纺织学报

低共熔溶剂剥离法制备丝素蛋白纳米原纤及其成膜性能

江淑宁, 杨海伟, 李长龙, 郑天亮, 王宗乾

纺织学报. 2025, (07): 1-9. doi:10.13475/j.fzxb.20241004601

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为深入探究丝素蛋白纳米原纤(SNF)的绿色高效提取工艺并得到高性能丝素蛋白(SF)膜材料,采用低共熔溶剂(DES)剥离SF纤维提取SNF,系统研究了DES剥离SF纤维的工艺调控,分析了剥离进程中SF纤维微观形貌和分子构象的变化规律,研究了DES剥离的作用机制,并对其微观形貌、化学结构和热稳定性能进行测试与表征。结果表明:氯化胆碱/尿素DES对SF纤维具有较强的剥离能力,在优化的工艺参数下,经超声波和离心处理可提取直径在20~107 nm区间分散稳定的SNF,且DES可回收,5次循环后的回收率在90%以上;DES主要破坏无定形区域的SF分子网络,导致SF纤维溶胀和松动,进而被剥离成纳米原纤,并保留了原有的β-折叠晶体结构;制备的SNF具有较高的透光率、紧密排列的纳米原纤网络结构,相比再生SF膜,其具有高断裂强度、高韧性和优良的热稳定性。

静电场协同构象羽绒/二氧化硅气凝胶保暖材料

张莎莎, 蔡牧航, 吕晓静, 胡丹, 刘娟, 吉星照, 曹根阳, 王浩娜

纺织学报. 2025, (07): 10-18. doi:10.13475/j.fzxb.20240802701

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针对传统防寒服装厚重臃肿的缺点,且为有效解决气凝胶粉末填充材料易团聚、掉粉的问题,基于羽绒和气凝胶粉末2种经典保暖材料,巧妙利用羽绒易静电和气凝胶粉末质轻的特点,开发保暖性能更优的复合保暖材料。借助扫描电子显微镜、织物保温仪和全自动缩水率实验机等研究了静电场下羽绒与气凝胶粉末的分散机制和保暖效率。结果表明:在静电场的作用下,样品内SiO₂气凝胶粉末均匀分散并吸附在绒丝上,相比于单一羽绒填充样品,气凝胶粉末替换部分羽绒后样品厚度由18 mm减少至11 mm,单位厚度克罗值提升了105.23%,证实羽绒与气凝胶粉末具有协同保暖效应。在轻薄型样品中,单一羽绒样品单位厚度克罗值为0.043 4 clo/mm,加入4.0 g的SiO₂气凝胶粉末后,保暖材料的单位厚度克罗值最高达0.056 1 clo/mm,提升了29.26%;在极寒型样品中,单一羽绒样品单位厚度克罗值为0.028 6 clo/mm,加入12.0 g SiO₂气凝胶粉末后,复合保暖材料的单位厚度克罗值高达0.039 7 clo/mm,提升了38.86%;复合保暖材料在水洗5次后质量损失仅有0.01 g,克罗值降低了0.02 clo,表现出优良的耐水洗性能。综合而言,与单一羽绒材料相比,羽绒/SiO₂气凝胶复合保暖材料可在保证同等保暖效果的情况下有效降低材料厚度。

芳纶纳米纤维/热塑性聚氨酯复合微孔膜与可呼吸覆膜织物制备及其性能

张利平, 郭羽晴, 丁博, 孙洁

纺织学报. 2025, (07): 19-27. doi:10.13475/j.fzxb.20240803401

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为探究芳纶纳米纤维(ANF)对热塑性聚氨酯(TPU)膜孔径结构的调节作用,采用非溶剂诱导相分离的方法改变芳纶纳米纤维在铸膜液中的含量,制备了ANF/TPU复合微孔膜系列样品,并对其微观物化结构、透气、透湿以及力学性能进行系统分析。结果表明:ANF的加入使得复合膜的孔径逐渐增大且泡壁上出现较多破孔,进而对膜的透气、透湿和力学性能均产生影响,当ANF质量分数为0.4% 时,复合膜具有优异的力学性能,强度和断裂伸长率分别为1.3 MPa、400%,相比纯TPU膜分别提高了66.7%、17.5%;当ANF质量分数为0.8%时,复合膜具有最高的透气率、透湿率,分别为2.95 mm/s和3 315 g/(m²·d),将此微孔膜与塔丝隆织物复合,制得的覆膜织物兼具良好的气体阻隔性、透湿性以及力学强度,用作户外运动面料具备防水透湿、防风保暖、热湿舒适的特点,具有较好的应用前景。

四硼酸钠/单宁酸交联对海藻酸钙纤维结构与性能的影响

朱雷, 李晓俊, 程春祖, 徐纪刚, 杜心宇

纺织学报. 2025, (07): 28-36. doi:10.13475/j.fzxb.20240805401

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为改善海藻酸钙(CA)纤维的耐盐性、耐洗涤性和力学性能,以单宁酸(TA)、四硼酸钠(STB)及其组合物为交联剂,通过浸渍法制备了不同种类交联剂的海藻酸钙纤维,借助红外光谱仪、X射线衍射仪、热重分析仪、扫描电子显微镜,并通过吸湿保湿性测试、耐盐耐洗涤性测试、力学性能测试等对纤维的结构和性能进行表征。结果表明:TA和STB均能够抑制纤维在含金属离子溶液中的钙钠离子交换,TA能够提高CA纤维的结晶度、增强分子间氢键作用,提高CA纤维的强度,STB能够提高CA纤维的断裂伸长和耐洗稳定性,通过TA和STB组合交联CA成功构建了硼酸盐共价键-单宁酸螯合作用-氢键协同交联网络,使得海藻酸钙纤维的断裂强度提升27.18%、断裂伸长率提升7.48%,经生理盐水和洗涤溶液处理后纤维的形貌和尺寸变化不大,其耐盐性和耐洗涤性能显著提高。

