纺织学报

丝素粉体/颜料复合体耐热真空升华色牢度提升机制

曹根阳, 王运利, 盛丹, 潘恒, 徐卫林

纺织学报. 2021, (02): 1-6. doi:10.13475/j.fzxb.20210106206

摘要 ( 446 )

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为提高有色织物上颜料粒子在热真空环境条件下的耐升华色牢度,考察了颜料萘酚红F3RK颗粒和丝素粉体的表面形貌、粒径和分子结构。采用颜料粒子与丝素粉体混合对织物进行颜色调控,利用负压流体场模拟热真空环境下的热力场,研究了颜料粒子和丝素粉体在不同比例下的吸附性能,并探讨了丝素粉体与颜料粒子之间的相互作用机制,构建了微纳米丝素粉体提升涂料印花织物耐升华色牢度的理论模型。结果表明:丝素粉体通过其比表面积大和含有酰胺键的官能团协同作用解决了有色织物热真空沾色问题,耐升华色牢度达到了5级。该方法对极端环境条件下提高有色织物的耐升华色牢度具有借鉴意义。

含咪唑结构高强高模聚酰亚胺纤维的制备及其结构与性能

郑森森, 郭涛, 董杰, 王士华, 张清华

纺织学报. 2021, (02): 7-11. doi:10.13475/j.fzxb.20200708006

摘要 ( 396 )

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为增强聚酰亚胺纤维的力学性能,促进其在复合材料领域的应用,基于高性能聚合物纤维的结构设计,将杂环二胺单体5-氨基-2- (对氨基苯基)苯并咪唑引入到3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐和对苯二胺的聚酰亚胺刚性骨架中得到纺丝溶液,通过干法纺丝技术制备得到聚酰亚胺纤维,研究了纤维化学结构和聚集态结构与纤维力学性能的关系,并系统评价了纤维的热性能和抗紫外光辐照性能。结果表明:聚酰亚胺纤维的拉伸强度和初始模量分别达到4.04、130 GPa,这得益于其聚合物分子链沿纤维轴向的高度取向性及分子链间形成的氢键作用;其玻璃化转变温度和热质量损失10%时温度分别为324、587 ℃,经168 h 紫外光辐照后,拉伸强度保持率为92%,具有良好的耐热性和优异的抗紫外光辐照性能。

柔性光子晶体结构生色膜的制备及其光学性质

王晓辉, 李义臣, 刘国金, 唐族平, 周岚, 邵建中

纺织学报. 2021, (02): 12-20. doi:10.13475/j.fzxb.20201007209

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针对硬质纳米微球所构筑的光子晶体在外力作用下结构易损坏,结构色耐久性差的问题,采用分步法合成内刚外柔型聚苯乙烯/聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯)(PS/P(MMA-BA))纳米微球,然后通过熔融剪切法快速制备柔性光子晶体结构生色膜。结果表明:纳米微球制备中内核交联剂二乙烯苯(DVB)可增加PS内核的交联密度和折光指数,使之与外层产生一定的折光指数差,且可与外层P(MMA-BA)共价连接;外层交联剂甲基丙烯酸烯丙酯(ALMA)可使纳米微球外层形成一定的交联点而提高外层的稳定性;当DVB用量为苯乙烯(St)的12.5%,ALMA用量为MMA与BA总量的0.3%时,光子晶体结构生色膜具有优良光学性质和力学性质,产生的结构色鲜艳明亮,且耐弯折、耐冲洗、耐摩擦;适应此类纳米微球组装的熔融剪切法,能快速大面积制备柔性光子晶体结构生色膜。

纳米氧化钨复合棉纤维的制备及其光致变色性能

王玉婷, 凌忠文, 杨欣, 刘宇清

纺织学报. 2021, (02): 21-26. doi:10.13475/j.fzxb.20201006007

摘要 ( 426 )

