芯纱的制备及其紫外光稳定性

吴俊雄, 尉霞, 罗璟娴, 闫姣儒, 吴磊

纺织学报. 2023, (03): 60-66. doi:10.13475/j.fzxb.20220803407

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针对芳纶紫外光稳定性差易发生光降解老化的问题,制备外包阻燃腈纶、芳纶为芯纱的包芯纱,用来阻断紫外线对芳纶的直接照射。设计芳纶/芳纶、阻燃腈纶/芳纶、腈氯纶/芳纶、阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶、阻燃腈纶/阻燃莫代尔/芳纶5种包芯纱,并以包芯纱为纬纱,芳纶为经纱织造织物,测试织物的紫外光老化性、舒适性及阻燃性。结果表明:与纯芳纶织物相比,阻燃腈纶/芳纶、阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶、阻燃腈纶/阻燃莫代尔/芳纶3种织物的紫外线防护系数分别提高25.8%、18.7%、20.8%,断裂强力分别下降23.1%、37.9%、27.0%,续燃时间分别延长0.9、0.2、0.2 s,阴燃时间分别延长0.3、0.4、0.7 s;老化前后纯芳纶、阻燃腈纶/芳纶、阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶、阻燃腈纶/阻燃莫代尔/芳纶4种织物断裂强力分别下降43.6%、5.9%、8.3%、9.1%;阻燃腈纶/芳纶织物的舒适性能下降,但阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶织物的舒适性有所提高;阻燃腈纶/阻燃粘胶/芳纶包芯纱的综合性能最佳,具有良好的紫外光稳定性、舒适性及阻燃性。

三维间隔空芯可变提花织物的织造工艺设计

周志芳, 周赳, 彭稀, 黄锦波

纺织学报. 2023, (03): 67-72. doi:10.13475/j.fzxb.20211107206

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为减少综框数量对三维机织物制备的限制,提高三维机织物结构和织造工艺的可设计性,提出一种空芯结构可变的三维间隔空芯提花织物的织造方法。对现有的电子提花织机进行改造,地组织经纱由2组综眼位置不同的综框控制,形成双梭口,纵向经纱由提花通丝控制,配合纹织CAD,在托杆的辅助下与上下地组织纬纱进行交织,调换托杆的运动方向时,与托杆相连的纵向经纱就会出现交叉,将2层地组织连成一体,完成三维间隔空芯提花织物的织造。与三维实芯机织物的强力测试对比结果表明,本文织造方法可在织物强力损伤较小的前提下,实现空芯结构可变的三维间隔织物的织造。

聚乙烯醇纳米纤维膜/罗纹空气层织物复合吸声材料的制备及其性能

周泠卉, 曾佩, 鲁瑶, 付少举

纺织学报. 2023, (03): 73-78. doi:10.13475/j.fzxb.20211002406

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为探究针织物基复合吸声材料在降低噪声方面的可应用性,通过制备聚乙烯醇纳米纤维膜与罗纹空气层织物复合材料,研究其吸声及其它基本性能,采用正交试验法对影响材料声学性能的因素进行分析,通过对实验数据进行极差分析,探究该材料可用于吸声的最佳参数。结果表明:复合材料吸声性能的影响因素从大到小依次为:覆膜情况、密度盘刻度、纱线种类;当密度盘刻度为2、毛/腈(50/50)混纺纱覆膜的情况下,复合材料的吸声效果达到最佳,平均吸声系数高于0.3,可用作吸声材料;聚乙烯醇纳米纤维膜的增加对织物吸声性能有很大改善;织物的吸声系数随着织物密度的增加而提高。

