以PAN基碳纤维(CF)为基体,钛酸丁酯为前驱体,通过溶胶-凝胶浸渍涂覆法将TiO2负载于经过表面修饰的CF上,制备CF负载的TiO2光催化薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)表征了制备材料的形态结构,通过超声震荡清洗测试了CF对TiO2的负载牢度,以质量浓度为80 mg/L的酸性橙Ⅱ溶液为目标降解物,测试了材料在紫外线光照下的催化性能。结果表明:溶胶浓度影响制备材料的形态结构、CF对TiO2的负载率及负载牢度;溶胶浓度和退火温度对制备材料的催化活性有明显的影响。Ti浓度为0.5 mol/L的溶胶制备的TiO2/CF负载牢度好,负载率高,催化活性好。
以N-β-氨乙基-γ-氨丙基聚二甲基硅氧烷(ASO-1)和羧基化聚醚有机硅(CPES)为构筑单元,在棉纤维表面获得了ASO-1/CPES超分子膜,并对其成膜性和应用性能进行研究。用场发射扫描电镜(FE-SEM)观察发现,组装有ASO-1/CPES超分子膜的纤维表面平整、光滑。应用性能研究结果表明,经ASO-1与CPES整理的纯棉织物柔软性、白度、亲水性均比ASO-1单独处理的织物好。当ASO-1与CPES质量比为1:2时,所得织物的柔软性最好,其白度与空白织物相比基本不变,且具有一定的亲水性,综合应用性能最佳。研究还发现,黏度为3650 mPa8226;S,氨值为0.9 mmol/g的ASO-1适合用作 ASO-1/CPES 超分子体系的构筑单元。
新疆营盘位于丝绸之路的关键位置,考古工作者对其进行抢救性发掘,出土了大量汉晋时期的纺织品。针对这批极具历史价值的纺织品,从纤维鉴定和文物保护的角度对新疆营盘出土的丝纤维进行分析,以期明确出土丝纤维的品种。采用形貌分析、红外光谱、X射线衍射、热分析等方法鉴别营盘出土丝纤维的品种。分析结果表明:新疆营盘出土的汉晋时期的丝纤维主要有2种,分别为普通桑蚕丝和野桑蚕丝;长期的生物降解和水解导致这些古代丝纤维的聚合度和热分解温度下降。
为快速区分和检验羊毛、羊绒,提出基于羊毛与羊绒谱线特征的识别方法。这种方法先通过光学显微镜获得羊毛与羊绒的图像,然后经过图像处理得到羊毛与羊绒的表面信息。接着通过投影的方式,获得羊毛与羊绒表面所对应的谱线。对获得的谱线进行分割,根据羊毛及羊绒谱线的特性不同,提取羊毛及羊绒谱线的单元宽度值、单元峰值及离散系数、峰值宽度比等参数;最后通过对这些参数的分析处理进行识别。实验结果表明,采用这种方法识别羊毛及羊绒,不仅快速准确,而且与以往的方法相比,在精度和速度上都有显著的提高。
以废弃聚酯、乙二醇、氯化亚砜、十二烷基二甲基叔胺为原料,合成了含有酯基的季铵盐Gemini型表面活性剂。用正交试验法对试验条件进行优化,得出较优的合成工艺条件为:n(中间体):n(十二烷基二甲基叔胺)=1:2.1,反应温度为57 ℃,反应时间为12 h。用红外光谱及显色反应对产物结构进行表征,同时测试了表面活性剂的表面张力、熔点、泡沫性能、溶解性能等。测试结果显示其临界胶束浓度值为1.47×10-4 mol/L,表面张力为28.56 mN/m,其表面活性明显低于工业常用的表面活性剂。