氧化锌-银/生物基聚酰胺56纳米纤维膜的制备及其抗菌性能

徐丽亚, 汪瑱, 杨鸿杰, 汪蔚

纺织学报. 2025, (07): 37-45. doi:10.13475/j.fzxb.20240803101

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为开发医疗卫生用生物基聚酰胺56(PA56)超细纤维及制品,将纳米氧化锌-银(ZnO-Ag)复合抗菌剂与PA56熔融共混,再经静电纺丝制得ZnO-Ag/PA56纳米纤维膜。采用透射电子显微镜和扫描电子显微镜对ZnO-Ag和ZnO-Ag/PA56复合纳米纤维膜的形貌结构进行表征,并对ZnO-Ag/PA56复合纳米纤维膜的抗菌性能、生物相容性、结晶性能、力学性能及亲水性能进行测试分析。结果表明:ZnO-Ag/PA56复合纳米纤维形态结构圆整,表面ZnO-Ag颗粒分布均匀,无明显团聚现象;随ZnO-Ag质量分数的增加,ZnO-Ag/PA56复合纳米纤维膜的结晶度、拉伸强度及亲水性提高,纤维平均直径减小;当ZnO-Ag质量分数为6%时,ZnO-Ag/PA56复合纳米纤维膜对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的抑菌率分别达到98.7%和89.3%,且具有良好的生物相容性,有望应用于医疗卫生领域。

阳离子可染聚对苯二甲酸丙二醇酯预取向丝的制备及其性能

刘宇祥, 乌婧, 徐锦龙, 谢锐敏, 王华平

纺织学报. 2025, (07): 46-52. doi:10.13475/j.fzxb.20240704401

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针对聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)纤维染色性不佳限制其在纤维方面应用的问题,采用PTT和阳离子可染聚对苯二甲酸丙二醇酯(CDPTT)为原料,通过高速熔融纺丝分别制备了PTT和CDPTT预取向丝(POY),研究了纺丝温度、纺丝速度、牵伸倍数对可纺性能、取向性能、结晶性能、力学性能、沸水收缩性能、染色性能的影响。结果表明:CDPTT切片在255 ℃具有良好的可纺性;随着纺丝速度的增大,纤维的结晶度增大、断裂强力增大、断裂伸长率减小;当纺丝速度为3 500 m/min时,CDPTT纤维的结晶度为19.19%,断裂强力为2.54 cN/dtex,断裂伸长率为18.41%;随着牵伸倍数的增加,CDPTT纤维的取向度增大、结晶度增大、沸水收缩率减小;当牵伸倍数为2.3时,CDPTT纤维的取向度为40.89%,结晶度为21.01%,断裂强力为3.45 cN/dtex,断裂伸长率为20.41%,沸水收缩率为17.08%;CDPTT纤维在低温常压条件下可以实现阳离子染料可染,在100 ℃下对2种阳离子染料的上染率和K/S值达到最大,分别为98.45%和99.68%、32.57和34.18,染色后CDPTT纤维的耐皂洗色牢度在4级以上,综合性能良好。

聚酰胺6/共聚酰胺偏心皮芯复合纤维的制备与性能

廖梦蝶, 肖汪洋, 李鸿鑫, 赵漫, 张须臻, 王秀华

纺织学报. 2025, (07): 53-61. doi:10.13475/j.fzxb.20240908501

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为研究牵伸倍数对聚酰胺6(PA6)/共聚酰胺(COPA)偏心皮芯复合纤维性能的影响,以PA6和COPA为原料,制得了PA6/COPA偏心皮芯复合预取向丝(POY),再通过实验室小型牵伸设备对初生纤维进行牵伸和热定形。借助差示扫描量热法、声速取向测定仪、广角二维X射线衍射仪、电子单纱强力机对纤维的结晶性能、取向性能、力学性能、收缩性能和卷曲性能进行测试与分析。结果表明:当热定形温度为160 ℃ 时,随着牵伸倍数的增加,PA6/COPA偏心皮芯复合纤维的结晶度、取向度均呈增长趋势,断裂强度由3.67 cN/dtex增加至4.63 cN/dtex,断裂伸长率由56.44% 降低至38.46%;当热处理温度一定时,随着牵伸倍数的增加,PA6/COPA偏心皮芯复合纤维的干热收缩率和湿热收缩率均呈增长趋势;当牵伸倍数一定时,随着热处理温度的升高,复合纤维的干热收缩率和湿热收缩率也均呈增长趋势;当湿热处理温度为120 ℃ 时,复合纤维表现出优异的卷曲形貌,当牵伸倍数从1.10增加至1.30时,复合纤维的卷曲数从 14个/(25 mm)增加至 21个/(25 mm)、卷曲率从 11.3% 增长至 13.81%、卷曲弹性率从 83.2% 增长至 88.52%。

混合精梳纤维卷投料比数学模型构建与应用

杨天琪, 任家智, 王旭真, 陈宇恒

纺织学报. 2025, (07): 62-68. doi:10.13475/j.fzxb.20240907001

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混纺精梳纱线中各种纤维混纺比的准确性影响纱线的品质、风格及纺纱成本。为提高多纤维混合精梳纱中各种纤维混纺比的准确性,根据精梳过程中纤维层喂入量、梳理过程中的落纤量及纤维网输出量的平衡关系,建立精梳机喂入纤维卷投料比的数学模型,可根据纤维设计混纺比及精梳过程中的落纤率计算纤维的投料比。为验证纤维卷中各种纤维投料比计算方法的正确性,设计涤纶/棉/粘胶混纺比为40∶30∶30,实测3种纤维单独精梳的落纤率,计算得到3种纤维的投料比,纺制3种纤维混合的精梳纱。提出“纱线截面纤维根数统计法”测定实际混纺比,利用显微镜对纱线截面内涤纶、棉、粘胶3种纤维的种类进行辨别,并统计、计算了3种纤维的实际混纺比。结果表明:混纺精梳纱线中涤纶、棉、粘胶3种纤维的实际混纺比与设计混纺比的差异率均小于5%,符合GB/T 29862—2013《纺织品纤维含量的标识》规定的控制范围;纱线截面纤维根数统计法检测实际混纺比的效率较传统物理检测方法提高46.7%。

