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2020年 第41卷 第02期 刊出日期：2020-02-15

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纤维材料

纤维素纳米纤维/纳米蒙脱土复合气凝胶制备及其结构与性能

党丹旸, 崔灵燕, 王亮, 刘雍

纺织学报. 2020, (02):  1-6.  doi:10.13475/j.fzxb.20190203806

摘要 ( 604 )   HTML ( 10 )   PDF (3625KB) ( 320 )   收藏

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针对纤维素纳米纤维(CNF)气凝胶易燃、强力低等问题,利用纳米蒙脱土(MMT)共混改性纤维素纳米纤维,基于冷冻干燥的方法制备阻燃隔热的CNF/MMT复合气凝胶。研究了MMT质量分数对CNF/MMT复合气凝胶形貌结构、压缩性能、热稳定性、热导率和阻燃性能的影响。结果表明:MMT的引入使气凝胶具有更加紧密的片层结构,气凝胶力学性能、热稳定性和阻燃性能得到改善;在MMT质量分数为50%时,CNF/MMT复合气凝胶的表观密度最大且仅为0.016 8 g/cm³,应变为10%的应力最大为12.45 kPa,应变为70%的应力最大为77.93 kPa,导热系数最大为 0.04 W/(m·K); 气凝胶中MMT质量分数不低于42.9%时,复合基气凝胶的极限氧指数得到明显提升。

木质素/聚丙烯腈复合纤维的制备及其性能

宋乐, 沈兰萍, 黄显雯, 衡芳芳, 马洪波, 欧阳琴, 陈鹏, 王瑄

纺织学报. 2020, (02):  7-12.  doi:10.13475/j.fzxb.20190404406

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为降低传统聚丙烯腈(PAN)纤维的制备成本并实现木质素的高值化利用,对木质素/PAN共混溶液的黏度进行研究,采用湿法纺丝工艺制备了不同比例的木质素/PAN复合纤维,确定其最佳纺丝工艺。借助扫描电子显微镜、差示扫描量热/热重同步分析仪、单纤维物性分析仪、紫外-可见分光光度计等测试手段对复合纤维的结构和性能进行研究。结果表明:相对含量为35%的木质素/PAN纤维仍具有均匀致密的结构,其强度达到 3.81 cN/dtex; 加入木质素后,二者的协同作用赋予了复合纤维良好的热稳定性,该复合纤维在低成本碳纤维和功能纺织材料等领域具有重要的潜在应用价值。

丝素基双层敷料的制备及其性能

钟红荣, 方艳, 包红, 吴婷芳, 张小宁, 徐水, 朱勇

纺织学报. 2020, (02):  13-19.  doi:10.13475/j.fzxb.20190102807

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针对丝素蛋白(SF)吸水性差、力学性能不足等问题,以丝素蛋白为基材,亲水性葡萄糖(Glu)和塑化剂甘油(Gly)为辅料,通过冷冻干燥法制备得到SF/Glu海绵,然后通过蒸发溶剂法制备聚氨酯(PU)薄膜。通过医用热熔胶黏合SF/Glu海绵与PU薄膜获得丝素基双层敷料,并对双层敷料的结构和性能进行分析。结果表明:在Gly质量分数为0.5%,PU质量分数为8%,Glu质量分数为10%条件下制备的双层敷料,其吸水率高达自身质量的12.5倍,溶失率低于2%,保水时间延长至11 h;Glu和SF的相容性较好,Glu可使SF维持较稳定的β-折叠结构;制备的双层敷料无细胞毒性,且具有阻菌功能。