采用钛酸丁酯表面修饰纳米二氧化钛;并添加到聚酯酯过程中,以改性聚酯纤维,发现改性后的聚酯纤维上染速率提高了近3倍。针对这一现象,通过透射电镜和DSC差热仪进行观测,发现纳米二氧化钛较均匀地分散在聚酯内部,并提高了聚酯纤维的玻璃化温度,说明纳米粒子的表面修饰与聚酯有良好的相容性。进一步采用修正Avrami方程、Kissinger法和Jeziomy法对其非等温结晶过程进行发现,纳米二氧化钛降低了聚酯结晶活化能,提高了结晶速度,纳米粒子可作为晶核使聚酯部分转向异相结晶。研究结果表明,纳米二氧化钛改变了聚酯纤维结晶行为,促进了染料分子的吸附上染和热性能的提高。
利用常压介质阻挡放电(APDBD)和低压辉光放电(LPGD)等离子体分别对聚丙烯(PP)非织造布进行亲水改性。分析了气体种类、压强、放电频率、电压、处理时间以及非织造布物理结构等因素对亲水改性的影响规律。采用傅里叶变换-表面衰减全反射红外光谱(FTIR-ATR)表征材料表层化学结构的变化,选用吸水率和吸水速率评价样品的亲水性。结果表明:氧气等离子体能够比氩气等离子体更有效地提高非织造布的吸水率和吸水速率;增大放电频率和电压以及适当延长处理时间,均可显著提高材料的亲水改性效果;样品的比表面积越大, 体积密度越小,材料的吸水能力越高。
为研究结构差异性竹浆纤维纱线的性能和适用性,以纱线的拉伸断裂性能、毛羽、捻度、耐磨性、条干均匀度等性能指标为基础,采用主成分分析法,得出3个主成分及综合主成分排名。通过对纱线性能进行统计分析,得到各种结构竹浆纤维纱线的适用性。结果表明,竹浆环锭纱适宜生产强力要求较高,但是外观效果要求较低的产品;紧密纱具有较好的综合性能;赛络纱外观特征优良;新型竹浆纱线可用于设计具有一些独特风格特性的织物。
采用非参数核密度估计的方法获得纤维长度分布的密度函数,随机生成牵伸区纤维分布样本。利用多项式回归拟合出JF型双短胶圈环锭细纱牵伸装置的纵向摩擦力界分布函数,结合纤维变速的数学模型,采用计算机方法模拟出JF型牵伸装置在纤维等长均匀分布和核密度估计分布下的变速点分布形态的直方图。结果表明:等长分布纤维的变速点高度集中于前钳口;核密度估计分布纤维变速点分度离散,近似于正态分布,表明纤维尾端离开后钳口即会有变速可能,可见核密度估计分布下纤维变速点分布的模拟结果更接近于真实情况。此方法可用于对实际牵伸工艺和牵伸机构的优化和预测。
为实现纱罗组织配色模纹的计算机辅助设计,分析了纱罗组织配色模纹的形成原理。结果表明纱罗组织配色模纹外观的变化除了受组织图和色经、色纬循环影响之外,还受到绞综穿综图的制约,因此在建模过程中将其配色模纹分为组织图、色纬循环图、色经循环图和绞综穿综图4个部分,并建立了相应的矩阵。同时利用Kronecker积运算法,提出普通组织配色模纹的数学模型,在此基础上,建立了纱罗组织配色模纹的数学模型并验证该模型的正确性。此模型的建立为纱罗组织CAD辅助设计系统的实现提供了一定的理论参考。
由于织物组织结构及组分对织物毛细孔半径及其分布有影响,采用质量分级法,测定5种组织结构的棉和涤/棉机织物的毛细孔半径分布。分别考察纱线线密度、织物经纬密和组分对织物毛细孔径分布曲线的影响。结果表明:这些织物的孔径分布曲线大都由4个区段构成;随着纱线线密度的减小,整个孔径范围明显扩展,其中最小孔径略有增加,最大孔径显著增加,最大比例孔径显著减小;随着经纬密的降低,分布曲线的部分区段被压缩甚至和其他区段归并,织物孔径分布趋于简单化和均匀化;织物的组分并不影响其孔径分布曲线的特征形状,只是在不同区段曲线略有压缩和伸展变形。
