纺织学报

改性丝素蛋白纤维增强胶原基角膜修复材料的制备及其性能

高闻语, 陈诚, 奚晓玮, 邓林红, 刘杨

纺织学报. 2025, (08): 1-9. doi:10.13475/j.fzxb.20240907301

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针对胶原基角膜修复材料力学性能不好而导致的不耐缝合以及稳定性不足的问题,尝试将丝素蛋白引入到胶原(Col)基角膜修复材料的内部。首先对天然丝素纤维进行羧基化处理,随后将羧基化丝素蛋白(CSF)引入到胶原凝胶体系,并通过1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺对二者进行化学交联,成功制备了一种具备“钢筋混凝土”结构的胶原-羟基化丝素分子Col-CSF复合支架。通过红外、热重分析和力学性能测试等对材料进行表征。结果表明,CSF的引入显著提高了薄膜的力学性能,Col-CSF的抗张强度达到(12.66±0.11) MPa。此外,材料还具有良好的热稳定性和透光性能。体外细胞实验结果证明,Col-CSF无细胞毒性,有利于角膜上皮细胞的黏附与生长。

基于金属-多酚网络的胶原蛋白基纤维制备及其力学性能

梁锋, 方沿, 张伟华, 唐余玲, 李双洋, 周建飞, 石碧

纺织学报. 2025, (08): 10-17. doi:10.13475/j.fzxb.20241004301

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为解决再生胶原蛋白基纤维水化程度高、力学性能差、蛋白留存率低等问题,采用从制革废弃物中提取的胶原蛋白与可生物降解的聚乙烯醇(PVA)进行共混纺丝,并引入金属-多酚网络(MPN)进行交联,构建金属配位-氢键双交联网络,制备了具有高蛋白留存率和优异力学性能的复合纤维。借助粒径分析仪和Zeta电位仪探讨了单宁酸(TA)与Al³⁺的最佳量比及MPN用量对复合纤维性能的影响。结果表明:TA与Al³⁺的量比为3∶1时,MPN组装使Zeta电位由-2.83 mV降低至-38.58 mV,体系稳定性最佳;MPN的加入通过金属配位键与氢键的协同作用,使胶原蛋白与聚乙烯醇有效交联;MPN的引入提高了复合纤维的结晶度和取向度;当MPN添加量为6%时,复合纤维的断裂强度达到243 MPa,蛋白留存率提高了2倍。本研究为制革固体废弃物的高值化利用及纺织行业的可持续发展提供了新的技术路径。

改性环氧树脂涂覆聚酰亚胺纤维的表面性能

刘旭东, 宋政吉, 陈世昌, 陈文兴

纺织学报. 2025, (08): 18-27. doi:10.13475/j.fzxb.20241002901

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为提高聚酰亚胺(PI)纤维材料表面耐磨性能,提升PI纤维在特殊环境下的服役寿命,采用接枝有硅烷偶联剂的环氧树脂对PI纤维表面进行改性。探讨了碱处理和改性剂含量对PI纤维性能的影响,借助傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪等对 PI纤维改性前后的化学结构、表观形貌、表面粗糙度、力学性能、热稳定性和耐磨性能等进行分析。结果表明:采用浓度为4 mol/L碱处理5 min时纤维表面活性明显增强,3-异氰丙基三甲氧基硅烷(IPTMS)的浓度升高,改性PI纤维的粗糙程度明显增加;制备的新型超支化改性环氧树脂PI纤维力学性能和热稳定性等性能几乎无损,表面粗糙度增加了104%,同时耐磨性能也提高了190%。

聚对苯二甲酸乙二醇酯废弃物基碳点制备工艺优化及其在聚酰胺66中的应用

马超慧, 崔童然, 邴琳涵, 朱志国, 王锐, 魏建斐

纺织学报. 2025, (08): 28-36. doi:10.13475/j.fzxb.20241101401

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为实现聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的高效回收,基于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)低聚物、尿素及均苯四甲酸(PMA)利用水热法高效制备PET基碳点(PET-CDs),得到较佳工艺条件:3 g PET低聚物、5 g PMA、4 g尿素、15 mL H₂O,260 ℃反应18 h。此外经研究发现,装载体积对PET基碳点(PET-CDs)荧光强度影响不大,可等比例放大至5 L反应釜中进行批量制备。对批量制备的PET-CDs进行表征,结果表明:PET-CDs为表面富含羟基、氨基的球形结构,平均粒径为1.37 nm;荧光为非激发波长依赖型,最佳激发波长为410 nm,最佳发射波长为485 nm,荧光量子产率高达70.78%。应用研究表明,将PET-CDs应用于聚己二酰己二胺(PA66)的共混阻燃改性时,PET-CDs的添加质量分数为4%时,极限氧指数达到28%,试样的第1次余焰时间从188.7 s降到5.2 s。PET-CDs荧光可被Fe³⁺(0~10 μmol/L)特异性猝灭,因此可采用PET-CDs为荧光探针对Fe³⁺进行定量检测。所制备的PET-CDs还可用于防伪和指纹检测。

共聚型聚酰亚胺纳米纤维膜的制备及其性能

贾琳, 杨奥杰, 张芳铖, 王西贤, 张海霞

纺织学报. 2025, (08): 37-44. doi:10.13475/j.fzxb.20240903301

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为制备性能优良的聚酰亚胺纳米纤维材料,引入刚性单体对苯二胺(PPDA),利用二步法和静电纺丝技术制备共聚型聚酰亚胺(PI)纳米纤维膜,通过改变PPDA的添加量,分析共聚型PI纳米纤维膜的结构性能。结果表明:引入PPDA有效地增加了聚酰胺酸(PAA)溶液的黏度,且使共聚型PI纳米纤维的直径增加;纤维膜的红外光谱图显示PI纳米纤维膜都具有芳香酰亚胺C═O的振动吸收峰,表明PAA纳米纤维膜经过亚胺化处理转化为PI纳米纤维膜;引入刚性单体PPDA后,共聚型PI纳米纤维膜的拉伸强度明显增加,在5.78 ~8.65 MPa之间 ;32 L/min流速下PI纳米纤维膜的过滤效率为98.56%~ 99.86%,阻力压降为143~185.6 Pa,流速为85 L/min时,阻力压降显著增加;当4,4'-二氨基二苯醚ODA与PPDA的量比为8∶2时,其纳米纤维膜的品质因子最高,过滤性能最好。

