纺织学报

生物基聚酰胺56纤维的热降解动力学及其热解产物

杨婷婷, 高远博, 郑毅, 王学利, 何勇

纺织学报. 2021, (04): 1-7. doi:10.13475/j.fzxb.20200908307

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生物基聚酰胺56(PA56)纤维是由生物基1,5-戊二胺和石油基1,6-己二酸聚合制备而成的新型生物基材料。为探究生物基PA56纤维的热稳定性,分别在氮气氛围中测定其在不同升温速率下的热降解过程,并计算其热降解动力学参数,同时分析了生物基PA56纤维在热降解过程中的主要热降解气相产物。结果表明:生物基PA56纤维的热失重曲线及热降解动力学参数对升温速率具有显著依赖性,采用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法和Coasts-Redfern法获得的生物基PA56纤维的活化能分别为235.00、217.23和232.18 kJ/mol,可推测其热降解机制为F1型,热降解过程中产生的主要气相产物为CO₂、环戊酮和1,5-戊二胺。

生物基聚对苯二甲酸丙二醇酯织物的阻燃与三防一步法泡沫整理

李永贺, 瞿凌曦, 徐壁, 蔡再生, 葛凤燕

纺织学报. 2021, (04): 8-15. doi:10.13475/j.fzxb.20200806808

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为提升生物基聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)织物的功能性且满足节能减排生态染整需求,采用泡沫整理技术对生物基PTT织物进行阻燃与三防一步法整理。通过响应面实验设计和优化法,分析了阻燃剂和三防整理剂质量浓度、带液率以及焙烘温度等对整理效果的影响,得到最佳整理工艺:阻燃剂和三防整理剂质量浓度分别为390、43 g/L,带液率为42%,141 ℃下焙烘1 min。研究结果表明:在最佳工艺条件下整理的PTT织物具有优异的阻燃性能和良好的三防效果,其阻燃等级达到国标B1标准,水相和油相接触角分别达到145.6°和129.2°;经20次水洗和50次摩擦后织物仍保持良好的阻燃和三防效果。实验研究的泡沫多功能整理方法为生物基纤维材料绿色清洁生产提供了有效途径。

生物基聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维制备技术的研究进展

王少博, 肖阳, 黄鑫, 李增贝

纺织学报. 2021, (04): 16-25. doi:10.13475/j.fzxb.20201000610

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生物基聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维的制备技术涉及微生物发酵、发酵产物纯化、聚酯聚合及纺丝加工等多个专业领域。为能给纺织化纤领域研究者提供一个相对全面清晰的视野,以原料到产品的生产流程为主线,从生物基1,3-丙二醇的制备、生物基聚对苯二甲酸丙二醇酯的合成以及其纺丝加工3个方面,对生物基聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维制备技术的相关研究进展进行了系统的梳理与剖析。在此基础上,提出了此技术领域未来发展的热点方向,包括生物基原料低成本纯化及含杂聚合、纤维高品质差别化开发、生物基对苯二甲酸的制备以及产品环境足迹评价体系的建立。

生物基聚酰胺56纤维在纺织领域的应用研究进展

孙朝续, 刘修才

纺织学报. 2021, (04): 26-32. doi:10.13475/j.fzxb.20200904907

摘要 ( 997 )

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针对我国目前高度依赖进口石油和聚酰胺66主要原料己二胺被国外公司垄断的局面,顺应我国早日实现碳中和的战略目标,在简要回顾生物基聚酰胺发展历程的基础上,对生物基聚酰胺56纤维的特性作了详细描述,对其制备技术与应用领域的研究进展进行了综述。生物基聚酰胺56纤维具有良好的力学性能、吸湿性、柔软性、耐磨性、染色性、耐热性、耐化学性与阻燃性,适合应用于服装、家纺、产业用纺织品等领域,但生物基聚酰胺56纤维大规模推广还面临生物原料供给与成本控制、生产中能耗降低及副产物综合利用等问题,今后需要继续在生物基单体发酵与纯化、聚合、纺丝及应用等领域加大研发投入,不断降低生产成本,才能促进生物基聚酰胺56纤维在纺织领域的大规模应用。

