纺织学报

基于聚苯胺的柔性红外隐身薄膜的制备与性能

吴晋瑶, 钟毅, 张琳萍, 徐红, 毛志平

纺织学报. 2025, (09): 1-8. doi:10.13475/j.fzxb.20250304001

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为解决聚苯胺(PANI)直接成膜柔韧性差,易脆裂剥落以及使用高发射率的黏合剂影响材料红外隐身性能的问题,选取具有化学稳定性不同厚度的柔性纳米多孔聚丙烯薄膜(nanoPP)和柔性聚酰亚胺薄膜(PI)作为基材,通过简单的刮涂法将掺杂樟脑磺酸的聚苯胺涂料(PANI-CSA)均匀负载于薄膜表面,制得柔性红外隐身薄膜:涂覆聚苯胺的nanoPP(PANI/PP)和涂覆聚苯胺的PI(PANI/PI)。通过表征柔性薄膜的结构、力学性能、红外发射率及红外热成像,探究其红外隐身性能。结果表明:以厚度为16 μm的nanoPP(nanoPP₁₆)为基材制得的PANI/PP₁₆薄膜在8~14 μm中红外波段的发射率低至0.21,且具有良好的柔韧性;能够在60 min内保持优异的红外隐身效果,与人体保持9~10 ℃的辐射温差,使人体完全隐匿于环境中;热稳定性良好,可适用于240 ℃以下的红外隐身应用场景。

玻璃包覆磁性非晶态合金纤维的结构与电磁响应特性

季惠, 肖红

纺织学报. 2025, (09): 9-18. doi:10.13475/j.fzxb.20250306301

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为提升电磁波吸收材料的综合性能,满足复杂电磁环境中防护需求,利用玻璃包覆磁性非晶态合金纤维(GMAFs)的优异磁/介电性能、无定形结构特征,以及纤维强各向异性等优势,设计了不同结构参数的单层样品。表征了GMAFs物理性能参数,分析其在不同条件下的电磁响应特性,阐明了其吸波材料的损耗机制。结果表明:连续的GMAFs具有明显的方向性,适合做电磁屏蔽材料,而短切应用的GMAFs不仅具备优异吸波性能,其无序分布还赋予材料宏观各向同性,具有重要科研和工程价值;GMAFs的非晶软磁合金状态和皮芯结构可显著提升材料的电磁损耗特性,增强吸波性能;同时,通过精确调控纤维线密度、成分等参数以及包覆层特性可有效调节材料电磁谐振行为,为开发可调谐吸波材料提供新思路。得益于其特殊的制备工艺和结构特征,基于GMAFs的复合材料展现出显著的应用潜力,有望为新一代高性能微波吸收器的开发提供创新解决方案。

模拟绿叶颜色变化的温致变色织物制备及其性能

赵捷清, 王瑧, 秦孝天, 王成成, 张丽平

纺织学报. 2025, (09): 19-26. doi:10.13475/j.fzxb.20250301501

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为提升视觉变色伪装材料的温度响应灵敏度,首先合成了一种新型荧烷变色染料,并与相变材料共混制备了高灵敏度温致变色复配物;其次,利用溶剂挥发法制备了快速温度响应性的变色微胶囊,并将其与普通分散染料进行配色,制备出绿色树叶(春季)-黄绿色树叶(秋季)可逆温致变色色浆;最后,采用丝网印花技术将其整理到涤纶/棉织物表面,制备了仿绿叶颜色变化的温致变色织物。表征分析了染料分子结构、复配物变色性能、温致变色微胶囊的表观形貌、粒径尺寸、热稳定性以及熔融-结晶性能;探究了仿绿叶颜色变化的温致变色织物的微观形貌、驱动温度、颜色对比度和响应性。结果表明:温致变色微胶囊的平均粒径为12 μm,耐热稳定性优良;温致变色织物变色区间为35~37 ℃,响应速率快,具有良好的循环耐久性(>100次),耐皂洗色牢度达3~4级,耐干、湿摩擦色牢度均达到4级,且成功模拟出树叶颜色自然随季节变化。

聚乙烯衍生炭化织物及其电磁屏蔽性能

梁睿, 李众, 童维红, 叶长怀

纺织学报. 2025, (09): 27-35. doi:10.13475/j.fzxb.20250206201

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为解决纺织品废弃物造成的资源浪费与环境污染问题,提出了一种聚乙烯织物升值再利用方法。采用简便的浓硫酸磺化交联结合高温炭化工艺,将聚乙烯织物转化为高电导率碳纤维织物,并探索了其电磁屏蔽性能。结果表明:磺化时间对聚乙烯纤维形貌有重要影响,最佳磺化时间为6 h;而炭化温度与导电性能呈正相关,拉曼光谱表明随着温度提高,碳纤维石墨化程度显著提升;1 000 ℃炭化的织物(厚度约1 mm)具有321.8 S/m的高电导率,并在X波段实现34 dB的电磁屏蔽效能,其屏蔽机制以反射为主。此外,碳纤维织物的屏蔽效能可根据厚度进行调节,随着厚度增大到3 mm,织物的电磁屏蔽效能显著提高到87 dB。所制备的碳纤维织物展现出高导电性和优异电磁屏蔽效能,为废弃纺织品资源化再利用提供了新思路。

