纺织学报

碳化二亚胺/羟基丁二酰亚胺交联改性胶原蛋白纤维制备及其性能

岳程飞, 丁长坤, 李璐, 程博闻

纺织学报. 2020, (03): 1-7. doi:10.13475/j.fzxb.20190401407

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为解决由湿法纺丝工艺制备的牛肌腱胶原蛋白纤维力学性能差、遇水易溶解等问题,采用1-乙基-3-(3-二甲基丙基)碳化二亚胺盐酸盐/N-羟基丁二酰亚胺(EDC/NHS)对胶原蛋白纤维进行交联改性。探究了原位交联方式的最优交联时间和交联剂质量分数,并着重对比了原位交联与交联浴交联2种交联方式对胶原蛋白纤维性能的影响。结果表明:原位交联可显著改善胶原蛋白纤维的性能,最优的交联时间和交联剂质量分数分别为11 h、15%,此时纤维断裂强度可达1.44 cN/dtex左右,较纯胶原蛋白纤维提高了35.8%,较交联浴交联纤维提高了19.0%;与主要发生在纤维表面的交联浴交联相比,原位交联能够使纤维内部的微纤结构更加致密,性能得到更为显著的提升,由原位交联制备的胶原蛋白纤维性能优于交联浴交联制备的纤维。

超临界CO₂处理温度对二醋酸纤维结构与性能的影响

朱维维, 蔡冲, 张聪, 龙家杰, 施楣梧

纺织学报. 2020, (03): 8-14. doi:10.13475/j.fzxb.20190302507

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为拓展超临界CO₂技术在二醋酸纤维加工中的应用,采用不同超临界CO₂处理温度对二醋酸纤维进行处理,借助扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线多晶衍射仪、热重分析仪、差示扫描量热仪和万能强力仪探讨了处理前后纤维表面形态、化学结构、聚集态结构、热降解性能、热稳定性和断裂强力的变化。结果表明:不同温度(80、100、120 ℃)条件下,纤维结晶度均有所下降,由处理前的39.41%分别降低至32.43%、31.57%、32.16%;当温度达120 ℃时,二醋酸纤维中部分氢键被破坏,纤维耐热性能、热稳定性有一定下降,但并不显著,纤维的表面形态、化学结构并未发生明显改变,拉伸断裂强力仍保持在3.20 cN左右。

氧化石墨烯协同二硫代焦磷酸酯阻燃粘胶纤维的制备及其性能

马君志, 王冬, 付少海

纺织学报. 2020, (03): 15-19. doi:10.13475/j.fzxb.20190408306

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为提高粘胶/二硫代焦磷酸酯(VF/DDPS)纤维的阻燃及力学性能,以氧化石墨烯(GO)作为协同阻燃剂添加到VF/DDPS基体中,通过湿法纺丝工艺制得VF/DDPS/GO复合纤维。借助热重分析仪、极限氧指数仪、微型量热仪和单丝强力仪研究GO对VF/DDPS复合纤维热性能、阻燃性能和力学性能的影响。结果表明:与VF/DDPS纤维相比,当GO质量分数为2.0%时,VF/DDPS/GO复合纤维的残炭量从20.0%增加到29.7%,极限氧指数从27.8%升高到29.1%,热释放速率峰值从141.5 W/g降低到99.4 W/g,干、湿断裂强度分别从2.08、0.96 cN/dtex增加到2.20、1.17 cN/dtex;GO的添加可提高VF/DDPS炭渣的石墨化程度和致密度,增强炭渣的热质阻隔作用。

