纺织学报

多孔磺化氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物纤维膜制备及其吸附性能

刘轲, 王雨曦, 程盼, 朱丽萍, 夏明, 梅涛, 向阳, 周丰, 高飞, 王栋

纺织学报. 2025, (12): 1-10. doi:10.13475/j.fzxb.20250401001

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为解决生物分离介质开发中功能化材料传质动力学与吸附容量不足的问题,采用静电纺丝技术结合化学改性策略,构建了具有介-微孔分级结构和阳离子交换特性的多孔磺化氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物纤维膜材料。基于Friedel-Crafts烷基化反应,在苯环上定向修饰氯乙基及羰基极性基团,通过调控反应动力学实现孔结构的可控构筑;进一步通过磺化处理在纤维表面引入高密度磺酸基团,赋予材料表面负电荷特性并增强其亲水性。结果表明:磺化反应在分子层面精准接枝功能基团,未显著改变纤维形貌,且材料生物相容性良好(细胞存活率大于80%);磺化多孔纤维膜的吸附效果优于磺化平板膜和磺化纤维膜,其静态吸附容量可达226 mg/g。上述结果证实,多级孔道结构协同表面电荷分布特性可显著提升传质动力学与吸附容量,为开发高效生物分离介质提供了新型功能化材料设计思路。

非对称结构聚四氟乙烯中空管式纤维膜的制备及油水分离性能

刘劲扬, 李成才, 朱海霖, 郭玉海, 姜学梁

纺织学报. 2025, (12): 11-18. doi:10.13475/j.fzxb.20250304901

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聚四氟乙烯(PTFE)因优异的耐高温和耐化学性而受到广泛关注,单向拉伸法制备的PTFE中空管式纤维膜孔径和孔隙率难以同时有效控制,为提高PTFE中空管式纤维膜应用领域,通过对PTFE中空管式纤维膜外表面包缠不同孔径、不同层数的平板纤维膜,制备了非对称孔道结构PTFE中空管式纤维膜。研究了不同平板膜孔径、包缠层数对非对称结构PTFE中空管式纤维膜结构和性能的影响;同时采用含有亲水性基团材料对膜进行亲水改性后,赋予优异的水通量与表面润湿性能,并将其用于油水乳液分离。结果表明:包缠0.2 μm孔径平板膜且包缠 3层制备的非对称膜分离性能最佳,且具有良好的化学稳定性,赋予管式膜在油水分离领域优异的应用潜力。

多功能耦合静电纺多级结构纳米纤维过滤材料研究进展

厉宗洁, 李腾飞, 鲁一涵, 康卫民

纺织学报. 2025, (12): 19-28. doi:10.13475/j.fzxb.20250400902

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针对空气中微生物、超细颗粒物等污染及其复合健康威胁问题,综述了静电纺凸起结构、串珠结构、褶皱结构、多孔结构、核壳结构、中空结构、带状结构、树枝结构、蛛网结构等多级结构纳米纤维在多功能协同耦合空气净化膜中的应用研究进展。总结了传统过滤材料(玻璃纤维、驻极熔喷布)存在的致癌风险和环境稳定性不足等缺陷,重点分析了多级结构静电纺纳米纤维膜(ENMs)在过滤机制优化和功能集成方面的突破性研究成果。仿生多级结构(如串珠、蛛网状纤维)可使过滤效率、品质因子得到提升;多功能耦合策略(抗菌-催化协同)能实现对颗粒物、微生物和挥发性有机物的同步去除。未来应重点研究仿生多级结构的精准可控构筑技术、极端环境下的电荷稳定性强化方法和智能响应型过滤材料的创新设计,以推动ENMs在个人防护和工业净化领域的实际应用。

生物基与生物可降解口罩过滤材料的研究进展

孙玉发, 孙刚

纺织学报. 2025, (12): 29-38. doi:10.13475/j.fzxb.20250304502

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口罩作为重要的个人防护装备,在疫情防控和环境健康保护中至关重要。然而,传统口罩依赖石油基聚丙烯材料,其不可降解性导致严重的环境问题。生物基与生物可降解材料因此成为研究热点,其中聚乳酸(PLA)材料凭借其可再生性、可降解性和优异的加工性备受关注。综述了PLA基口罩过滤材料的研究进展,重点分析其性能优势及面临的挑战,如质硬而脆、降解速率较慢等问题,并探讨了多种改性策略,包括增韧增塑和加速降解改性等。研究认为:共混可降解聚合物可有效改善PLA的力学性能和降解速率,但仍存在相分离和生产成本高等问题;此外,生物基小分子增塑剂因其资源丰富、环保且成本低,能显著增强PLA的韧性并促进降解,但其高添加量及易迁移问题影响材料的长期稳定性。未来,PLA基口罩有望朝着更环保和智能的方向发展,结合生物基添加剂、可回收设计及智能化技术,实现从传统“一次性耗材”向“高性能智能装备”的升级,为绿色防护材料的可持续发展提供新机遇。