电磁屏蔽用纤维素基复合材料结构设计的研究进展

唐春霞, 王一帆, 毛云山, 刘健, 付少海

纺织学报. 2025, (09): 36-45. doi:10.13475/j.fzxb.20250206802

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为应对5G高频通信技术发展带来的电磁干扰问题,开发轻量化、高性能的电磁屏蔽材料成为迫切需求。综述了纤维素纳米纤维(CNFs)基复合材料在电磁屏蔽应用中的最新研究进展,重点探讨了单层、多层、梯度结构的薄膜及多孔材料的设计方法,以及不同结构设计对电磁屏蔽性能的影响,总结了各类结构设计策略的优势不足及适用的不同领域。分析认为,单层结构难以实现填料均匀分布与良好屏蔽性能间的平衡;多层结构通过功能层的合理组合显著改善力学性能和屏蔽性能;梯度结构通过阻抗渐变和多重反射机制有效降低反射系数,展现出优异的宽频电磁屏蔽性能。多孔材料凭借其高孔隙率特性,通过多次反射和吸收机制提升屏蔽效果,同时保持低密度优势。指出未来研究可聚焦于开发低反射、耐久性优异的屏蔽材料,通过精准调控结构设计提升多维度性能。

聚酰胺6基弹性体及其并列弹性纤维的制备及其性能

李雨洁, 王承勤, 王伟, 袁如超, 俞建勇, 李发学

纺织学报. 2025, (09): 46-56. doi:10.13475/j.fzxb.20241206601

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为解决现有聚酰胺6基弹性纤维强度不高、弹性不足、难以满足弹性纺织品应用要求的问题,从本征弹性(嵌段共聚改性)与形态弹性(并列复合纺丝)结合的角度制备了PA6基并列纤维f(PA6/TPAEE6)。首先开发高强度的聚醚酯酰胺6热塑性弹性体(TPAEE6),借助核磁共振氢谱(¹H NMR)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)、相对黏度、动态热力学分析(DMA)、广角X射线衍射(WAXD)、小角X射线散射(SAXS)、热失重(TGA)、差示扫描量热法(DSC)和拉伸测试分析了TPAEE6的分子结构、相态结构和热力学性能。结果表明:TPAEE6的软、硬链段通过酯键成功相连;TPAEE6具有较高的分子量;双重玻璃化转变和散射峰的变化展示出TPAEE6优异的微相分离结构;TPAEE6的断裂强度为23~47 MPa,断裂伸长率为373%~758%。将其与PA6并列熔融纺丝,得到的并列弹性纤维f(PA6/TPAEE6)断裂强度可达3.12 cN/dtex,高于现有研究的PA6基并列弹性纤维与商业弹力丝T400(2.44 cN/dtex),在定伸长5%~20%下弹性回复率与弹性持久性均优于T400,为弹性纤维市场提供了更多选择。

聚丙烯腈/聚吡咯纳米纤维膜的制备及其对铬离子的吸附性能

毛泽, 高俊, 凌磊, 武丁胜, 陶云, 张春, 李申, 凤权

纺织学报. 2025, (09): 57-65. doi:10.13475/j.fzxb.20241105401

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针对六价铬离子(Cr⁶⁺)具有高毒性且难去除的问题,采用静电纺丝和原位氧化的方法制备聚丙烯腈/聚吡咯(PAN/PPy)纳米纤维膜。对PAN/PPy纳米纤维膜的形貌和结构进行表征,并探究其吸附性能和吸附行为。结果表明:PAN/PPy纳米纤维膜被成功制备,在温度为318 K、pH为2、Cr⁶⁺质量浓度为100 mg/L时,PAN/PPy纳米纤维膜达到最佳吸附容量(91.3 mg/g)。吸附等温线证实PAN/PPy纳米纤维膜对Cr⁶⁺吸附符合Langmuir吸附等温模型,说明PAN/PPy纳米纤维膜对Cr⁶⁺是单分子层吸附;吸附热力学结果表明,吸附过程是非自发的吸热反应;吸附动力学符合准二级动力学,属于化学吸附。PAN/PPy纳米纤维膜对Cr⁶⁺具有一定的还原能力,其中约41.3%的Cr⁶⁺被还原为Cr³⁺,且具有良好的可重复使用性能。

长效型抗菌聚酰胺 66 纤维的制备及其性能

孙鹤情, 赵聪颖, 吴冰雪, 张幼维

纺织学报. 2025, (09): 66-73. doi:10.13475/j.fzxb.20250205901

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为解决水溶性聚六亚甲基胍盐酸盐(PHMG)抗菌剂在纤维中易溶出、耐久性差的问题,选用多环氧聚苯乙烯对PHMG 进行改性制得胍盐共聚物,并与聚酰胺 66(PA66)共混挤出造粒制得抗菌 PA66 母粒,再经共混熔融纺丝制得长效型抗菌 PA66 纤维。借助傅里叶红外光谱仪、元素分析仪、差示扫描量热仪、热重分析仪、扫描电子显微镜、X 射线光电能谱仪等表征了抗菌 PA66 母粒的化学结构和热性能,抗菌 PA66 纤维的微观形貌、结晶结构、力学性能和抗菌性能,以及纤维断面的抗菌剂分布。结果表明:抗菌 PA66 母粒热稳定性良好,能满足熔融纺丝要求;抗菌剂在抗菌 PA66 纤维表面发生富集,PHMG 添加量为 0.33% 的抗菌 PA66 纤维对大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率可达 99% 以上,PHMG 添加量为 0.45% 的抗菌纤维,洗涤 50 次后,对大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率仍可达 95% 以上,且纤维的断裂强度达 5.19 cN/dtex,抗菌性能高效耐久。