静电纺胶原/聚环氧乙烷纳米纤维膜的制备及其性能

赵新哲, 王绍霞, 高晶, 王璐

纺织学报. 2021, (04): 33-41. doi:10.13475/j.fzxb.20200601109

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为改善胶原/聚环氧乙烷纳米纤维膜在液态环境下的结构稳定性,利用静电纺丝技术制备胶原/聚环氧乙烷纳米纤维膜,并用不同浓度的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐/N-羟基琥珀酰亚胺对其进行交联改性,对其在液态环境下的溶胀性能、干湿态力学性能、溶血及凝血性能进行测试与分析。结果表明:经交联改性后,胶原/聚环氧乙烷纳米纤维膜在液态环境下浸泡7 d后仍可保持良好的纳米纤维形貌,纤维的溶胀率低于180%,力学性能得到明显改善;交联改性后的纤维膜溶血率均远低于2%,不会对红细胞造成破坏,且凝血性能得到明显改善,凝血指数由未交联的48%降低至20%以下。

聚醚酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯并列复合纤维的制备及其性能

于金超, 姬洪, 陈康, 甘宇

纺织学报. 2021, (04): 42-47. doi:10.13475/j.fzxb.20200606806

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为得到弹性优良、手感柔软的复合纤维,采用热塑性弹性体聚醚酯(TPEE)与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)进行并列复合纺丝,研究了双组分熔体的流变性能、组分配比对并列复合纤维成形稳定性的影响,并分析了复合纤维卷曲形成的机制。结果表明:TPEE组分的加入可降低复合纤维的弹性模量,增加复合纤维的柔软性,但不利于复合纤维断裂强度的提高;当TPEE与PBT的体积比为5∶5时,复合纤维的断裂强度为1.4 cN/dtex,弹性模量为13 cN/dtex,卷曲率高达80%;复合纤维中TPEE组分的热收缩性远高于PBT组分,致使TPEE组分在收缩过程中易受PBT组分的阻碍,形成了TPEE/PBT并列复合纤维的卷曲机制。

超吸水改性棉纤维膜的制备及其性能

谢婉婷, 刘其海, 贾振宇, 朱小花, 王荣辉

纺织学报. 2021, (04): 48-54. doi:10.13475/j.fzxb.20200706307

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为制备具有较高吸水性及稳定性的超吸水纤维膜,首先利用氯乙酸对NaOH碱化处理后的棉纤维进行改性制备吸水纤维,然后通过溶液分散法将吸水纤维在水中分散成膜制备超吸水纤维膜材料。对纤维膜材料的表面结构、化学结构、结晶结构、热稳定性、羧甲基取代度、吸水性能及力学性能进行表征与分析。结果表明:对棉纤维进行碱化处理可促进氯乙酸与棉纤维之间取代反应的进行,氯乙酸的用量直接影响棉纤维上羧甲基的取代度,并对膜吸水性能的提高产生重要影响,但其用量过高会使纤维膜的拉伸强度显著下降;在羧甲基取代度约为0.264时,吸水纤维膜材料吸水后形态保持比较完整,并具有相对良好的力学性能,其吸水倍率可达约163.3倍,保水倍率可达约73.7倍。