基于质量分布法的棉集合体中纤维弯钩研究

楚祥婷, 高见, 章红豆, 陆惠文, 刘新金, 苏旭中

纺织学报. 2025, (07): 69-77. doi:10.13475/j.fzxb.20240402001

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为快速检测棉集合体内纤维弯钩状态,提高成纱质量,对棉纤维纺纱加工中制得的纤维集合体,包括棉条、粗纱、细纱,借助乌斯特棉纤维分析系统获取集合体前端、后端内的纤维长度分布,并将长度分布转化为质量分布,根据前后端质量分布的差值表征集合体内的纤维弯钩比例(弯钩指数N_MD)。将计算结果与示踪纤维法弯钩比例(弯钩指数N_TF)进行综合对比分析,结果表明:对于棉条,采用纤维质量分布方法计算得到的N_MD与采用示踪纤维法得到的N_TF的误差一般在6%以内;对于粗纱、细纱,二者的差异在2%以内;因此,通过纤维质量分布法在一定程度上可快速表征棉集合体内纤维弯钩,从而为批量化测试棉条与棉纱内在质量提供新途径。

多色彩热塑性聚氨酯/聚丙烯腈纳米纤维纱线的制备及其性能

林玉婷, 许仕林, 胡毅

纺织学报. 2025, (07): 78-86. doi:10.13475/j.fzxb.20241201701

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为拓展静电纺纳米纱线的应用,将聚丙烯腈以及热塑性聚氨酯作为聚合物主体,通过静电纺纱制备纳米纤维纱线。在纺丝液中添加阳离子染料,通过原液纺丝实现多色彩纳米纤维纱线的一步法制备。对聚合物比例、纺丝电压、接收器转速等纺丝工艺进行参数优化;选取传统商用氨纶和腈纶纱线与纳米纤维纱线的亲水性进行对比。通过密度泛函理论计算证实了染料与聚合物之间具有强静电吸附作用,并进行了色牢度测试。结果表明:在纺丝工艺为聚丙烯腈与热塑性聚氨酯质量比为2∶1,纺丝电压为8 kV,收集器转速为180 r/min,阳离子染料添加量为0%~4.17%时,纺丝过程最稳定,能够制备取向均匀、强力高、亲水性良好的纳米纤维纱线,且其耐摩擦色牢度和耐水洗色牢度均达到4~5级。

芯纱种类对聚丙烯腈纳米纤维导电包芯纱性能的影响

贾陈诺瓦, 张勇, 朱威岩, 刘赛, 唐宁

纺织学报. 2025, (07): 87-95. doi:10.13475/j.fzxb.20240903701

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为制备具有良好服用性能的纳米纤维导电包芯纱,以静电纺聚丙烯腈(PAN)纳米纤维作为包覆纤维,分别以涤纶纱、芳纶纱、涤纶-棉混纺纱为芯纱,制备3种PAN纳米纤维包芯纱,并利用吡咯原位聚合得到表面负载聚吡咯(PPy)的PAN纳米纤维导电包芯纱,综合比较分析了3种导电包芯纱的形貌结构、力学性能和电学性能的差别。结果表明:芯纱本体结构对导电包芯纱形貌和增重率均有影响,芯纱表面毛羽影响包覆纤维的贴合性,芯纱表面毛羽越少、刚性越弱,纳米纤维包覆越贴合;芯纱毛羽有助于导电包芯纱增重率的增加,相比于PAN纳米纤维/涤纶导电包芯纱(增重率39.29%),PAN纳米纤维/芳纶导电包芯纱和PAN纳米纤维/涤纶-棉导电包芯纱的增重率分别为53.49%和52.63%;此外,纳米纤维导电包芯纱的纱线断裂强力、断裂伸长率和电导率较原纱均有不同程度的提高,其中PAN纳米纤维/涤纶-棉导电包芯纱具有最大的电导率(293.39 mS/cm);在10%形变下循环拉伸2 000次后PAN纳米纤维导电包芯纱电信号输出相对稳定,表现出良好的电力学性能和循环耐用性。

负载MXene的棉/氨纶导电包芯纱制备及其传感性能

贾潞, 周苏秦, 郭龙灿, 刘淑强, 张瑜

纺织学报. 2025, (07): 96-102. doi:10.13475/j.fzxb.20240903401

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为提高导电材料与弹力纱线的结合牢度,采用亲水性良好的棉纤维和具有弹性的氨纶混纺制备包芯纱,利用浸轧法结合纱线改性技术将二维过渡金属碳/碳化物(MXene)包覆在棉/氨纶包芯纱上,得到可用于应变传感的负载MXene的棉/氨纶导电包芯纱。并对导电包芯纱的形貌和结构进行表征与分析,研究其力学性能、导电性能以及应变传感性能。结果表明,MXene以化学结合的方式对棉/氨纶包芯纱进行包覆,赋予纱线导电性,并提高其力学性能;捻度为133 捻/(10 cm)的导电包芯纱呈现出较好的可拉伸性及导电性(54 kΩ),同时具有良好的应变响应稳定性和灵敏性(灵敏度为28.1),可用于监测人体运动,在智能纺织品、人工智能等领域具有广阔的应用前景。