银纳米线/聚氨酯纳米纤维膜柔性传感器制备及其性能

傅林, 钱建华, 单江音, 林灵, 卫梦蓉, 翁可欣, 吴晓睿

纺织学报. 2025, (09): 74-83. doi:10.13475/j.fzxb.20241003701

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为拓宽银纳米线(AgNWs)在柔性传感器领域的应用,以聚氨酯(TPU)纳米纤维膜为基底,将银纳米线喷涂在TPU纳米纤维膜上,制备出一种可拉伸柔性传感器,具有灵敏度高、电导性能的线性度稳定、响应速度快的特征。首先,用一步多元醇法制备高长径比的银纳米线,分析影响银纳米线形貌的原因,测试在最佳实验条件下合成的AgNWs的外观形貌、化学结构、结晶等性能;其次,通过静电纺丝制备TPU纳米纤维膜。然后将AgNWs涂覆在TPU纳米纤维膜的表面,再覆盖1层TPU纳米纤维膜,得到“三明治”结构的柔性薄膜传感器;最后,对传感器性能进行测试。结果表明:合成的AgNWs长度为60~150 μm,直径为60~120 nm,平均长径比超过1 000,最大可达1 921;传感器拥有低初始电阻(36.1 Ω),高应变范围(0%~130%)和高灵敏度(G_F),应变在0%~10%时,G_F为180; 应变在10%~110%时,G_F为610;应变在115%~130%时,G_F为1 270,响应时间为221 ms,且其在0%~10%拉伸应变重复3 000次后保持相对电阻基本不变,在智能可穿戴设备等领域具有广泛的应用前景。

棉基生物炭-ZIF-L(Zn)-壳聚糖/聚丙烯复合膜的制备及其吸附-光催化性能

王泓力, 张辉, 刘建宇, 尉海泽, 张雅宁, 王丽丽, 许学潮

纺织学报. 2025, (09): 84-93. doi:10.13475/j.fzxb.20241106601

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为提高聚丙烯非织造布的亲水性和污染物去除性能,用于废水中染料和抗生素的去除,以废弃落棉为原料,经煅烧制得具有多孔结构的棉基生物炭(CB),并与二维ZIF-L(Zn)复合,制备出兼具吸附和光催化性能的CB-ZIF-L(Zn)复合粉。通过喷涂技术将该复合粉负载于壳聚糖改性的聚丙烯(CSP)非织造布表面,制得CB-ZIF-L(Zn)-CSP复合膜。采用扫描电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱及热重分析对膜的微观形貌、结构组成及热稳定性进行表征,并测试其孔径分布和过滤性能。结果表明:CB与ZIF-L(Zn)前驱体的反应顺序对复合粉的结构和性能有显著影响;当CB与ZIF-L(Zn)的质量比为1∶1时,复合粉表现出最优的吸附性能和光催化活性,在可见光照射下循环使用4次,对刚果红(CR)的降解率达87.9%;通过调控模压压力和膜层数,膜的过滤通量和截留性能可实现优化调控;50 MPa模压条件下制备的5层复合膜,在15 L/h泵速下对CR的截留率达100%,重复使用5次后仍保持良好性能。此外,该复合膜对亚甲基蓝(MB)和四环素(TC)同样具有良好的去除效果。CB-ZIF-L(Zn)-CSP复合膜具有优异的污染物去除能力和光催化再生性能,在高效、可持续的废水处理领域展现出广阔应用前景。

芳香抗菌双包络结构芳樟醇/聚酰胺/玉米醇溶蛋白微纳米非织造材料

王浩鹏, 张佳文, 牛云蔚, 柯勤飞, 赵奕

纺织学报. 2025, (09): 94-103. doi:10.13475/j.fzxb.20240500901

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针对芳樟醇易挥发、热稳定性差、无法自支撑等缺点限制了工程化应用效能的问题,提出纤维微胶囊一体结构的等级制包络稳态化策略。通过设计以聚酰胺-胺型树枝状大分子(PAMAM)为“分子微胶囊”支架,高效包络芳樟醇分子,利用分子动力学模拟验证PAMAM和芳樟醇的包络机制并研究最佳负载率(负载率为60.3%),将包覆芳樟醇的PAMAM与玉米醇溶蛋白共混纺丝形成等级制双包络结构的长效抗菌芳香微纳米非织造材料。结果表明:双包络稳态化策略可有效使得微纳米非织造材料对芳樟醇的负载率从2.61%提升到13.9%,其热稳定性提高15.38%;力学性能方面,其断裂强力为21.23 cN,断裂伸长率为6.25%,较包络前分别提高了90.52%和53.56%,抑菌圈提升为10.2 mm。

基于近红外光谱和多特征网络的羊毛和羊绒定量检测

朱耀麟, 李政, 张强, 陈鑫, 陈锦妮, 张洪松

纺织学报. 2025, (09): 104-111. doi:10.13475/j.fzxb.20241107501

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在不同废旧纺织品中当羊绒或羊毛含量差异较小的情况下,传统检测模型在识别羊绒和羊毛含量时准确率和精度方面表现不佳。为解决这个问题,提出了一种基于近红外光谱和多特征网络的羊绒及羊毛定量检测方法。利用深度学习对羊绒、羊毛的近红外光谱进行分析,通过卷积神经网络(CNN)和长短时记忆网络(LSTM)提取光谱数据的特征吸收峰,同时结合多层感知机(MLP)进行纤维混合含量的定量检测。模型的“黑盒”特征提取过程中,通过卷积层和门控序列,不仅可以提取光谱中的单一波长,还能自动捕捉光谱数据中的连续吸收峰,显著提高了模型的识别精度和准确率,避免了人为特征选择的主观性和复杂性,且发现了人工可能忽略的吸收峰间的时序关系。实验结果表明,该模型在羊绒和羊毛含量检测中的R²值可达(0.945 8±0.029 5)。该方法能够通过自动学习数据中的关键特征,有效提升传统回归模型的检测性能。