聚丙烯腈/聚氨酯透明膜的制备及其性能

李国庆, 李平平, 刘瀚霖, 李妮

纺织学报. 2020, (03): 20-25. doi:10.13475/j.fzxb.20190406406

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为改善静电纺聚丙烯腈/聚氨酯(PAN/PU)纳米纤维透明膜的力学性能,在静电纺丝过程中采用旋转滚筒作为接收装置,并经热处理的方法制备取向性PAN纳米纤维增强PU基(PANNFs/PU)透明多孔膜。借助扫描电子显微镜、红外光谱仪、多功能拉伸仪表征纤维膜的形态结构和力学性能,并讨论了不同纺丝转速对PANNFs/PU膜力学性能的影响。结果表明:随着接收滚筒转速的提高,PAN/PU多孔膜中纤维沿着滚筒旋转方向排列的趋势越来越明显;当滚筒转速为1 500 r/min时,PAN/PU多孔膜沿滚筒旋转方向断裂应力为103.3 MPa;当PANNFs-PU透明膜沿滚筒旋转方向的断裂应力达到306.8 MPa,垂直滚筒旋转方向的断裂应变达到163.1%,PANNFs/PU透明膜的力学性能相比于PAN/PU多孔膜显著提高。

聚丙烯腈/硝酸钠纳米纤维膜的制备及其压电性能

吴横, 金欣, 王闻宇, 朱正涛, 林童, 牛家嵘

纺织学报. 2020, (03): 26-32. doi:10.13475/j.fzxb.20190202707

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为提高聚丙烯腈(PAN)纤维膜的压电性能,将硝酸钠(NaNO₃)掺杂到PAN中,利用静电纺丝技术制备了PAN/NaNO₃纳米纤维膜。探究了NaNO₃用量以及纺丝速度对静电纺PAN纤维膜压电性能的影响。通过扫描电子显微镜、红外光谱仪、X射线衍射仪、驻极体非织造压电性能测试系统以及压电测试仪对PAN/NaNO₃纤维膜的表面形貌、构象和压电性能进行表征与测试。结果表明:将NaNO₃掺杂到PAN中会导致纤维膜的平面锯齿构象含量增加,晶面间距减小,进而影响PAN纤维膜的压电性能;当NaNO₃质量分数为0.9%、纺丝速度为1 000 mm/s时,纤维膜的压电性能明显提高,此时PAN/NaNO₃纤维膜中平面锯齿构象含量最多,晶面间距最小,与未掺杂NaNO₃的PAN纤维膜相比,此PAN纤维膜压电电压和电流分别提高了40%和174.53%。

硅烷偶联剂改性纳米纤维素气凝胶的制备及其表征

王世贤, 降帅, 李萌萌, 刘丽芳, 张丽

纺织学报. 2020, (03): 33-38. doi:10.13475/j.fzxb.20181206506

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为研究硅烷偶联剂含量对纳米纤维素气凝胶性能的影响,选用氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)和甲基三甲氧基硅烷(MTMS)2种硅烷偶联剂对纳米纤维素(CNF)气凝胶进行修饰。通过扫描电子显微镜、热重分析仪、万能强力机和热常数分析仪进行测试与表征。结果表明:硅烷偶联剂的添加使改性气凝胶红外光谱图上出现了含硅峰值,但并未改变气凝胶的组分;改性后气凝胶的孔洞明显增多;MTMS与CNF的质量比为1∶2时,改性气凝胶的压缩回弹性最好(7.25 kPa);MTMS的添加使改性气凝胶具有良好的疏水性,接触角为156°;随着KH-550的添加,气凝胶导热系数先降低后升高;随着MTMS的添加,气凝胶导热系数逐渐降低。

四罗拉集聚纺纱系统纤维运动数值模拟与分析

钱成, 刘燕卿, 刘新金, 谢春萍, 苏旭中

纺织学报. 2020, (03): 39-44. doi:10.13475/j.fzxb.20190304207

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为深入了解四罗拉集聚纺纱系统的集聚机制,对四罗拉集聚纺纱系统的关键部件进行实际测量来构建物理模型,通过Fluent16进行流场模拟获得了集聚区的气流速度分布场,然后用微元法建立纤维的动力学模型,并使用MatLab编辑动力学方程模拟不同状态下单纤维的运动轨迹。研究结果表明:集聚区入口处纤维向中心汇集输出,纤维在横向集聚方向上有较大的横向位移;单纤维的运动轨迹具有规律性,但中间微元时间段的位移具有随机性,纤维在气流力和摩擦力的共同作用下产生抱合;随着负压值的增大,纤维抱合作用增强,但负压值过大,会使纤维内外转移减弱,降低纤维的抱合程度。