超高分子量聚乙烯织物/聚脲柔性复合材料的抗破片侵彻机制

刘东炎, 郑成燕, 王晓旭, 钱坤, 张典堂

纺织学报. 2023, (03): 79-87. doi:10.13475/j.fzxb.20220303809

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为研究平纹机织叠层和三维角联锁增强聚脲柔性复合材料的抗侵彻性能,以15 mm角联锁整体织物及叠层平纹织物(单层厚度0.39 mm,40层)为研究对象,通过表面喷涂聚脲制备2种不同织物结构的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)织物/聚脲柔性复合材料;采用1.1 g柱状楔形破碎片,开展了弹道侵彻实验,并获取了弹道极限速度和比吸能;在此基础上,借助超景深显微镜及计算机断层扫描仪,观察侵彻后UHMWPE织物/聚脲柔性复合材料的表面及内部损伤形貌,分析抗破片侵彻机制。研究结果表明:UHMWPE织物/聚脲柔性复合材料抗破片侵彻性能具有明显的织物结构效应;相较于同厚度的叠层平纹织物增强聚脲柔性复合材料,角联锁织物增强聚脲柔性复合材料的弹道极限速度提升了4.9%;对于未被穿透的UHMWPE织物/聚脲柔性复合材料,其被侵彻过程主要包括聚脲对破片的包裹、剪切冲塞和纤维拉伸断裂破坏;叠层平纹织物的主要失效模式为剪切冲塞、分层失效,角联锁织物主要为纤维拉伸变形、拉伸断裂破坏。

一体化机械编织食管覆膜支架的力学性能与编织参数关系

姜博宸, 王玥, 王富军, 林婧, 郭爱军, 王璐, 关国平

纺织学报. 2023, (03): 88-95. doi:10.13475/j.fzxb.20220702308

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运用一体化编织技术,通过调控镍钛合金丝直径、编织目数(PPI)和材料配比,制备了一系列一体化编织食管覆膜支架,探讨了以上编织工艺参数与食管覆膜支架之间的构效关系。结果表明:镍钛合金丝直径是影响食管覆膜支架径向压缩强力的主要参数。本文研究范围内,镍钛合金丝直径越大,覆膜支架的径向支撑性越好,但较大的镍钛合金丝直径会降低覆膜支架的柔顺性,故较合适的镍钛合金丝直径为0.20~0.22 mm。PPI对覆膜支架的径向支撑性和柔顺性影响较小,但仍可见PPI增大时,覆膜支架的径向压缩强力呈增大趋势,但当PPI为40时,覆膜支架弯曲时的直径减小率最大,故较优的PPI为35。材料配比本质上是指覆膜支架中镍钛合金丝的含量,材料配比大,镍钛合金丝的含量高,覆膜支架的径向压缩强力大,直径减小率小,然而,覆膜支架的弹性回直力增大,即柔顺性降低;因此,较合适的材料配比为1:3。

沤竹过程中细菌菌群的结构变化和作用

李宇, 傅佳佳, CAVACO-PAULO Artur, 王鸿博, 高卫东

纺织学报. 2023, (03): 96-103. doi:10.13475/j.fzxb.20211202308

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为缩短竹材生物脱胶时间,得到能够满足后道加工的工艺纤维(竹束),并提高成品质量,探索了温水沤竹过程中细菌菌群结构的演替规律及作用机制。采用高通量测序与传统可培养技术相结合的方法,确定了沤竹过程中的优势菌;并结合水沤过程中竹块的形态变化以及竹块与竹束的化学成分差异,分析了菌群在水沤脱胶过程中的作用。结果表明:竹材的水沤脱胶过程以木质素的降解为主,以竹粉为唯一碳源筛选得到的5 株菌株,在属水平上仅占总菌群的0.70%~3.21%,优势可培养菌种为黏质沙雷氏菌(Serratia marcescens)和枯草芽孢杆菌枯草亚种(Bacillus subtilis subsp. subtilis)。筛选获得的可培养菌种中缺少起发酵作用使竹块膨胀的菌种,因此,预处理-优势菌种复配的联合工艺可以作为一种提高竹脱胶效率的手段。

聚乳酸/聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)共混纤维的结构及其织物染色性能

钱红飞, KOBIR MD. Foysal, 陈龙, 李林祥, 方帅军

纺织学报. 2023, (03): 104-110. doi:10.13475/j.fzxb.20220202107

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聚乳酸(PLA)与聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)共混纺丝是改善聚乳酸(PLA)纤维的耐热性和柔韧性的方法之一。为了揭示共混纤维结构对其织物染色性能的影响规律,借助热重分析仪、差示扫描量热仪、X射线衍射仪等手段分别对共混纤维和PLA纤维的微结构和热性能进行分析。采用高、中、低温3类分散染料,对2类纤维织物的染色升温速率曲线、提升性和各项染色牢度等性能进行了比较。结果表明:共混纤维中PLA与PHBV两相分离,PLA相具有与PLA纤维相似的晶型结构,其结晶度较高,而PHBV相中形成较低的结晶;与PLA纤维相比,共混纤维的熔点较高,玻璃化温度稍低,因此其能在较低的温度下达到上染平衡;在相同的染色条件下,共混纤维织物的表观染色深度几乎是PLA织物的2倍;2类纤维织物的耐皂洗色牢度性能均不够理想。