喷气涡流纺成纱工艺对三组分混纺纱性能的影响

缪璐璐, 顾佳华, 陶华冠, 孙国军, 邹专勇

纺织学报. 2025, (09): 112-119. doi:10.13475/j.fzxb.20241000901

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为开发出品质优良的涤纶/染色棉/PHBV基涤纶(混合比为50∶35∶15,PHBV为聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)喷气涡流纺混纺纱线,基于Box-Behnken设计和响应曲面模型分析,研究喷气涡流纺主要成纱工艺纺纱速度、喷嘴气压和1/纱线线密度对混纺纱断裂强度、断裂伸长率、断裂功、条干CV值和毛羽H值的影响规律。结果表明:混纺纱的强伸性能和毛羽H值均受到纺纱速度、喷嘴气压和1/纱线线密度的影响,纱线条干CV值受1/纱线线密度的影响显著。随着纺纱速度的提升,纱线断裂强度、毛羽H值呈增大趋势,断裂伸长率逐渐减小,断裂功几乎不发生变化。随着喷嘴气压的增加,纱线断裂强度和断裂功总体呈先增大后减小的趋势,断裂伸长率总体呈增大趋势,毛羽H值呈减小趋势。随着1/纱线线密度的增大(纱线变细),纱线的断裂强度、断裂伸长率、断裂功、毛羽H值均逐渐减小,纱线条干均匀性逐渐变差。

基于一维卷积神经网络的棉纱线质量预测

郑小虎, 杜思淇, 刘永青, 王健, 陈峰

纺织学报. 2025, (09): 120-127. doi:10.13475/j.fzxb.20241102101

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棉纱线生产工序复杂、变量多,过程数据多样高维,进而难以准确选择影响纱线质量的关键因素,导致棉纱线质量的预测难度大、精度低。为解决上述问题,提出使用基于copula熵的特征选择方法,以copula熵作为选择依据,量化变量与目标之间的关系,并选取关联度最大的7个关键特征作为后续预测模型的输入,达到模型轻量化的目的。结合一维卷积神经网络(1D-CNN)和K-近邻算法(KNN)对4种纱线质量指标进行预测,即条干均匀度变异系数CV_m、毛羽H值、细节(-50%)和粗节(+50%),其中1D-CNN从输入变量中提取深层特征信息,而KNN用于执行纱线质量指标的拟合。并以纺织厂真实的环锭纺纱线生产数据为例,对提出的方法进行检验。结果显示:与1D-CNN、KNN、支持向量回归机、LightGBM、Transformer模型相比,所提模型对纱线质量的预测精度更高,且预测时间平均提高36.5%,提升了纱线质量预测速度。

双经四纬提花结构双纬渐变显色模型构建及其显色特征

陆爽怿, 王澜, 陈思, 周赳

纺织学报. 2025, (09): 128-135. doi:10.13475/j.fzxb.20241000801

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针对双经四纬提花结构模型的双纬渐变显色特征未被掌握的问题,使用红、黄、绿、蓝、黑、白六原色纱线构建了2组无彩色经与4组有彩色纬形成的双经四纬提花结构双纬渐变显色模型,任一结构模型含12种结构显色类型。通过引入双层结构,为8个经纬交织位置配置规范化的经纬浮沉规律,实现织物表里层经纬的自主调控,利用影光与全显色表层显色组织构建织物表层,并从中选择里层背衬组织构建织物里层,讨论连接与分离二类表里层关系,最终通过织物模拟分析验证结构显色特征。结果表明:双经四纬提花结构双纬渐变显色模型的表层在分别使用影光组织库及任一对全显色组织库时,能实现超10³²级与10²²级双纬渐变显色组合组织数,试样表层使用全显色组织较使用影光组织形成的提花交织结构相邻显色纬间遮盖特征稳定,利于实现稳定结构显色。

钩编套圈针织物的设计与三维仿真

孙布青, 关松松, 蒋高明, 李炳贤

纺织学报. 2025, (09): 136-142. doi:10.13475/j.fzxb.20241101001

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为降低钩编套圈织物的开发成本,实现织物的多样化设计与仿真,研究了织物的编织过程、编制原理和结构,建立织物结构的垫纱运动和穿纱运动模型,同时,结合织物的结构特点,建立理想状态下的线圈结构模型,结合实际织物的测量分析,确定型值点的数量和位置。介绍2种具有代表性的织物结构特征及工艺设计方法,并探究结构的多样化结合,最终借助 JavaScript和C#计算机程序设计语言实现织物的三维仿真。结果证明:通过三维仿真技术,可以快速尝试不同的图案、材料和颜色组合,从而直观看到设计效果。这种虚拟展示和修改方式,不仅提高了设计效率,还大大降低了试错成本和时间消耗,利于快速找到最佳设计方案。

基于虚拟纤维的纬编双轴向针织物模型构建及偏轴拉伸变形行为模拟

张欣, 周康辉, 姜茜, 吴利伟

纺织学报. 2025, (09): 143-153. doi:10.13475/j.fzxb.20240805801

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为更准确地模拟纬编双轴向针织物的面内变形行为,参考纬编双轴向针织物中纱线的空间位置,基于虚拟纤维的概念,利用三维建模软件构建纬编双轴向针织物的织物模型。通过收紧程序对织物模型进行预收紧处理,并与真实织物形态对比得到高精度的织物模型。然后,利用有限元方法研究其面内变形性能和力学行为。将模型的变形行为与真实织物的形貌、线圈倾斜角度及纱线截面变化进行对比分析。结果表明:36 根虚拟纤维组成的捆绑纱织物模型在20%的收紧程度下,线圈轨迹与真实织物相关性系数接近 0.9,能有效反映真实织物形貌;偏轴拉伸模拟结果表明,织物模型与真实织物不同阶段单个线圈倾斜角度相差不超过4°;另外利用虚拟纤维构建的织物模型可以反映纱线的截面变形情况。以此验证了该模型可以有效模拟纬编双轴向针织物的面内变形行为。