从疵布结构纹理模型出发阐述Gabor滤波器疵点边缘增强原理。根据织物特征设计织物自适应Gabor滤波器,确定Gabor滤波器的中心频率。再利用设计好的Gabor滤波器对方向性特征畸变织物疵点进行增强,并通过阈值处理完成疵点边缘检测。实验证明,织物自适应Gabor滤波器对方向性特征畸变疵点具有良好的边缘增强效果,可以突出织物纹理的能量,抑制疵点纹理的能量,同时该算法的最高检测速度可以达到7m/min。
针对传统聚类方法存在的一些问题,提出了一种具有个体交换策略的双群粒子群聚类方法,群1根据一个基于适应度的非线性公式动态更新惯性权重,群2采用固定权重,每进化一代,2群交换部分个体。将该方法应用于织物变形舒适性聚类中,以聚类中心作为粒子位置,通过粒子群优化算法获得最优聚类中心,采用最小距离准则对样本进行聚类。最后与模糊聚类做了简单比较,结果表明该方法结论合理,便于应用,为选择服装面料和评价织物性能提供了一种新手段。
为开发黄蒿纤维增强复合材料,首先测定了其纤维化学成分,测试并分析了纤维长度、宽度、强度以及长宽比等参数。结果表明黄蒿纤维化学成分与竹纤维相近,优化工艺制得的纤维性能优良,适合作为增强材料。以聚丙烯短纤为基体,与黄蒿工艺纤维经热压工艺制备黄蒿/PP复合材料板材。对板材拉伸及弯曲性能的测试与分析表明:黄蒿纤维在板材受力过程中起到承力作用;板材纵向力学性能优于横向;拉伸及弯曲性能随黄蒿纤维质量的增加而提高。
针对目前纺织用聚乙烯醇浆料存在生物降解性差的问题,采用聚乙烯醇降解酶对PVA上浆的棉织物进行退浆,它可以高效分解织物上的PVA浆料,显著降低退浆废水的处理成本。从酶活方面对PVA降解酶粗酶液的酶学性质进行研究,并将该酶用于纯PVA上浆的棉织物退浆过程中。实验结果表明,PVA降解酶的适宜反应条件为pH值7-8,温度30℃,反应时间3 h,且可对PVA进行降解。当采用PVA降解酶退浆时,浆液中PVA含量与棉布上残留PVA量之和小于100%,而采用缓冲溶液和热水退浆,PVA总量变化不大。
为探索光稳定剂结构与棉上分散红TR-16耐光牢度之间的关系,选用4类共12支光稳定剂对上染分散TR-16的棉织物进行处理,并通过光照比较它们的耐光效果. 测定光稳定剂和分散红TR-16的紫外吸收谱图,以及染色棉织物上光稳定剂在光照前后的紫外透过率。结果表明有较好效果的光稳定剂具有以下特点:最大紫外吸收能囊括分散红TR-16的紫外吸收波段;能与纤维形成平行的平面,较好覆盖染料分子;与染料分子可形成较牢固的分子间力,可提高紫外吸收剂的分布稳定性。
为提高腈纶纤维的匀染性能,利用阳离子表面活性剂的特殊结构,比较不同阳离子表面活性剂对腈纶纤维匀染性能的影响。研究二溴化N,N-二(十四烷基二甲基)-3-氧杂-1,5-戊二铵作为阳离子染料的染色助剂对腈纶纤维的匀染性能.结果发现经该双季铵盐表面活性剂处理后, 腈纶织物的匀染性能优于传统阳离子表面活性剂1227和1631处理的试样,当其浓度在1.5×10-5~2 ×10-5 mol /L 范围时,匀染性较好。这3种匀染剂对K/S值的影响排序为双季铵盐>匀染剂1631>匀染剂1227,对腈纶纤维染色匀染性影响的排序也为双季铵盐>匀染剂1631>匀染剂1227。