羊毛纱经编整经损伤及其有限元模拟

韩智慧, 万爱兰, 洪亮, 高丽忠, 夏风林

纺织学报. 2025, (07): 103-110. doi:10.13475/j.fzxb.20240705501

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为研究羊毛纱在经编整经过程中受到的损伤状况,以3种含有羊毛、羊绒和锦纶短纤维的紧密赛络纺纱线为原料,并以整经机为试验平台取样测试并进行研究分析。测试3种羊毛纱线整经前后的力学性能以及毛羽指数等,建立整经实测张力与纱线强力损失及质量损耗关系数学模型,分析并预测整经张力对其性能的影响,采用有限元建模模拟及验证整经张力和分纱筘、KFD纱线张力补偿制动器对羊毛纱的损伤情况。结果表明:3种纱线强力分别为163.9、153.6、95.8 cN,在经过4道分纱筘后分别下降了12.0%、10.7%、8.2%,由于纱线与各道分纱筘摩擦导致已有毛羽脱落与纱线表层纤维被抽拔同时发生,因此纱线毛羽指数无规律变化,但纱线质量下降。根据数学模型得出,当整经张力为20 cN,整经速度为300 m/min、张力辊孔位为第2孔位或在整经速度为400 m/min、张力辊孔位为第1孔位时,纱线质量和强力损失较小。对比有限元建模及测试数据得出当整经张力大于30 cN、伸长大于0.8%时会因毛羽集结、纱线纠缠等问题造成无法整经。对羊毛纱整经及经编顺利生产具有较好的理论参考和现实意义。

蚕丝/氨纶医用压力臂套服用性能评价

张逸飞, 万玥, 暨若云, 付少举, 王璐, 关国平

纺织学报. 2025, (07): 111-118. doi:10.13475/j.fzxb.20240900201

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为解决医用压力服装的舒适性问题,以天然蚕丝/氨纶包覆纱为原料,采用平针衬垫(衬垫比为1∶3)结构,通过调整不同衬垫纱初始模量(0.4~0.6 cN/tex)、地纱芯纱线密度(4.44、6.11、7.78 tex)和喂纱张力分级(2~4级)等针织参数,制备无缝医用压力臂套。通过分析压力臂套的力学性能,对比筛选最优的制样参数,并与商用产品进行对比,探讨各制样参数对压力臂套舒适性和服装压的影响。结果表明:在力学性能方面,所制样品的弹性回复率最高可达87%,应力松弛率可低于8%,且在模拟23 h/d穿戴条件的循环载荷测试中,力学强度衰减较商用产品降低51%;在舒适性方面,样品17的透气率达到(371.892±18.80) L/(m²·s),样品6的综合导湿性能评分达到4分。此外,压力臂套样品17的抗静电性能评级达到较优秀以上。在服装压测试中,所制样品满足医用压力服装不同等级的压缩需求。

经纬编交织物数字化设计及其三维仿真

顾文敏, 蒋高明, 赵俊杰, 李炳贤

纺织学报. 2025, (07): 119-127. doi:10.13475/j.fzxb.20240705601

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为深入探究经纬编交织物的线圈几何结构及其在织物中的排列规律,首先,建立了花型图矩阵模型,通过矩阵元素的取值区间表示不同类型的线圈组合;其次,构建了经纱和纬纱颜色矩阵模型,用于记录纱线的色彩变化;然后,提出了线圈类型矩阵模型,精确描述了不同路径经编线圈在正反面的排列情况。在此基础上,针对经编和纬编线圈的几何特征,建立了线圈三维模型,并根据花型图矩阵信息调整线圈型值点的位置,实现了经纬编交织物的数字化设计和三维仿真。仿真结果表明,所提出的模型能够有效描述经纬几何组织的几何结构,为后续织物设计及生产提供了组织结构设计优化、生产效率和质量控制水平提升的理论参考。

三维机织复合材料T型接头的拉伸性能

张一帆, 安柳絮, 闫英杰, 邹齐, 刘晓志, 郭俊华, 陈利

纺织学报. 2025, (07): 128-135. doi:10.13475/j.fzxb.20241004101

摘要 ( 102 )

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为研究不同交织结构对三维机织复合材料T型接头拉伸性能的影响,设计了不同织物结构以及不同连接方式的复合材料T型接头,并采用树脂传递模塑(RTM)成型工艺复合成型。采用拉伸试验结合非接触全场应变测量系统研究了复合材料T型结构的宏观力学行为,利用Micro-CT技术阐明其失效机制,并细致讨论了不同织物结构和不同连接方式对复合材料T型接头拉伸性能的影响规律。结果表明:交叉连接试样的拉伸强度相比于分叉连接试样提高了12.46%,交叉引入的纬纱可以抵抗拉伸载荷在连接处产生的剪切作用,能有效提高复合材料T型接头的损伤容限;多层多向复合材料T型接头的拉伸强度相比于层联机织复合材料T型接头提升了98.46%,多层多向结构由于±45°斜向纱的引入改善了试样在连接处的应力分布,能有效提高复合材料T型接头底板的抗剪切性能。

废旧棉织物破碎加工过程的建模与仿真

王子涵, 李勇, 陈晓川, 汪军, 梁凌杰

纺织学报. 2025, (07): 136-143. doi:10.13475/j.fzxb.20240401101

摘要 ( 86 )

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为研究机械法回收废旧纺织品过程中纤维的受力变化情况,以提高回收效率,在已有的机织物宏观模型的基础上,建立了由纤维集合体组成的细观模型。模型中增加了捻度参数,并考虑了捻度对弹性模量的影响。利用Abaqus对宏观模型和细观模型进行破碎加工过程的仿真,设计了相关实验来验证模型的有效性。同时仿真了锯齿在不同转速以及不同捻度下的受力情况。结果表明:锯齿转速不宜过大也不宜过小,过大会导致多余功率的浪费,过小不足以实现完全破碎棉织物,在本文模型中,转速至少大于或等于573 r/min(60 rad/s)。当捻度在60~80 捻/(10 cm)之间,随着捻度的减小,锯齿受力的最大值也减小。最后,分析了细观模型的优点,细化了宏观模型的结构,可以描述捻度的变化情况,且没有产生尺寸过小的网格以及复杂的接触,减小了仿真的时间成本。