不锈钢短纤维/棉包覆氨纶纱的弹性与电学性能

赵亚茹, 肖红, 陈剑英

纺织学报. 2020, (03): 45-50. doi:10.13475/j.fzxb.20190406506

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为开发兼具弹性和导电性能的电磁功能纱线,以氨纶为芯丝、外包不锈钢短纤维/棉混纺纱,研制系列弹性不锈钢短纤维/棉包覆氨纶纱。在Instron 5566万能试验机上,结合万用表,获得弹性纱线的应力-应变、应变-电阻以及定伸长弹性回复曲线,研究纱线在不同拉伸状态下的电学性能。结果表明:不锈钢短纤维/棉包覆氨纶芯丝的纱线,存在氨纶芯丝的断裂现象,将不锈钢短纤维/棉包覆氨纶芯丝的纱线直接与氨纶丝或氨纶/棉包芯纱直接并合的方式,赋予纱线弹性;随着不锈钢短纤维含量的增加,弹性纱线的弹性伸长和回复性能都降低,塑性变形增加;随着弹性纱线应变的增加,其电阻先增加后降低。

高速经编机上纱线张力的波动规律

孙帅, 缪旭红, 张琦, 王瑾

纺织学报. 2020, (03): 51-55. doi:10.13475/j.fzxb.20190300905

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为更好地控制高速经编生产中的纱线张力,以HKS2-SE型高速经编机为实验平台,测量其在1 000~4 000 r/min时的纱线张力,并借助纱线张力的最大值、平均值及标准差对纱线张力水平进行评价,使用单周期纱线动态张力曲线、概率密度曲线、偏度与峰度对纱线张力分布、波动情况进行分析。结果表明:随着机速的提高,纱线张力的最大值、平均值、标准差逐渐降低,各纱线之间的张力差异逐渐下降,纱线整体织造张力水平降低,同时单个成圈周期张力主波峰的高度降低,纱线张力波动减弱;而机速过高或过低,纱线张力波动均有增大的趋势,机速在2 500~3 500 r/min时,张力分布曲线平均值附近数据分布较集中,纱线张力波动较为稳定。

圆形纬编针织物电极导电性能及电阻理论模型构建

张佳慧, 王建萍

纺织学报. 2020, (03): 56-61. doi:10.13475/j.fzxb.20190405906

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为从理论上指导基于纬编针织物电极智能腿套的设计,建立电阻模块理论模型,选用2种导电材料、3种组织结构和4种电极尺寸制作了24种腿套试样,测试其热定形前后腿套电极部位的导电性能,探讨不同因素对织物电极等效电阻的影响,同时建立织物电极等效电阻线性拟合模型。结果表明:不同因素对织物电极导电性能均有显著影响,且原料对导电性能影响最显著;镀银纱织物热稳定性较好,对于需热定形处理的导电织物可选用镀银锦纶纱为原料;建立的电阻模块理论模型可用于定量分析和预测织物电极的等效电阻。

聚集态网点结构提花织物的灰度仿真特性

张爱丹, 周赳

纺织学报. 2020, (03): 62-67. doi:10.13475/j.fzxb.20190401306

摘要 ( 284 )

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为解决黑白单层提花织物对特定明度基调图像的灰度仿真设计问题,提出一种采用聚集态网点进行图像处理的提花织物设计方法。以3幅不同明度基调的图像为仿真对象,采用6种图像加网线数和2种织物间丝方法,进行聚集态网点结构提花织物样品的设计与织造。对原图像与提花织物图像的颜色特征进行比较与分析,结果表明:高、中、低3种明度基调图像分别适合采用24、14、10线/cm 3种加网线数;局部间丝方法可以提升网点织物图像的明度对比度;与影光组织提花织物图像相比,网点结构提花织物图像在灰度均值和方差2方面均较前者更接近原图,证明其具有更为稳定的灰度仿真性能。