基于体外降解的输尿管支架管的多目标优化

侯颖慧, 刘肖燕, 柳东辰, 郝矿荣, 邹婷

纺织学报. 2025, (09): 154-162. doi:10.13475/j.fzxb.20241205401

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输尿管支架管在病体内提供必要的支撑和引流作用,因此支架管的力学性能对于确保治疗的有效性和安全性至关重要,尤其是对于生物可降解输尿管支架管来说,在降解周期内其力学性能逐渐降低。为探究可降解输尿管支架管能否在降解周期内保证足够的力学性能,使用本构模型来预测由聚乙醇酸(PGA)和聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PGLA)制成的“纤-膜”可降解输尿管支架管的力学性能演变。利用有限元软件(ABAQUS)结合用户材料子程序(VUMAT)根据降解时间自动更新材料参数同时应用基于强度的失效准则,实现了降解周期内“纤-膜”可降解输尿管支架管力学性能的模拟,并通过对降解前(降解0周)和降解3周支架管力学性能的多目标优化,得到了在降解过程中力学性能最优的支架管结构参数。研究发现,优化后的支架管在降解初期的径向压缩性能提高了17.89%,轴向拉伸性能提高了27.89%;降解3周的径向压缩性能提高了25.14%,轴向拉伸性能提高了33.62%。经过优化后的支架管提高了降解前的力学性能,并在一定降解时间内可以保持较高水平,有效延长了在体内的支撑时间。

基于ABAQUS模拟的准零刚度织物隔振器制备

张兆栋, 王蕾, 潘如如

纺织学报. 2025, (09): 163-170. doi:10.13475/j.fzxb.20241207401

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为解决线性隔振器在低频条件下隔振性能与承载能力之间的矛盾,通过设计具备非线性刚度的结构来构建准零刚度隔振器。受弯曲折纸启发,首先构建一种弯曲折痕模型,通过有限元模拟的方法发现其具有非线性压缩力,进而研究了模型参数对力-位移的影响,揭示了准零刚度原理,并通过织物压缩实验验证,阐明了非线性刚度的可调机制;然后以缝合方式制备2种不同折痕曲率的织物立体单元,利用仿真模拟和压缩实验验证其具备不同刚度特性;最后通过施加正弦激励信号检测2种织物立体单元阵列的振动响应。结果表明,两种织物单元的压缩力-位移曲线实验结果与模拟值呈显著相关,准零刚度织物单元阵列在18 Hz下隔振性能最优,振幅传递性为-14.5 dB,在低频(5~25 Hz)下较正刚度织物单元阵列有着良好的隔振性能,可以用作非线性隔振器。

非织造布结构及表面性质对反渗透膜支撑层和分离层性能影响

贾彦军, 高璐, 赵莹莹, 荆兆敬, 郭紫阳, 王海涛, 常娜

纺织学报. 2025, (09): 171-180. doi:10.13475/j.fzxb.20250104801

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聚酰胺复合反渗透膜主要由非织造布织物层、聚砜超滤支撑层和聚酰胺分离层构成。非织造布的微观结构及特性对聚砜超滤支撑层的结构具有重要影响,为制备高性能的复合反渗透膜,通过采用相转化法,基于不同结构特性的聚对苯二甲酸乙二醇酯非织造布制备了一系列聚砜超滤基膜,探讨了非织造布平均截面密度、水接触角及温泽尔粗糙度等参数对基膜结构的影响。研究发现,当非织造布平均截面密度达到约0.75 g/(m²·μm)时,通过平衡铸膜液的毛细渗透使其均匀渗透非织造布厚度的1/2,可形成孔径小于35 nm,分布均匀的聚砜超滤基膜;同时,在表面水接触角为60°±5°、温泽尔粗糙度为1.15±0.1的协同作用下,可保证间苯二胺水溶液均匀分散,促进界面聚合反应,最终形成了均匀、致密的聚酰胺层,使反渗透膜的脱盐率超过97%。

聚乙烯醇聚合度和醇解度对棉浆纱性能的影响

史蜜, 王文聪, 范雪荣, 高卫东

纺织学报. 2025, (09): 181-187. doi:10.13475/j.fzxb.20250201901

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在满足浆纱性能要求的基础上,为实现聚乙烯醇(PVA)用量的最小化,通过对10种不同聚合度和醇解度PVA浆料的棉纱上浆性研究,优选出最适合棉纱上浆的PVA规格。采用不同规格聚合度和醇解度PVA,通过调整浆液质量分数以相同的上浆率(8.2±0.1)%对14.6 tex棉纱进行上浆试验,测试浆纱的断裂强力、断裂伸长率、耐磨寿命和毛羽指数;以断裂强力、断裂伸长率、耐磨寿命和毛羽指数作为参数,对浆纱性能进行模糊综合评价。结果表明:PVA聚合度和醇解度对浆纱性能的影响显著,在相同的上浆率下,PVA-0888上浆的浆纱断裂强力最高,PVA-0599上浆的浆纱断裂伸长率最高,PVA-1299上浆的浆纱耐磨寿命最高,PVA-1299上浆的浆纱毛羽减少效果最好;完全醇解的PVA的浆纱性能普遍优于部分醇解PVA,完全醇解PVA以中等聚合度的PVA-1299的浆纱性能最好,PVA-1499次之;部分醇解PVA以PVA-0888的浆纱性能最好,PVA-1288次之;无论是部分醇解还是完全醇解,聚合度过高或者过低都不利于浆纱性能的提高。