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针对氧化钨晶相结构不稳定,光变色响应时间长,寿命短等问题,先采用水热一步法制备浅黄色氧化钨纳米棒,再通过磁力搅拌将其均匀分散到聚乙烯醇溶液中,最后采用快速连续的浸渍涂覆工艺在棉纤维表面涂覆氧化钨纳米棒,制备光致变色纤维,并对其结构和性能进行表征。研究结果表明:光致变色纤维在紫外光照射下,在1 min 内颜色由最初的淡黄色变为灰蓝色,并在5 min内逐渐变为深蓝色;在红外灯加热处理过程中,纤维的颜色在约2 h内恢复到其初始状态,表现出从浅黄色到深蓝色的快速、可逆的颜色切换。该光致变色纤维可规模化生产,可编织成各种图案,在开发光致变色纺织品方面具有很大的潜力。

可连续化生产的电刺激响应型液晶纤维制备及其性能

盛明非, 王婉宁, 张丽平, 付少海

纺织学报. 2021, (02): 27-33. doi:10.13475/j.fzxb.20201009007

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为解决电刺激响应液晶纤维在无外加电极下的柔性变色问题,提出一种同轴三明治结构的电致变色液晶纤维的制备方法。采用连续涂层法制备以导电纤维为内导电层,导电水凝胶为外透明导电层,聚合物分散液晶为电致变色层的电刺激响应液晶纤维。对导电纤维种类、聚合物分散液晶体系组分等对电刺激响应液晶纤维形貌和电致变色性能的影响规律进行分析。结果表明:以炭黑掺杂锦纶为芯材的导电纤维,当胆甾相液晶、聚甲基丙烯酸甲酯、二氯甲烷质量比为15∶1∶8时,制备的电致变色液晶纤维有明显的3层核壳结构,具有良好的电致变色性能,其驱动电压为40 V,响应时间为9 s。所制备的无外加电极下电刺激响应液晶纤维器件可为纺织品智能柔性显示应用提供技术支持。

聚丙烯腈/羧基丁苯乳胶复合纳米纤维膜的制备及其性能

郭雪松, 顾嘉怡, 胡建臣, 魏真真, 赵燕

纺织学报. 2021, (02): 34-40. doi:10.13475/j.fzxb.20200804607

摘要 ( 393 )

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为提高静电纺聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜的力学性能,将羧基丁苯乳胶(SBR)与PAN纳米纤维膜通过溶液浸泡进行复合,制备了一系列PAN/SBR复合纳米纤维膜,研究了SBR质量分数对PAN纳米纤维膜表面形貌、化学结构、润湿性能、热性能和力学性能的影响。结果表明:SBR以物理粘结的形式与PAN纳米纤维膜复合在一起,随着SBR质量分数的增加,其在PAN纤维表面分布逐渐变得不均匀;SBR的加入对PAN纳米纤维膜的热稳定性没有影响,但会使纤维膜的水接触角增大,亲水性变差;加入少量的SBR(小于等于15.6%)会使PAN纳米纤维膜的断裂强度、断裂伸长、初始模量、断裂能和耐穿刺力增大,当SBR质量分数为PAN纳米纤维膜的8.5%时,复合纳米纤维膜的断裂能提高约4倍,显著改善了PAN纳米纤维膜的力学性能。

丝素蛋白/磷酸八钙复合材料生物界面的蛋白质吸附和细胞响应

杨亚, 闫凤祎, 王卉, 张克勤

纺织学报. 2021, (02): 41-46. doi:10.13475/j.fzxb.20201008606

摘要 ( 313 )

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为进一步了解仿生材料结构与功能的关系,为体内骨整合设计一个有利的种植微环境,通过电化学沉积技术调控电解液中丝素蛋白(SF)的质量浓度,制备了具有纳微米多级结构的丝素蛋白/磷酸八钙(SF/OCP)复合涂层。研究了丝素蛋白质量浓度对SF/OCP复合涂层的表面形貌、力学性能、蛋白质吸附以及细胞增殖行为的影响。结果表明:随电解液中丝素蛋白质量浓度的增加,涂层表面孔洞直径由(19.96 ± 6.96) μm减小至(1.56 ± 0.22) μm, OCP晶体宽度减小至纳米级别((26.84 ± 8.2) nm);与纯OCP涂层相比,SF/OCP复合涂层(SF质量浓度为1.0 mg/mL)的弹性模量和硬度分别增加了约1.5和4.3倍;SF/OCP复合涂层选择性地增强了纤连蛋白(Fn)的吸附,经7 d的细胞培养后,SF/OCP复合涂层(SF质量浓度为1.0 mg/mL)表面的细胞活力是纯OCP涂层上的1.28倍。