纤维基分离膜功能改性及应用研究进展

刘青青, 毛晓卉, 姚焰, 孙颖, 陈鱼, 张霄喆, 朱丽萍, 王雪芬

纺织学报. 2025, (12): 39-48. doi:10.13475/j.fzxb.20250601602

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纤维基分离膜作为一种高效低能耗的分离材料,在环境治理、生物医药及资源回收等领域展现出广阔应用前景。系统综述了纤维基分离膜的功能改性策略,重点探讨表面化学性质及表面物理结构调控与膜分离效率、选择性和稳定性的相互关系,表面化学性质调控方法主要包括接枝、点击反应、官能化反应、缩合反应和原位交联改性,表面物理结构调控方法包括表面结晶生长法、喷涂法、去模板法;介绍了改性对超亲水、超疏水、智能响应润湿性、抗污、耐腐蚀等功能的影响,并从染料吸附、油水分离及蛋白分离等应用角度剖析了改性与膜分离吸附机制的关系。后续针对纤维基分离膜在应用中的瓶颈问题,仍需从材料创新和结构优化等方向进行突破,开发智能响应材料、设计多功能集成是纤维基分离膜的重要发展趋势。

蚕丝基导电凝胶纤维的制备及其应变传感性能

杨孟晓, 邱小雪, 吴芳, 刘琳, 姚菊明

纺织学报. 2025, (12): 49-56. doi:10.13475/j.fzxb.20250501501

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针对碳基导电凝胶纤维不透明和力学延展性差的问题,采用氯化钙-乙醇-水三元溶剂溶解丝素蛋白并作为导电介质,利用紫外光引发诱导单体聚合和自润滑纺丝相结合策略,实现了兼具高透明度和良好柔韧性丝素蛋白-丙烯酰胺导电凝胶纤维(SAHF)的连续化制备。通过调整纺丝液的组成比例,系统优化了纤维的结构与性能。研究结果表明:当丝素蛋白与丙烯酰胺的质量比为1∶0.33时,所制备的SAHF具有最佳的综合性能,其光透过率达91%、拉伸强度达到11.15 kPa、断裂伸长率为224%。氯化钙作为导电物质,与丝素蛋白、聚丙烯酰胺通过金属配位和静电相互吸引作用被整合在SAHF的三维网络结构中,赋予凝胶纤维优良的导电性能,其电导率为0.64 mS/cm。将铜导线与纤维的两端连接组装成应变式传感器后,纤维表现出快速响应/回复(21 ms/47 ms)的特性,可用于精准的动作识别。此外,将SAHF用于监测人体汗液环境中的pH值变化,展现出pH值和电阻信号的强线性关系及优异的稳定性。

氨基功能化聚丙烯腈纳米纤维膜的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能

高俊, 凌磊, 陈缘, 武丁胜, 林韩蕾, 李振宇, 凤权

纺织学报. 2025, (12): 57-65. doi:10.13475/j.fzxb.20250401701

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针对六价铬离子(Cr(Ⅵ))废水对生态环境和人体健康造成巨大危害的问题,开发高效、快速去除Cr(Ⅵ)离子或降低其毒性的吸附材料具有重大意义。通过静电纺丝法制备聚乙烯亚胺(PEI)/聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜,用于吸附和解毒含Cr(Ⅵ)废水。探究了PEI/PAN纳米纤维膜的形貌和结构特征,测试酸碱值、初始质量浓度、温度和时间与吸附性能的关系,并分析其吸附行为。结果表明:PEI/PAN纳米纤维膜直径均匀、表面光滑;接触角为20.03°,展现出优良的亲水性;在温度为318 K、pH值为3的条件下,PEI/PAN纳米纤维膜对500 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液的吸附效果最佳,吸附量可达191.73 mg/g;吸附符合Langmuir吸附等温模型,表明其吸附类型为单分子层吸附;吸附热力学表明,吸附是一种自发的吸热反应,高温对吸附过程具有推动作用;吸附动力学的拟合更符合准二级动力学,表明化学吸附占主导;且重复使用5次后仍能达到首次使用效果的67.56%,具备较好的可重复使用性能。

聚乙烯吡咯烷酮对聚对苯二甲酸乙二醇酯中空纤维膜结构与性能的调控

姚晓军, 徐恩婷, 杨雪媛, 房磊, 包伟, 房宽峻

纺织学报. 2025, (12): 66-73. doi:10.13475/j.fzxb.20250404601

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针对小口径人工血管国产化替代需求,通过干喷湿纺制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中空纤维膜,采用不同分子量的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)改变纺丝液的相分离过程,对PET中空纤维膜的微观结构、力学性能、抗蛋白吸附性能和细胞相容性等进行调控。结果表明:所制备的PET中空纤维膜截面呈规则圆形,表面光滑,直径可根据需求制备;添加PVP后,PET中空纤维膜孔结构由不规则的指状孔与致密区转变为“外指状孔/内海绵孔”的梯度结构,聚合物间的连接性增强,表现为拉伸伸长率最大增至9.4%;在改善PET中空纤维膜亲水性的同时,进一步增强中空纤维膜表面的电负性,提升抵抗蛋白吸附的能力;PET中空纤维对牛血清白蛋白截留率随添加的PVP分子量增加而下降,最低至50.0%,表明孔径增大提升了蛋白质分子穿越能力;在细胞相容性实验中,添加PVP的中空纤维膜表面细胞活度显著提升,最高达259%,证实所制备的PET中空纤维具有优异的细胞相容性。