一次性卫生用竹浆纤维水刺非织造材料的疏水改性及其性能

刘美, 崔丽娜, 关福旺, 李甫, 费鹏飞, 马驰, 王华平

纺织学报. 2025, (09): 188-196. doi:10.13475/j.fzxb.20241202701

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针对传统吸收性卫生用品中不可降解高分子材料引发的纤维微塑料环境污染问题,基于可再生纤维素基材的表面修饰与结构调控,开发了具有环境友好特性的新型一次性卫生用非织造材料。利用含硅氧烷基疏水官能团的3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷(ISPTMOS)与纤维素的一步氨酯化反应对竹浆纤维水刺非织造布(BCNW)表面进行疏水改性,通过引入疏水性官能团封闭羟基实现超亲水到高疏水的转变。探究了改性前后非织造布的结构与疏水性、透气性、力学性能,并对不同网孔的疏水竹浆纤维水刺非织造布样品的液体穿透性和抗返湿性进行测试。结果表明:经改性和进一步超声波水化反应后,所得竹浆纤维水刺非织造布样品的水接触角由0°提升至139.2°,同时兼具良好的透气性(透气率达3 122 mm/s);当网孔孔径为2 mm时,疏水竹浆纤维网孔非织造材料的单向导液性优良,其液体穿透时间为2.84 s,返湿量为0.012 g,滑移量为1.403 g。

基于铝镁合金阳极的靛蓝染色废水电絮凝处理效能优化

左卓帆, 卢凯亮, 李倩雯, 张维

纺织学报. 2025, (09): 197-204. doi:10.13475/j.fzxb.20250200101

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为探究镁元素掺杂对铝电极溶解速率及电絮凝性能的影响,选取不同掺杂量的铝镁合金为阳极,与石墨阴极构建靛蓝染色废水电絮凝体系。综合利用极化曲线、开路电位、热红外成像与能量色散X射线光谱等手段,分析铝及铝镁合金电化学性能、微观形貌、表面物质及元素分布。结果表明:经5A06和5052铝镁合金电极电絮凝后的废水,总有机碳(TOC)去除率和色度分别为49%、50倍和48%、50倍,均优于纯铝电极,且5A06阳极体系的化学需氧量(COD)去除率为74.67%,高于纯铝阳极体系的72.56%;5A06电极电絮凝后未出现钝化区间,且开路电位负移,电极活性增强,溶解速率增大;红外热成像图显示钝化层优先在阳极边缘形成,铝电极红色区域面积明显高于铝镁合金电极;铝电极腐蚀坑洞中存在大量Al₂O₃颗粒,结合元素含量变化证实铝镁合金电极表面氧化物含量低于铝电极,进一步揭示镁元素掺杂抑制了合金电极的钝化进程。

服装定制化生产的多维度裁剪方案择优机制

吴希滢, 杜劲松, 李涵涵

纺织学报. 2025, (09): 205-212. doi:10.13475/j.fzxb.20250306201

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针对服装定制生产中多维度裁剪方案择优的多目标优化问题,现有研究缺乏对混合订单生产环境下工艺匹配与资源调度的协同优化机制。为此,提出一种订单工艺-裁剪方案-生产安排的三维耦合模型,构建基于机器学习的动态择优机制。通过分析订单属性与裁剪工艺的多维度特征,采用分类回归决策树算法匹配铺布单元与裁剪设备,并应用非支配排序遗传二代算法,以最小化设备最长裁剪实践与最大化裁床工作平衡率为目标,实现混合订单的智能化排产决策,以HL定制企业为例,基于22个多源订单的1 065床裁剪任务进行验证。实例验证表明:优化后最长完成时间最高减少4.2%,生产平衡率提升至89.96%,优化率最高达15.2%。该模型能显著缩短生产周期和平衡资源分配效率,为定制化服装柔性制造提供动态决策方案。

基于改进Cycle GAN的清代官补风格迁移研究

刘贝芬, 张坦坦, 冯峥嵘

纺织学报. 2025, (09): 213-224. doi:10.13475/j.fzxb.20250306501

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针对清代官补在风格迁移中色彩保留不足及多层次纹样结构细节易丢失的问题,提出一种基于改进循环生成对抗网络的风格迁移方法,从纹样、色彩、构图3个方面分析了清代官补的艺术特征,与其它主流风格迁移模型对比,以艺术指标和技术指标进行评价,选择表现最佳的循环生成对抗网络模型进行改进,在生成器中引入特征融合模块,简化判别器结构,引入感知损失函数。结果表明,改进方法在技术指标上有显著提升,其中结构相似度提高了0.041,峰值信噪比提高了2.17 dB,均方误差降低了0.031,图像感知相似度降低了0.042,序列感知距离降低了4.157,可生成更清晰的祥云纹、海水江崖纹等基本纹样,实现底色与纹样的有效分离,增强了图案的层次感与边缘清晰度,研究成果为传统服饰纹样的数字化创新提供了技术路径参考,也为当代图案的艺术创作开辟了新的发展空间。

气流成网机风道结构及流场纤维运动轨迹分析

胡泽翰, 崔江红, 徐航, 范臻, 杜庆祥, 范岚坤

纺织学报. 2025, (09): 225-231. doi:10.13475/j.fzxb.20241202901

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气流成网机输纤风道的流场分布及纤维长度对于气流成网机能否均匀成网至关重要。为探究气流成网机风道结构对其影响并研究纤维在该风道内的运动形式,采用三维建模软件建立气流成网机风道的结构模型,采用Cradle CFD流体软件进行气流成网机风道内流场计算,建立纤维模型并与流场进行耦合计算,以研究分析气流成网机风道尾部开口对于风道流场的影响,以及在开口最佳情况下几种长度不同的纤维在流场的作用下的运动状况。结果表明:在相同条件下,气流成网机风道为10°开口时,流场分布最均匀,并以21.80 m/s的速度稳定均匀铺满风道的宽度方向;在其它条件不变时,纤维长度为15 mm相较于其它长度的纤维可以均匀地从气流成网机风道吹出,纤维分散更均匀,不会出现缠结堆积现象。