多孔交联纳米纤维基超级电容器隔膜的设计

时虎, 王赫, 王洪杰, 潘显苗

纺织学报. 2025, (08): 45-52. doi:10.13475/j.fzxb.20241001501

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为制备高性能储能器件隔膜材料,采用聚丙烯腈(PAN)、淀粉、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为前驱体,先后通过静电纺丝法、水溶解和戊二醛交联改性,获得多孔交联的纳米纤维膜。分别测试了纳米纤维膜的表面形貌、接触角、孔隙率以及力学性能。结果表明:在交联处理后的纳米纤维膜中纤维之间出现黏结点,纤维直径为100~300 nm,改性后纤维膜的亲水性、力学强度和孔隙率均得到一定程度的提高;当三者的质量比为5∶4∶1时,纳米纤维膜的综合性能最佳,厚度为0.09 mm,拉伸断裂强度为11.44 MPa,接触角为36.46°,孔隙率高达88.02%;此外,当其作为隔膜应用于超级电容器中,所制备的器件表现出较好的电化学性能,经过5 000次充放电循环后比电容保持率高达96.22%,显示出优异的循环稳定性。

工业丝用钛系聚酯的结晶动力学研究

姜庭国, 况军, 司虎, 张玉梅, 陈烨, 王华平

纺织学报. 2025, (08): 53-61. doi:10.13475/j.fzxb.20241104401

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为探究钛、锑2种不同催化体系获得的2种工业丝用聚酯切片的结晶动力学差异,拓宽钛系高黏聚酯在聚酯工业丝领域的应用,借助热重分析仪、差示扫描量热仪、X射线衍射仪等对2种工业丝用聚酯切片进行热性能与结晶性能的表征,并通过Avrami方程对2种工业丝用聚酯切片的非等温结晶动力学与等温结晶动力学进行分析。结果表明:二者均为稳定的一步分解过程,内部可能存在的小分子杂质对结晶行为影响可忽略不计;从切片角度来看,工业丝生产主要与其特性黏度有关;锑系聚酯切片存在冷结晶与正常结晶2部分,推测其结晶温度在185~190 ℃之间;钛系相较于锑系,其结晶速率更快,结晶能力更强,且钛系偏向于二维片晶生长,锑系偏向于三维球晶生长,且钛系的半结晶时间更短,易造成喷丝拉伸不均匀,后续可考虑通过降低牵伸速度等方式来缓解上述问题。

基于主要化学成分的红麻与大麻拉伸强度预测

岳航, 鹿超, 王春红, 李瀚宇

纺织学报. 2025, (08): 62-70. doi:10.13475/j.fzxb.20241105501

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为提升麻纤维力学性能评价效率,以红麻、大麻为例,采用湿化学分析法和单纤维强度测试法对27个麻纤维样本进行化学成分含量和纤维强度测定,采用主成分分析、聚类分析对以3个主要化学成分替代整体化学成分实现对麻纤维强度响应的可行性分析,分别以整体化学成分和3个主要化学成分为自变量,采用支持向量回归模型对纤维强度进行预测,并对预测效果进行评价。结果表明:主成分数量为3时的累计贡献率达94.48%,分别以主成分纤维素、半纤维素、木质素3个主要化学成分为分类依据,所得聚类结果与以全部化学成分为分类依据所得聚类结果的一致性分别为96.3%和92.3%,支持向量回归模型校正样本集的内部交叉验证效果好,对于未知麻纤维样本的预测相对误差均值分别为1.78%和2.19%;利用麻纤维3个主要化学成分可替代全部化学成分实现基于支持向量回归模型的麻纤维强度的预测。

光电双响应纱线应变传感器的制备及其性能

王清清, 廖师琴, 魏取福

纺织学报. 2025, (08): 71-79. doi:10.13475/j.fzxb.20241106201

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为改善纱线应变传感器的传感性能,构建了光电双模式响应机制,从而提高可视化传感效果。采用湿法纺丝工艺制备柔性传感器基底,随后制备非均相捻线结构和负载聚多巴胺(PDA)/聚吡咯(PPy)导电层,最后刷涂硫化锌铜(ZnS:Cu)/聚二甲基硅氧烷(PDMS)力致发光层。借助扫描电子显微镜、X射线能谱分析仪、小型拉力机、数字源表和光纤光谱仪等对纱线应变传感器进行表征与分析。结果表明:经结构设计的纱线应变传感器具有高灵敏度和宽应变传感范围。传感器外层刷涂力致发光层后,不仅增强了传感器的传感信号可视化效果,也提高了耐用性。在可穿戴传感应用中,拉伸该纱线应变传感器,可同时产生光信号和电阻信号,能够准确识别人体的生理活动和关节运动。