聚乙烯醇增强氯化聚乙烯-受阻酚阻尼复合材料的制备及其性能

姜生, 吉利梅

纺织学报. 2021, (04): 55-61. doi:10.13475/j.fzxb.20200800207

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为拓宽聚乙烯醇(PVA)的应用领域,以聚乙烯醇为增强体,氯化聚乙烯(CPE)和4,4'-甲撑双(2,6-二叔丁基苯酚)(AO 4426)的混合物为基体制备了一系列阻尼复合材料。借助动态热机械分析仪、差示扫描量热仪、傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜和力学试验机对复合材料的性能和微观形态进行测试与表征。结果表明:添加PVA后复合材料仍保持CPE-AO 4426的双阻尼峰特性,且储能模量和阻尼温域内损耗模量曲线下的面积随PVA质量分数的增大而增大,表明复合材料的阻尼性能获得了较大的改善;PVA的羟基与AO 4426的羟基间形成了氢键,且随着PVA的添加使复合材料的断裂应力和应变均呈先上升后下降趋势。

导电聚苯胺/聚氨酯泡沫的制备及其压力传感性能

周歆如, 周筱雅, 马咏健, 胡铖烨, 赵晓曼, 洪剑寒, 韩潇

纺织学报. 2021, (04): 62-68. doi:10.13475/j.fzxb.20200803907

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为制备具有良好回弹性能及传感性能的压敏材料,以高弹性多孔聚氨酯泡沫为基材,采用原位聚合法制备导电聚苯胺/聚氨酯泡沫,对其结构与性能进行研究,分析其在不同压缩应变作用下的压敏传感性能,并用于人体运动的监控。结果表明:聚氨酯泡沫表面及内部空隙中附着了聚苯胺,使其具有良好的导电性能,电阻率降至1.214×10³ Ω·cm;与处理前的聚氨酯泡沫相比,导电聚苯胺/聚氨酯泡沫的弹性模量与最大载荷降低;由导电聚苯胺/聚氨酯泡沫制备的压敏传感器具有良好的传感性能,在30%和50%的压缩率下表现出良好的传感线性度、敏感度与重复性,但在80%压缩率下的传感性能有所下降,该压敏传感器具备人体运动行为监测的功能。

吻合口加固修补组件背衬面料的选择与防漏性能评价

蒋君莹, 高晶, 张剑

纺织学报. 2021, (04): 69-73. doi:10.13475/j.fzxb.20200301706

摘要 ( 464 )

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针对外科手术中,吻合器吻合常会出现脆弱组织被吻合钉撕裂,产生吻合口瘘、吻合口出血、漏气以及渗液等问题,设计了一种吻合口加固修补组件使加固片平整地覆盖在吻合口上,为待修补组织提供足够的强度。首先对加固修补组件进行复合设计,并对背衬面料和修补组件的性能进行评价,最后通过体外肺部漏气实验对吻合口加固修补组件的防漏性能进行模拟测试。结果表明:当锦纶/氨纶(80/20)为纬平针结构时,其具有适宜吻合口加固修补组件背衬面料的性能;加固修补组件体外肺部实验表明,其可有效预防肺部吻合口渗漏,对于预防术后吻合口并发症提供了安全有效的措施。

纯棉纱线合股数对织物性能的影响

左亚君, 蔡赟, 王蕾, 高卫东

纺织学报. 2021, (04): 74-79. doi:10.13475/j.fzxb.20200603906

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为研究纯棉纱线合股数对织物力学性能和保形性的影响,采用线密度相同的单纱、双股线、3股线、4股线4种股线类型,以适当的经、纬密分别织制成平纹、斜纹、缎纹组织的织物。对织物的拉伸性能、撕裂强力、拉伸弹性、折皱回复性、悬垂性、弯曲性进行测试与分析。结果表明:3股线织物的断裂强力和撕裂强力较大,4股线织物的断裂伸长率较大,双股线织物的拉伸弹性回复率较大;平纹织物仅有双股线织物的折皱回复性优于单股线织物,斜纹和缎纹织物的折皱回复性随合股数的增加均变差;双股线平纹织物悬垂性相对较好,但均没有斜纹和缎纹织物的悬垂性好;单纱织物的弯曲性能比股线织物好。