亚麻分层纳米纤维素的制备及其增强热电复合材料性能

胡静, 张开威, 李冉冉, 林金友, 刘宇清

纺织学报. 2021, (02): 47-52. doi:10.13475/j.fzxb.20201005507

摘要 ( 382 )

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为从天然亚麻纤维中制备出分层纳米纤维素(即纤维素纳米纤维(CNF)与纤维素纳米晶(CNC)共存),并对其制备方法进行优化完善,提出将亚麻纤维在特定浓度的氢氧化钠溶液中碱化处理后,再进行四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)介导的三元氧化和机械处理的联合处理方法。然后将亚麻CNF与石墨烯复合制备CNF/石墨烯复合薄膜并研究亚麻CNF增强热电复合材料的性能。结果表明:碱化预处理使亚麻纤维直径变细,长度变短,半纤维素被脱除,是生成不同尺寸CNF的重要步骤;随着氢氧化钠用量在0~18%范围内的增加,所得CNF悬浮液的光透过率从3.7%增加到95.1%;CNF/石墨烯复合膜表现出最高功率因子,为8.0×10 ^-3 μW/(m·K ²),表明复合薄膜具有热电性能。

基于海藻酸钠/磷虾蛋白的支架材料制备及其性能

殷聚辉, 郭静, 王艳, 曹政, 管福成, 刘树兴

纺织学报. 2021, (02): 53-59. doi:10.13475/j.fzxb.20201008107

摘要 ( 332 )

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为提高海藻酸钠基支架材料的强度和生物相容性,以海藻酸钠(SA)和磷虾蛋白(AKP)构成聚电解质复合体系,通过低温诱导相分离-化学交联法制备SA/AKP支架材料,比较不同质量分数SA/AKP溶液制备的支架材料的结构形态、力学性能、孔隙率、透气性、吸水性及生物相容性。结果表明:在SA/AKP溶液质量分数为4%时,支架孔径在20~96 μm之间,孔径大小均一,形状规整;支架材料的孔隙率、透气性、液体吸收性随SA/AKP溶液质量分数增加而降低,断裂强度和断裂伸长率随SA/AKP溶液质量分数增加而增加,在质量分数为4%时,支架材料的孔隙率为86.4%,透气率为58.9%,且具有较高的强度与伸长;支架材料的细胞毒性等级为0级,具有优异的生物安全性。

基于图像的喷气涡流纺纱线捻度测试方法探讨

李浩, 邢明杰, 孙志豪, 吴瑶

纺织学报. 2021, (02): 60-64. doi:10.13475/j.fzxb.20201008005

摘要 ( 558 )

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为探究适用于喷气涡流纺纱线捻度测试的有效方法,在对比分析喷气涡流纺纱线与传统环锭纺纱线结构的基础上,借助扫描电子显微镜,分别通过喷气涡流纺纱线的外观图像和横截面图像,测试了喷气涡流纺纱线捻度。并采用Photoshop软件处理喷气涡流纺纱线横截面图像,探究喷气涡流纺纱线内外层纤维数量比与其捻度的关系,提出了用喷气涡流纺纱线内外层纤维数量比表征其捻度的建议。研究结果表明:因喷气涡流纺纱线的特殊结构,传统的加捻退捻法不适应喷气涡流纺纱线捻度测试,通过纱线图像测试其捻度是可行的;喷气涡流纺纱线内外层纤维数量比与其捻度之间呈负相关关系。

环锭纺纱信息物理生产系统建模方法

殷士勇, 鲍劲松, 唐仕喜, 杨芸

纺织学报. 2021, (02): 65-73. doi:10.13475/j.fzxb.20201007809

摘要 ( 306 )