聚氯乙烯纤维机织物的制备及其复合膜结构和性能

李晗, 钱建华, 翁可欣, 王澳, 戴宏祥, 单江音

纺织学报. 2025, (08): 80-88. doi:10.13475/j.fzxb.20241107101

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为提高聚氯乙烯(PVC)平板膜的力学性能和耐腐蚀性能,采用熔融纺丝工艺,纺制PVC长丝,并通过机织工艺制成PVC纤维机织物;以聚氯乙烯(PVC)为原材料,氯化聚氯乙烯(CPVC)为共混膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,聚乙二醇(PEG)2000为成孔剂制备PVC/CPVC平板膜;分别采用PVC机织物(PVC-W)、涤纶(PET)机织物、聚丙烯(PP)熔喷非织造布、PET纺黏非织造布为支撑层,涂覆上述铸膜液构建具有非对称性的复合膜。借助扫描电子显微镜、原子力显微镜表征复合膜形貌,同时测试样品的亲水性能、力学性能、耐酸碱腐蚀性能等。结果表明:以PVC-W为支撑层的复合膜(PVC-W-P)具有致密的微孔过滤层,表层与支撑层之间连接紧密,形成了机械互锁结构,增强了界面结合力,水接触角降低至50°,纯水通量增大1.5倍,蛋白截留率提高4.6%。PVC-W-P的断裂强力是原膜(PVC/CPVC-P)的17.6倍,经2.55 mol/L的H₂SO₄和6.25 mol/L的NaOH溶液腐蚀72 h,其断裂强力分别是PVC/CPVC-P的15.1倍和15.6倍。通过综合分析PVC-W对PVC-W-P性能的影响,为制备高性能的复合膜支撑体提供了理论参考。

基于深度特征融合的格子织物图像检索方法

张晓婷, 赵鹏宇, 潘如如, 高卫东

纺织学报. 2025, (08): 89-95. doi:10.13475/j.fzxb.20240902301

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为充分表征格子织物图像局部和全局信息,提高其检索精度,提出了一种结合注意力机制和哈希编码的卷积神经网络(CNN)模型,对格子织物的图像进行表征与检索。通过以现有的CNN模型作为骨干网络,将注意力机制引入CNN分支来聚焦关键信息,提取全局和局部深度特征,并采用正交融合模块进行全局和局部特征的融合。采用哈希编码层对融合特征进行压缩,并采用汉明距离对特征进行相似性度量,从而实现格子织物的图像检索,平衡检索精度和效率。为验证所提出的方法,从工厂收集了44 000多个织物样本,以建立格子织物图像检索数据集作为实验验证依据。结果表明,前5幅图像的准确率和召回率分别为77.3%和55.2%,平均检索精度0.759。证明所提方法的可行性和有效性,对比实验验证了本文方法的优越性,可为织物设计和生产提供参考。

双经四纬单纬渐变显色提花结构成形及其呈色特征

陆爽怿, 陈思, 周赳

纺织学报. 2025, (08): 96-101. doi:10.13475/j.fzxb.20241100301

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为通过单经单纬交织在双经四纬提花织物表层实现渐变织纹效果,基于双层结构原理提出含8种显色结构类型双经四纬单纬渐变显色提花结构模型。基于阴影组织成形原理构建表层组织库,并讨论里层经纬浮沉规律与表里层关系配置类型,用于双经四纬单纬渐变显色组织成形及数量统计,最终模拟试样来分析双经四纬单纬渐变显色提花结构的呈色特征。结果表明:以缎纹组织为基础组织时,双经四纬提花结构模型含经纬浮沉规律超10⁶⁰个,其中,双经四纬单纬渐变显色提花结构显色组织数目超10²⁹个;将红、黄、绿、蓝、黑、白6种原色丝线作为经、纬纱线色彩,试样表层具有实现黑白灰无彩色的明度调控以及单一色相有彩色的明度与饱和度调节的能力,可指导双经四纬单纬渐变显色提花产品体系构建与产品开发。

结合纹理基元对比感知的织物纹理规则度表征

郭彦池, 潘如如, 周建

纺织学报. 2025, (08): 102-110. doi:10.13475/j.fzxb.20240903001

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为对织物纹理规则度进行客观有效评价,结合人眼视觉感知特征和基元排列整齐度、基元灰度对比度、基元结构对称度和边缘一致度,提出了一种新的织物纹理规则度表征方法。首先在自相关Pearson系数基础上进行基元空间排列整齐度的度量;其次在距离匹配函数曲线基础上进行基元感知对比度的计算;接着利用自相关Pearson系数对基元结构对称情况进行计算;最后在纹理梯度的基础上对边缘特征进行度量,并最终提出织物纹理规则度的综合表征指标,并使用典型机织物纹理图像和Brodatz图像库样本进行应用。结果表明:相比于同类方法,所提出的方法能够更好符合人类视觉对不同纹理规则度的感知规律,同时为织物纹理检索及评价应用提供了表征基础。

基于灰度统计和改进算术优化算法分类器的提花针织物疵点检测与分类

张永超, 史伟民, 郭斌, 屠佳佳, 李杨

纺织学报. 2025, (08): 111-119. doi:10.13475/j.fzxb.20240703101

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为解决提花针织物疵点特征提取困难、特征表示局限及多尺度信息整合难等问题,提出融合信息熵特征和灰度特征与改进算术优化算法分类器的提花织物疵点检测与分类算法。首先,将提花织物图像经过灰度化和滤波去噪获取织物纹理与疵点在灰度特征上的差异,并提取信息熵及统计量特征,采用加权融合方法增强图像中疵点与正常纹理的对比度。针对支持向量机(SVM)分类器的参数调优难题,引入基于Levy飞行机制的算术优化算法(AOA算法);将Levy飞行的全局搜索能力和AOA的局部精细搜索相结合,实现对SVM分类器参数的快速而精确的寻优;最后,构建提花织物疵点数据库,对疵点检测和分类效果进行实验。结果表明:提出的疵点检测方法在检测准确率上达到了98.5%,优化后的SVM分类器在疵点类型判别上的正确率也达到了99.4%,证明该算法在提花针织物疵点检测与分类中的高效性和准确性。