大小头筒状纬编针织物建模及其线圈长度逆向设计

胡旭东, 宋炎锋, 汝欣, 彭来湖

纺织学报. 2021, (04): 80-84. doi:10.13475/j.fzxb.20200705605

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为解决针织物成形存在工艺设计目标与成形织物差异大的问题,提出一种从目标织物出发的织物线圈长度设计方法。根据圆形纬编针织机和纬编针织物的特性,将织物在周向和轴向划分为单元,提出基于Pierce模型改进的梯形线圈模型,并对大小头筒状纬编针织物建模。在此基础上得到各线圈长度与目标织物参数间关系,实现从目标织物出发的织物线圈长度计算,根据此控制线圈长度实现大小头筒状织物的设计。实验结果表明,大小头筒状纬编针织物中线圈长度的变化,理论与实际结果基本一致。根据提出的基于梯形线圈模型的建模方法,可依据大小头筒状纬编针织物参数得到任意线圈长度,实现线圈长度逆向设计。

六角形编织物的微观结构模拟

杨鑫, 邵慧奇, 蒋金华, 陈南梁

纺织学报. 2021, (04): 85-92. doi:10.13475/j.fzxb.20200809508

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为研究第2代六角形编织物的复杂结构并预测其性能,利用MatLab软件设计出一套可直接模拟六角形编织物细观结构的算法,得到了可很好地反映编织结构的模型。根据第2代六角形编织角轮和转换装置的运动规律,推演携纱器的运行路径,编写出模拟携纱器行走路线的代码程序。通过编织轴向的路程计算,获得纱线运动的空间路径,并利用B样条法对空间路径进行优化,最后运用Solidtube函数进行实体化模拟,实现了细观结构的可视化。本文算法基于最基本的角轮与转换装置的关系编写,对于六角形编织物结构模拟具有普适性;同时进行了不同六角形预制件的编织实验发现,实验成品与模拟编织结构吻合度高,验证了算法的准确性。

毛纱上浆用丁二酸酐酰化明胶浆料的制备及其性能

杨雯静, 武海良, 马建华, 姚一军, 沈艳琴

纺织学报. 2021, (04): 93-100. doi:10.13475/j.fzxb.20200400208

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针对明胶在室温凝胶且在毛纱上浆时存在浆膜韧性差的问题,采用丁二酸酐(C₄H₄O₃)对明胶进行酰化改性,合成了一种毛纱室温上浆用改性明胶蛋白(Gel-C₄H₄O₃)浆料。借助红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜及差示扫描量热仪对Gel-C₄H₄O₃浆料结构及玻璃化转变温度进行测试表征,系统研究了酰化度与Gel-C₄H₄O₃浆液和浆膜性能的关系。结果表明:C₄H₄O₃可与明胶分子链上的氨基发生酰化反应;与采用丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸酯类单体接枝改性明胶浆料相比,C₄H₄O₃酰化改性后的明胶浆料在室温时不凝胶;当酰化度为0.96时,Gel-C₄H₄O₃浆液对毛纱表现出优良的黏附性,Gel-C₄H₄O₃浆膜的断裂强度和韧性显著增加。此研究为毛纱室温上浆提供了性能优良的浆料制备方法。

牦牛绒过氧化氢/过硫酸铵脱色体系工艺优化及其机制

潘佳俊, 夏兆鹏, 张海宝, 卢杨, 赵吉林, 王学农, 王亮, 刘雍

纺织学报. 2021, (04): 101-106. doi:10.13475/j.fzxb.20200807106

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针对现有商业化牦牛绒脱色过程复杂、脱色时间长等问题,提出新型过氧化氢/过硫酸铵体系牦牛绒脱色工艺。在尽可能提高纤维白度的前提下尽量减少纤维损伤,通过单因素试验确定了脱色时间、过硫酸铵用量和试剂pH值,对脱色工艺进行探讨并与商业化脱色牦牛绒进行比较。结果表明:采用过硫酸铵质量浓度为400 g/L,试剂pH值为9,在室温下脱色为180 min可达到商业脱色牦牛绒的效果,脱色时间节省至原来的1/8;脱色机制分析发现,脱色过程中硫酸根自由基起主要作用,羟基自由基起次要作用。该脱色工艺简单,为牦牛绒高值化利用提供了新的解决方案。