基于流行色的织物花型图案色彩迁移方法

王建辉, 张华熊, 金耀, 刘志

纺织学报. 2025, (07): 144-153. doi:10.13475/j.fzxb.20241105601

摘要 ( 134 )

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针对传统织物花型图案设计效率低、成本高、种类单一等问题,提出了一种高效、智能化的基于流行色的花型图案色彩迁移方法。首先根据流行色趋势和色彩理论,通过当前流行色生成兼顾花型图案设计特征的流行色调色盘。然后利用K-means聚类算法,结合生成的流行色调色盘与不同类型的花型图案,构建流行色花型图案数据集。最后设计了色彩迁移模型,对CycleGAN模型进行网络架构优化,引入了边缘保持损失函数和色彩感知损失函数,优化了色彩迁移模型对纹理细节的捕捉能力和色彩真实性的保持效果;同时在模型训练过程中加入椒盐噪声,进一步提升了模型的稳健性。实验结果表明:生成的流行色调色盘在问卷调查中得票率为67.36%,显著高于传统调色盘;生成的色彩迁移图的结构相似性指数和峰值信噪比分别为29.714和0.911,显著高于其它色彩迁移方法。本文提出的色彩迁移方法为织物花型图案的智能化设计提供了一种高效方案,有助于推动纺织服装产业的数字化转型。

接触式预烘对纯棉针织物平幅染色预烘效率及色差的影响

张涣东, 纪柏林, 钟毅, 徐红, 毛志平

纺织学报. 2025, (07): 154-159. doi:10.13475/j.fzxb.20250202201

摘要 ( 98 )

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针对纯棉针织物在平幅连续染色过程中采用接触式预烘易导致染料泳移产生色差的问题,探究了预烘温度、无机盐质量浓度、染料质量浓度、染料类型对织物接触式预烘效率的影响,确定了最佳预烘条件;进一步探究了织物单面/双面接触热源和热风辅助对织物正反面色差的影响;基于实验室结果在工厂进行了中试验证实验。实验结果表明:最佳预烘温度为70 ℃;硫酸钠在织物预烘过程中具有保水作用,有利于减少染料泳移从而降低织物色差;所用染料质量浓度和染料类型对织物预烘效率无影响;染料质量浓度在10~50 g/L时,织物双面接触热源有利于水分均匀散失从而减小织物色差;染料质量浓度为10、20 g/L时,不论单面还是双面接触热源,采用热风辅助均有利于减小织物色差,但染料质量浓度为30、40、50 g/L时,采用热风辅助会增加织物色差。中试结果表明,染色织物色差小于1,满足实际生产要求。

双模式热管理功能性纺织品的制备及其性能

陈廷彬, 蒋鑫, 毛海力, 王成成, 张丽平

纺织学报. 2025, (07): 160-168. doi:10.13475/j.fzxb.20241006401

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鉴于环境温度变化的动态性以及不可预测性,热管理纺织品单向的热调节方式难以全面适应人体不同时段对温度调节的复杂需求。针对该问题,将纳米二氧化钛(TiO₂)微粒均匀分散于聚偏氟乙烯溶液中,采用涂层法涂覆于棉织物的一面,再将二维过渡金属碳化物/碳氮化物MXene(Ti₃C₂T_x)通过喷涂工艺整理到织物的另一面,制备了“三明治”结构的双模式热管理织物,研究并分析了双模式热管理织物的表观形貌、制冷和制热性能及其作用原理。结果表明:该双模式热管理织物在日光下照射1 h,制冷面平均降温3.9 ℃、制热面平均升温11.8 ℃,且在6 V电压驱动下自加热至80 ℃,能够满足人体在不同环境下的舒适度调控需求;在实际户外热红外成像测试中,晴天条件下,制冷面温度比棉织物低0.9 ℃,制热面温度比棉织物高5.1 ℃,证明了该双模式热管理织物在户外场景下集辐射制冷、辐射制热功能于一体,为实现全天候动态热舒适调控提供了更灵活、可持续的解决方案。

柔性多孔超疏水电极的制备及其防雾性能

丁亚茹, 张豪杰, 刘让同, 王一帆, 王晶晶

纺织学报. 2025, (07): 169-176. doi:10.13475/j.fzxb.20240800901

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为抵御外环境中小液滴(雾)对多孔电极材料的浸润作用以及雾滴凝聚所产生的长期电信号干扰,采用涂层法在多孔聚氨酯海绵(PU)上构筑炭黑(CB)导电层,制备柔性多孔电极;再对柔性电极用十八烷基三甲氧基硅烷(OTMS)进行疏水化处理,制得柔性多孔超疏水电极,研究了电极的表面形态、浸润性能及表面温度对材料电响应性能的影响规律。结果表明:CB和OTMS能够均匀负载到PU海绵上制备柔性多孔超疏水电极;该电极表面的水接触角为152.5°,滚动角为6.2°,展现出良好的超疏水性能,且OTMS涂层对电极的电性能几乎不影响;电极作为压力传感器展现出较高的灵敏度、较快的响应时间及良好的响应稳定性;另外电加热能够增强OTMS涂层对雾滴凝聚的抵御能力;因此,在OTMS涂层、多孔结构与电热效应协同作用下,该电极在600 s内实现了精准的压力信号响应。柔性多孔导电材料作为压力响应器件,在高湿度的环境中,实现了持久的抗干扰能力,拓宽了其在可穿戴设备中的应用。