用于脉搏监测的海藻酸钠改性水性聚氨酯/液态金属导电传感纤维

邓晶, 王蕊宁, 孙润军, 张亚娟, 郭海冰, 雷轲

纺织学报. 2025, (12): 74-82. doi:10.13475/j.fzxb.20250403301

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针对液态金属(LM)因的表面张力较高而与基材界面亲和性差、难以形成稳定结合的问题,利用海藻酸钠(SA)改善LM的界面润湿性,再将其与水性聚氨酯(WPU)共混形成稳定均匀的纺丝液,采用湿法纺丝工艺技术制备海藻酸钠改性WPU/LM导电传感纤维;研究SA质量分数对纺丝液流变性能的影响以及海藻酸钠改性WPU/LM导电传感纤维的力学性能和电学性能。结果表明:随着SA质量分数的增加,纺丝液体系黏度增大,SA质量分数为0.1%的纺丝液体系稳定、流变性能好,更适合纺丝;海藻酸钠改性WPU/LM导电传感纤维的断裂伸长率可达650%;在0%~100%的拉伸应变范围内、不同拉伸频率内和10 000次循环拉伸测试下,均有良好的电阻稳定性和电阻响应特性,其灵敏度值为1.51。该纤维可灵敏地监测到人体不同关节运动的电信号变化以及手腕脉搏在不同状态下的电信号变化,在人体健康监测领域具有潜在应用。

磺化聚醚醚酮基铁铬液流电池隔膜的制备及其性能

张慧杰, 李登宇, 周轩, 李秀艳, 汪滨, 徐泉

纺织学报. 2025, (12): 83-91. doi:10.13475/j.fzxb.20250203301

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为解决铁铬液流电池隔膜易吸水溶胀和成本较高的问题,采用磺化聚醚醚酮(SPEEK)和二维过渡金属碳/氮化物(MXene)为原料,通过共混静电纺丝制备了一系列MXene/SPEEK纳米纤维隔膜,研究了MXene掺杂量对SPEEK纤维隔膜表面形貌、化学结构、润湿性能和力学性能的影响。结果表明:随着MXene掺杂量的增加,其在SPEEK纤维间分布均匀,MXene的加入会使SPEEK纳米纤维膜的水接触角进一步减小,亲水性更佳;MXene的高导电率和高比表面积,有效降低了SPEEK基纳米纤维膜的吸水性和溶胀度,同时抑制了铁铬离子渗透;纳米纤维隔膜在铁铬液流电池循环测试中展现出优异的性能,库仑效率可达96%以上,能量效率超过70%。通过优化磺化工艺和MXene掺杂量,MXene/SPEEK纳米纤维隔膜在保持高质子传导能力的同时,展现出高离子选择性和优良的电化学稳定性。本研究为铁铬液流电池隔膜提供了一种成本低、性能可控的新型环境友好材料,具有重要的产业化应用前景。

聚偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物摩擦纳米发电织物制备及其输出功率提升

胡新阳, 王宏志

纺织学报. 2025, (12): 92-100. doi:10.13475/j.fzxb.20250400801

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针对基于摩擦纳米发电机(TENG)技术的织物存在输出功率较低、灵活性较差的问题,设计了一种接触分离模式的单电极结构TENG织物与一种微型对针状空气击穿器件,采用静电纺丝技术制备纳米纤维堆叠构成织物,并通过精密定位平台控制2枚钨放电针的间距,构造微米级(20~110 μm)的间隙,使摩擦纳米发电织物工作时在外电路形成空气击穿,提升输出功率,并缩小器件尺寸实现高灵活性。同时探讨放电针间距与角度、外部起电条件和环境湿度对输出功率的影响。结果表明:接入空气击穿器件后的TENG织物最高可产生532 V的开路电压和5.9 μA的短路电流,较接入前电压提升1.75倍,电流提升约2倍;接入负载后的最佳匹配电阻降低为击穿前的十分之一,功率提升约1.4倍,且表现出超5 000次的循环稳定性以及不同环境湿度下的服役稳定性,最终可实现点亮33个串联LED灯珠并驱动电子手表工作。

基于静电纺丝-静电喷涂协同工艺的跨尺度传感纱一步法制备及其应用

王小虎, 包安娜, 魏静雯, 赵晓曼, 韩潇, 洪剑寒

纺织学报. 2025, (12): 101-109. doi:10.13475/j.fzxb.20250401101

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针对目前浸渍、涂敷工艺引入导电材料存在步骤繁琐、效率低且界面结合力弱等问题,基于静电纺丝-静电喷涂协同机制,通过一步法连续成形工艺高效构筑核鞘结构跨尺度传感纱线。采用多针水浴静电纺丝技术,将聚氨酯(TPU)纳米纤维喷射于接收浴面上,同时通过静电喷涂技术,将碳纳米管(CNTs)均匀沉积于TPU纳米纤维表面,构建出稳定的导电网络,然后均匀包覆氨纶上,制得基于纳米纤维包覆纱(NFCY)的CNTs/NFCY传感纱。研究结果表明,该传感纱在0%~200%的宽应变范围呈现高达4.31的灵敏度系数,在反复拉伸循环中表现出优异的耐久性,经过约 3 h拉伸-释放循环仍能保持稳定输出。该传感纱在语音识别、运动监测等应用场景中表现出优秀的性能,在可穿戴电子和柔性传感技术上展示出巨大应用潜力。