Ag₆Si₂O₇/TiO₂ 复合光催化剂的制备及其对亚甲基蓝的降解性能

蒋文雯, 莫慧琳, 樊婷玥, 赵紫瑶, 任煜, 王春霞, 张伟, 臧传锋

纺织学报. 2021, (04): 107-113. doi:10.13475/j.fzxb.20200701307

摘要 ( 331 )

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为制备具有稳定性能的可见光催化剂,采用原位沉积法制得Ag₆Si₂O₇/TiO₂复合可见光催化剂。对光催化剂的表面形貌、结晶结构、化学元素组成和荧光光谱进行分析。在可见光照射下,以亚甲基蓝为有机污染物模型,探讨了TiO₂质量分数对复合光催化剂光催化降解效率的影响。结果表明:Ag₆Si₂O₇/TiO₂复合光催化剂中,Ag₆Si₂O₇均匀地包覆在TiO₂表面,二者以核壳结构形式紧密结合,且Ag、Si和Ti是以Ag⁺、Si⁴⁺和Ti⁴⁺存在;与纯Ag₆Si₂O₇和纯TiO₂相比,Ag₆Si₂O₇/TiO₂光催化剂具有更高的可见光光催化活性;当TiO₂质量分数为20%时,对亚甲基蓝降解效果最佳,在20 min内降解率达到98.6%。这种新型高效复合可见光催化剂可用于处理印染废水,具有广阔的应用前景。

乌拉草提取液中木犀草素含量的测定及其抗菌性能

王春红, 杨璐, 胡敏, 王晓云, 王利剑

纺织学报. 2021, (04): 114-120. doi:10.13475/j.fzxb.20200703707

摘要 ( 500 )

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为充分开发乌拉草的应用价值,探究其抗菌性能,采用水醇提取法制备了乌拉草提取液,研究了不同醇水比提取液的基本性能。利用紫外分光光度法和高效液相色谱法测试乌拉草提取液中抗菌物质木犀草素的含量,并对2种测试结果进行比较,采用体外抗菌法测试其抑菌率。结果表明:随着提取溶剂中水的比例的增加,提取液的电导率逐渐增大,pH值逐渐减小且均呈现酸性;紫外分光光度法及高效液相色谱法得出的木犀草素含量变化趋势一致,随着提取溶剂中水的比例的增大,木犀草素的含量均逐渐减少;不同醇水比的4种样品对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌的抑菌率均大于70%,表明乌拉草提取液具有良好的抗菌性。

钴酞菁与碳纳米管共修饰碳纤维织物传感器的制备及其电化学性能

张润可, 吕汪洋, 陈文兴

纺织学报. 2021, (04): 121-126. doi:10.13475/j.fzxb.20200704206

摘要 ( 332 )

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为探索钴酞菁(CoPc)/碳纳米管(CNT)柔性葡萄糖传感器在葡萄糖检测中的应用,制备了一种CoPc和CNT共修饰的柔性碳纤维织物(CFT)修饰电极,并利用电化学工作站的银/氯化银参比电极和铂对电极与其共同组成三电极体系的葡萄糖传感器。借助扫描电子显微镜对修饰电极进行表征,采用循环伏安法、电化学阻抗图谱法、时间-电流曲线法研究葡萄糖传感器的电化学性能。结果表明:该修饰电极具有良好的导电性和电子转移能力,葡萄糖检测线性范围为4×10^-3~2.6 mmol/L,检测限为1.4 μmol/L (信噪比为3),灵敏度为231 μA·L/mmol;该修饰电极在检测葡萄糖时具有较好的重复性,测试10次后其响应电流仍可达到初始值的94.6%,且对果糖、蔗糖、乳糖、半乳糖、抗坏血酸、多巴胺、尿酸等物质具有较强的抗干扰性能。