儿茶素络合染料的制备及其对蚕丝织物的染色性能

齐迪, 丁洪, 王祥荣

纺织学报. 2023, (03): 111-118. doi:10.13475/j.fzxb.20220303008

摘要 ( 197 )

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为开发植物染料对纺织品染色的新方法,提高染色产品的色牢度,通过儿茶素与Fe²⁺的相互作用,制备了铁离子络合染料C-Fe。借助傅里叶变换红外光谱仪、紫外-可见光分光度计、扫描电镜能谱仪、X射线光电子能谱仪等手段对络合染料进行表征和分析,并考察了络合染料对蚕丝织物的染色性能。结果表明:铁离子成功与儿茶素络合,获得络合染料结构;络合染料C-Fe上染蚕丝织物的最佳工艺为染色温度90 ℃,pH值为4,保温续染60 min;络合染料染色的蚕丝织物耐日晒色牢度和耐摩擦色牢度均达到3级,耐汗渍色牢度和耐皂洗色牢度均在4级以上;染色后蚕丝织物的紫外线防护系数为72,显示出优异的防紫外线性能。

柞叶染料对柞蚕丝织物的染色及其吸附动力学研究

贾艳梅, 于学智

纺织学报. 2023, (03): 119-125. doi:10.13475/j.fzxb.20220102907

摘要 ( 204 )

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为有效利用废弃资源,制备生物基来源的功能性纺织品,采用柞树落叶为原料提取染料,探讨该染料对柞蚕丝的染色性能,测试了染色柞蚕丝织物的抗紫外线性能及染色牢度,研究了柞叶染料在柞蚕丝上的吸附动力学机制,对染色动力学曲线进行拟合并计算动力学参数。结果表明:柞叶染料在柞蚕丝上的提升性能良好,可以染得深浓色泽,且所测定各项色牢度均达到3级以上,最佳的染色条件为pH值3.0,在98 ℃下染色60 min;柞叶染料在柞蚕丝上的吸附动力学机制符合准二级动力学模型,随着染色温度升高,染料在纤维上的吸附速率常数及平衡吸附量均增大,半染时间缩短;染色织物具有抗紫外线性能,且其紫外线防护系数(UPF值)随着染料用量的增大而提高,当染料用量大于或等于7.5%(o.w.f)时,染色柞蚕丝织物的UPF值可达到40以上。

废食用油-水无盐体系活性染色棉织物的服用性能

齐浩彤, 张林森, 侯秀良, 徐荷澜

纺织学报. 2023, (03): 126-131. doi:10.13475/j.fzxb.20210504006

摘要 ( 166 )

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针对活性染料传统水相染色工艺会产生大量含有高浓度染料和盐的废水的现状,提出了一种新型废食用油-水两相活性染料染色体系。比较了在油水两相体系与传统水相体系中染色的棉织物在常规服用性能以及织物手感方面的差异。结果表明:传统水相染色棉织物的经纬向毛细高度均稍低于油水染色棉织物的经纬向毛细高度;2种染色织物的极限氧指数相近,约为18%,磨破次数也十分相近,分别为25±2和24±2;传统水相染色棉织物的经纬向缓弹回复角比油水染色棉织物的分别高17%与19%,前者受到外力时有更好的形状回复能力;在综合手感总指数方面,油水染色棉织物的0.58±0.2与传统水相染色棉织物的0.60±0.2相比,差异不大;油水两相溶剂染色体系染色得到的棉织物与传统水相染色体系相比有微小差异,但是大部分性能可达到行业标准。