为减少羊毛防毡缩整理时溶胶-凝胶法高温焙烘造成的织物损伤和泛黄倾向,合成出一种溶胶型APTES改性的聚氨酯低温防毡缩整理剂。通过异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)与嵌段聚醚二元醇(PPD)反应,合成出端基含有NCO基团的预聚体,再经3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)封端后得到的PPD-[Si(OEt)3]2前驱体水解,即得新型整理剂产品。采用FTIR和TGA对样品凝胶化后形成的杂化结构和热性能进行表征, 比较不同焙烘温度条件下(120、140、160℃)样品的防毡缩性能。结果表明:低温条件下(120 ℃,3 min)处理的羊毛样品可获得良好的防毡缩效果,面积毡缩率在3%之内。
为提高壳聚糖的水溶性,并增强其与纤维之间的结合力,采用壳聚糖与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵反应, 合成了水溶性的2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖(壳聚糖季铵盐),再将壳聚糖季铵盐与N-羟甲基丙烯酰胺进一步反应,合成了带有纤维反应性基团的水溶性O-甲基丙烯酰胺壳聚糖季铵盐(反应性壳聚糖季铵盐),用傅里叶红外光谱表征了所合成的壳聚糖季铵盐、反应性壳聚糖季铵盐和处理前后柞蚕丝的结构, 研究了经反应性壳聚糖季铵盐整理后柞丝绸的抗菌性能。结果表明:经整理的柞丝绸洗涤20次后,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率均高于90%。
针对棉织物抗菌性能及抗紫外线性能较差的缺点,采用芦荟和丝胶溶液对棉织物进行浸渍处理,用粘合剂进行二浸二轧固着处理,用正交试验设计方法得出最佳实验室整理工艺。通过扫描电镜和红外光谱的分析,在认定整理后的棉织物确有芦荟和丝胶存在的基础上,对整理前后棉织物各项服用性能进行测试及分析。结果表明,复合整理后棉织物的抗菌性能和抗紫外线性能有显著提高,其他各项服用性能也有不同程度的改善,进一步提高了棉织物的品质。
为提高大麻纤维的柔软性、可纺性能,针对不同脱胶工艺处理后的大麻纤维在分梳前进行柔软整理。分析柔软整理前后大麻纤维经分梳后的物理机械性能。结果表明:柔软整理后大麻纤维的断裂强度及断裂伸长率均有不同幅度的提高,而且当脱胶程度较低时,柔软整理后大麻纤维的断裂强度与伸长率提高幅度较大;柔软整理后的大麻纤维比整理前的抗弯刚度、摩擦因数均有不同幅度的降低,而且当脱胶程度较低时,柔软整理后大麻纤维的摩擦因数降低的幅度较小;柔软整理后,大麻纤维的回潮率比柔软前均有不同幅度的提高,脱胶程度较低时大麻纤维柔软整理的作用较明显。说明柔软整理有助于改善大麻纤维的可纺性能。
选取10种常用运动胸衣面料。分别测试面料的结构基本参数、热湿舒适性能和弹力性能,分析他们的热湿舒适性和压力舒适性。根据中等强度运动时女性上身具有代表性的各部位运动出汗程度及压力舒适性的不同,将胸、肩、下胸围、背部等上身各代表性部位进行分区设计,针对不同区域选择不同的结构和面料。实验证明,这种设计方法可以有效提高运动胸衣整体的热湿舒适性和压力舒适性。
华服是中华民族文化的服饰符号。为促进华服设计的创新和研究,从纹样、造型、面料、裁剪、装饰及色彩方面分析了华服设计中的传统寓意与现代元素。主要表现在传统纹样与现代造型彰显的东方内敛与西方热情,丝织品与立体裁剪工艺造就的“意”和“形”,传统艺术与奢侈的现代装饰元素表现的民族性和时尚性,传统色彩与时尚流行色彩体现的绚丽色彩。指出华服设计师应恰当地处理传统与现代2个概念的关系,以展现华服的民族精神和现代韵味。