自修复双层微胶囊的制备及其在玄武岩织物上的应用

刘淑强, 靖逸凡, 杨雅茹, 吴改红, 余娟娟, 王凯文, 李惠敏, 李甫, 张曼

纺织学报. 2021, (04): 127-131. doi:10.13475/j.fzxb.20200401905

摘要 ( 267 )

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为提高玄武岩织物的抗折性能,首先用原位聚合法制备单层微胶囊,囊壁为三聚氰胺-尿素-甲醛共聚物(MUF),囊芯为环氧树脂;然后将固化剂二氨基二苯砜吸附在单层微胶囊表面,以MUF再次包覆制成双层微胶囊;最后将双层微胶囊涂覆到玄武岩织物表面。测试了微胶囊的微观形貌和化学结构,分析了微胶囊自修复玄武岩织物的自修复性能。结果表明:制备的微胶囊结构致密、表面光滑;当玄武岩纤维受到破坏时,微胶囊破裂流出修复剂和固化剂通过聚合反应生成网络大分子修复裂纹;修复7 d后玄武岩织物的最大断裂强力和折皱回复性能可基本恢复,延伸性能有很大改善,抗折性能得到有效提高。

生物基三组分自组装涂层构筑及其对苎麻织物的阻燃改性

王华清, 闫红强

纺织学报. 2021, (04): 132-138. doi:10.13475/j.fzxb.20200203107

摘要 ( 315 )

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为解决苎麻纤维易燃烧和使其增强复合材料阻燃性降低的问题,采用层层自组装方法,以生物质来源的海藻酸钠(SA)、聚双酚酸苯基磷酸酯(poly(DPA-PDCP))为聚阴离子电解质,聚乙烯亚胺(PEI)为聚阳离子电解质,在苎麻织物表面构筑了(SA/PEI/poly(DPA-PDCP)/PEI)_n三组分阻燃涂层,借助傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜、热失重分析仪、微型量热仪、垂直燃烧测试仪等对其形貌、热稳定性和阻燃性能进行表征。结果表明:苎麻织物表面构筑了一个多层、厚且致密的(SA/PEI/poly(DPA-PDCP)/PEI)_n阻燃涂层,该阻燃涂层可明显降低苎麻织物的热分解速率,燃烧时在其表面形成一层厚且致密的膨胀型阻燃炭层,可有效地隔热隔氧,提高苎麻织物的热稳定性和成炭能力,并赋予其优异的阻燃性能,解决苎麻增强复合材料阻燃性能差的问题。

女装衣身前浮余量与人体胸凸形态的关系

崔文, 李小辉

纺织学报. 2021, (04): 139-143. doi:10.13475/j.fzxb.20200700305

摘要 ( 744 )

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为解决个体化女装衣身胸部浮余量获取繁琐、误差偏大等问题,提出一种基于人体体型特征的数学模型。通过人体胸凸形态的影响因素分析,提取胸围和上下胸围差作为体型特征参数,基于立体几何原理构建前衣身浮余量的数学模型;随机选取实验对象对数学模型进行立体裁剪和实际样衣试穿的实验验证,并对二者所得浮余量进行配对样本T检验。结果表明:数学模型与实际获取的结果无显著性差异,前浮余量角度可表示为胸围和胸围差的函数;依据体型特征参数构建的衣身浮余量设计方法可更为准确、高效地表征胸凸形态,满足个体化女装结构设计的需求。

旗袍个性定制和展示系统的交互设计

宋莹

纺织学报. 2021, (04): 144-148. doi:10.13475/j.fzxb.20200706605

摘要 ( 413 )