基于色度测量的乾隆色谱色彩特征研究

苏淼, 周凯丽, 段怡婷, 鲁佳亮, 杨丽梅

纺织学报. 2023, (03): 132-138. doi:10.13475/j.fzxb.20211203107

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为了对清代丝绸文物的色彩有更加精确且科学的认知,通过CM700D测色计测量了乾隆色谱的色度参数,讨论了乾隆色谱受染料浓度影响而造成的色彩偏差情况以及乾隆色谱的稳定性,并在L^*a^*b^*空间分析其色度参数的分布规律。通过比较乾隆色谱与sRGB、Adobe RGB、CMYK的色域大小,分析了清代丝绸文物数字化时色彩还原的可能性。结果表明:染料浓度增加会使明度值下降,而彩度变化没有规律,不同色系的彩度受染料浓度影响不同;在本文研究的自然条件下,半年内乾隆色谱较为稳定;乾隆色谱中黄红色系颜色数量较多,a^*、b^*参数存在一个大致的范围,超出这个范围的颜色是清代染色技术难以达到的;乾隆色谱中部分高明度与高彩度的黄色超出sRGB、Adobe RGB、CMYK的色域,对于以这部分黄色为底色的清代丝绸文物建议以实物展出为主。

粘胶织物中烟酰胺的释放曲线及其模型拟合

朱维维, 龙家杰, 施楣梧

纺织学报. 2023, (03): 139-146. doi:10.13475/j.fzxb.20210911508

摘要 ( 191 )

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为将新兴的绿色、高效的超临界CO₂流体整理技术用于生物活性纺织品开发,提高服用类织物附加值,以生物活性药物烟酰胺为模型药物,粘胶织物为基材,利用超临界CO₂流体分别在不同温度、压力条件下制备负载有烟酰胺的生物活性粘胶织物,将其置于释放介质中,考察烟酰胺从粘胶织物中释放行为的影响因素。结果表明:烟酰胺从粘胶织物中的绝对释放量及绝对释放速率与其在粘胶织物上的负载量正相关;低流体温度(60 ℃)以及高流体压力(20 MPa)下制备的生物活性粘胶织物累积释放百分比及累积释放速率更低,释放平衡时分别接近87.6%、87.3%;烟酰胺从粘胶织物中的释放行为符合Korsmeyer-Peppas模型,其扩散以菲克扩散为主。

印染废水中聚乙烯醇浆料的高效去除及六价铬的协同还原

李方, 潘航, 章耀鹏, 马慧婕, 沈忱思

纺织学报. 2023, (03): 147-157. doi:10.13475/j.fzxb.20220904111

摘要 ( 252 )

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聚乙烯醇(PVA)是印染废水有机污染物的主要来源,同时含铬显影剂的使用导致部分印染废水含有六价铬(Cr(VI)),高浓度PVA及高毒性Cr(VI)的协同处理技术亟待突破。利用过硫酸盐热活化可引发聚合物发生自由基交联反应的特点,研究印染废水中PVA及Cr(VI)协同处理的方法。考察了过硫酸盐投加量、反应温度、初始pH值、Cr(VI)初始浓度等因素对二者去除效率的影响,借助X射线光电子能谱、凝胶渗透色谱等手段分析了反应沉淀物及剩余废水中残留物,探索了PVA及Cr(VI)的协同处理机制。结果表明:当过硫酸盐质量浓度为8.0 g/L、反应温度为70 ℃、废水pH值小于6时,模拟印染废水的化学需氧量去除率达91.9%,PVA去除率可达98.0%,Cr(VI)还原率为94.3%;过硫酸盐热活化引发PVA自由基交联及PVA的还原性是PVA高效沉淀及Cr(VI)有效还原的主要原因,此类浆料与重金属污染物的协同处理在印染废水方面具有一定的应用前景。

面向服装面料自动缝合的缝纫工艺参数建模

文嘉琪, 李新荣, 李兴兴, 吴柳波

纺织学报. 2023, (03): 158-167. doi:10.13475/j.fzxb.20220102410

摘要 ( 199 )

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为了解决缝纫中面料性能与缝纫加工工艺参数仅依靠技术工的经验完成匹配的问题,通过建立面料在缝纫过程中的多力场耦合模型智能选择缝纫加工工艺参数。以纬编织物为例,首先建立了织物单元的三维结构模型;其次分析了穿刺过程中织物组织与纱线间的抱合力对缝纫针的影响,并对面料在缝纫过程中的运动进行分析,创新性地建立了缝纫过程中基于面料力学性能的多力场耦合模型;然后建立了织物的有限元模型和缝纫针的几何模型,分析面料在缝纫过程中应力、应变的分布情况,得到面料在缝纫过程中因受外力作用而发生的形变并验证模型的正确性;最后搭建了协同自动缝纫实验平台进行实验验证数学多力场耦合模型的正确性。结果表明,该方法相比于工人凭借着经验完成缝纫可减少面料的形变和皱缩率,提高服装缝纫质量,为下一步服装面料自动缝合提供工艺参数,并为服装智能制造提供理论及技术参考。