三维机织复合材料板簧式起落架结构设计及其有限元分析

王翔华, 成玲, 张一帆, 彭海锋, 黄志文, 刘晓志

纺织学报. 2020, (03): 68-77. doi:10.13475/j.fzxb.20190602610

摘要 ( 812 )

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为实现直升机板簧式起落架减重和提高层间剪切性能,采用碳纤维三维机织结构整体制备复合材料起落架。针对起落架的设计要求,通过受力分析和理论计算,建立了板簧式起落架的三维力学分析模型;通过材料实验和理论计算,获得了有限元计算所需的材料工程常数;结合最大应力-应变准则,采用有限元方法对板簧进行准静态加载模拟,确定了板簧的截面和轴线几何形状,以及变截面增厚部位的长度值与厚度值。结果表明:基于斜纹2.5维机织复合材料结构,截面宽度为120 mm,厚度为24 mm的弓式圆弧形、矩形截面板簧在满足挠度的同时其应变小于材料许用应变值;基于优选截面,增厚长度为760 mm,增厚厚度为36 mm时,复合材料起落架不仅能较好满足挠度、强度等设计要求,而且在同类型航空用4340钢制成的板簧结构件基础上质量减少约30%。

高疏水染料结构对超高分子量聚乙烯纤维染色性能的影响

王晓春, 张健飞, 张丽平, 王娜娜, 闫金龙, 赵国樑

纺织学报. 2020, (03): 78-83. doi:10.13475/j.fzxb.20190800606

摘要 ( 408 )

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为解决超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维难以上染的问题,筛选出结构平面性良好的高疏水染料对UHMWPE纤维进行染色。通过染色后纤维K/S值、染料与纤维的亲和力、分配系数、染色热和染色熵等热力学参数的测定,研究了高疏水染料结构中疏水基团数目及其链长、硝基等强极性基团对纤维染色性能的影响规律,并分析了染料溶解度参数对其与纤维染色性能之间的相关性。结果表明:高疏水染料对UHMWPE纤维染色可获得高表观深度;染料的疏水性及其溶解度参数是影响其对UHMWPE纤维染色性能的重要因素;就染料母体结构而言,偶氮结构较蒽醌结构对UHMWPE纤维易于获得良好的染色性能。

基于系统布置设计-遗传算法的纱线浸染生产线布局优化

黄淇, 周其洪, 张倩, 王绍宗, 范伟, 孙会丰

纺织学报. 2020, (03): 84-90. doi:10.13475/j.fzxb.20190601907

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针对纱线染整企业生产线升级换代过程中,现有的浸染生产线生产不平衡,物流搬运强度高和布局不合理问题,分析了浸染生产线的工艺流程和物流状态,以车间的物流强度和车间面积为约束条件建立目标函数,并改进系统布置设计(SLP)分析流程和遗传算法(GA)的初始种群,运用GA和SLP相结合的方法对纱线浸染车间布局进行规划研究。通过Plant-Simulation平台对浸染生产线进行布局仿真求解,实现了生产线布局的动态规划和物流强度计算,弥补了SLP在浸染生产线布局过程中方案迭代慢,不能快速寻优的缺陷。分析结果表明:SLP-GA比SLP在物流强度方面平均降低10%左右,在工艺和面积的约束下,布局方案更加符合实际生产。通过对某纱线染整企业的案例实施,为其开发智能化染整示范性生产线提供了合理的布局方案。

活性墨水流体特性对喷射性能的影响

侯学妮, 陈国强, 邢铁玲

纺织学报. 2020, (03): 91-99. doi:10.13475/j.fzxb.20190501809

摘要 ( 470 )