碳纤维增强水泥基灌浆料的制备及其性能

陈晴宇, 陆春红, 张斌, 晋义凯, 黄琪帏, 王超, 丁彬, 俞建勇, 王先锋

纺织学报. 2025, (08): 120-126. doi:10.13475/j.fzxb.20240501401

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水泥基灌浆料在长期使用后易收缩开裂,导致力学性能下降。为改善水泥基灌浆料的力学性能,使用聚丙烯酸钠(PAAS)分散液对碳纤维进行分散,并将分散后的碳纤维掺入水泥基灌浆料,研究碳纤维的添加量对灌浆料的工作性能、力学性能、微观结构的影响。结果表明:经PAAS分散液分散后的碳纤维能有效改善灌浆料的力学性能,其抗压强度和抗折强度分别在碳纤维的体积分数为0.3%与0.4%时达最佳;碳纤维体积分数为0.3%时,碳纤维灌浆料的初始与30 min流动度分别为350 mm与340 mm,初凝和终凝时间分别为120 min和205 min,1 d与3 d抗压强度分别为34.7、61.7 MPa,28 d抗压与抗折强度分别为94.6和25 MPa;碳纤维增强水泥基灌浆料的微观结构表明,碳纤维在水泥基体内有效分担灌浆料承受的压力,并发生断裂与滑移;综合考虑,水泥基灌浆料内碳纤维最佳体积分数为0.3%,该研究结果为碳纤维水泥基灌浆料的制备提供理论指导。

聚乳酸熔喷非织造布热尺寸稳定性提升方法

张新宇, 金小培, 朱金唐, 崔华帅, 吴鹏飞, 崔宁, 史贤宁

纺织学报. 2025, (08): 127-135. doi:10.13475/j.fzxb.20240805901

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口罩生产过程包含高温消毒工序,为解决聚乳酸(PLA)熔喷非织造布耐热性差、热收缩率大的问题,使用熔喷技术制备了PLA和PLA/癸二酸二苯甲酰肼(TMC-300)熔喷非织造布,分析了PLA熔喷非织造布热收缩后的结构变化和收缩原因,利用非等温结晶动力学研究了成核剂TMC-300对PLA结晶性能的影响,以及温度和时间对热收缩率的影响规律。结果表明:TMC-300可提高PLA结晶度和结晶速度,增加晶粒数量,从而增加物理交联点,限制高分子弛豫,无论是延长热处理时间还是提高热处理温度,TMC-300都能很好地提高PLA熔喷非织造布的尺寸稳定性;50 ℃环境下热处理1 h,PLA/TMC-300熔喷非织造布的面积收缩率为4.9%,长度收缩率仅为0.98%,完全可满足口罩的生产要求。

基于三维编织结构的柔性应变传感器制备及其性能

权英, 张爱琴, 张曼, 刘淑强, 张钰晶

纺织学报. 2025, (08): 136-144. doi:10.13475/j.fzxb.20241006301

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为拓展柔性应变传感器在实际中的应用,制备具有高拉伸性及高灵敏度的应变传感器,以氨纶长丝(PUF)为原料,利用四步法三维编织工艺制备三维弹力编织物;按不同质量比配制碳纳米管(CNT)和石墨烯(GNP)混合溶液并利用超声波辅助浸渍工艺对三维编织物进行导电改性处理;随后表面聚合多巴胺(PDA)以提升导电填料结合牢度,最终获得三维编织结构应变传感器,观测其外观形貌并测试应变传感性能等。结果表明:三维编织结构使传感器应变传感范围大幅提升;随着浸渍液中CNT质量比减小,GNP质量比增大,传感器灵敏度升高,应变范围减小;表面聚合多巴胺使传感器使用稳定性大大提升。经CNT与GNP质量比为1∶1溶液浸渍处理后的三维编织结构柔性应变传感器综合传感性能最好,具有高达249.8的灵敏系数、不小于154%的应变传感范围和6 000次以上循环稳定性及良好的耐水洗性,在柔性智能可穿戴领域有较高的应用潜力。

单宁酸基高效阻燃Lyocell织物的制备及其性能

许云凯, 宋婉萌, 张旭, 刘云

纺织学报. 2025, (08): 145-153. doi:10.13475/j.fzxb.20250103001

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针对Lyocell织物易燃的缺点,选用生物质多酚单宁酸(TA)和二乙烯三胺五甲叉膦酸(DTPMPA)为原料,制备了阻燃剂(TD),通过轧烘焙的方法对Lyocell织物进行阻燃整理,研究了阻燃Lyocell织物的阻燃、力学、抗菌、抗紫外线和透气等性能。结果表明:阻燃剂可附着到Lyocell织物上,但未阻塞Lyocell纤维之间的空隙,因而可赋予Lyocell织物良好的阻燃性能;阻燃Lyocell织物可实现离火自熄,经100 g/L TD整理的Lyocell织物其损毁长度仅为51 mm,续燃时间和阴燃时间均为0 s,极限氧指数可达到48.2%;TD能够促进阻燃Lyocell织物提前脱水成炭,提高了阻燃Lyocell织物高温区的热稳定性;TD对阻燃Lyocell织物的热释放速率峰值(PHRR)以及总热释放(THR)有良好的抑制效果,经100 g/L TD整理的Lyocell织物的PHRR和THR相比原Lyocell织物分别下降了94.1%和62.4%;TD对Lyocell织物的透气性能影响较小,提高了阻燃Lyocell织物的抗紫外线性能,并对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的生长起到了一定的抑制效果。