基于卡尔曼前馈拟合状态观测器的储纬器用永磁同步电动机霍尔位置检测方法

孟子钰, 鲁文其, 张颂, 苗盛鸿, 黄富华, 彭来湖

纺织学报. 2025, (09): 232-241. doi:10.13475/j.fzxb.20241002501

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基于开关型霍尔位置传感器的永磁同步电动机控制系统虽具有高功率密度、高效率等优势,但该类型传感器的信号跳变离散,使电动机的位置和速度估算出现较大误差,进而影响了储纬器纱线输送的运行性能。为提高电动机转子估算的精度,以增强储纬器纱线输送的稳定性,提出了基于卡尔曼前馈拟合状态观测器的电动机转子位置和速度估计方法。首先采用卡尔曼迭代算法对离散的霍尔信号进行滤波及拟合,以消除霍尔安装偏差造成的噪声扰动;其次,采用全维状态观测器对电动机的转子位置信息进行估算,最终获得连续的电动机转子位置和速度信息。为验证提出算法的有效性,搭建实验平台进行了测试。结果表明:相较于传统的线性外插算法,采用改进卡尔曼前馈拟合状态观测器算法的系统,在启动阶段,电动机转子位置及速度的估算精度更高;在整个运行过程,纱线输送的动态性能和稳态性能更好。

离子交换膜及其在燃料电池中应用的研究进展

苏乙, 曾鹏瑾, 孙菲, 郭玉海

纺织学报. 2025, (09): 242-249. doi:10.13475/j.fzxb.20241205502

摘要 ( 44 )

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随着全球经济及工业的不断进步与发展,对能源的需求也在快速增长,构建全新、高效、清洁的可持续发展能源体系成为未来研究的主要热点。燃料电池作为集“开源”和“节流”2种功能于一体的优质新能源技术被广泛研究,本文从离子交换膜在燃料电池中的核心作用出发,首先概述了燃料电池用离子交换膜的性能要求,然后介绍了燃料电池用离子交换膜的发展现状,主要包括阳离子交换膜、阴离子交换膜和两性离子交换膜的研究现状及可能面临的问题。通过综合分析离子交换膜的性能和应用场景,总结现阶段研究存在的问题并对未来研究提供可行的解决思路。随着研究的深入和技术的成熟,燃料电池有望在实现“碳达峰、碳中和”目标的过程中发挥关键作用。

挥发性有机化合物吸附用微/纳米活性碳纤维研究进展

杜菁, 周安琪, 石颖欣, 王悦, 刘其霞, 单浩如, 于彩娇, 葛建龙

纺织学报. 2025, (09): 250-257. doi:10.13475/j.fzxb.20241105302

摘要 ( 44 )

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针对吸附法治理挥发性有机化合物(VOCs)污染迫切需求新型高效吸附分离材料的问题,活性碳纤维因具有比表面积大、孔道短直、结构稳定且易于使用等特点,成为VOCs吸附应用领域的研究热点。为能更好地了解当前VOCs吸附用活性碳纤维的发展现状,综述了现有微/纳米活性碳纤维在VOCs吸附应用方面的研究工作;重点介绍了不同聚合物前驱体微/纳米活性碳纤维的制备方法、结构特点及其应用性能;总结了现有微/纳米活性碳纤维在VOCs吸附应用中的优势和不足,并对其未来发展趋势进行了展望;认为需要结合前驱体纤维优选、开发低结构损伤改性/活化方法、加深吸附机制等方面的研究来进一步提高所得微/纳米活性碳纤维的综合应用性能。

三维蚕丝蛋白支架的应用研究进展

曾姚, 吕金凤, 王介平, 刘荣鹏, 周婵

纺织学报. 2025, (09): 258-267. doi:10.13475/j.fzxb.20241200302

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为拓展蚕丝蛋白在组织工程与生物医学领域的应用,解决临床适配材料研制不足的问题,阐述了三维蚕丝蛋白支架培养与二维培养在细胞分化、增殖、黏附等行为上表现出的显著差异,及其在疾病治疗、药物筛选及疗效评估中展现的应用潜力。阐述了三维蚕丝蛋白支架的结构设计、制备工艺及其在皮肤、骨、软骨、韧带和神经组织工程中的应用。分析表明,材料结构与组织再生需求的适配性至关重要,而临床规模化制备及性能精准调控仍是亟待突破的关键挑战。通过整合该领域的研究脉络,为蚕丝生物材料的医学转化提供了针对应用场景、技术路径及瓶颈突破的系统性参考。

个体降温服装技术研究进展

朱元成, 何永红, 熊伟国

纺织学报. 2025, (09): 268-277. doi:10.13475/j.fzxb.20241103902

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高温作业环境下的热应激威胁作业人员健康与安全,个体降温服装(PCG)技术是维持热平衡、提升热舒适性的有效手段。为系统分析PCG技术进展,探索轻量化、高能效的个体降温方案,采用文献综述与性能对比的方法,分析了气冷式(ACG)、液冷式(LCG)、相变材料(PCM)、热电式(TEC)及蒸发式(ECG)5类技术的机制与应用现状。分析认为,各技术在特定场景各具优势:ACG系统轻便灵活,LCG系统适用于极端高温,PCM系统使用方便且使用时间较长,TEC系统可实现局部优异降温效果,ECG系统在干燥环境中高效。然而,各技术都有各自的技术缺陷及发展瓶颈,且微型化、能效、环境适应性和器件耐久性的平衡是其面临的共同问题。未来需在高导热柔性材料、仿生设计及智能化热管理等方面进行创新,推动PCG向轻量、高效、智能化发展,为高温作业提供精准热防护,助力安全高效的工业环境。

夹缬华裳

卫艺林, 宋眉, 梅蓉

纺织学报. 2025, (09): 278-278.