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为了研究活性墨水流体特性、高分子聚合物和表面活性剂对墨滴喷射性能及墨滴参数的影响,配制不同黏度、不同表面张力、不同分子质量聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和不同表面活性剂的活性红墨水,利用墨滴观测系统观察墨滴喷射形成过程及飞行轨迹,并对墨滴系带长度、断裂时间、斜喷角度、墨滴速度和体积等参数进行分析。结果表明:随着墨水黏度的增加,墨滴断裂时间明显增加,墨滴速度和体积变小,黏度的增加有利于抑制卫星墨滴的形成,但大于4.56 mPa·s会影响喷射的流畅性;表面张力大于49.1 mN/m不利于墨滴的形成,会出现斜喷现象;与PVP-K15和PVP-K30相比,PVP-K60的加入会引起墨水在喷射过程中回缩而无法形成墨滴。

磷氮阻燃剂对涤纶织物的阻燃整理

丁放, 任学宏

纺织学报. 2020, (03): 100-105. doi:10.13475/j.fzxb.20181004906

摘要 ( 440 )

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为实现涤纶织物的低毒阻燃整理,以氯磷酸二乙酯、甲基丙烯酰胺为反应物,合成磷氮阻燃剂二乙基-甲基丙烯酰胺磷酸酯(DMPP),通过浸渍方法整理到涤纶织物上,研究了引发剂过硫酸钾质量分数和浸渍时间对整理织物各项性能的影响,得到最佳工艺条件:浸渍时间为3 h,引发剂质量分数为3%。结果表明:阻燃剂成功整理到涤纶织物表面;燃烧后整理织物炭长由大于30 cm下降到7.7 cm,极限氧指数提高到28.7%;对整理织物进行10次水洗后其极限氧指数仍达27.4%;整理织物的强力损失控制在了5%以内,满足服用要求。

剪切增稠液对不同结构芳纶织物防刺性能的影响

李聃阳, 王瑞, 刘星, 张淑洁, 夏兆鹏, 阎若思, 代二庆

纺织学报. 2020, (03): 106-112. doi:10.13475/j.fzxb.20190506107

摘要 ( 339 )

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为实现防刺服的轻量化以提高可穿戴性,用剪切增稠液 (STF) 浸渍不同结构的芳纶织物制备柔性防刺材料,探究织物结构对STF/芳纶复合织物防刺性能的影响。借助流变仪、扫描电子显微镜、万能强力仪对STF的流变性及STF/芳纶复合织物的形貌、纱线抽拔力、准静态锥刺和刀刺性能进行表征。结果表明:STF的流变性能随着分散相质量分数的增加而明显增强;经STF浸渍后各织物的防刺性能都有明显提升,经纬密度较大的平纹织物表现出较优的抗锥和抗刀刺性能,其中最大抗锥刺和抗刀刺力分别为993.75 N和687.50 N;STF的剪切增稠作用能有效提高纤维间的摩擦从而限制纱线滑移,且随着织物交织点数增多,纱线间摩擦力增大;斜纹复合织物的刀刺性能提升最为明显,提升了387%,因为斜纹织物较长的浮长线能有效抵抗刀刃的切割作用。

聚吡咯/银导电涤纶织物的制备及其性能

林佳濛, 万爱兰, 缪旭红

纺织学报. 2020, (03): 113-117. doi:10.13475/j.fzxb.20190301105

摘要 ( 315 )

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为拓展聚吡咯/银(PPy/Ag)导电涤纶织物的应用领域,在等离子体预处理涤纶织物的条件下,以硝酸银为氧化剂,采用一锅法制备PPy/Ag导电涤纶织物。借助傅里叶红外光谱仪、X 射线衍射仪和扫描电子显微镜等对导电织物进行表征,通过电阻仪测试导电织物的方阻值,采用琼脂平皿法测试其抑菌效果。结果表明:制备的PPy/Ag导电涤纶织物具有良好的导电性,并对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有明显的抑制作用;导电织物的导电性与等离子体预处理涤纶织物的次数呈正相关,且在等离子体预处理4次时,其方阻达到最小值0.22 kΩ/□。

基于全织物传感网络的温敏服装设计

陈慧, 王玺, 丁辛, 李乔

纺织学报. 2020, (03): 118-123. doi:10.13475/j.fzxb.20190305007

摘要 ( 366 )