聚天冬氨酸基纤维水凝胶的制备及其释药性能

李思捷, 张彩丹

纺织学报. 2020, (02):  20-25.  doi:10.13475/j.fzxb.20190403107

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为开发具有pH值敏感性的药物缓释体系,以pH值敏感型材料聚天冬氨酸(PASP)的中间体聚琥珀酰亚胺(PSI)和热塑性聚氨酯(TPU)为纺丝原料,以5-氟尿嘧啶为药物模型,采用同轴静电纺丝法制备皮芯结构PSI/TPU纤维膜,通过后处理制得PASP/TPU纤维水凝胶载药体系。探究纺丝参数、后处理工艺对纤维膜形貌结构、化学结构、力学性能和溶胀性能的影响,并分析了药物体外释放行为。结果表明:PSI/TPU纤维膜经交联、水解反应可形成PASP/TPU纤维水凝胶,随着同轴纺丝过程中内层TPU流速的增加,PASP/TPU纤维水凝胶的芯层变厚,力学性能增加,溶胀性能变差;PASP/TPU纤维水凝胶具有pH值敏感性,溶胀倍率随pH值升高而增加;PASP/TPU纤维水凝胶的药物体外释放速率随缓释介质pH值的不同而发生变化。

聚丙烯/聚酯双组分微纳米纤维熔喷非织造材料制备及其性能

甄琪, 张恒, 朱斐超, 史建宏, 刘雍, 张一风

纺织学报. 2020, (02):  26-32.  doi:10.13475/j.fzxb.20190301507

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针对聚丙烯(PP)超细纤维材料韧性不足的问题,以聚酯(PET)和PP为原料,采用共混熔喷法制备了PP/PET双组分微纳米纤维熔喷非织造材料,研究了PP/PET双组分聚合物熔体的流动指数和热性能,并对制备样品的形貌特征和柔韧性进行分析。结果表明:样品形貌为典型的熔喷非织造材料结构特征,细纤维与粗纤维在水平方向上交错排列形成叠合形态;且随PET质量分数从8% 增大到15%,纤维的平均直径从5.52 μm逐渐降低到3.61 μm;在双组分纤维内,PET与PP之间有清晰相界面,且PET以直径为10~100 nm的微纤形式存在;样品的韧性得分随着PET质量分数的提高从29.91增到35.20。

防透明聚酯和消光聚酰胺6纤维中TiO₂微粒分布的表征方法

邢丹丹, 王妮, 刘虎易, 甘学辉, 施楣梧

纺织学报. 2020, (02):  33-38.  doi:10.13475/j.fzxb.20181107206

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针对共混法制备的功能纤维中微粒分布缺乏相应检测手段的现状,提出一种通过配制同折射率溶液使纤维透明化来表征其中微粒分布的方法,并对防透明聚酯纤维以及消光聚酰胺6纤维中TiO₂的分布进行测试,同时借助扫描电子显微镜对纤维横截面、纵向表面的TiO₂分布进行观察,纳米CT成像技术对纤维进行三维图重建。结果表明:扫描电子显微镜法仅能够显示小范围内TiO₂的分布;折射率法在表征纤维中共混微粒分布上具有一定的可行性,三维重建后的纳米CT成像结果可统计出纤维中共混微粒及其粒径分布。实验结果表明,母粒纺比切片纺更易造成防透明聚酯纤维中TiO₂的团聚。

基于边界跟踪测量麻纤维横截面参数的算法研究与应用

张铮烨, 辛斌杰, 邓娜, 陈阳, 邢文宇

纺织学报. 2020, (02):  39-43.  doi:10.13475/j.fzxb.20190204905

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针对在同一纤维横截面图像中难以同时测量多根纤维参数的问题,提出了一种基于边界跟踪测量麻纤维横截面参数的算法。首先利用边缘提取算法提取麻纤维的边缘,通过修改边缘提取算法的敏感度阈值获取合适的边缘检测图像,然后采用边界跟踪算法对边缘检测图像中的麻纤维进行识别和标记,利用循环标记出图像中所有的麻纤维并保存边界跟踪的路径点坐标,最后利用算法测量麻纤维的周长、面积和圆度。实验结果表明:该方法能够同时测量多根麻纤维的横截面参数;根据用于测试的标准圆的数据可知,本算法测得的麻纤维的周长偏差大约为3%,面积偏差大约为4%,数据误差较小。