复杂背景下人体轮廓及其参数提取

顾冰菲, 张健, 徐凯忆, 赵崧灵, 叶凡, 侯珏

纺织学报. 2023, (03): 168-175. doi:10.13475/j.fzxb.20220102308

摘要 ( 331 )

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针对基于人体照片的尺寸提取技术对照片拍摄场景限制的问题,提出利用整体嵌套边缘检测深度学习模型实现复杂背景下人体轮廓的提取并进行参数提取分析。以450张不同背景人体照片为原始图像数据集,通过人体轮廓标签图制作与数据增强手段建立了43 200张图片训练集,利用深度学习网络模型进行训练学习并构建最优边缘检测模型;最后选取40名样本作为验证对象,以13个人体比例、角度等参数作为验证参数,对人体轮廓提取值与三维点云测量值进行误差分析。结果表明,本文研究成果能够快速实现复杂背景下人体轮廓的自动提取,且人体轮廓提取值与三维点云测量值的角度参数误差小于2°,比例参数误差小于0.09,为非接触式二维测量技术的进一步研究提供理论依据和技术支撑。

基于多模态融合的个性化服装搭配推荐

刘军平, 张伏红, 胡新荣, 彭涛, 李丽, 朱强, 张俊杰

纺织学报. 2023, (03): 176-186. doi:10.13475/j.fzxb.20211106611

摘要 ( 447 )

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为提高服装的匹配度且实现高精度推荐,从而满足消费者对个性化服装搭配推荐的巨大需求,研究了从服装颜色到类别的高度非线性复杂属性交互,并以服装搭配的匹配度量化标准为基础,构建了单品潜在特征表示空间的嵌入模型,通过构建融合多模态信息的矩阵分解框架模型,进一步分析了现有多模态特征融合算法的不足,刻画了不同用户的服装风格偏好,通过特征提取、多模态特征融合、匹配度计算等手段建立个性化服装搭配方案。实验结果表明:该模型计算出的服装匹配度达到了0.81,相较于传统方法提高了1.25%,实现了更高准确度和推荐精度的个性化服装推荐。

冷环境下局部电加热对人体热反应的影响

张昭华, 陈雪, 倪军, 杨玉桐, 邹一凡

纺织学报. 2023, (03): 187-194. doi:10.13475/j.fzxb.20211109608

摘要 ( 191 )

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为探究冷环境下电加热服加热位置对人体热生理及心理的影响,利用碳纤维加热片分别对人体8个部位进行加热,探究局部热敏感性及热偏好的差异,并根据局部热敏感分区的结果进行两两组合加热,校验局部热敏感分区的科学性。结果表明:不同部位间的热敏感性与偏好加热温度存在显著差异,脚部对整体热感觉影响最大(影响因子为0.112),其次是背部(影响因子为0.082),四肢偏好加热温度高于躯干2.1~3.7 ℃;单部位加热时(除脚部)不能达到全身热舒适性,应采用组合加热,且组合加热脚部与背部效果最佳;从能耗角度分析,局部加热时应首先加热脚部,其次可组合加热胸腰、腹腰部位,加热需求更大时可组合加热背部与脚部。本文研究结果为局部电加热服的设计提供了理论参考。

基于跑步动作肌纤维主动力仿真的下肢皮肤形变表征

张龙琳, 石茜, 张敏, 周莉, 李新荣

纺织学报. 2023, (03): 195-200. doi:10.13475/j.fzxb.20211204306

摘要 ( 216 )

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为探究跑步运动时女性下肢肌肉、皮肤形变与服装运动功能性之间的关系,通过生物力学仿真系统对周期跑步运动人体下肢肌肉的肌纤维主动力进行分析,选取肌纤维主动力均值明显的肌肉,将其峰值所在的时间帧对应的动作作为关键帧动作,并使用手持式三维扫描仪对关键帧动作的下肢皮肤进行扫描;综合左右半身的皮肤形变情况,分析不同动作的下肢皮肤形变数据差异性,同时对比动静态人体模型展开的细分曲面。研究发现:臀围到中腿围区域的体后侧、臀围至大腿围区域的体前侧的变化幅度最大,膝关节附近区域变化幅度较大,其它区域变化不明显。本文研究可为相关裤装结构设计与研究提供参考。