有机膦酸改性聚乳酸织物的制备及其性能

陈展毓, 俞森龙, 周家良, 朱丽萍, 周哲, 相恒学, 朱美芳

纺织学报. 2025, (08): 154-163. doi:10.13475/j.fzxb.20241201901

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针对聚乳酸(PLA)织物易燃烧且熔滴严重的问题,采用绿色环保磷系阻燃剂,通过简单易行的溶液浸渍表面改性技术对其进行阻燃抗熔滴功能改性。借助场发射扫描电镜、傅里叶红外光谱、热失重分析仪、氧指数仪、垂直燃烧、锥形量热仪、万能材料试验机等研究阻燃剂对PLA织物表面形貌、热稳定性、燃烧行为、织物强度等性能的影响规律,并揭示其阻燃机制。结果表明: 当浸渍处理4次时,阻燃PLA织物(FR-PLA-4C)的增重率(16.5%)与磷含量(41.45 mg/g)最高,阻燃性能与热稳定性提升最明显,极限氧指数达到30.8%,垂直燃烧等级达到V-0,样品损毁长度下降至7.7 cm,热释放速率峰值为259.92 kW/m²(下降8.9%),总热释放量为10.40 MJ/m²(下降9.6%),600 ℃时的残炭量可达12.0%,阻燃织物兼具气相与凝聚相阻燃作用;此外,FR-PLA-4C织物具有良好的力学强度、柔软度与透气性,拉伸强力提升至260.8 N,改性后织物外观色泽没有明显变化,具有良好的实际应用前景。

溶剂响应结构色织物的制备及其性能

段亚洲, 陶伟晗, 方寅春, 李伟

纺织学报. 2025, (08): 164-172. doi:10.13475/j.fzxb.20250104401

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为赋予结构色纺织品智能响应的功能,以苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酰胺(AM)为单体,通过无皂乳液聚合法合成了含亲水链段的聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酰胺)(P(St-MMA-AM))微球。探讨了单体添加比例对微球粒径的影响,将P(St-MMA-AM)微球通过雾化沉积在涤纶织物上形成结构色,制备出具有溶剂响应功能的结构色织物。研究了结构色织物的颜色性能以及对不同溶剂的响应性,同时分析了结构色织物的色牢度、透气性和柔软性等性能。结果表明:通过改变单体比例合成得到的5种不同粒径的P(St-MMA-AM)微球,可在涤纶织物上形成粉红色、绿色、天蓝色、蓝色和紫色5种不同的结构色;当结构色织物被水或无水乙醇润湿时,可在1~2 s内发生颜色变化;当溶剂完全蒸发后,结构色织物可恢复初始颜色,表现出可逆的溶剂响应功能;借助聚丙烯酸酯(PA)黏合剂,结构色织物可获得较好的耐摩擦和耐水洗色牢度;结构色织物的折皱回复性能与原织物相比未受到影响,其柔软性和透气性能略微下降,但不会对其物理性能产生明显的影响。

退浆废水预氧化-絮凝一体化处理及资源化技术

沈忱思, 王欣悦, 李方

纺织学报. 2025, (08): 173-182. doi:10.13475/j.fzxb.20250201801

摘要 ( 63 )

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聚乙烯醇(PVA)的高聚合度、电中性和强分子内/间氢键,导致其难降解也难脱稳沉淀。为此,提出一种基于Fe²⁺/CaO₂体系的一体化“预氧化-絮凝沉淀”处理技术,利用CaO₂水解释放H₂O₂,在Fe²⁺催化下生成氧化活性物种,强化PVA的可絮凝性并通过生成的Fe³⁺和Ca²⁺实现高效絮凝沉淀。通过药剂Fe与Ca的量比、反应pH值及处理时间等关键影响因素的调控,结合X射线光电子能谱、扫描电子显微镜等表征技术手段,对Fe²⁺/CaO₂体系处理含PVA退浆废水的效能、机制以及污泥资源化潜力进行研究。结果表明:Fe²⁺投加量为20 mmol/L、CaO₂投加量为2 mmol/L时,对于PVA质量浓度为0.5 ~ 2 g/L的退浆废水,其PVA和COD去除率分别可达97.1%和92.2%以上,且对含有改性淀粉等其它高聚物的实际退浆废水COD去除率也可达90%以上;处理过程中产生的污泥富含铁有机络合物及铁氧体,具有良好的吸附和催化性能,投加氧化剂30 min内对10 mg/L活性黑5模拟废水的去除率可达94.29%。

面向个性化曲面枕设计的人体头颈背部曲面形态分类及识别

刘金灵, 何雅婷, 顾冰菲

纺织学报. 2025, (08): 183-190. doi:10.13475/j.fzxb.20250202401

摘要 ( 71 )

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随着人们对睡眠质量的关注度不断提升,枕头形态设计的科学性越来越重要。为探究青年人体头颈背部曲面形态区别,提出一种基于三维点云数据的“点-线-面-曲率”头颈背部曲面形态分类方法。以252名18~25岁在校大学生为对象,采用三维人体扫描仪获取人体三维点云数据以提取其头颈背部三维正中矢状面。基于矢状面轮廓特征点建立三维坐标系,确定出枕后点、颈后点、腋矢交点等 9 个关键特征点,从水平和冠状2个视角共截取11条曲面并形成24个曲面交点,提取其三维坐标值及正中矢状面纵向曲率作为形态分类特征参数。经主成分分析和聚类分析,将人体头颈背部曲面形态最终分为 4类,采用判别分析建立出分类规则并进行精确度验证。结果表明:圆润型枕骨部位较圆顺;颈深型的颈窝较深;缓平型枕骨部位较扁平;前倾型的头颈背部有前倾趋势。基于形态判别规则对初始样本数据整体回判的准确率高达95.58%。该研究方法为曲面枕的个性化定制提供了数据支撑以及分类参考。