纺织工程

梯度空间下的丝饼表面缺陷检测

景军锋, 张君扬, 张缓缓, 苏泽斌

纺织学报. 2020, (02):  44-51.  doi:10.13475/j.fzxb.20190401708

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为解决工业生产中人工检测丝饼表面缺陷效率低、漏检率高的问题,提出了一种在梯度空间下根据图像信息熵变化和能量分布的差异来检测丝饼表面缺陷的方法。首先设计一套基于机器视觉的丝饼图像采集装置,用于获取传输过程中的丝饼表面图像;然后将丝饼图像转换到梯度空间域,构建一个信息熵和能量的组合特征用来表征缺陷,选择适当的临界阈值区分丝饼缺陷区域与正常区域;最后对分割出的丝饼缺陷利用形态学处理得到最终的检测结果。实验结果表明,该方法对丝饼表面污渍、压痕、起毛等缺陷具有较好的检测效果,缺陷识别准确率高、速度快,可满足工厂对检测准确性和实时性的要求,实现丝饼表面缺陷的自动化检测。

管道修复用涤纶/苎麻非织造复合材料拉伸强度

伏立松, 张淑洁, 王瑞, 杨兆薇, 荆梦轲

纺织学报. 2020, (02):  52-57.  doi:10.13475/j.fzxb.20190204106

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为减少涤纶用量以保护石油资源,制备了涤纶/苎麻混杂非织造复合材料。分析了涤纶/苎麻混杂量对非织造复合材料在管道翻衬施工及修复中拉伸强度的影响,利用复合材料混合定律和胡克定律建立了管道修复用涤纶/苎麻非织造材料内衬复合材料的理论临界混杂比和拉伸强度计算公式。结果表明:理论临界混杂比为0.177,实验所得临界混杂比在0.2附近,实验拉伸强度与理论拉伸强度的变化规律基本一致。临界混杂比和拉伸强度计算公式具有较高的实用性,可为翻衬修复受损大管径、非压力排污或排水管道的管状非织造复合材料的设计和生产加工提供参考。

数码提花织物分层组合设计原理及其实践

周赳, 陆爽怿

纺织学报. 2020, (02):  58-63.  doi:10.13475/j.fzxb.20181202106

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针对传统平面设计模式下提花织物表面织纹和色彩效果的表现效果受限的问题,借鉴数据分层、组合显色的数码图像设计原理,提出一种创新的提花织物分层组合设计模式,将提花织物理解成由若干个织物结构层组成,同时,通过织物结构层的独立设计和组合应用来实现提花织物复杂组合结构的设计。通过对数码提花织物分层组合设计模式的设计原理、设计方法和关键技术问题进行分析,构建起数码提花织物分层组合设计模式研究和技术应用的基本框架,以及基于分层组合设计模式的数码提花织物创新产品体系,并利用设计实践来论证其应用价值。

立体几何褶皱织物的成型与织造

孙婷, 吕智宁, 李艳清, 祝成炎, 田伟

纺织学报. 2020, (02):  64-68.  doi:10.13475/j.fzxb.20190305805

摘要 ( 473 )   HTML ( 10 )   PDF (5518KB) ( 168 )   收藏

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为拓宽立体几何褶皱织物的设计思路,设计具有立体几何效果的褶皱织物,对立体几何褶皱织物的成型原理进行了研究和探讨。提出了在二维织物面料铺设折叠线,形成一定规律的几何图案,并将几何图案按折叠线划分成上凸折叠区、下凹折叠区及非折叠区,在不同折叠区填充不同组织并以弹性纱和非弹性纱交替引纬,以此作为设计立体几何褶皱织物的基础。结果显示:设计好几何图案,选择不同的纬二重组织填充不同折叠区域,选用蚕丝为经纱、涤纶低弹丝与氨纶丝包覆的弹力丝与涤纶全拉丝为纬纱进行织造,所得的织物能形成具有明显立体几何形状的褶皱。