玄武岩纤维/棉交织织物基蒸发器的结构调控及其光热蒸发性能

华克润, 李久刚, 乔浩然, 何加浩, 李文斌, 徐卫林

纺织学报. 2025, (12): 110-115. doi:10.13475/j.fzxb.20250501301

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太阳能驱动界面蒸发技术因绿色低碳、高效节能等优势,成为海水淡化领域的研究热点,针对现有光热材料存在加工性能差、结构可设计性不足的问题,将玄武岩纤维纱线与棉纱通过机织工艺复合,通过调控纬浮长比例构建了平纹、斜纹和缎纹3种织物结构的织物基太阳能界面蒸发系统,并系统探究了织物组织对蒸发性能的影响机制。结果表明:缎纹组织因其独特的浮长线分布特性,在1.0 kW/m²标准光强下实现1.59 kg/(m²·h)的蒸发速率和94.5%的光热转换效率;其在高盐度(15% NaCl)溶液中仍保持1.34 kg/(m²·h)的稳定蒸发速率,且净化后海水中金属离子浓度降幅达2~4个数量级。该研究为纺织基光热材料的微结构设计提供了新思路。

机器人颈关节包覆用针织全成形织物结构设计

石彬琳, 董智佳, 马丕波, 丛洪莲, 吴光军, 刘博

纺织学报. 2025, (12): 116-122. doi:10.13475/j.fzxb.20250306001

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针对机器人颈关节柔性包覆材料对颈关节动作的力学性能与形态适应性的特殊需求,提出一种高弹全成形围脖的结构设计与制备方法。在分析机器人颈关节自由度和动作特征的基础上,针对人形机器人颈部形状特征构建了基于三维曲面形变的包覆结构参数模型。用涤纶/氨纶(50 tex/7.8 tex)包覆纱和纵向高弹的双反面组织编织织物主体;用横向高弹的1+1罗纹组织编织夹持式连接件上的织物连接区。根据具体颈部尺寸设置工艺参数,在四针床全成形电脑横机上一体化编织成形。研发的包覆用围脖织物在15 N拉伸力下反复拉伸3次的弹性回复率大于80%、塑性变形率小于15%;拉伸力为50 N时,双反面织物纵向伸长率大于220%;拉伸力小于或等于50 N时,双反面组织的纵横向延伸率均大于纬平针组织,研究结果可为包覆用高弹全成形织物开发提供参考。

针织结构温度传感器设计及其着装传感性能

张莹, 郭明靖, 王利君

纺织学报. 2025, (12): 123-132. doi:10.13475/j.fzxb.20250601001

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为优化针织结构柔性温度传感器设计,满足着装状态下监测人体皮肤温度的要求,选用镀银锦纶纱线和提花添纱工艺,通过正交试验分析纱线线密度、织物组织、添纱行数、添纱列数与针织结构温度传感器传感性能的关系,以及着装因素对传感器感温线性度和灵敏度的影响。结果表明:针织结构传感器的最佳制备工艺参数组合为155.56 dtex镀银锦纶纱线、1+2假罗纹组织、添纱24行、添纱24列,对应静态电阻2.813 Ω、线性度99.57%、灵敏度0.014 4 ℃、稳定性1.79%,其线性度和灵敏度最好;人体体表凸起程度、着装压力大小、增加外层织物层数均会提高传感器的线性度和灵敏度。研究结果可为针织结构柔性温度传感器的设计与应用提供参考。

液态靛蓝染料的制备及其对棉织物的染色性能

宋佳怡, 王政驿, 程献伟, 关晋平, 朱亚伟

纺织学报. 2025, (12): 133-141. doi:10.13475/j.fzxb.20250301001

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粉状靛蓝染料在染色过程中存在染料利用率低、使用时易产生粉尘及废水排放量大等问题,通过施加高剪切力,使染料颗粒集群破裂为尺寸更小的颗粒,并借助表面活性剂的作用实现稳定分散,制备得到液态靛蓝染料。考察了粉状和液态靛蓝染料的吸光度、液态染料的放置稳定性及其流变性能;探究了氢氧化钠和保险粉质量浓度、还原时间、浸轧次数对染色棉织物表观色深(K/S值)与耐干湿摩擦色牢度的影响,并对比了相同浓度下液态与粉态染料染色效果,评价了染色织物的抗紫外线性能和抗菌性能。结果表明:液态靛蓝染料经稀释5万倍后放置24 h,其上下层吸光度分别为0.247和0.255,放置半年后,平均粒径由543 nm增至656 nm,显示出良好的稳定性;液态靛蓝染料的表观黏度随剪切速率增加而降低,表现出假塑性流体特征;在相同用量下,液态靛蓝染料染色棉织物的K/S值高于粉态靛蓝染料染色样品,其中当质量浓度为10 g/L时,染色棉织物的K/S值较粉态染料染色提升49.3%,且耐干湿摩擦色牢度均达到3级及以上;此外,液态靛蓝染料染色棉织物还具有优异的抗紫外线性能和一定的抗菌性能。液态靛蓝染料能够显著提升靛蓝染色效率与织物功能性,展现出良好的应用前景。