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针对环锭纺纱工艺流程长、纤维形态变化大、生产连续性与离散性混合,生产过程中数据流和控制流的关系多样复杂等问题,深入研究了环锭纺纱信息物理生产系统构架。先根据信息物理系统的“计算、通信、控制”特征,定义了环锭纺纱信息物理生产系统;在此基础上分析了环锭纺纱信息物理生产系统的纤维流、数据流和控制流,提出“纤维流-数据流-控制流”融合的环锭纺纱信息物理生产系统模型。然后,基于模型的系统工程方法,采用SysML建模语言建立环锭纺纱信息物理生产系统需求和局部用例模型以及对“纤维流-数据流-控制流”融合建模。研究结果表明,提出的建模方法能有效建立环锭纺纱信息物理生产系统模型,并对环锭纺纱生产智能化具有一定的借鉴意义。

涤纶/蚕丝机织心脏瓣膜的制备及其性能

黄笛, 李芳, 李刚

纺织学报. 2021, (02): 74-79. doi:10.13475/j.fzxb.20201008207

摘要 ( 617 )

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为研制具有优良力学性能和抗血液渗透性能的人工心脏瓣膜,采用涤纶(PET)长丝和脱胶蚕丝(SF),选取不同组织结构、纱线线密度和织物经纬密等参数,在小型织机上通过优化设计试验制备了PET/SF机织人工心脏瓣膜织物(AHVF),并探讨对人工瓣膜的定制化设计。结果表明:制备的AHVF的厚度小于(0.52±0.1) mm,具有良好的亲水性,水接触角为60°±1.2°,接近于自体心脏瓣膜;AHVF的力学性能具有各向异性特征,经向弹性模量为60~100 MPa, 经向断裂强度为20~40 MPa,纬向弹性模量为7~50 MPa,纬向断裂强度为7.5~20 MPa,水渗透性低于300 mL/(cm ²·min),达到了心脏瓣膜的标准,具备作为心脏瓣膜的可能。

基于屈诱多形态力学测试的织物外观平整度表征

肖彩勤, 孙丰鑫, 高卫东

纺织学报. 2021, (02): 80-86. doi:10.13475/j.fzxb.20200601307

摘要 ( 250 )

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针对现有基于图像或视觉原理的织物外观平整度的测试方法易受到织物复杂花型和纹理的影响,存在织物品类适应性差等不足,提出基于后屈曲诱导的织物多形态构建和力学性能原位检测原理的织物外观平整度表征手段。选取30块织物试样进行多重形变下的原位力学测试,分别提取力-位移测试曲线的5个特征指标,利用SPSS软件对提取的织物特征指标及其厚度和面密度与主观评价等级进行相关性分析,同时采用逐步回归法构建外观平整度的预测模型,并借助1组独立实验对预测模型进行检验。结果表明,用原位力学测试方法构建的预测模型的评价结果与主观评估结果具有较好的吻合度,说明基于原位力学测试方法实施织物外观平整度表征是可行并有效的。

基于Web的少梳经编色织物仿真与虚拟展示

刘海桑, 蒋高明, 董智佳

纺织学报. 2021, (02): 87-92. doi:10.13475/j.fzxb.20201000807

摘要 ( 363 )

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为实现少梳经编色织物的仿真与服装的虚拟展示,便于分析少梳经编织物的编织原理和结构特点,通过测量与分析实际线圈尺寸建立经编线圈几何模型,根据每把梳栉垫纱数码的规律,建立了单根纱线的线圈坐标数学矩阵与坐标平移矩阵,利用矩阵运算得到少梳经编色织物线圈的坐标。采用Web中的双缓存技术分别绘制每把梳栉的线圈和延展线,并进行叠加组合实现仿真;然后利用截图手段获得花型纹理单元,并基于纹理映射技术实现服装的虚拟展示;最后通过与实际织物对比仿真结果进行检验。结果表明,该方法能够准确模拟少梳经编色织物的尺寸与花型,实现可视化设计与展示。

织物与皮肤动态接触下的湿感觉阈限与强度评价

张昭华, 唐香宁, 李俊, 李璐瑶

纺织学报. 2021, (02): 93-100. doi:10.13475/j.fzxb.20201005008

摘要 ( 357 )