基于BP神经网络的织物表面绒毛质量的检测方法

金守峰, 林强强, 马秋瑞, 张浩

纺织学报. 2020, (02):  69-76.  doi:10.13475/j.fzxb.20181201008

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为了对起毛工艺后的织物表面绒毛状态进行客观评定,提出了基于BP神经网络的织物表面绒毛质量的检测方法。以光切成像原理采集绒毛轮廓图像,利用自适应图像分割方法对绒毛区域进行分割,将得到的二值图像应用Freeman链码原理提取织物的上边缘轮廓坐标,以此作为BP神经网络的输入对BP神经网络进行训练,并将训练得到的2组权值根据BP神经网络的计算过程进行验证,提出应用激活函数和训练的权值相结合直接计算的方法。应用基于光切成像原理搭建的绒毛织物检测平台,对4种不同颜色和不同起毛工艺加工后的织物进行检测,准确率为93.02%;且权值的计算结果与网络实际计算结果相符合,因此可以直接利用网络训练的权值做矩阵运算,缩短实际检测的时间。

染整与化学品

纺织品卷烟味去除效果的评价方法

于昕辰, 陈红, 方艳萍, 丁雪梅

纺织学报. 2020, (02):  77-82.  doi:10.13475/j.fzxb.20190103006

摘要 ( 492 )   HTML ( 4 )   PDF (1178KB) ( 183 )   收藏

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为评价家用滚筒烘干机去除纺织品吸附卷烟味的效果,更好地指导家电企业对纺织品护理产品的开发和优化,基于干衣机烘干去除卷烟味的方法及特点,建立了主观评价法和客观评价法相结合的除烟臭效果检测方法。主观评价法采用嗅觉判定6级强度法,通过研究消费者对卷烟味的可接受程度,得到除味效果的合格标准为1级及以下。客观评价法采用顶空固相微萃取/气相色谱法测定烟气特征物质(烟碱、苯酚及4-吡咯烷基吡啶)浓度的变化,同时建立了异味成分减少率作为评价指标。研究结果表明,主客观评价均可表征异味浓度的差异,且结果具有一致性,主客观相结合的方法可有效应用于清洁法去除纺织品吸附卷烟味消臭效果的评价。

植酸的铵化及其对Lyocell织物的阻燃整理

徐爱玲, 王春梅

纺织学报. 2020, (02):  83-88.  doi:10.13475/j.fzxb.20181205006

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为提高Lyocell织物的阻燃效果,对天然磷化物植酸进行铵化改性,并以双氰胺为催化剂应用于Lyocell织物的阻燃整理。利用傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜、热重分析仪,测定了阻燃整理Lyocell织物的特征红外吸收、表面形貌以及热稳定性能。对阻燃织物进行了垂直燃烧实验,测定了织物的燃烧性能,并对整理织物的耐洗性进行了测试。结果表明:与未整理Lyocell织物相比,阻燃整理后织物的吸热降解质量损失率下降了20.11%,800 ℃ 时热解残炭量提高了27.98%,垂直燃烧的损毁长度下降至3.4 cm;极限氧指数高达36.6%,达到难燃的级别;且阻燃织物经20次标准洗涤后,仍能达到国家B2标准。