基于空间延展功能的菱形褶皱结构造型方法

莫雁婷, 周莉, 陈思羽

纺织学报. 2025, (08): 191-198. doi:10.13475/j.fzxb.20240901701

摘要 ( 96 )

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通过对菱形褶皱的空间延展功能进行研究,获取一种可控性的菱形褶皱结构造型方法,以避免传统造型方法导致的褶皱形态不理想与面料用量不可预测问题。首先基于褶皱制作与数字化模拟阐明菱形褶皱空间延展功能对褶皱造型与面料用量的影响,指出研究的必要性;再通过探索延展过程中褶皱的结构变化,提出影响其空间延展功能的关键结构要素,并对这些结构要素的数值控制进行单一造型分析;最后通过整合服装设计流程,提出基于空间延展功能的菱形褶皱结构造型方法,并结合设计实践证明该方法在服装中应用的可行性。结果表明:菱形褶皱造型中褶谷、褶脊与褶量的数值设定是影响其空间延展功能发挥的关键结构因素;本文提出的方法相较于传统造型方法,能够更准确地在服装制作早期依照设计效果把控褶皱结构形态,同时预测制作褶皱所需面料用量,在一定程度上减少设计过程中的实验成本。

防锯服装开发及其性能研究

王旭, 万腾淑, 崔静, 赵春旺, 刘峻玮, 胡坤才, 张义春, 肖超杰

纺织学报. 2025, (08): 199-208. doi:10.13475/j.fzxb.20241206201

摘要 ( 69 )

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为有效保护使用手持电链锯从业人员的作业安全,研究开发出一系列满足防护性和舒适性要求且符合人体工程学的防锯服装。从产品调研入手分析总结防锯服装的特点,对比分析了6种服装面料和6种防锯夹层面料的舒适性能、力学性能和防锯性能等指标,优选出综合性能优良的服装面料和防锯夹层面料,设计并制作了4套防锯服装,并进行样衣的人体工程学测试。结果表明:防锯服装的外层面料通常采用耐磨性较好的机织物,面料和里料之间的防护夹层采用多层耐切割纤维织物或阻塞材料。通过设计合理的款式和功能性结构,可满足防护性和舒适性的要求。考杜拉织物和超高分子量聚乙烯纤维织物的综合性能最佳,适合作为防锯服装的外层面料和防锯夹层面料。人体工程学综合评价结果表明4套防锯服装均满足相关标准的要求。研究结果为提高防锯服装的安全防护效果和穿着舒适性提供理论参考,有助于保障相关产业的安全生产。

面向虚拟展示的三维扫描服装纸样生成

胡安妮, 王婕, 杨五世, 钟跃崎

纺织学报. 2025, (08): 209-216. doi:10.13475/j.fzxb.20241105201

摘要 ( 94 )

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为提高由三维扫描数据重建所得的服装模型精度,提出了一套获取高精度二维纸样的数字化流程。以西装上衣、西裤和半身裙作为研究对象,通过扫描、切割、展平及纸样优化生成二维纸样,通过对比实验确定展平以及纸样优化最优方法,并利用三维重建分析虚拟服装与原始扫描模型之间的形态差异来评估所得纸样。结果表明:服装展平算法在展平形变上表现最优,其平均相对面积误差以及平均相对边长误差均最低;纸样优化中,结合道格拉斯-普克算法和贝塞尔曲线的曲线拟合方案,不仅能够精确提取特征点,且可实现最佳光滑度。在此基础上的三维重建评估显示:服装简单款式(西裤和半身裙)平均误差约为0.3 cm左右;复杂款式(西装上衣)平均误差为0.774 cm。证明了所用方法在三维扫描服装展平和二维纸样优化中的有效性。

多尖端锯齿状静电纺丝喷头的设计及优化

刘健, 潘山山, 刘泳汝, 尹兆松, 任康佳, 赵庆浩

纺织学报. 2025, (08): 217-225. doi:10.13475/j.fzxb.20250100101

摘要 ( 72 )

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为解决传统针头式静电纺丝易堵塞、无针头式静电纺丝泰勒锥形成位置不稳定等问题,设计一种锯齿状静电纺丝喷头,其锯齿尖端能够精准激发泰勒锥,解决了泰勒锥形成位置不稳定的问题,通过增加尖端数量激发产生更多的纺丝射流从而提高纺丝效率。利用COMSOL软件对锯齿状静电纺丝系统进行电场仿真发现,直线式排列的锯齿尖端场强值存在两边高、中间低的现象,即边缘效应问题。通过对锯齿尖端按圆弧排列优化各个尖端的高度,其场强变异系数(CV值)比直线排列锯齿的普遍低2%~4%。为得到最优的锯齿圆弧排列方式,设计不同参数的多尖端锯齿模型并进行电场仿真,得出在弧高为13 mm、齿数为11、齿宽为15 mm时,场强CV值最小,为6.09%,此时的场强分布较均匀,边缘效应问题得到改善。最后搭建实验台进行纺丝实验对比,该喷头射流形成数量较多且形态均匀稳定,纺丝效率为1.18 g/h,验证了新型锯齿状静电纺丝喷头在提高纺丝效率的同时能够保证纳米纤维质量,为静电纺丝规模化生产提供技术参考。

基于机器学习的精细薄长零件一致性检测方法

张清扬, 朱世根, 白云峰, 董威威, 骆祎岚

纺织学报. 2025, (08): 226-235. doi:10.13475/j.fzxb.20250105901

摘要 ( 64 )