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为解决传统服装定制系统操作过程繁琐,定制成本过高及定制服装类型单一等问题,以旗袍为研究实例,MatLab为开发平台,对旗袍的个性定制与虚拟展示系统进行设计研发。首先对旗袍的款式特征与构成要素进行提取,确定系统数据库参数信息;随后根据系统功能需求,将系统划分为5个功能区域,通过数据库资源数据及遗传算法进行交互式计算,实现参数区、款式评定区与虚拟展示区的界面展示,进而完成消费者对旗袍参数选择、款式评定及成衣虚拟展示的个性定制全过程;最后通过实际应用表明,系统在定制效率、顾客满意度方面较传统定制流程均有显著提高,从而验证了该交互系统的可行性与高效性。

基于意象尺度的男西装造型风格认知评价

李倩文, 王建萍, 杨雅岚, 张冰洁, 李知霖, 王莉

纺织学报. 2021, (04): 149-154. doi:10.13475/j.fzxb.20200804906

摘要 ( 441 )

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为更好地把握消费者对服装的感性心理需求,针对当前各类服装特定描述词冗杂的现象,以服装中的经典品类男西装为例展开研究。首先,采用意象尺度法设计男西装造型风格感性认知实验,采用相关性分析、因子分析等方法将多维意象降到二维空间;然后,应用回归分析法分别建立男西装造型风格因子分析模型,得到男西装意象尺度分布图;最后,运用案例验证表明所构建的模型能够有效地评价男西装的造型风格。结果表明:男西装的风格因子可概括为气质因子和潮流因子,其解释了男西装造型分布89.741%的风格特征;通过意象尺度图可知每种男西装造型对应的象限区域,直观地反映出男西装整体造型特征与风格意象的关系,为男西装的造型风格设计提供参考。

基于层次分析法的三维人体扫描仪的选择

赵倩, 邓咏梅

纺织学报. 2021, (04): 155-161. doi:10.13475/j.fzxb.20200702207

摘要 ( 361 )

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针对服装领域三维人体扫描仪选用中的盲目性和妥协性问题,采用一种基于层次分析技术的结构化选择方法,通过构建相关性模型,使用9级判断标度,对特定环境中待选的6款三维人体扫描仪及其6项典型指标分阶进行权重评估,并构建矩阵,通过一致性指标验证权重设定的有效性,经过结构相关性矩阵计算特定环境下扫描仪的性能表现,最终以向量权重值对各扫描仪满足目标需求的能力进行排序,进而选择出目标需求的扫描仪,并设置案例对结构化模型进行验证。结果显示,Kinect扫描仪的权重占比最高,为0.236 6,是案例环境需求的最佳选择。对优先级排在前三的Kinect、Virtus Smart和[TC]²这3款扫描仪的各项指标进行对比分析得出,其精度是未来研发的重点。

针织纬编氨纶输送控制技术

彭来湖, 罗昌, 牛冲, 吕永法, 胡旭东, 戴宁

纺织学报. 2021, (04): 162-169. doi:10.13475/j.fzxb.20200705308

摘要 ( 333 )

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为解决低模量、高弹性、高回复率特性的氨纶在编织生产过程中送纱量难以调节控制的问题,采用快速响应的积极式送纱器作为动态输送纱线的驱动器,以可调占空比的脉冲宽度调制脉冲实现模拟量控制信号输出,以高性能高级精简指令集机制处理器为控制核心,采用位置和速度双闭环方式设计氨纶送纱实时控制器,实现氨纶的输送量动态调节和恒张力输送。研究了氨纶输送的工艺要求,阐述了送纱控制器的硬件设计和软件开发,提出了送纱控制器与整机控制系统的同步方案。实验结果表明,采用该控制方案的纬编织物成圈均匀整齐,无横条暗纹,弹性良好,验证了氨纶送纱量控制方案的可行性。

纬编织造车间生产调度方法研究

周亚勤, 王攀, 张朋, 张洁

纺织学报. 2021, (04): 170-176. doi:10.13475/j.fzxb.20200500907

摘要 ( 317 )