甜菜碱聚合物的合成及其在棉织物抗菌整理中的应用

高思梦, 王鸿博, 杜金梅, 王文聪

纺织学报. 2020, (02):  89-94.  doi:10.13475/j.fzxb.20190307006

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为解决现有甜菜碱抗菌剂在棉织物整理中抗菌效果不足的问题,制备了一种聚磺酸甜菜碱(PSPB-Am-AGE)抗菌整理剂并应用于棉织物的抗菌整理。利用正交试验分析了合成抗菌剂的温度、时间、引发剂用量和反应单体配比对其抑菌率的影响;采用活菌计数法测试了抗菌剂的最低抑菌浓度、抗菌整理后棉织物的抗菌性能及耐洗牢度。试验结果表明:合成该抗菌剂的最优工艺为反应温度70 ℃、反应时间4 h,甜菜碱与丙烯酰胺的量比为 2∶1,引发剂2%;PSPB-Am-AGE对大肠杆菌与金黄色葡萄球菌的最低抑菌质量浓度为2.625 g/L;红外谱图与扫描电子显微镜表征结果表明,PSPB-Am-AGE成功接枝到织物表面。整理后织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为96.25%和99.79%,经30次洗涤后抑菌率仍超过90%,耐洗涤性能优于AAA级抗菌纺织品。

TiO₂/MIL-88B(Fe)/聚丙烯复合熔喷非织造材料的制备及其性能

刘禹豪, 孙辉, 王捷琪, 于斌

纺织学报. 2020, (02):  95-102.  doi:10.13475/j.fzxb.20190504808

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为使聚丙烯(PP)熔喷非织造材料功能化,扩大其在水处理方面的应用,以2,4-对苯二甲酸、六水合三氯化铁、纳米氧化钛为原料,PP熔喷非织造材料为基材,首先通过浸渍工艺预处理基底材料,再通过溶剂热法在PP熔喷非织造材料基材上负载金属有机框架材料TiO₂/MIL-88B(Fe),制备了TiO₂/MIL-88B(Fe)/PP复合熔喷非织造材料。借助红外光谱、X射线衍射及孔径分析对TiO₂/MIL-88B(Fe)/PP复合熔喷非织造材料的结构与性能进行了表征。结果表明TiO₂/MIL-88B(Fe)成功负载在PP熔喷非织造材料表面。在可见光照射条件下,TiO₂/MIL-88B(Fe)/PP复合熔喷非织造材料对甲基蓝、酸性橙7及酸性红73这3种染料的降解率均达到80%以上,其中对甲基蓝的降解率可达86%,对较难降解的罗丹明B的降解率也达到了59%。在重复使用5次后,复合熔喷非织造材料对甲基蓝降解率均在70%以上,性能较稳定。

基于汉风色典的不同色差公式的色差均匀性

杨红英, 惠志奎, 杨志晖, 张靖晶, 谢宛姿, 周金利

纺织学报. 2020, (02):  103-108.  doi:10.13475/j.fzxb.20181101806

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为给纺织行业在纺织品贸易和质量控制等方面优选色差公式提供参考,研究了3个重要的和1个最新色差公式的色差均匀性,借助国际上色样多、视觉等距性好的汉风色典,利用X-Rite测色仪测试近2万个色样的色度参数,然后分别从向度、彩度、浓度3个方向选取3万多对相邻色样,采用MatLab编程计算4种色差并统计分析其均值、不匀率和性能因子。结果表明:不同方向不同评价指标所得结果不尽相同;在色差均匀性方面,CAM16-UCS最好,CIEDE2000_(2∶1∶1)略优于CMC_(2∶1),且二者明显优于CIELAB;在色差大小方面由小到大依次为CIEDE2000_(2∶1∶1)、CMC_(2∶1)、CAM16-UCS、CIELAB。

服装工程

手臂活动角度对服装局部热阻的影响

肖平, 张昭华, 周莹, 刘佳锴, 唐颢源

纺织学报. 2020, (02):  109-114.  doi:10.13475/j.fzxb.20190103306

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为研究手臂活动角度对衣下间隙局部分布及服装局部散热性能的影响,利用三维扫描仪量化了出汗暖体假人在6种手臂姿势下,12个体段的衣下间隙体积及接触面积,提取了表征人体活动空间大小的物理指标,测量了服装各体段的局部热阻。结果表明:手臂的前伸角度与衣下间隙体积呈负相关性,而与接触面积呈显著正相关性,人体的活动空间随着手臂前伸角度的增加而显著减少;各体段的局部有效热阻呈现出非均匀的分布状态,局部衣下空气层体积越大、接触面积越小的体段,其有效热阻越大。服装的有效热阻可用衣下间隙体积与接触面积百分比共同预测。