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为解决以往人工检测精密零件一致性的低效性,以及机器视觉检测精密零件一致性中出现的程序计算量过大、对图像污点敏感、图像有效特征概况不全面等缺点,提出了基于机器学习的精细薄长零件一致性检测方法。基于机器学习算法,可全面提取织针图像的有效特征,忽略图像污点一类的无效特征,减轻计算量,克服以往机器视觉的缺点,再利用有效特征数据训练模型,实现高效的织针检测。以某种织针为研究实例,对比各类机器学习算法,实现检测织针俯视方向一致性的功能。研究结果表明:较佳检测模型是决策树模型,其准确率为97%;织针误检率为0,漏检率为0.37%,检测速度为60枚/min,可较好满足工业生产检测的要求。本研究为精细薄长零件一致性分拣提供了有效方法。

丙纶颜色构建方法的研究进展

林科, 胡万锦, 王小凤, 周思婕, 夏良君, 徐卫林

纺织学报. 2025, (08): 236-244. doi:10.13475/j.fzxb.20250106902

摘要 ( 93 )

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丙纶因质轻、耐磨和成本低等优良特性被广泛应用在纺织服装等行业领域中,在国民经济发展中占据着重要地位。然而,丙纶因其表面强惰性基团导致难以染色。为拓展丙纶的应用领域,促进其制品在不同领域的发展,满足其多样化的需求,综述了国内外丙纶的颜色构建方法和技术进展。重点阐述了丙纶在原液着色、非水介质染色、专用染料染色和改性染色等颜色构建方法的技术创新、基本原理和发展趋势。讨论了丙纶在颜色构建中面临的各种问题,如颜色单一和成本难以控制等,并对后续的研究方向进行了展望。通过对丙纶及其制品颜色构建方法进行综述,旨在为丙纶颜色构建技术的提升提供坚实的理论依据与应用指导,助力其在纺织领域实现更优发展。

聚苯硫醚薄膜的制备与改性及其应用研究进展

任天翔, 陈江炳, 房涛荣, 詹莹韬, 洪玉洁, 许志强, 徐煜东, 占海华

纺织学报. 2025, (08): 245-253. doi:10.13475/j.fzxb.20240900702

摘要 ( 91 )

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针对高性能聚苯硫醚(PPS)薄膜在研发过程中缺乏系统性理论指导的问题,阐述了挤出流延和挤出吹塑工艺对PPS薄膜结构和性能的影响,探讨了PPS薄膜在导电性能改性、表面活性改性及多功能改性方面的研究进展,详细综述了PPS薄膜在电容器、传感器和复合材料等领域的应用,并展望了PPS薄膜未来的发展方向。分析认为:挤出流延结合双向拉伸工艺是PPS薄膜产业化生产的一项成熟技术;PPS薄膜导电性能改性的关键在于改善碳质材料在PPS基体中的均匀分散性,表面活性改性中大气压等离子体改性技术值得进一步探索与推广,多功能改性需综合考量材料性能与环境健康之间的平衡;PPS薄膜在电容器和传感器领域的应用可聚焦于提升薄膜的耐热性、稳定性和抗电击穿特性等性能,玻璃纤维、碳纤维增强PPS薄膜复合材料在未来有着巨大的发展潜力。本综述旨在为PPS薄膜在传统产业升级和高端技术领域的发展提供有益的借鉴与参考。

防水透湿纳米纤维复合织物研究现状及发展趋势

马晓远, 包伟

纺织学报. 2025, (08): 254-262. doi:10.13475/j.fzxb.20241103802

摘要 ( 99 )

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为了解纳米纤维复合织物发展现状,实现其在防水透湿冲锋衣领域的广泛应用,综述了纳米纤维复合织物制备方法、发展历程以及应用现状。不同性能的纳米纤维膜、复合织物以及复合方法等,皆会影响纳米纤维复合织物的性能。通过掺杂改性或添加涂层覆膜可改善纳米纤维复合织物防水透湿性能,赋予纳米纤维复合织物新的功能。然而目前大多研究仅仅考虑局部优化,往往顾此失彼,难以实现防水性、透湿透气性以及耐用性等各项性能指标的平衡。未来可基于复合织物系统整体设计思路,采用无氟聚合物并掺杂改性、基布整理、根据纳米纤维膜和基布特点优化复合工艺等,解决纳米纤维复合织物的绿色化、耐用性、多功能性等问题,从而实现其在不同户外场景的广泛应用。

服装阻力矩在作业效能评估中的应用研究进展

崔文, 王云仪, 戴艳阳, 李俊

纺织学报. 2025, (08): 263-271. doi:10.13475/j.fzxb.20240802102

摘要 ( 65 )

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针对现有的作业效能评估方法易受个体体能和肌力差异的影响,缺少客观、稳定的评价指标的问题,围绕可用于着装人员作业效能评估的服装阻力矩指标进行了综述。首先,对现有的两类作业效能测评方法进行汇总,分析了不同方法的现状与困境。其次,从服装的质量及结构设计、材料的力学特征等方面梳理了服装阻力矩的成因。最后,从人体骨肌力学仿真和人员作业效能预测两方面探讨了服装阻力矩在作业效能评估中的应用。分析认为,服装阻力矩与作业效能评估指标间存在紧密联系,可弥补现有方法的不足,然而目前的两类阻力矩测评方法在实际应用和有效性层面存在局限,且其在作业效能中的应用尚未形成体系。未来研究的方向可从以下角度考虑:构建服装的阻力矩与设计要素间的数学关系,量化指导服装工效性能的优化;从模拟真人体表力学特性的角度改善服装阻力矩测评装置;基于阻力矩挖掘防护服装与人员作业效能间的定量关系,从而通过引入服装阻力矩,建立完善的作业效能评估体系。

靛影花裳

顾小燕, 夏子砚, 钱丽霞

纺织学报. 2025, (08): 272-272.