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为实现对人体皮肤温度的实时监测,在深入研究现有监测技术的基础上,结合人体不同部位皮肤温度分布存在差异,以及人们对温敏服装的可重复性及舒适性的要求,通过建立人体区域传感网络的阵列式排列模型与数据采集存储系统的设计方法,最终制备基于全织物传感网络的温敏服装。测试全织物温度传感网络的拉伸回复性,证明其具有较高的稳定性。测试温敏服装的温敏性并评估其可重复性和舒适性,证明其具有较高的灵敏度及良好的实用性。综合比较数据采集模块的实用性,最终开发出便携式数据采集存储系统。结合数据采集系统采用温敏服装实时监测人体皮肤温度,证明可通过人体温度的变化曲线追踪人体的呼吸状态,同时满足舒适性要求。

相变降温矿工服的设计与评价

郑晴, 王宏付, 柯莹, 李爽

纺织学报. 2020, (03): 124-129. doi:10.13475/j.fzxb.20190404106

摘要 ( 364 )

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为缓解井下作业人员的热应激,利用相变材料设计降温矿工服。通过模拟高温高湿环境(温度为30 ℃,相对湿度为80%),采用真人着装实验,获得人体着装时的皮肤温度和主观热湿感受,对该相变降温矿工服的降温效果进行评价。结果表明:穿着相变降温矿工服能显著降低局部皮肤温度、平均皮肤温度和躯干皮肤温度;不同部位的降温效果存在差异,后腰和腹部皮肤温度降低幅度最大,腿部降温持续时间较短;平均皮肤温度和躯干皮肤温度最高分别下降约0.91 ℃和1.70 ℃;主观热感降低,热舒适感升高,但湿感无显著变化。

跑步运动中运动文胸对乳房振幅的影响

郑晶晶, 赵清瑶, 阎玉秀

纺织学报. 2020, (03): 130-135. doi:10.13475/j.fzxb.20190403506

摘要 ( 431 )

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为考察运动文胸的防震效果,以及穿着运动文胸时的感受情况,使用相同面料,制作了统一尺寸、厚度相近的7款运动文胸。运用三维动作捕捉仪,测试实验者在裸胸状态以及穿戴7款运动文胸在跑步运动中胸部移动状况。通过乳房相对躯干的位移极差值和穿戴文胸前后的位移减少百分比,运用SPPS软件进行数理统计,比较运动文胸的防震效果,并结合主观实验进行综合分析。同时,在现有运动文胸款式的基础上对其造型设计提出改进建议。结果表明:文胸背部设计成交叉款式的防震效果较好,同时肩带加宽,可减少肩部的压强,提高穿着舒适度。

互联网环境下男衬衫定制顾客感知价值评价方法

于欣禾, 王建萍

纺织学报. 2020, (03): 136-142. doi:10.13475/j.fzxb.20190306707

摘要 ( 372 )

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为优化男衬衫线上定制服务的客户体验,基于文献研究,结合服装定制及互联网经销的特点,经预实验确立包含19个题项的评价量表。对立意抽样采集的369份有效问卷进行处理,通过因子分析得到线上男衬衫定制顾客感知价值的4个关键维度:个性化需求、在线服务、社会需求、产品品质,其中个性化需求重要程度最高。为检验消费者对该评价量表的综合态度,利用模糊变换原理和最大隶属度原则进行多级模糊综合评价,结果表明,消费者认可所建立的四维量表用于评价男衬衫线上定制顾客感知价值,且对于个性化需求、产品品质2个维度认可度最高。

服装缝制生产物料的低碳配送路径优化

张旭靖, 王立川, 陈雁

纺织学报. 2020, (03): 143-147. doi:10.13475/j.fzxb.20190302305

摘要 ( 319 )