充气防寒服的保暖性能

苏文桢, 宋文芳, 卢业虎, 杨秀月

纺织学报. 2020, (02):  115-118.  doi:10.13475/j.fzxb.20190204405

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为维持户外活动人体热舒适性,研发一种保暖性能可调的防寒服装,以满足人体在不同活动量或环境温度变化情况下对服装保暖性能的需求,评价了一件充气服装的保暖性能,通过“Newton”出汗暖体假人实验测试了充气服装在4种充气量和3种风速下的上身总热阻和局部热阻。实验结果表明:充气状态下胸部、腹部和背部的局部热阻以及上身总热阻显著大于未充气状态,但是充气量之间没有明显差异;充气服装局部热阻和上身总热阻均随着风速的增加显著降低,不同充气量之间也没有显著差异。研究表明,充气服装在一定程度上可以作为一种有效的手段动态调节服装的保暖性。

腰部运动损伤防护智能服装的研发

李柽安, 鲁虹

纺织学报. 2020, (02):  119-124.  doi:10.13475/j.fzxb.20190200506

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针对硬拉项目初学者易出现腰部肌肉损伤的问题,研发了穿戴肌肉疲劳度检测系统,使穿戴者实时掌握竖脊肌疲劳度情况,从而避免肌肉过度疲劳。系统以可穿戴Myoware肌电传感器与Arduino UNO开发板为基础,完成对表面肌电脉冲信号的采集和计算,并将计算得到的表面肌电平均功率频率与肌电疲劳阈进行比较,判定是否达到肌肉疲劳。通过测量4名男性大学生硬拉运动过程中肌肉电信号从开始到疲劳恢复过程中的变化数据,将150 Hz作为该目标群体的肌电疲劳阈。同时,考虑各电子模块的可穿戴性和运动紧身衣的可洗涤性,以可拆卸式风琴袋作为载体,实现电子模块与运动紧身衣的结合。

基于遗传算法的服装缝制生产线平衡优化

张旭靖, 王立川, 陈雁

纺织学报. 2020, (02):  125-129.  doi:10.13475/j.fzxb.20190104905

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为解决服装缝制生产线作业间不平衡产生的效率损失问题,建立以最小化平衡损耗率为目标的平衡优化模型。采用遗传算法进行求解,以男式衬衫按照工序流程、工艺种类和服装部件3种工作地布置方式的生产线为例进行应用分析。结果表明:按工序流程方式和工艺种类方式布置工作地,生产线平衡后有14个工作地。按服装部件方式布置工作地,生产线平衡后有15个工作地,同样需要的作业人员数量和机器设备数量要多于其他2种工作地布置方式。按照工序流程方式布置工作地的时间损耗率为8.74%,按照工艺种类方式布置工作地的时间损耗率为11.79%,按照服装部件方式布置工作地的时间损耗率为20.32%,但仍高于企业对生产线最低编制效率的要求。通过仿真模型验证可知,经过优化的3种工作地布置方式均可运用到实际生产中,有效降低企业生产成本。

电发热袜发热区域对足部表面温度的影响

刘咏梅, 肖平, 范雅雯

纺织学报. 2020, (02):  130-135.  doi:10.13475/j.fzxb.20181005306

摘要 ( 470 )   HTML ( 8 )   PDF (1688KB) ( 126 )   收藏

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为探究电发热袜发热区域不同时对足部整体及各个区域升温保暖的影响,结合足部的生理特征和袜子的结构特征进行了区域划分,选择了足背前部、足底前部及足底中部3个区域为发热区域,并设计了单区域和双区域发热的6款电发热袜,用红外热像仪和激光多普勒血流检测仪分别探测足部在穿着不同款式电发热袜时各区域表面温度变化和微血管血流量的变化,量化对比足部升温效果。实验结果表明:电发热袜的款式虽有所差异,但均具有一定的保暖效果;发热片对应的足部区域升温最为明显,其次是邻近区域;相比之下足背单区域加热对足血管微循环的影响较小,双区域中足底加热组合比足背与足底加热组合较好。