面向青年男性裤装的下身围度预测方法

宋炜, 李新荣, 冯文倩, 李兴兴, 卫聪

纺织学报. 2025, (07): 177-185. doi:10.13475/j.fzxb.20250106801

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人体测量是服装生产的首要步骤,其中人体下身围度对精度要求较高且难测量。为解决人体下身围度预测方法精度不佳的问题,针对18~23岁青年男性群体,以腰围、臀围、大腿围、膝围及小腿围共5个围度尺寸为例,提出面向青年男性裤装的人体各部位自适应围度预测方法。首先,自建数据集并进行关联性分析;其次,对与各自变量参数有强线性关系且拟合度高的腰围、臀围及大腿围建立线性回归预测模型;对线性回归模型拟合度不足的小腿围、与各参数具有弱线性关系的膝围,提出将鲸鱼优化算法优化后的随机森林模型(WOA-RF)与线性回归模型结合的方法,分别建立小腿围与膝围的预测模型;最后,对各部位预测模型进行试验验证。结果显示,本文方法预测的腰围、臀围、大腿围、膝围、小腿围的准确率分别为98.56%、98.91%、97.80%、97.80%、97.89%,满足服装企业生产要求。本文研究实现了对男性裤装制造所需下身不同部位的围度预测,可为二维非接触式人体测量系统的建立提供数据支撑。

马面裙坠感指数及结构解析

杨子田, 王诗琪, 雷梦洁

纺织学报. 2025, (07): 186-192. doi:10.13475/j.fzxb.20241002801

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为更直观地理解马面裙穿着舒适性并量化表征其因复杂结构和厚重面料产生的下坠感,提出“坠感指数”这个概念,通过系统性研究揭示其与马面裙结构设计参数的关系。首先,定义了坠感指数物理意义与计算方法,通过坠感指数,进一步分析了马面裙总面积与下坠感之间的关系;其次,对马面裙的结构和主要设计参数进行详细解析;最后,基于900组马面裙结构实验数据,通过Pearson相关分析和多元线性回归法建立了结构设计参数与坠感指数的数学模型,通过残差分析与拟合优度检验验证模型的可靠性。结果表明:马面裙的裙门宽对下坠感的影响较小,且与坠感指数无线性相关关系,而马面裙裙长、腰围、对褶数和单褶量均对马面裙的下坠感呈正相关,其中单褶量对马面裙下坠感的影响最为显著。

基于三维虚拟模特转换的女士连体长裤参数化纸样生成

陈晓真, 吴莹, 杨叶, 鲁礼豪

纺织学报. 2025, (07): 193-201. doi:10.13475/j.fzxb.20240805001

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面对合体纸样要求高、定制流程繁琐等问题,提出一种基于三维建模软件和参数化设计的个性化合体纸样快速生成方法。以连体长裤为例,针对其着装不合体、合体度差等问题,首先对1名女性进行非接触式三维人体扫描,获得全方位数据信息和人体模型,平滑补洞处理后,结合CLO3D虚拟模特转换功能,将其转换为可调整的个性化人体模特。其次,基于转换后的模特获取契合人体体型的基础纸样,然后利用AutoCAD的参数化功能构建连体长裤参数化结构约束模型。在此过程中,通过调整原始用户参数,将适量的松量有效分布于纸样中,以使其能够满足实际穿着的需要。结果表明,所提纸样生成方法稳定快速;真实试穿评价和虚拟压力仿真结果显示以个性化人体体型为基础构建的参数纸样,穿着舒适效果好;相比其它参数化生成方法,从三维视角出发,为合体服装纸样生成提供了一种新的方法。

集太阳能与电磁能量收集的人体可穿戴纳电网系统设计

吴雪杨, 徐启程, 单英浩, 林孝武, 刘晨铭

纺织学报. 2025, (07): 202-208. doi:10.13475/j.fzxb.20241204401

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目前在可穿戴设备能量系统设计中,其能量来源主要依靠化学电池或外部电源,为解决可穿戴等设备供电环节中存在的供应能量少、充电不便利以及无法长时间自主供电等问题,集成了高效的可折叠太阳能电池与电磁能量收集装置,并利用SY3511芯片设计电能变换电路,研发了一种集成太阳能与电磁能量收集装置的人体可穿戴纳电网系统。最后,在光照充足及人体正常运动的条件下通过测试人员穿着配备有纳电网系统的测试服进行太阳能与电磁能能量收集的性能测试。研究结果表明:太阳能收集装置在白天光照正常时能实现200 mW左右的电能输出,电磁能量收集装置在人体活动时能够产生5 V左右的电压对储能电池进行充电,整个系统在天气晴朗时对锂电池充电约1.5 h后,使其电压从0.6 V左右升至3.7 V,达到对外部设备供电的条件。最后,验证了所设计的可穿戴供电系统能够实现对手机等电子设备的稳定持久充电。

基于热电制冷技术的管道式通风服研发与测评

刘颖慧, 张昭华, 杨艺文

纺织学报. 2025, (07): 209-216. doi:10.13475/j.fzxb.20250102101

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为避免高温危害,改善高温环境下人体热舒适性,降低建筑能耗,研制了一款管道式热电制冷通风服,并进行了人体着装试验和暖体假人试验。在温度为35 ℃、相对湿度为70%的人工气候舱内,6位受试者分别穿着普通工作服和热电制冷通风服进行对照试验,记录受试者的生理参数和主观感觉;另外进行了暖体假人试验,测试热电制冷通风服的冷却功率。结果表明:穿着热电制冷通风服使得人体的平均皮肤温度和后背皮肤温度分别下降了0.4和0.71 ℃,核心温度显著降低,热感觉、湿感觉和热舒适度均显著改善;通风服在2 h持续冷却时间内提供的有效冷却功率为36.56 W,单位质量冷却功为13.9 W/kg,制冷系数为0.64,具有优良的冷却性能。认为在个体降温服中应用热电制冷技术可提高服装降温效果,为个体降温服的设计研发提供了参考。