摘要 ( 46 )

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作品为深入探索夹缬印染与现代服装造型语言的融合，在色彩上，汲取夹缬传统色彩，同时引入现代时尚色彩理念，将高饱和度与低明度色彩组合，既保留了夹缬印染的古朴韵味，又展现出当代时尚的活力与个性。服装使用丝绸材质，结构结合现代立裁技术，依据印染图案和色彩变化设计造型线，使其在静态与动态中均能展现艺术魅力。本作品不仅传承了夹缬印染技艺，还将其与现代时尚审美结合，尝试了传统技艺在当代设计中的新应用。

撒奇莱雅焕彩裳

刘洋

纺织学报. 2025, (09): 279-279.

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作品的设计灵感来源于中国台湾地区的撒奇莱雅人服饰。服装款式为宽松廓形，面料选用夹织棉布，色彩选用寓意明确的土金色和暗红色，土金色代表土地，寓意族人能够拥有自己的家园，暗红色象征群族旺盛的生命力和战斗的力量。设计者将撒奇莱雅人的服饰元素融入现代服装设计中，既能传承浓厚的地域特色，又能为服饰元素再设计提供更多可能。

天光

杨天祥, 曾慧

纺织学报. 2025, (09): 280-280.

摘要 ( 24 )

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“女书”是中国湖南省江永瑶族流传千年的文化瑰宝，是世界现存唯一的女性专属文字体系。女书不仅是记录当地方言的音节文字，更是女性情感与智慧的隐秘载体。作品以“天光”一词为精神脉络，意为穿透黑暗的曙光，旨在通过服饰语言诠释女性如晨曦般温暖坚韧的生命力，赞颂其在逆境中永葆希望的精神品格。服装结构通过采用不对称廓形与层叠设计，隐喻冲破束缚的觉醒姿态。主面料选用瑶族传统手工蓝染布，其色沉稳而优雅。局部则选择多色刺绣纱网和雪纺面料进行搭配，呈现出欢快、乐观的情感氛围。服装两面的色彩在行走间随着身体摆动仿佛在进行对话，契合女性刚柔并济的特质。本系列作品以现代设计重构传统符号，传递出一种独立而不失温婉的新时代东方女性美。

梦幻之纱

丁超

纺织学报. 2025, (09): 281-281.

摘要 ( 26 )

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作品设计灵感源自于对梦幻与浪漫的极致追求，旨在为新娘打造如梦如幻的婚礼体验。作品整体采用单色系设计，面料选用轻盈的欧根纱材质，结合精致的蕾丝、珠片和羽毛等元素，营造出飘逸、灵动的视觉效果。在设计手法上，融入藤蔓缠绕式的立体刺绣，模拟爱情生长轨迹;运用渐变晕染、层叠、褶皱、刺绣技巧，使婚纱在光影交错中展现出丰富的层次感和立体感。层叠欧根纱象征爱情的深邃与缠绵，褶皱暗喻生活起伏，刺绣藤蔓寓意爱情的坚韧与成长，渐变晕染代表婚姻生活从热烈到绵长的美好转变。整体设计以轻盈姿态诠释新娘对婚礼的憧憬，为幸福时刻赋予诗意表达。

水渐鸢染

熊慧琳, 茅丹

纺织学报. 2025, (09): 282-282.

摘要 ( 34 )

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纸鸢是世界非物质文化遗产之一，承载着两千余年的文化积淀，是我国民间文化的重要组成部分。作品以纸鸢作为设计灵感，提取其形态特征与材质意象作为设计元素，并以非遗技艺“水拓染”作为关键制作工艺。通过水拓染与传统织物的融合实验，创造出独特而富有流动感的晕染肌理，为传统美学注入新颖的视觉表达。在服装结构上，提取北京沙燕风筝的经典轮廓塑造服装廓形，以四套服装分别表达风筝制作“扎、糊、绘、放”的“四艺”精髓。本作品希望通过对纸鸢这一非遗文化的深度挖掘与现代表达，实现传统艺术与现代设计的交融对话。传达融合经典与创新的美学主张。让文化赋予服装内涵，让服装传达文化艺术。

侗意

黄俊媛, 黄艳梅

纺织学报. 2025, (09): 283-283.

摘要 ( 27 )

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作品以侗族娃崽背带为灵感，秉持“民族文化进校园”理念，将侗族传统服饰与现代运动风校服创新融合。提取榕树花、蜘蛛花等吉祥纹样，简化重组为兼具民族神韵与现代审美的二方连续图案装饰，传递守护与祝福之意。色彩以传统靛染蓝紫色为主调，通过深浅渐变营造古朴质感，搭配鲜明撞色与灵动斜向线条拼接，赋予校服民族风情与青春活力。款式融合运动风与侗族对称美学，融入百褶裙、云肩等造型，以民族织带镶边彰显传统韵味。传统刺绣与现代烫画印花结合，延续侗绣精髓，实现工艺创新。此外选用透气舒适、防风耐磨的功能性面料，满足校园四季活动需求。该设计以绵绵侗意传递学校关爱，并以侗族特色校服为生动载体，助力学生深化文化认同，促进侗族文化传承与发展。

蒙韵繁花

王淇, 闫亦农

纺织学报. 2025, (09): 284-284.

摘要 ( 26 )

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作品设计灵感来源于蒙古族传统美术图案，以对称布局构建和谐视觉，线条缠绕交错彰显工艺秩序。以蒙古族传统哈木尔纹为中心纹样，其盘羊角般的流畅曲线象征着生生不息与族群团结，边缘采用花卉纹样，传递蒙古族人对自然的热爱之情，同时采用传统蒙古族牙纹为灵感作边框纹样设计。两组配色各具特色，第1组蓝色主调搭配绿色与红色，象征天空草原湖泊，展现豁达与沉静。第2组绿、粉明快色彩，彰显热情活泼与草原生机。图案以丝巾为载体，架起传统与现代的桥梁，让传统图案在当代焕发新生。

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