机械与器材

多弹性支承-轴向运动导纱梳栉的振动模型

苏柳元, 孟婥, 王亚诚, 葛晓逸, 张玉井

纺织学报. 2020, (02):  136-142.  doi:10.13475/j.fzxb.20190102907

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针对经编机导纱梳栉由于弯曲振动造成导纱针与舌针摩擦的问题,基于连续梁理论从静态和动态方面建立了导纱梳栉的振动模型。通过能量法获得导纱梳栉的振动方程,通过边界条件和连续性条件获得导纱梳栉的特征方程和模态函数。在静态情况下,研究了不同材料和支承刚度对导纱梳栉固有频率和振型的影响;在动态情况下,研究了轴向速度、加速度和横移时间对导纱梳栉固有频率的影响。研究结果表明,材料和支承刚度对导纱梳栉振动的影响显著,而速度、加速度和横移时间的影响较小。研究结果可为减小导纱梳栉的弯曲振动和优化经编机的横移系统提供参考。

经编机梳栉电子横移伺服的最优滑模控制

汪健东, 夏风林, 李亚林, 赵钰宁

纺织学报. 2020, (02):  143-148.  doi:10.13475/j.fzxb.20190408806

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为解决经编电子横移系统易受外部机械振动等因素干扰的问题,根据经编机横移控制原理,通过对电气传动机构与机械传动结构进行建模,依据二者之间的输入输出关系构建经编电子横移系统的空间数学模型。再根据线性最优控理论下的性能指标为基础,结合滑模控制理论,设计出经编电子横移系统最优滑模控制方法。通过MatLab仿真结果表明:当外界不存在干扰时,最优滑模控制具有良好的动静态性能;当伺服系统外界存在干扰时,最优滑模控制能在有限的时间内克服干扰影响。通过对比参考模型,在单位阶跃响应的仿真中进一步验证了最优滑模控制具有良好的准确性及稳定性。

基于OPC UA的纺织智能染整车间信息模型研究与实现

李锋, 张坤, 原丽娜

纺织学报. 2020, (02):  149-154.  doi:10.13475/j.fzxb.20190203706

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为建立纺织染整行业智能染整车间系统,提出了一种基于OPC UA的信息系统建模方案。以平幅连续生产车间为例,在分析重点设备的物理模型的基础上,抽象出“染整设备类型”和“监控单元类型”,用于设备和监控单元公共的属性及控制方法的定义,同时通过各类设备的私有属性定义其特有的性质。模型定义符合OPC UA国际标准,设备能对外提供规范的服务,呈现统一接口和通信规范,实现了设备和系统间的互联互通。在建立设备模型的基础上,搭建了纺织智能染整车间的逻辑模型和整体架构,采用OPC UA通信规范,实现了设备端与制造执行系统的数据通信。该模型和车间架构在实际生产中的应用,为OPC UA技术在纺织行业的应用进行了探索和实践。

综合述评

聚丙烯腈纤维差别化及其在环境净化中的应用进展

李甫, 刘淑强, 费鹏飞, 张曼, 吴改红

纺织学报. 2020, (02):  155-164.  doi:10.13475/j.fzxb.20190306210

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为拓展聚丙烯腈(PAN)纤维在产业用纺织品中的应用广度和深度,介绍了通过物理改性、化学改性、截面异形化以及纳米化等对PAN纤维进行差别化处理的方法,改性后的PAN纤维通过材料的结构特征或引入的功能基团以吸附、氧化还原、截留等方式去除水体、空气以及土壤中的有害物质。评述了差别化PAN纤维在海水淡化、油水分离、有机污染物去除等水体净化领域,颗粒和有害气体过滤、气液分离等空气净化以及土壤净化3大环境领域方面的应用进展,并指出PAN纤维的绿色生产和废旧PAN纤维的绿色差别化是未来促进差别化PAN纤维在产业用纺织品中发展的主要方向。