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为研究织物以不同速度与皮肤动态接触过程中对湿感觉的影响,分析了湿感觉绝对阈限与阈上强度的影响机制。通过向织物内添加定量的水,让受试者应用心理学标尺对湿感觉的阈上强度进行评分;然后通过注射泵向织物持续加水直至受试者感觉到湿,记录此时的加水量为绝对阈限;最后采用温度传感器记录测试皮肤区域的温度变化,计算皮肤冷却率。结果表明:皮肤冷却率与湿感觉阈上强度呈正相关,与绝对阈限呈负相关;湿感觉阈上强度可根据织物的最大瞬态热流量、含水量和摩擦因数进行预测,绝对阈限可根据织物的润湿时间和摩擦因数进行预测;绝对阈限适用于评价皮肤在初始出汗状态下的湿敏感性,在皮肤大量出汗时用阈上强度可更好地评价湿敏感性。

基于卷积神经网络的机织物密度均匀性检测

孟朔, 夏旭文, 潘如如, 周建, 王蕾, 高卫东

纺织学报. 2021, (02): 101-106. doi:10.13475/j.fzxb.20201008406

摘要 ( 383 )

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针对目前基于机器视觉的机织物密度自动检测时织物检测视野小、精度低、品种适应性差的问题,提出一种基于多尺度卷积神经网络的检测方法。首先设计了一套离线图像采集系统连续采集织物图像,并建立一个包含详细织物参数的织物图像数据集;然后采用一种具有不同大小局部感受野的多尺度卷积神经网络适应不同大小的织物结构特征,定位纱线位置;最后利用霍夫变换及灰度投影方法处理网络模型所预测的纱线位置图,计算织物经纬密度,并对织物密度均匀性做出评价。结果表明:与其他方法相比,本文方法对于不同类型织物的经纬密度计算误差小于2%,检测精度更高,品种适应性更强。

基于ABAQUS的筒状纬编针织物拉伸力学性能模拟

孙亚博, 李立军, 马崇启, 吴兆南, 秦愈

纺织学报. 2021, (02): 107-112. doi:10.13475/j.fzxb.20200706106

摘要 ( 792 )

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为更好地了解筒状纬编针织物抵抗拉伸变形的能力,基于对织物试样尺寸测量得到的几何结构参数,借助Rhino 3D建模软件建立了纬编针织物线圈模型和筒状纬编针织物模型;同时利用有限元分析软件ABAQUS在单位线圈和筒状织物2个方面研究了筒状纬编针织物的纵向拉伸性能;对织物拉伸过程进行有限元模拟和实验验证,并对针织物拉伸过程中纱线形变和应力分布进行探讨,将有限元仿真结果和拉伸实验结果进行对比分析。结果表明:筒状针织物纵向拉伸时,发生线圈转移和纱线伸长现象,其形变和应力变化的有限元分析结果描述准确,应力-应变数值计算结果与实验结果的差异在8%以内,证明有限元仿真的可行性。

有机溶剂对液体活性染料分散和水解稳定性影响的模拟研究

徐保律, 吴伟, 钟毅, 徐红, 毛志平

纺织学报. 2021, (02): 113-121. doi:10.13475/j.fzxb.20200701109

摘要 ( 353 )

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为探究液体活性染料体系中有机溶剂对活性染料储存稳定性的影响机制,基于分子动力学模拟,考察了4种有机溶剂对高浓度C.I.活性蓝176聚集以及水解稳定性的影响,并进行实验验证。结果表明:不同有机溶剂对活性染料分散及水解效果影响的差异,与有机溶剂在染料分子聚集有效区域以及染料水解基团周围的分布有关,二者间相互作用的强弱决定了染料的储存稳定性;N-甲基吡咯烷酮体系中,4种有机溶剂的72个染料分子中有31个染料分子可以单分子形式存在,其对C.I.活性蓝176的分散稳定性最佳;己内酰胺在染料水解基团氯原子周围的分布更多,其对抑制液态活性染料的水解效果最好。

基于锆-有机骨架的印染废水中Cr(VI)的荧光检测

管斌斌, 李庆, 陈灵辉, 徐宇婷, 樊增禄

纺织学报. 2021, (02): 122-128. doi:10.13475/j.fzxb.20201002307

摘要 ( 304 )