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为解决纬编织造车间生产订单品种繁多、工艺复杂等问题,构建综合考虑织造车间因素的生产调度模型。研究了“订单拆分-设备选择-任务排序”的织造车间调度方法设计订单拆分规则,对重要客户交货期紧急的订单进行拆分处理;基于产品工艺相似性设计启发式规则,对产品加工设备进行选择;设计结合变邻域搜索策略的遗传算法,对设备加工任务进行优化排序。结果表明:通过提出的调度方法,保证了产品交货期内的加工时间富裕度,减少了设备改机时间,实现了产品完工时间与总拖期时间最小化目标。以生产实例进行算法仿真分析,验证本文方法及算法的有效性,并对不同规模案例与其他算法的求解结果进行比较,验证了改进遗传算法的优越性。

纤维对水泥基复合材料性能影响研究进展

陆振乾, 杨雅茹, 荀勇

纺织学报. 2021, (04): 177-183. doi:10.13475/j.fzxb.20200303507

摘要 ( 680 )

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为拓宽纤维材料在水泥基复合材料上的应用,促进超高韧性纤维增强水泥基复合材料的发展,对目前国内外纤维性能对水泥基复合材料性能影响的研究进展进行综述。首先,介绍了纤维增强混凝土的种类及增强增韧机制,认为纤维桥接作用可阻止裂纹产生和扩展,显著提高混凝土的拉伸强度和延展性能。其次,分析了混凝土领域常用有机纤维和无机纤维的性能特征;然后对影响纤维增强混凝土性能的因素进行归纳与总结,从混杂纤维、纤维形态、体积分数、纤维排列方向以及纤维粘结性能对复合材料性能的影响关系进行分析。最后,指出纤维增强混凝土研究中亟待解决的问题,并展望了未来纤维增强混凝土的发展趋势。

服装松量设计及表征模型构建研究进展

张益洁, 李涛, 吕叶馨, 杜磊, 邹奉元

纺织学报. 2021, (04): 184-190. doi:10.13475/j.fzxb.20200405907

摘要 ( 468 )

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为揭示服装松量与虚拟试衣、服装样板设计的关系,以松量分类为基础,分别从松量影响因素、研究方法及松量表征等3个层面解析服装松量设计。归纳了松量表征方法的特点,阐述了松量表征模型的最新研究进展,分析了松量在虚拟试衣和服装样板设计中的作用。研究表明:有效的松量设计应充分考虑人体着装形态、服装合体性及舒适性等因素,松量的直接表征和间接表征从不同角度体现了服装与人体间的关系;应将松量充分结合至虚拟试衣和服装样板设计,以促进虚拟服装的真实性,实现服装样板的智能化设计。研究认为松量的三维空间表征、连续动态分布和服装三维空间松量预测模型研究是未来主要探索方向。

基于轮廓提取的缝纫机器人运动轨迹规划研究进展

吴柳波, 李新荣, 杜金丽

纺织学报. 2021, (04): 191-200. doi:10.13475/j.fzxb.20200405010

摘要 ( 471 )

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为有效解决服装行业工人短缺与生产效率低的问题,提高服装行业全自动化、无人化生产技术,对近年来工业协作型缝纫机器人研究中的2大核心技术(机器视觉轮廓提取算法与工业机器人运动轨迹优化)的最新研究进展进行综述,介绍了机器视觉轮廓提取中的几种算法和机器人运动轨迹的优化方法,分析了各轮廓提取算法的优缺点与其在服装行业中的实际应用、机器人各运动轨迹优化算法的精度与其对缝纫时的影响。指出基于轮廓提取的工业协作型缝纫机器人在服装生产、面料与缝纫头缝合时如何保护面料的平展性是下一步研究的重点,并对基于轮廓提取的工业协作型缝纫机器人在实现服装行业全自动化、无人化生产中的实际应用进行展望。

卷香丝语之颂

张婷婷

纺织学报. 2021, (04): 201-201.

摘要 ( 77 )

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