静电纺纳米纤维纱线研究进展

刘宇健, 谭晶, 陈明军, 余韶阳, 李好义, 杨卫民

纺织学报. 2020, (02):  165-171.  doi:10.13475/j.fzxb.20190100507

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为拓展静电纺纳米纤维的应用领域,提高静电纺纳米纤维的力学性能,对国内外近期静电纺纳米纤维纱线的研究进展进行了综述。按照加捻方式的不同,将纤维加捻方法分为流场加捻、电场加捻和机械加捻,详细介绍了几种加捻方法,并对这些方法制备的纱线的性能参数以及方法的优劣进行了对比;讨论了静电纺丝工艺参数对纱线力学性能的影响,并介绍了几种提高纳米纤维纱线力学性能的方法;对静电纺纳米纤维纱线在智能化织物、生物工程以及电子器件领域的应用进行了总结;最后针对静电纺纳米纤维纱线中存在的问题以及未来的发展趋势进行了分析。

织物起毛起球机制的理论模型研究进展

肖琪, 王瑞, 孙红玉, 方纾, 李聃阳

纺织学报. 2020, (02):  172-178.  doi:10.13475/j.fzxb.20190100107

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针对织物起毛起球机制复杂的现状,归纳分析了化学反应动力学、机械动力学、人工神经网络、纤维形尺度等4类织物起毛起球机制理论模型的建模条件、理论基础和应用情况,预测了织物起毛起球机制研究的发展方向。分析发现:化学反应动力学模型需求解未知参数;机械动力学模型的精度较理想,但计算繁琐;人工神经网络模型需要大量训练样本加强泛化能力;纤维形尺度模型的实际应用能力强,但不能量化解释起毛起球机制。最后指出未来应在提高现有模型精度的同时,改进求解模型中的未知参数;应用分形数学、计算机仿真、有限元等新技术,从微观角度研究单根纤维在起毛起球过程中的几何非线性变形,建立新型的理论模型,同时提高其应用能力。

纺织品的石墨烯耐久功能整理研究进展

常硕, 沈加加

纺织学报. 2020, (02):  179-186.  doi:10.13475/j.fzxb.20180900608

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为将石墨烯更好地应用于纺织品功能整理,系统介绍了石墨烯及其衍生物赋予纺织品的多种功能及其作用机制,包括导电、紫外线防护、疏水、抗菌、阻燃等,并对纺织品的石墨烯耐久功能整理方法进行述评,包括浸渍、浸-轧-烘、黏合剂、真空过滤沉积、溶胶-凝胶、层层自组装等方法。剖析了获得耐久功能纺织品的关键因素认为,石墨烯整理剂的精确调控、织物的预处理以及合理利用基材纤维的特性等,是提高石墨烯功能纺织品耐久性的有效途径。最后,对纺织品的石墨烯耐久功能整理的工业化前景提出了展望与建议。

新型纺织用生物基抗菌整理剂的研究进展

高雪, 李政, 巩继贤, 李秋瑾, 李凤艳, 张健飞

纺织学报. 2020, (02):  187-192.  doi:10.13475/j.fzxb.20190304706

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为深入了解目前生物基抗菌整理剂的研究进展,分别介绍了微生物基抗菌整理剂ε-聚赖氨酸和灵菌红素,动物基抗菌整理剂复合型壳聚糖、改性壳聚糖和纳米壳聚糖,以及多种类型植物基抗菌整理剂的抗菌机制及性能特点;针对性地介绍了3类抗菌整理剂在纺织领域的应用基础与目前国内外的最新研究进展,分析了其产品的抑菌效果及与传统纺织用抗菌整理剂相比的性能优势;最后总结了这些新型生物基抗菌整理剂仍然存在的问题,并对其在未来的发展方向进行了展望。