为对棉花色泽进行更精确、全面的研究,提出一种基于多波段传感器的棉花色泽测量仪器。仪器采用Y(λ)传感器及以多波段传感器组合而成的Z(λ)传感器检测棉花的颜色参数,针对棉花色泽测量提出了多波段组合的计算方法,并完成多波段传感器的结构设计。同时仪器采用45/0光学系统,并以微处理器控制多路放大器和ADC实现对Y和Z刺激值的采样。最终,其测量所获得的Y和Z刺激值可通过尼克逊-亨特(Nickerson-Hunter)色度空间计算出棉花的反射比和黄度。对美国农业部标准棉样的测试表明其测试精度达到:反射比偏差≤ 61617;1%,黄度偏差≤61617;0.5。
为深入了解集聚纺纱系统,提高纱线的品质性能,重点探讨气流槽聚型集聚纺纱系统的捻度传递机制,介绍气流槽聚型集聚纺纱系统的结构特点,分析捻度传递过程中的纺纱张力变化,给出纺纱张力的求解过程,分析纱条在捻度传递过程中外力产生的阻力矩,及其与纱线自身回转产生的扭矩的关系。研究结果表明:纺纱张力、吸气管负压以及集聚罗拉的结构参数对纱条捻度的上传有一定的影响;通过调整纺纱张力与吸气管负压可以保证该系统所纺纱线的品质。
为更好了解喷气引纬时纬纱运动状态,减小纬纱波动程度,采用由喷气引纬系统主要构件和高速摄像系统组成的气流指数测试仪,对喷气引纬时纬纱在异型筘槽内实际飞行状态进行拍摄记录,并用专业图像分析软件进行分析,测试在不同辅助喷嘴间距时筘槽内纬纱实际飞行运动速度变化情况,以及纬纱在筘槽中飞行运动的波动幅度,得出在辅助喷嘴间距为65 mm时纬纱飞行运动的速度波动变化。相对75 mm和85 mm间距时,纬纱头端速度波动变化要小,头端飞行运动更加平稳。
通过拍摄人体正面和侧面的图像,提取其轮廓线形用于服装三维人体尺寸的自动测量技术。该技术成本低,转换后二维尺寸的计算简单快速,适合产品的商业化。(一般的计算方法是对人体围度进行样本分析,利用拟合方法获得不同号型样本的围度曲线函数模型,通过围度曲线的二维信息估计尺寸。)主要基于自动人体测量需要,在选取号型随机样本的试验基础上,使用指数曲线、对数曲线、二次曲线和三次曲线拟合其中胸围曲线,建立对应的围度函数模型并对其在误差和线形方面展开详细的分析与比较,论证这些模型的合理性与不足之处,为建立更适用的围度尺寸函数模型提供参考。
为更好地追踪PLM系统内的客户需求信息,提出一种PLM多视图客户需求信息模型。应用函数形式化方法,研究各视图模型间的映射关系机制,并采用多层行为体系描述客户视图信息的动态特征。运用矩阵方法获取PLM系统不同阶段内客户对服装不同需求的数据、过程、资源等信息,使PLM系统在客户需求基础上,制订设计、制造、销售等阶段实施策略。最后,以某服装企业为例,进行应用研究。结果表明,研究服装企业的PLM客户需求信息模型,优化了系统实施的需求结构资源,能更好地满足客户需求。
服装压力是评价服装舒适性的重要指标。从影响服装压力分布的因素入手,总结了目前服装压力分布及预测的主要研究方法,阐述现有服装压力研究的优缺点,指出服装性能与人体机能的有机结合、三维人体模型的完善以及人体和服装动态接触压力预测系统的建立是压力研究的发展趋势。并提出现有的服装压力预测模型由于其计算量大,离实际应用还有一段距离。如何建立有效的服装压力分布预测模型,将理论模型与实际生产有机结合起来,降低成本,提高效率是进一步研究服装压力的发展方向。