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为减少服装缝制生产物料配送环节的碳排放量,以及物料配送路径和作业人员数量不易确定的问题,提出一个以物料配送碳排放最少和配送车辆数最少为目标的多目标优化模型。以工序流程、机器种类、服装部件3种工作地布置方式的男式衬衫生产线为例,采用NSGA-Ⅱ算法对其物料配送优化问题进行求解。结果表明:3种工作地布置方式均需要4名作业人员进行配送;按照机器种类工作地布置方式的物料配送作业人员行走的总距离最少(2 979 m),产生的碳排放量也最少(0.157 kgCO₂e);按照服装部件工作地布置方式的物料配送作业人员行走的总距离和产生的碳排放量最多。通过算例验证了模型和算法的可行性和有效性,可为服装生产企业提供多种物料低碳配送模型。

高速纺纱锭子弹性管减振机制与振动特性

莫帅, 冯战勇, 党合玉, 邹振兴, 王迪文, 朱红伟

纺织学报. 2020, (03): 148-153. doi:10.13475/j.fzxb.20190203106

摘要 ( 281 )

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为探究锭子弹性管的减振机制,将其开螺旋槽部分作为矩形弹簧模型处理,建立了减振弹性管的抗弯刚度及底部振幅的理论数学模型,并利用MatLab仿真分析了减振弹性管关键结构参教与其抗弯刚度和底部振动特性的耦合关系,同时结合有限元仿真及模态测试得到弹性管各阶固有频率。研究结果表明:随着槽宽和圈数的增大,刚度降低,底部振幅增加;随着壁厚、螺距、螺旋升角、弹性模量的增大,刚度增加,底部振幅降低;弹性管固有频率和锭子系统共振频率区间一致,且工作频率有效避开了共振频率。

剑杆织机打纬凸轮接触碰撞力建模与仿真

魏展, 金国光, 李博, 宋艳艳, 路春辉

纺织学报. 2020, (03): 154-159. doi:10.13475/j.fzxb.20190605106

摘要 ( 292 )

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针对剑杆织机打纬凸轮副接触碰撞建模及仿真验证比较困难的问题,探讨便捷有效的接触碰撞力建模方法。首先,基于L-N接触碰撞模型,在现有接触碰撞力混合模型的基础上,改进并建立适用于打纬凸轮系统的接触碰撞力模型,进而对碰撞力及碰撞变形进行求解;其次,应用瞬态碰撞分析软件ANSYS/LS-DYNA并配合可视化软件LS-PrePost,对模型计算结果进行仿真验证;在验证结果的正确性后,分别计算碰撞初速度和碰撞点曲率半径对碰撞力和变形量的影响程度。结果表明:碰撞初始速度和凸轮曲率半径都会对碰撞过程动态响应产生影响,但碰撞初速度对系统碰撞力和碰撞变形量影响更为明显。

筒子纱纱笼纱杆的定位检测方法

王文胜, 李天剑, 冉宇辰, 卢影, 黄民

纺织学报. 2020, (03): 160-167. doi:10.13475/j.fzxb.20190601308

摘要 ( 307 )

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为提高筒子纱纱笼纱杆偏移程度的自动化检测率,同时解决磨损缺陷纱杆自动定位检测准确率低的问题,提出了一种改进的频率调谐显著性检测算法进行筒子纱纱笼纱杆定位检测。首先,利用纱杆杆头金属面反光的特点和纱杆距离底面较远的特点,利用环形光源局部照射提高目标与背景对比度。然后利用目标位于图像中心附近的先验知识设计了分块加权模板进行改进频率调谐显著性检测算法,计算图像显著度。将显著图像使用最大类间方差法进行自动阈值分割后得到二值图像,并通过形态学滤波剔除明显不是目标的区域,最后通过霍夫变换圆拟合得到最终纱杆杆头位置坐标。现场实验和对比算法表明:改进方法具有抗缺陷能力,同时具有抗光照变化能力,可应用于工厂白天和晚上光线变化场景的任务。

防护口罩用非织造滤料的制备技术与研究现状

张星, 刘金鑫, 张海峰, 王玉晓, 靳向煜

纺织学报. 2020, (03): 168-174. doi:10.13475/j.fzxb.20200200507

摘要 ( 1246 )