基于深度学习的纱管位姿估计方法及抓取实验

王青, 姜越夫, 赵恬恬, 赵世航, 刘甲怡

纺织学报. 2025, (07): 217-226. doi:10.13475/j.fzxb.20240900601

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为实现纺织行业中络筒和针织工艺中的智能化换管操作与多模态特征的高效融合,通过异构网络设计,使用Swin Transformer网络提取纱管颜色特征信息,利用KPConv网络提取纱管点云的几何特征信息;为减少离群点特征造成的干扰,设计了一种局部逐像素特征对齐与融合策略;考虑到网络训练需要大量数据,且复杂应用环境中可能存在光照变化和纱管颜色多样等挑战,在数据集制作阶段生成真实与合成2类数据集,并在网络训练过程中引入在线数据增强技术,以提升数据集的复杂性和多样性;最后,以制作的数据集为对象,进行网络训练和测试,并在抓取系统中进行了纱管的抓取实验,验证了本文改进算法的有效性。结果表明:所提出的网络模型对纱管的识别准确率达98.7%,每帧图片的位姿估计平均响应时间范围为0.11~0.14 s。同时,基于该模型构建的抓取系统实现了96.8%的纱管抓取成功率,抓取任务的平均响应时间集中在2.07~2.21 s之间。研究证明,该方法在纱管位姿估计和抓取任务中具有较高的精度和稳定性,可为纺织行业智能化设计与应用提供借鉴。

基于双目结构光的纺织圆柱件三维视觉定位方法

任志墨, 张文昌, 李贞逸, 叶贺, 杨春柳, 张倩

纺织学报. 2025, (07): 227-235. doi:10.13475/j.fzxb.20240803201

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为实现纺织行业生产中圆柱件空间位置与姿态的高精度定位,提出基于双目视觉与十字结构光的三维视觉定位方法。首先通过双目视觉标定确定左右相机的内参、外参及位置关系;其次针对十字结构光的成像特征提出基于空间直线的立体匹配算法完成三维重建工作;进而利用结构光与工件边缘交点空间坐标拟合圆柱件端平面及端面圆,实现圆柱件的空间位姿定位;最后根据该方法进行三维抓取实验及误差分析。结果表明:该方法能够准确引导机器人完成退绕盘的抓取工作,对圆柱件端平面定位误差小于0.2 mm,端面圆边缘定位误差小于1.0 mm,其精度效果能够满足工业生产需求,为机器视觉定位技术在纺织行业生产中的应用提供参考。

纤维素的溶解体系及废旧棉纤维循环再生研究进展

刘婧瑜, 史晟, 胡晓睿, 李小燕, 张美玲, 高承永, 王华

纺织学报. 2025, (07): 236-243. doi:10.13475/j.fzxb.20240701202

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棉纤维是最主要的天然纤维,年均使用量和废弃量巨大,使用周期短,循环利用率低,造成了严重的资源浪费。为实现棉纤维资源化和高值化利用,促进新型纤维素溶剂体系研发,推动废旧棉纤维循环再生技术创新,基于废旧棉纺织品的回收现状,从纤维素的溶解机制出发,对纤维素的溶解体系进行了综述,介绍了各类新型溶剂体系的溶解机制、适用性及最新技术,最后综述了废旧棉纤维的循环利用方法及研究现状,指出棉纤维废弃后状态复杂,现有溶剂体系和回收技术成本高、溶解能力有限、工艺条件苛刻,尚难实现废旧棉纤维的高效清洁再生及规模化利用,仍需进一步探索更具成本优势和技术竞争力的棉纤维循环再生方案,为纤维素的溶剂体系研究和废旧棉纤维的循环利用提供了借鉴。

印刷技术在电子纺织品制造中的应用研究进展

张楠, 鲁虹

纺织学报. 2025, (07): 244-252. doi:10.13475/j.fzxb.20241207502

摘要 ( 122 )

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为促进印刷技术在电子纺织品制造领域的应用与发展,综述了近年来印刷加工关键技术及其在电子纺织品制造中的应用。简要概括了电子纺织品的发展历程和制造方法;重点分析了柔性电子印刷加工的关键技术,主要包括墨水材料、印刷工艺以及柔性混合电子集成路径,并阐述了基于丝网印刷和喷墨打印制备电子纺织品的研究进展;总结了电子纺织品未来的发展趋势,并基于现有的技术和应用现状,指出了当前印刷加工中存在的问题。分析认为,未来的研究应从提升墨水材料的可靠性和稳定性、革新印刷技术与工艺设备、完善印刷加工标准化管理体系等方面进一步推动印刷加工在电子纺织品制造领域的应用,使以纺织品为载体的柔性电子展现出更大价值。

以相变包为冷源的冷却服研究进展

罗玉玲, 杨喜竹, 王星岚, 郑晓慧, 赵胜男, 常素芹

纺织学报. 2025, (07): 253-261. doi:10.13475/j.fzxb.20241205802

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针对相变冷却服设计过程中冷却速率低、衣内微气候湿度大、冷却时效短、工况选择不完善等常见问题,对国内外诸多研究方法进行综述。从衣内微气候舒适度的影响因素出发,分别从相变材料、冷却服结构优化(相变包)、使用工况3个方向分析讨论。分析认为:相变冷却服的研究设计需要围绕使用工况(包括作业环境、人体活动水平)这个关键点,根据衣内微气候舒适度需求对相变材料的性能进行优化,并在服装结构上对冷源结构(相变包)进行改良。未来可以通过开发具有高相变潜热和高热导率的复合相变材料来提高服装的冷却效率,再结合人体工效学来改善人体热湿舒适性,使相变冷却服在冷却效果、热湿舒适性、成本等综合效能评价达到最优。

苗风傩韵

罗吟霓, 李晨, 洪雅婷

纺织学报. 2025, (07): 262-262.