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针对印染废水中重金属铬Cr(VI)离子造成的污染,采用氯化锆与2,2'-联喹啉-4,4'-二甲酸(H₂L)反应,合成了Zr-金属有机骨架(Zr-MOF)。经粉末X射线衍射表征证实Zr-MOF在水中和强酸/碱环境中具有结构稳定性。经荧光测试证明Zr-MOF的光致发光性能。对水中Cr(VI)离子的荧光传感检测结果表明,Zr-MOF在多种混合阴/阳离子的干扰下,可以对水中痕量的 $CrO 4 2 -$ 和$Cr_{2}O_{7}^{2-}$离子进行高选择性荧光淬灭识别和定量检测,其检出限分别为6.704和11.232 mg/L。并提出了Zr-MOF的光致发光和荧光淬灭检测机制。此外,经过7次连续的荧光检测循环后,Zr-MOF的荧光发射强度仍能维持在95%以上。

高中空生物质活性碳纤维制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

程绿竹, 王宗乾, 王邓峰, 申佳锟, 李长龙

纺织学报. 2021, (02): 129-134. doi:10.13475/j.fzxb.20200805106

摘要 ( 455 )

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为提高活性碳纤维对有色废水的吸附效率,以牛角瓜纤维为前驱体,采用磷酸活化、高温炭化工艺制备了具有高中空结构的活性碳纤维。采用扫描电镜/能谱仪、红外光谱仪等表征其微观形貌及化学结构,分析了所制备活性碳纤维对水溶液中亚甲基蓝的吸附性能与吸附机制。结果表明:牛角瓜活性碳纤维的平均中空度大于92%,具有粗糙表面和发达介孔结构,比表面积和平均孔径分别为1 244.812 m ²/g和3.744 nm;活性碳纤维表面富含O、P元素,构成了活性表面;亚甲基蓝溶液(100 mg/L)的饱和吸附量为198.840 mg/g,该吸附满足准二级动力学方程,同时符合Freundlich模型,以多层吸附为主。

磁控溅射纳米膜与不同纺织基材的结合牢度

刘明雪, 赵倩, 王晓辉, 刘琼溪, 邵建中

纺织学报. 2021, (02): 135-141. doi:10.13475/j.fzxb.20201008308

摘要 ( 341 )

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针对天然纤维基材上磁控溅射纳米膜易整层脱落问题,系统测试了不同纤维基材上磁控溅射结构生色膜的耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度,研究了样品的初始含水率和低温等离子体表面改性对磁控溅射膜与纤维基材结合牢度的影响,进而借助扫描电子显微镜并结合纤维材料的理化性能分析得出磁控溅射膜与各种纺织基材结合牢度不同的原因。结果表明:热塑性的涤纶存在软化点,磁控溅射高能粒子沉积到纤维表面时动能转化为热能,使涤纶局部达到软化点,粘结溅射粒子;棉和蚕丝没有软化点,纤维对磁控溅射粒子无熔融粘结作用,且棉和蚕丝具有高吸湿溶胀性,皂洗过程中水分子的侵入削弱纤维和纳米粒子间的作用力,致使磁控溅射膜易脱落。

粘胶基沸石咪唑骨架材料的制备及其对染料的脱色

娄娅娅, 王静, 董燕超, 王春梅

纺织学报. 2021, (02): 142-147. doi:10.13475/j.fzxb.20200700106

摘要 ( 274 )

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为提高沸石咪唑骨架材料(ZIF-8)对染料的脱色性能,以粘胶织物为基材,在其表面负载氧化石墨烯,再原位生长ZIF-8得到氧化石墨烯/ZIF-8粘胶基功能材料,然后还原得到还原氧化石墨烯(rGO)/ZIF-8功能材料。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪等对功能材料进行表征,分析其在不同光源下对活性黑KN-B染料的光催化降解效果及光催化机制。结果表明:rGO/ZIF-8粘胶基功能材料在模拟太阳光下,对20 mg/L 的活性黑KN-B染料的脱色率在90 min时达到97.1%,其与太阳光反应产生的导带电子被水中的溶解氧捕获形成过氧阴离子自由基(·O ^2-),是使活性黑KN-B染料降解的主要活性物质;重复使用3次后, rGO/ZIF-8粘胶基功能材料对活性黑KN-B染料的脱色率保持在90%以上。