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为深入了解防护口罩用非织造滤料的研究现状,分别介绍了纺粘非织造滤料、针刺非织造滤料和熔喷非织造滤料的应用基础与制备技术。归纳了电晕驻极技术、水驻极技术和热空气驻极技术的原理与特点,针对性地阐述了三类非织造过滤材料和驻极处理技术的国内外最新研究进展。分析了聚合物改性技术、驻极处理技术对非织造滤料过滤性能的影响。认为防护口罩用非织造滤料及其制备技术未来的研究方向是聚合物的改性技术、新材料的高速成网技术和驻极处理技术,并需完善相应的评价标准体系。

纤维材料降噪结构体的研究进展

李辉芹, 张楠, 温晓丹, 巩继贤, 赵晓明, 王支帅

纺织学报. 2020, (03): 175-181. doi:10.13475/j.fzxb.20181002007

摘要 ( 493 )

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为有效提高纤维材料降噪结构体的降噪性能,简述了近年来国内外纤维材料降噪结构体研究进展,依据纤维集合体的降噪机制,将纤维材料降噪结构体划分为多孔吸声复合降噪、多孔与共振复合降噪、多孔与阻尼复合降噪等类型。阐述了各种种纤维材料降噪结构体所用的纤维种类,介绍了各种类型纤维材料降噪结构体的构建方法,考察了各种类型纤维材料降噪结构体的结构组成,探讨了各种类型纤维材料降噪结构体的降噪效果,分析了不同类型纤维材料降噪结合体的作用机制,并对纤维材料在未来降噪领域的发展前景进行了展望,指出轻薄化、绿色化与多功能化是降噪功能纤维集合体的发展方向,为将来纤维材料在降噪领域的应用与发展提供了参考。

二维碳化物在柔性电磁吸波领域的研究进展

张恒宇, 张宪胜, 肖红, 施楣梧

纺织学报. 2020, (03): 182-187. doi:10.13475/j.fzxb.20190404806

摘要 ( 497 )

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针对传统电磁屏蔽材料因反射电磁波导致二次污染,现有吸波材料厚重、易腐蚀、柔韧性差、吸波频带窄等问题,归纳总结了新型二维过渡金属碳/氮化合物(MXene)及其柔性复合材料在吸波领域的应用研究。分析了MXene所具有的本征缺陷、官能团、高导电率、大的比表面积对吸波性能的影响,提炼出MXene及其柔性复合材料的吸波机制。指出MXene及其柔性复合材料可以通过改变化合物结构和形态结构、层层自组装、复合改性等方法,制备以吸收电磁波为主的电磁屏蔽材料,为新一代轻质超薄、柔性宽频、吸收型电磁屏蔽材料的发展及其在便携可穿戴电子设备上的应用提供了研究方向。

基于共价结合的纳米银抗菌棉织物研究进展

赵兵, 黄小萃, 祁宁, 钟洲, 车明国, 葛亮亮

纺织学报. 2020, (03): 188-196. doi:10.13475/j.fzxb.20181205709

摘要 ( 465 )

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针对棉织物与纳米银之间缺乏亲和性,主要依靠物理吸附结合,水洗牢度差等问题,总结了基于共价结合的纳米银抗菌棉织物的最新研究进展,探讨了席夫碱反应和酯化反应这2种共价结合机制。以纳米银与棉织物之间的共价交联剂(超支化聚合物、树状大分子、丝素、丝胶、半胱氨酸、蛋氨酸、巯基乙酸、壳聚糖衍生物、聚苯乙烯-b-聚丙烯酸、丁烷四羧酸)种类进行分类介绍,结合抑菌率和银含量的数据讨论了基于共价结合的纳米银抗菌棉织物的制备工艺、抗菌性能和抗菌耐洗性能。最后对基于共价结合的纳米银抗菌棉织物领域存在的不足和未来需要深入关注的地方进行了探讨。研究指出,共价交联法大幅提高了纳米银的抗菌耐洗性能,为开发环境友好和长效抗菌的纳米银纺织品提供了新思路和新途径。

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