含生物基组分的酸性染料的合成及其染色性能

陈铭, 张豪, 张子缘, 杨清标, 高吉, 范存伟, 孙戒

纺织学报. 2025, (12): 142-151. doi:10.13475/j.fzxb.20250304301

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针对当前染料生产中普遍依赖石化基化学品导致碳排放高,且部分工艺涉及有毒芳香胺的问题,以L-赖氨酸、1,5-戊二胺和2-呋喃甲胺为原料,合成了3种含生物基组分的新型蒽醌酸性染料(D1~D3),通过核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、红外光谱技术确认了染料的化学结构;进一步研究了3种染料对羊毛织物的染色性能,并与商用酸性染料(酸性蓝25)进行了对比。结果表明:在染液pH值为6且未添加硫酸钠的条件下,染料D1、D2、D3的上染率分别达到96.5%、83.3%和97.5%,而酸性蓝25的上染率为97.1%;D1、D2、D3的半染时间分别为9.5、18、8.5 min,均短于酸性蓝25的25.6 min,体现出更快的染色速率优势,且均表现出良好的匀染性、提升性与直接性;染色热力学研究显示,D1~D3在羊毛织物上的吸附行为符合Langmuir吸附等温线,证实吸附过程为单分子层吸附;动力学分析则表明,羊毛对3种染料的吸附遵循伪二级动力学模型;色牢度测试结果显示,染料D1~D3的耐水洗色牢度和耐摩擦色牢度均达到3级以上,耐光色牢度在6级以上,具备较好的使用稳定性。

高色牢度反应性聚合物包覆炭黑直喷墨水制备及其印花性能

沈昕怡, 李家炜, 邵宇, 郭丁滔, 何贵平, 赵磊, 戚栋明, YOUSSEF Yehya Abel-Gawad, KAFAFY Hany Hassan Ahmed Mohamed

纺织学报. 2025, (12): 152-162. doi:10.13475/j.fzxb.20250402801

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为提高炭黑(CB)分散稳定性与喷墨印花色牢度,采用无皂无硫可逆加成-断裂链转移聚合法,在CB微细粒子表面原位合成反应性聚合物包覆的CB乳胶,并将其配制成墨水用于免前处理和后水洗的涤纶/棉混纺织物数码喷墨印花;重点考察了环氧基单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(GlyMA)质量分数对喷墨印花织物色深、色牢度、手感和透气性的影响。结果表明:所制备的纳米反应性聚合物包覆CB乳胶具有核壳结构,其平均粒径和最大粒径分别为107.9、396 nm;聚合物层通过空间位阻和静电排斥作用提升了墨水稳定性,在60 ℃下经5 d的热稳定性测试后,CB乳胶墨水的平均粒径增长率较CB色浆墨水降低59.2%;将CB乳胶墨水直喷涤纶/棉混纺织物,当GlyMA质量分数为5%时,喷墨印花织物的耐干、湿摩擦和耐水洗色牢度分别达4~5、4和5级,硬挺度较原涤纶/棉混纺织物提高23.0%,透气性降低21.5%。CB乳胶墨水不仅具有高色牢度和优异服用性能,且喷墨工序流程短,省去上浆和后水洗,符合纺织印染绿色低碳发展需求。

磁性固定化漆酶的制备及其对染料的高效降解

谢围围, 朱庆鹏, 宋娇娇, 陈志明

纺织学报. 2025, (12): 163-170. doi:10.13475/j.fzxb.20250401301

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为解决生物酶生产成本高、稳定性差以及无法重复使用等问题,通过将生物酶固定于纳米粒子表面,可提升其稳定性与重复使用性。基于醛基与氨基形成席夫碱的反应原理,将漆酶共价固定在Fe₃O₄纳米粒子表面,成功制备出磁性固定化漆酶,并考察了其耐热性、耐酸性、金属离子抗污染性、有机物抗污染性、抑制剂抗污染性及重复使用性。结果表明:磁性固定化漆酶的稳定性与抗污染性均得到提升,且重复使用性能表现优异,在重复使用10次后仍可保持59.3%的初始活性;此外,该磁性固定化漆酶在染料降解领域展现出优异性能,可高效降解高浓度的孔雀石绿、结晶紫、灿烂绿、活性红、亮蓝及偶氮荧光桃红,初次降解率可达81.6%~98.8%;经过10个循环的重复降解,其降解率仍能维持在62.2%~90.5%。该结果证实,磁性固定化漆酶在染料降解方面具有一定的优势。

棉织物的壳聚糖/海藻酸盐抗菌阻燃整理及其性能

候志文, 任泽苹, 王晓宁, 张天骄

纺织学报. 2025, (12): 171-180. doi:10.13475/j.fzxb.20250400501

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为解决棉织物易滋生细菌、易燃等问题,采用羧甲基壳聚糖(CMC)和氧化海藻酸钠(OSA),通过浸轧法实现了对棉织物的抗菌、阻燃双重整理。研究了抗菌整理中盐酸浓度和温度对棉织物抗菌性能及相关服用性能的影响;并利用正交试验研究了抗菌、阻燃双重整理中盐酸浓度、席夫碱反应温度及OSA质量分数对抗菌、阻燃性能及相关服用性能的影响,通过极差分析优选出最佳的整理工艺条件:抗菌整理中盐酸浓度为0.3 mol/L、温度为70 ℃,阻燃整理中OSA质量分数为1%、反应温度为80 ℃。借助扫描电子显微镜、极限氧指数仪、织物阻燃性能测试仪、热重分析仪、顶破强力仪、织物透气仪等对织物进行了表征和测试。结果表明:CMC/OSA整理棉织物对大肠埃希菌的抑菌率可超过98%,水平燃烧速率相较于未经处理的棉织物可降低50%左右,整理工艺对棉织物的弯曲性能几乎没有影响,对热稳定性、顶破强力和透气性的影响也较小。