摘要 ( 462 )

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作品将传统文化与现代设计融合，以靛青色为主色调，用深浅不同的靛青色为基调，搭配白色等淡雅色彩,营造清新而不失高雅的感觉。选用传统花卉如梅花、兰花等作为印花图案，将手工印染和数字印染技术相结合,打造既具有文化底蕴又符合当代审美的服装系列。设计者运用棉、麻、丝等材质，强调手工艺以及自然元素在时尚中的应用，确保穿着舒适的同时突出印染、扎染工艺等古老技法的独特魅力。此系列设计作品不仅能够体现设计者对传统文化的尊重与传承，也能引领-种新的时尚潮流，让穿着者感受到中国浓厚的文化底蕴。

凤凰身宇宙·糜鹿性山林

潘宇

纺织学报. 2025, (08): 273-273.

摘要 ( 175 )

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本作品为室内纤维壁饰，其设计灵感来源于宋代诗人郑思肖的《送友人归》。作品使用的材质为毛线、亚麻布、纯棉布、串珠、丝线等材料，使用植物染料进行染色，将拼贴、缝制、镶嵌等手法结合，将《山海经》中形态独特、内涵丰富的凤凰和鹿两种神兽形象运用到现代室内壁饰的设计中。作品追求浪漫、神秘、古拙的艺术韵味和美感，表达了人对自然力量的崇拜与向往，对美好生活的祈愿，具有强烈的艺术感染力和视觉冲击力。

灵猊·姬

金莹, 何悦, 李萍, 刘芷伊

纺织学报. 2025, (08): 274-274.

摘要 ( 109 )

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作品以唐三彩中独特而少见的狮子俑为灵感，对其核心设计要素进行提炼与重构，寻找到狮子俑在现代服装中的转译语言。面料改造以羊毛毡为底，通过钉珠工艺以及不同绣线的缠绕技法，塑造出具有立体肌理质感的狮子俑造型，并应用到服装与配饰当中。服装色彩依旧延续唐三彩黄、绿、白的主配色，整体以绿色为主，通过不同色度与色相的微妙变化构建丰富的视觉层次，同时辅以小面积的橘黄色与淡黄色作为点缀，使整体色彩既和谐统一又富有视觉张力。本作品通过材质创新与造型重组，探索了传统文化在时尚领域的转化路径，为现代服装设计提供新的设计表达语言。

缬·援

叶一睿, 茅丹

纺织学报. 2025, (08): 275-275.

摘要 ( 102 )

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作品的创作灵感来自非遗蓝夹缬。轻户外休闲运动是当下时尚的生活方式，将其元素融入到轻户外服饰中,增加了地域性手工艺色彩与图案内涵。在轻户外活动中，背包式救生衣设计是功能亮点，通过插扣等辅料实现结构转化，兼顾收纳与救援功能。服饰以H型加A型的廓形风格增加年轻活力，结构设计为可拆卸，增强视觉层次与穿着功能性，考虑其审美与舒适性的统一。图案提取婴孩戏耍与抽象花卉元素，寓意守护与延续，经数字化处理与节奏重组排列，呈现创新视觉。外套面料选用轻量锦纶机织物，内穿打底服饰采用针织无缝织造，结合数码印染。整体系列设计旨在焕新非遗文化影响力，引领安全性与时尚生活方式相融合的创新服饰潮流。

春秋故事集

肖柳庆, 周琪庞

纺织学报. 2025, (08): 276-276.

摘要 ( 67 )

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作品分别以中国古诗词《晚春》、《春望》、《天净沙 .秋思》为灵感，选用尤加利叶、柚木叶、野桐、蕨类植物等天然染色材料，纯白丝绸、棉布、羊毛面料及铁水等媒染剂，以植物热转印、浸染、吊染手法，进行围巾作品《斗芳菲》、《草木深深》、《秋.思》的跨界创造性转化，演绎诗词或积极向上或忧国思乡的真挚情感，传承与弘扬中华民族文化精髓。

穹牧新韵

郭泽韵, 闫亦农

纺织学报. 2025, (08): 277-277.

摘要 ( 72 )

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作品以蒙古族文化为设计内核，通过现代设计重新诠释草原美学。设计者将传统蒙古族长袍、皮质腰带与银饰元素进行解构与重组，融入不对称剪裁、层叠衣襟与阔袖设计，既保留游牧民族服饰的自由洒脱，又赋予作品当代时尚的灵动张力。服装以靛蓝、姜黄、米白为主色调，搭配金属配饰，刺绣纹样与简约银饰交织，在传承传统蒙古族服装精髓的同时彰显现代服装的美感。版型兼顾包容性与实用性，可拆卸配饰增强穿搭灵活度。通过流动的剪裁线条与富有韵律感的图案纹样，还原马背民族的诗意气质，以创新手法诠释蒙古族文化在新时代的永恒生命力。

墨韵霓裳

张莉

纺织学报. 2025, (08): 278-278.

摘要 ( 87 )

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作品以中国传统水墨画为形意内核，将墨分五色的哲学意境融入当代高级时装。设计师通过数码渐变印花技术，在垂坠蚕丝绡、礼服缎与透光欧根纱上复刻水墨洇染的天然肌理。裙摆层叠的黑色雪纺似浓墨倾泻，渐变为腰际银灰薄纱，至肩颈处化作袅裊烟云，构筑虚实相生的流动画卷。立体剪裁创新转化宋代山水留白理念，改良旗袍立领以不对称斜裁衔接抹胸，形如风蚀山峦;参数化设计的褶皱裙裾随步履舒展，仿若徐徐展开的山水长卷，暗合咫尺千里的视觉韵律。研发团队独创桑蚕丝混纺面料，通过纤维配比精准呈现水墨“千湿浓淡”的层次变幻，呼应“天人合一”的传统哲思。手工缝制珍珠盘扣串联古今时空，解构主义手法重构立领、斜襟等东方元素，与西式礼服廓形碰撞出文化张力。

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