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作品以湘西苗族傩戏民俗文化为设计灵感来源，提取了傩戏中的傩面、飘带等艺术元素，旨在彰显其独特的审美价值和文化内涵，同时保留其神秘的艺术特质。设计过程中，将傩戏特色元素与苗绣纹样和刺绣技艺巧妙融合，既赋予了传统元素新的生命，又增添了服装的层次感和视觉丰富性。服装中的面具参考傩面的艺术表现，宽大的肩部设计强调结构感和夸张美感，展现了独特的视觉冲击力。色彩上以红蓝色系为主调，辅以黑色点缀。此设计旨在传承和发扬苗族民俗文化，为中华优秀传统文化的传承与创新注入新活力。

敦煌丝韵·非遗华章

曾贵洋, 孙梦婕

纺织学报. 2025, (07): 263-263.

摘要 ( 118 )

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作品设计灵感来源于敦煌文化，融合藻井、飞天、莲花等经典元素，同时结合菱形纹与联珠纹进行现代化设计。图案以藻井为核心，通过线条描绘出层层叠叠的几何结构;飞天形象轻盈灵动，仿佛在画中穿梭;莲花绽放于各处，以优雅姿态增添圣洁与美好之感。色彩取自敦煌壁画，以淡粉、浅黄、绿、天蓝等中国传统色调展现丝绸材质在光影中的独特效果，其细腻的质感与柔和的光泽，让色彩更加生动鲜活。设计者积极响应教育部中华优秀传统文化(蚕丝绸)传承基地的倡议，践行“文化研究与创新设计融合”理念，通过对蚕丝绸传统织造技艺的研究，将敦煌文化符号转化为现代设计语言，寓意着敦煌文化在传承中不断发展，在现代生活里持续焕发魅力。

丝路叠窟

葛梦嘉, 王涛, 鲍结丹

纺织学报. 2025, (07): 264-264.

摘要 ( 61 )

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作品以龟兹石窟壁画为灵感源泉，通过解构千年佛教艺术基因进行当代转译。设计上抽象提取石窟几何纹样，将石窟中经典的菱格纹样进行矢量拆分，融合忍冬藤蔓的曲线律动，构建出具有数字化韵律的嵌套式纹样系统。材质选用蚕丝与亚麻混纺的素绉缎，通过数码印花呈现渐变靛蓝色调，局部点缀经数码印花还原的朱砂红、石青矿物色，在垂坠感面料.上形成时空交错的视觉层次。以织物为载体构建贯通古今的文化对话场域，既延续龟兹艺术的线性美学，又以拼接工艺体现当代可持续设计理念，在经纬交织间完成丝路文化遗产的活化叙事。

麓涧

赵志军, 衷佳丽

纺织学报. 2025, (07): 265-265.

摘要 ( 70 )

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作品的设计灵感源于鄂伦春族传统兽皮服饰文化，融合现代设计语言，展现出独特的艺术魅力与深厚的文化底蕴。色彩方面，借鉴鄂伦春族传统色系，以米白色为主色，象征兽皮之美，辅以黄色与黑色，分别寓意秋季的森林与肥沃的土地，营造出富有自然意象的视觉氛围。廓形设计在保留鄂伦春长袍经典结构的基础上，进行解构重组，结合立体剪裁，打造兼具文化识别度与穿着舒适性的现代造型。面料选用柔软保暖的麂皮绒，兼顾原生态质感与当代功能性。细节上，巧妙融入鄂伦春族传统图腾与帽饰元素，在传承民族特色的同时，注入现代审美意趣。作品以服饰为文化转译的载体，不仅延续鄂伦春文化的生命力，更探索民族美学在当代时尚语境中的创新表达。

汉韵承新·以纹化衣

马玉儒, 陈彦静婷

纺织学报. 2025, (07): 266-266.

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汉代纹样自由流畅，大气磅礴，总体特色为四点:质、动、紧、味。本作品以汉代典型云气纹、植物纹、兽鸟纹等为灵感，尝试将其三维立体化并与服装造型艺术结合。选用四面弹面料穿入鱼骨等塑形材料，塑造“质” 朴但有张力的衣片立体造型。后将单元衣片与衣身接合，以满而不乱的穿插、缠绕形式构建与身体之间“紧”密的穿合关系。色彩为汉代流行的黑、红、黄和褐色等，叠加数码印花的相近色纹样，突出色彩浓厚的装饰 “味”。结合智能可穿戴技术，感应观者靠近距离实现衣片自由摆动，在服装上再现汉代纹样的“动”感形式。作品强调了汉代纹样在当代服装设计上的创意转化，达到传承创新中国传统文化的设计意图。

宋韵风雅

刘小梅, 李华梅

纺织学报. 2025, (07): 267-267.

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本作品灵感来源于宋代服饰，将其特点与现代时装相融合。通过改良马面裙形制等传统元素与现代时装的融合设计，探索传统服饰文化的当代转化路径。这种设计实践不仅实现了宋代美学精神的现代诠释，更以服饰为载体促进文化传播。

囍灯映中华

左洪芬, 张采彤, 周欣雨

纺织学报. 2025, (07): 268-268.

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作品以中国传统宫灯与冰裂纹窗棂为灵感，融合“灯火辉煌”的喜庆与“冰清玉洁”的典雅，打造刚柔并济的中式嫁衣。宫灯象征团圆美满，冰裂纹窗棂则代表破冰成纹、历久弥新的坚韧爱情。作品通过解构宫灯的红金配色与冰裂纹的几何破碎感，结合现代婚纱廓形，诠释灯火映窗、良缘如璃的浪漫意境。裙身采用光泽柔和的真丝缎，呈现宫灯绸面的奢华质感，搭配红色透光欧根纱，模拟冰裂纹窗棂的透光效果。衣身局部使用烫金印花工艺，通过高温压烫工艺在真丝上呈现红与金的纹样。裂纹的“碎而不散”呼应“破镜难圆，璃纹永续”的东方哲学，表达婚姻中互相包容的智慧。

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