还原氧化石墨烯/铜纳米颗粒导电棉织物的制备及其传感性能

王梁宇, 高晓红, 于彩娇, 张雪婷, 杨旭礼

纺织学报. 2025, (12): 181-187. doi:10.13475/j.fzxb.20250205101

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以织物为基底的柔性传感器因其穿戴舒适性好和场景适配性强而备受关注,但存在响应迟滞、稳定性差的问题。为制备高性能柔性传感器,以棉织物为基底,使用硅烷偶联剂KH-560对其改性,以还原氧化石墨烯(rGO)和铜纳米颗粒(CuNPs)作为导电材料,采用浸渍法和原位还原法制备了rGO/CuNPs导电棉织物。通过扫描电子显微镜、X射线能谱仪、透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪、傅里叶红外光谱仪和拉曼光谱仪等对导电织物进行表征,分析了不同速率下拉伸不同应变时织物的电阻变化,并将织物固定在关节处,监测运动过程中织物电阻的变化,探究织物传感性能和运动监测性能。结果表明:rGO/CuNPs导电棉织物具有拉伸传感性能,对5%~15%拉伸应变、10~50 mm/min拉伸速度及100次循环应变表现出较好的响应性、稳定性和可重复性。该传感器能够实现对人体关节运动的监测。

基于手部冷敏感度的防护手套分区设计

李树豪, 张星慧, 许静娴, 卢业虎

纺织学报. 2025, (12): 188-197. doi:10.13475/j.fzxb.20250800701

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针对现有防护手套因缺乏对手部局部冷敏感度差异化考量而导致防护不足、冻伤风险增加的问题,基于手部血管解剖结构将其划分为11个区域,在-10 ℃(无风,相对湿度30%)环境下对8名男性受试者进行实验。通过红外热像仪记录各区域瞬态皮肤温度,并同步采集主观热感觉评分,计算各区域冷敏感度。结果表明:手部皮肤温度及热感觉呈现明显的时空异质性;手指的冷敏感度随冷暴露时间的推移逐渐上升,基于全程平均冷敏感度,可将手部划分为高敏感区(大于0.4:食指上端、中指上端、无名指上端、小指上端、食指下端)、中敏感区(0.3 ~ 0.4:中指下端、无名指下端、小指下端)、低敏感区(小于0.3:拇指、手背内侧、手背外侧)。据此提出分区优化方案:高敏感区复合防风外层与保暖内层,低敏感区设置轻薄透气层。验证表明,优化后的手套使手部皮肤温度平均提升5.69 ℃,热感觉评分显著提高1.3,且不影响手部操作灵活性,手部热舒适性与运动舒适性均得到显著提升。

基于体型特征的连衣裙综合评价模型的构建和应用

尹俏琳, 倪沈伊嘉, 郑琪, 何瑛

纺织学报. 2025, (12): 198-207. doi:10.13475/j.fzxb.20250703901

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针对服装个性化推荐过程中缺乏对体型因素的考虑,导致推荐精准度不高的问题,提出一种基于体型特征的连衣裙综合评价模型,进而应用于针对体型特征的产品推荐。采用女性体型识别技术和虚拟试衣软件对女性人体进行分类,并构建5类基础体型虚拟模特;基于形态分析法提取廓形、合体度、腰位和裙长4个连衣裙关键款式要素,并生成不同体型与款式组合的实验样本,通过2次情景实验收集消费者的主观评价数据。根据多因素方差分析结果可知,体型显著影响消费者对廓形和合体度的偏好,且廓形与合体度交互作用显著;不同体型消费者对腰位的偏好无显著差异,对裙长的偏好差异显著;腰位、裙长与体型存在显著的三因素交互作用。最后,通过关键要素权重分析、交互修正值量化交互效应,构建了基于体型特征的连衣裙综合评价模型。经验证,该模型输出的款式平均满意度达72.3%,可较为有效地匹配消费者体型与款式偏好。

基于机器视觉与YOLO11n的女西裤尺寸自动测量

庹武, 刘琼洋, 李庆响, 陈谦, 范睿鸽, 李佩

纺织学报. 2025, (12): 208-215. doi:10.13475/j.fzxb.20250705901

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针对服装行业尺寸测量效率低、主观性强以及精度不稳定等问题,提出了一种基于机器视觉与深度学习模型的女西裤尺寸自动测量方法。构建装置采集女西裤图像,并设计棋格标定板标定相机参数,计算出女西裤像素尺寸与物理尺寸之间的映射关系;收集女西裤样本图像,建立以女西裤平铺图像为标准的数据集;对数据集图像进行预处理及标注,将划分好的数据集投入YOLO11n-pose姿态估计模型检测女西裤8个关键点;结合张正友相机标定法求出的像素当量得到女西裤实际尺寸。结果表明:模型关键点检测的平均精度均值均达到99%以上,具备高精度的关键点检测能力;对腰围、臀围、脚口宽、直裆和裤长5项关键部位尺寸测量的平均相对误差在0.58%~0.82%之间,均符合行业标准要求,为实现服装质检的智能化提供了有效的技术路径与支撑。