壳聚糖基杂化气凝胶对活性染料的吸附性能

何雪梅, 冒海燕, 蔡露

纺织学报. 2021, (02): 148-155. doi:10.13475/j.fzxb.20200800408

摘要 ( 389 )

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为有效去除印染废水中的活性染料,以壳聚糖高分子为骨架材料,甲壳素微晶作为偶联剂,多巴胺作为交联剂,原位生成的纳米二氧化钛为掺杂剂,通过溶液共混和冷冻干燥技术制备了壳聚糖/微晶/聚多巴胺/二氧化钛(CS/WSK/PDA/TiO₂)杂化气凝胶,并用于吸附活性红紫X-2R、活性红KE-3B和活性黄M-3BE。借助全反射红外光谱仪与扫描电子显微镜对所制备的壳聚糖基杂化气凝胶的结构进行表征,并对影响其吸附染料性能的条件进行探讨。结果表明:CS/WSK/PDA/TiO₂杂化气凝胶具有片层状,多孔结构,其中纳米二氧化钛负载于壳聚糖基杂化气凝胶的聚合物网络框架上;在30 ℃和中性条件下,CS/WSK/PDA/TiO₂杂化气凝胶对活性红紫X-2R、活性红KE-3B和活性黄M-3BE的吸附量可分别达到400.0、398.4、404.9 mg/g,且吸附动力学行为符合准二级动力学模型。

原配色丝颜色预测模型

王玉娟, 汪军

纺织学报. 2021, (02): 156-160. doi:10.13475/j.fzxb.20201007905

摘要 ( 289 )

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为便于原配色丝的纺前计算机辅助设计,从光在单丝间的传播角度出发,根据单丝的透射率、反射率和排列方式,提出了一种颜色预测模型。采用红、绿、黄、蓝4种不同颜色的薄膜代替单丝,将任意2种颜色的薄膜裁剪为不同的大小,通过相互叠加的方式制作了12个复丝试样。使用Datacolor测色仪测试了试样的混合色,同时计算其与模型预测的混合色之间的色差,并通过皮尔森相关性分析对造成色差的因素进行了讨论。结果表明:预测色差均值为0.43 CMC(2∶1)色差单位;复丝的饱和度和色相角对预测色差有显著影响,即预测色差随着复丝饱和度的增大而减小,随着复丝色相角的增大而增大。

自交联氟化聚丙烯酸酯乳液的制备及其应用性能

蔡露, 康佳良, 吕存, 何雪梅

纺织学报. 2021, (02): 161-167. doi:10.13475/j.fzxb.20200908807

摘要 ( 410 )

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针对长链全氟烷基化合物对环境和人体的危害性,以环境友好的全氟己基乙基丙烯酸酯为功能单体,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为交联单体,采用乳液聚合法制备了4种不同交联剂含量的氟化聚丙烯酸酯乳液,以此替代长链全氟烷基化合物。借助激光粒度仪、傅里叶红外光谱仪、热重分析仪对氟化聚丙烯酸酯乳液结构和性能进行分析。并以棉织物为对象,考察了自交联氟化聚丙烯酸酯乳液的应用性能。结果表明:交联剂的加入可以提高氟化聚丙烯酸酯的热稳定性能;自交联氟化聚丙烯酸酯可在棉织物表面形成完整的拒水膜,其静态接触角可达138.2°;随着交联剂质量分数的增加,整理后棉织物的静态接触角下降至90.6°;当交联剂添加量为1.68 g时,整理棉织物表现出良好的耐洗性能。

溶解刻蚀辅助构建棉织物超疏水表面

郝尚, 谢源, 翁佳丽, 张维, 姚继明

纺织学报. 2021, (02): 168-173. doi:10.13475/j.fzxb.20201008807

摘要 ( 342 )

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为探索超疏水织物的绿色、简便、有效制备方法,先采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)涂层整理获得低表面能棉织物,然后通过盐颗粒的沉积、溶解形成粗糙结构。探讨PDMS用量、盐颗粒尺寸、沉积次数和沉积时间对织物表面超疏水效果的影响。借助接触角测量仪、扫描电子显微镜、X射线衍射能谱等手段对超疏水表面的微观形貌结构、元素组成、稳定性能进行表征。结果表明:棉织物超疏水表面存在微米级凹坑;水滴在织物表面的静态接触角可达155.47°,滑移角为5.5°;将其在强酸、强碱溶液中浸泡12 h,接触角依然可达143.91°;在60 ℃水浴中浸泡60 min,接触角为144.43°;经20次摩擦循环后,接触角仅下降11.31%。此外,超疏水表面表现出自清洁功能,并具有防染效果。