静电纺纳米纤维在界面太阳能蒸汽转化应用中的研究进展

何满堂, 王黎明, 覃小红, 俞建勇

纺织学报. 2023, (03): 201-209. doi:10.13475/j.fzxb.20210700509

摘要 ( 240 )

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静电纺纳米纤维因其具有高比表面积、孔隙结构可控等优点而被用作界面太阳能蒸汽发生器基底,然而由于其力学性能不足、与光热材料的结合力差等限制了其长足发展。为此,介绍了静电纺纳米纤维的特点及其与光热材料结合的主要方式,包括表面修饰、共混纺丝、Janus纳米纤维膜以及三维纳米纤维气凝胶,对其原理、性能和工艺方法等进行系统性概述;并在此基础上展望了该研究领域的未来发展趋势,以探索静电纺纳米纤维在光热能源领域中广泛应用的方法。研究认为,加强静电纺纳米纤维与光热材料结合力并赋予其抗菌、自清洁等多功能性,是提高太阳能蒸汽发生器持久使用的一大方法,探寻简易的制备方法和开发低成本材料高性能太阳能蒸汽发生器是未来的发展重点。

3D生物打印制备组织工程支架的研究进展

王曙东, 马倩, 王可, 谷元慧

纺织学报. 2023, (03): 210-220. doi:10.13475/j.fzxb.20210705311

摘要 ( 307 )

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为进一步推动3D生物打印技术在组织工程支架领域的应用,从当前3D生物打印方法的优劣及相关材料的固化成形机制出发,详细综述了国内外3D生物打印制备组织工程支架的研究进展。针对3D生物打印技术,主要介绍了喷墨、挤出、激光辅助和立体光刻等技术的原理、过程和优缺点;针对3D生物打印材料,主要介绍了聚合物和生物陶瓷等材料的特性、固化成形机制和适应范围;针对3D生物打印应用,主要介绍了3D生物打印在血管、骨、耳、心脏等功能性组织构建中的最新研究进展,指出生物墨水的开发及临床应用是其未来的发展方向。为进一步推动组织工程用3D生物打印技术的发展提供理论与实践参考。

检测汗液用可穿戴电化学传感器的研究进展

唐丽琴, 李彦, 毛吉富, 汪军, 王璐

纺织学报. 2023, (03): 221-230. doi:10.13475/j.fzxb.20210901210

摘要 ( 335 )

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为探究可穿戴电化学传感器在分析汗液中常见的内源性分析物和外源性分析物方面的应用,首先介绍了汗液和电化学传感器的概念以及汗液传统提取方法和新型提取策略,详细分析了2种汗液提取方式的优势与不足。其次阐述了不同分析物和传感器基材材料的研究及其应用现状。从最基础的汗液收集和储备出发,总结了汗液中各种可能存在物质的电化学传感器的检测意义和构建策略,概述了从刚性可穿戴到柔性可穿戴电子设备的发展,并指出可穿戴电化学传感器在纺织行业中发展存在的问题以及对其在纺织行业中的未来发展方向进行了展望。

废旧纺织品循环经济的监督检验体系研究进展

韩非, 郎晨宏, 邱夷平

纺织学报. 2023, (03): 231-238. doi:10.13475/j.fzxb.20211111408

摘要 ( 252 )

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废旧纺织品循环经济的监督检验体系的建立,有助于稳定废旧纺织品的再制造产品品质,规范市场秩序,提高大众可信度,具有重要意义。为此,在深入分析废旧纺织品法制体系现状的基础上,借鉴国外经验提出进一步完善体系的策略,对标准化体系进行补充;阐述了废旧纺织品的检验检测技术的最新研究成果,主要包括红外光谱技术在分拣过程的应用以及再生纤维的定性鉴别分析;介绍了基于校服、军服以及工服3类服装品类的行业自治。研究认为法制体系、标准化体系以及社会监督三者是有机整体,指出加速全民环保意识的提高是促进废旧纺织品循环经济发展,并实现远程云自动化生产的关键。

青青园中葵

赵志军

纺织学报. 2023, (03): 239-239.

摘要 ( 173 )

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