棉精梳机分离罗拉传动中直齿轮初始齿隙分析

王彪, 李新荣, 刘荣芳, 李理

纺织学报. 2025, (12): 216-223. doi:10.13475/j.fzxb.20250104201

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高档织物、特种纱线的生产离不开精梳机,分离罗拉齿轮传动机构作为精梳机的核心机构,其运动规律直接影响着纱线的质量。为解决分离罗拉齿轮传动机构中直齿轮初始齿隙安装调节与车速不匹配导致精梳机振动加剧的问题,首先,通过分析现有分离罗拉齿轮传动机构,采用集中质量法建立了直齿轮系统的动力学模型,并根据牛顿第二定律推导其动力学微分方程,得到了初始齿隙、车速与振动三者关系的齿隙振动模型;然后,利用龙格库塔法对齿隙振动模型求解,并以不同车速与初始齿隙为变量,通过激光测振仪实验验证了三者之间关系模型的准确性;最后,对关系模型与实验结果进行分析,得到了精梳机车速在450~550钳次/min区间(每10钳次/min为一档)内,各车速对应的最小振动位移下的最优初始齿隙。结果表明:在保证最小振动的情况下,不同车速需要匹配相应的直齿轮初始安装齿隙。

复合材料三维预制体整体穿刺虚拟样机设计

贺辛亥, 冯温柔, 王博, 刘菲, 梁军浩, 孙勇

纺织学报. 2025, (12): 224-232. doi:10.13475/j.fzxb.20240903501

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为解决整体穿刺织造过程中难以高效准确穿刺的问题,设计了一种三维预制体整体穿刺自动化装备。通过分析整体穿刺织造过程的技术原理及穿刺定位需求,对预制体整体穿刺设备的机械结构进行设计。通过对预制体整体穿刺设备中的穿刺装置进行静力学和动力学分析,建立起穿刺钢针的力学平衡方程。通过ANSYS软件对钢针穿刺过程中钢针与碳纤维布摩擦力的变化、碳纤维布与钢针受损情况进行有限元分析。实验结果表明:所设计的穿刺机构性能达到了预期要求,同时仿真结果也可为预制体立体穿刺自动化装备的电力系统设计和选型提供可靠的数据支持。

面向空天应用的高性能无机纤维及制品发展现状及趋势

史芷丞, 陈凤翔, 王梦云, 白洁, 李娟, 白濛, 伏广伟, 徐卫林

纺织学报. 2025, (12): 233-242. doi:10.13475/j.fzxb.20250500602

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空天环境存在剧烈温差循环、原子氧侵蚀、高能辐射及太空碎片冲击等极端工况,对材料性能提出了严苛要求。为构建轻量化、功能一体化空天材料,围绕复杂的空天环境,系统梳理了碳基、石英、氧化物、碳化硅、硼基及玄武岩等高性能无机纤维的结构特性与性能优势,分析了无机纤维在力学、功能化以及轻量化和可持续性等方面的需求;重点介绍了无机纤维的成形技术与本征性能提升机制(如前驱体设计、热处理及微观结构调控等),探讨强韧性与稳定性提升的途径;进一步总结了无机纤维制品的结构加工与功能应用,阐述了三维编织与3D打印等智能制造技术在复杂构件成形与功能集成中的应用潜力;最后指出当前无机纤维在基础机制、性能协同优化及制造体系方面的挑战,亟需加强结构-性能预测、功能集成设计与绿色智能制造等方向的协同创新,以支撑新一代空天装备的长期稳定运行与可持续发展。

细菌纤维素及其复合材料的应用研究进展

季巧, 于清源, 周爱晖, 马博谋, 徐进, 袁久刚

纺织学报. 2025, (12): 243-250. doi:10.13475/j.fzxb.20250204002

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细菌纤维素(BC)凭借其独特的三维网状结构、卓越的力学性能以及良好的生物相容性,在绿色材料领域展现出巨大应用潜力,但在纺织领域中仍然难以实现大规模生产。为推动BC在纺织材料中的应用,结合BC的天然特性,综合分析了目前国内外BC复合材料的研究进展,包括在包装材料、新型素革、柔性可穿戴、医用纺织品、废水处理等纺织材料中的应用优势及创新成果。针对BC规模化应用难题,从基因工程、添加剂优化、发酵工艺改进以及低成本培养基等方面扩大产量、降低成本。此外,探讨了强氢键作用和结构致密对复合化的影响,并提出通过溶剂溶胀、物理拉伸和化学改性等技术提升性能。最后,对BC材料发展方向进行展望,结合生物技术及人工智能手段,有望实现BC高效低成本规模化生产,推动其在纺织领域的可持续发展。