用低温界面聚合法制备多功能核壳结构热电织物

张雪飞, 李婷婷, 许炳铨, 林佳弘, 楼静文

纺织学报. 2021, (02): 174-179. doi:10.13475/j.fzxb.20200801206

摘要 ( 297 )

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为制备导电率高且柔性的多功能热电织物,采用低温原位聚合法制备了对甲苯磺酸离子掺杂聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT∶Tos)包覆聚丙烯纤维的核壳结构热电织物。借助扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、红外热成像仪对热电织物的结构和性能进行表征与分析。结果表明:热电织物兼具织物优异柔韧性和PEODT∶Tos 良好的导电性,电导率可达2.1 S/cm;当在热电织物两端施加10 V的电压时,其表面温度提高近20 ℃,具有良好电热性能,可将电能有效地转化为热能;由热电织物所构建的热电转化装置处在温差为20 ℃的温度梯度场中时,可持续输出0.3 mV的电压。

转杯纺纱器气流场形成机制的数值分析

史倩倩, 王姜, 张玉泽, 林惠婷, 汪军

纺织学报. 2021, (02): 180-184. doi:10.13475/j.fzxb.20201008705

摘要 ( 323 )

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转杯纺纱机在正常工作时纺纱器中的气流场主要受气泵抽气机制和转杯旋转机制影响,为研究这2种机制对纺纱器中气流场形成的作用,设计了3种对应不同作用机制的工况,且基于计算流体动力学方法对这3种工况中的流体域进行了数值模拟,并对其气流场的速度分布和压力分布特征进行了分析。数值计算结果表明:转杯纺纱器中的气流场是由抽气机制和旋转机制共同决定的;抽气机制为纤维输送提供了必要的气流速度和负压条件,旋转机制有利于纤维向转杯滑移面的顺利转移和纤维的有序排列,以及其向凝聚槽的凝聚;在这2种机制的共同作用下形成了转杯纺独特的气流纺纱环境。

服装面料静电吸附抓取转移电极板优化设计

刘立东, 李新荣, 刘汉邦, 李丹丹

纺织学报. 2021, (02): 185-192. doi:10.13475/j.fzxb.20200802408

摘要 ( 434 )

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为提高服装定制化生产过程中机器人的使用效果,解决机器人末端执行器在加工过程中抓取转移面料吸附力不稳定问题,针对静电极板设计的关键因素,电极板的形状布置和结构参数进行了分析优化。通过构建针织纬编织物的模型,对当前4种电极分布形式进行仿真对比分析,得到最适合服装面料的电极板的形状布置:梳状电极。然后以单位面积吸附力最大为优化目标,对电极板的形状布置及结构参数进行了优化设计,并对优化设计结果进行仿真验证。结果表明:采用梳状形状布置、结构参数优化后的电极,能够很好地吸附服装面料,满足服装自动化使用要求。

基于轴向运动悬臂梁理论的无缝内衣机织针横向振动特性

戴宁, 彭来湖, 胡旭东, 钟垚森, 戚栋明

纺织学报. 2021, (02): 193-20. doi:10.13475/j.fzxb.20200803708

摘要 ( 325 )

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无缝内衣机织针轴向运动过程中的横向振动特性与编织机构性能密切相关,为解决织针轴向运动过程中横向振动的理论及仿真模型少、编织过程织针横向振动数据难测量等问题,通过将编织织针等效为轴向运动悬臂梁对其横向振动特性进行理论研究,并采用ANSYS仿真软件进行有限元计算,最后通过高速相机对编织织针的横向振动特性进行测试。实验结果显示:理论及仿真计算所得横向振动曲线及动态频率值一致,动态频率值最大偏差不超过3.84%;织针编织过程中存在横向振动,且所得频率值与理论及仿真计算结果一致,证明了理论及仿真建模的正确性。

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