废旧涤纶纺织品再生循环利用的研究进展

杨迎雪, 高念钊, 邓年明, 江敬辉, 董庆奇, 刘向东

纺织学报. 2025, (12): 251-259. doi:10.13475/j.fzxb.20250501002

摘要 ( 85 )

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随着可持续发展理念的深化,废旧涤纶纺织品的再生循环利用备受关注。作为全球最大涤纶生产国,我国废旧涤纶纺织品再生循环利用具有重要意义。为此,综述了废旧涤纶纺织品的降解与再生技术现状,重点分析了近年来化学再生方法的研究进展,深入探讨了物理化学增黏技术、化学催化解聚(醇解、水解、乙酰解)及生物酶解等前沿技术的发展动态,阐述了新型扩链剂、高效多相催化剂和耐热聚酯水解酶等关键技术在未来推动废旧涤纶织物再生循环利用产业中的潜在作用。通过对各种废旧涤纶织物再生方法的技术特点、面临的挑战及存在的问题进行全面分析,进一步展望了废旧涤纶纺织品再生循环利用技术的发展趋势,为我国涤纶产业的可持续循环发展提供理论支持和技术参考。

人工智能在纺织印染行业中的应用研究进展

周青青, 常硕, 毛志平, 吴伟

纺织学报. 2025, (12): 260-269. doi:10.13475/j.fzxb.20250404402

摘要 ( 118 )

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针对人工智能(AI)在纺织印染行业应用日益广泛但缺乏系统性梳理的现状,通过系统性文献调研与分析,归纳了机器学习(ML)、深度学习(DL)等AI技术在染料性质预测与结构设计、智能测配色、工艺优化与生产管理及质量检测四大核心领域的应用进展与成效。研究表明:在染料开发中,AI通过性质预测和高通量虚拟筛选,显著加速了研发进程;在测配色方面,基于ML/DL的模型提升了配方预测精度,并结合高光谱成像等技术克服了同色异谱等难题;在工艺优化上,AI实现了上染率、K/S值等关键指标的有效预测,并应用于生产调度与异常监控;在质量检测领域,基于无监督学习的图像重建技术有效提升了疵点检出率,结合光谱技术实现了高效的“免染色”质量预评估。总体而言,AI正推动行业向智能化、绿色化转型,但仍面临数据稀缺、模型泛化能力和系统集成等挑战,未来需聚焦于构建贯穿全流程的智能制造体系。

蜀锦新韵•丝绸传承

胡冰倩, 孙梦婕

纺织学报. 2025, (12): 270-270.

摘要 ( 70 )

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作品深植蚕丝绸文化根脉，以蜀锦八达晕纹、陵阳公样为核心，缀卷草、云纹等传统元素，经解构重组与色彩焕新，让古锦纹样呼应当代生活。设计以中心构图承续蜀锦形制，借虚实叠印显节奏层次，贴合现代审美。丝巾的柔滑触感、拼图礼盒的互动趣味，让蜀锦元素融入日常，使蚕桑织就的文化记忆兼具实用价值。作品以锦纹当代表达，寓意文脉绵延，彰显蜀地审美在当代的焕新。设计者响应教育部中华优秀传统文化（蚕丝绸）传承基地的倡议，聚焦蜀锦的创造性转化，活化传统纹样，创新应用载体，让承载蚕桑智慧的文化记忆在现代生活中焕发新生。

隐

孔凡栋, 谢子怡

纺织学报. 2025, (12): 271-271.

摘要 ( 62 )

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作品从宋代皇后冠饰中汲取灵感，以＂淡泊＂美学为核心设计理念，顺应宋代妇女服饰＂惟务净洁＂的记载。服装选用素白色作主色调，通过同色系高光泽桑蚕丝绣线与哑光毛呢面料的材质对比，构建出富有层次的光影叙事。在图案设计上，对冠饰典型元素进行提取与二次创作，采用手推绣工艺实现精细表达。整体设计体现了远观极简，近察丰盈的创作逻辑，既保持了现代极简主义的形式美感，又通过隐喻装饰传承了宋代皇后冠饰繁中见简的造物智慧。

云疏烟生弄花影

郭馨

纺织学报. 2025, (12): 272-272.

摘要 ( 50 )

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作品聚焦南宋女性大袖礼服的形制与纹饰系统，通过对这一传统礼服的内涵展开创新设计。形制构建保留南宋大袖＂袂祛等宽＂制式，选用欧根缎增强廓形垂坠，以织物特性中挺括与轻盈的平衡，凝练礼仪庄重与宋式清雅的气质。纹样设计与布局以南宋临安城（今杭州）为坐标，通过观察与写生提炼四季花卉竹植在光影下的形态，将其转化为生色领纹样的动态造型语言。

隙尖诗

罗琳

纺织学报. 2025, (12): 273-273.

摘要 ( 37 )

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作品以岩石缝隙中绽放的花朵为灵感，对西服、大衣进行解构设计，在利落的剪裁中融入柔美的褶皱和立体花造型，强调硬朗与柔美、粗犷与精致的对比。作品采用细腻而不失高级感的精纺羊毛面料为主，搭配少量黑白印花面料，表达坚韧与柔美的融合；色彩方面，作品运用渐变色搭配，从深沉到明亮，如同花朵在岩石缝隙中顽强生长，表达＂破茧而生＂的力量感与诗意感。

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