纺织学报

数据驱动的机器人化纺织生产智能管控系统研究进展

张洁, 徐楚桥, 汪俊亮, 郑小虎

纺织学报. 2022, (09): 1-10. doi:10.13475/j.fzxb.20220506610

摘要 ( 808 )

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我国纺织产业规模庞大、生产流程长、用工量大,全流程自动化生产仍难以实现。建设数据驱动的机器人化纺织生产智能管控系统,对于推动我国纺织业由劳动密集型向少人或无人化生产转型升级具有重要的作用。系统回顾了纺织机器人生产系统的发展历程,提出了数据驱动的机器人化纺织生产智能管控系统体系架构,从装备层、数据层、应用层探讨了补全流程断点的多类型纺织机器人、多链融合的纺织全流程数字主线、多应用协同的纺织生产智能管控3项关键技术及应用,并对实际应用中的问题和挑战进行总结。最后指出高速实时性、灵巧精密性、自主协同性纺织机器人,及具备可解释性、可持续性、韧性的纺织生产智能管控系统是未来可能的发展方向。

环锭纺纱全流程机器人自动化生产关键技术

郑小虎, 刘正好, 陈峰, 刘志峰, 汪俊亮, 侯曦, 丁司懿

纺织学报. 2022, (09): 11-20. doi:10.13475/j.fzxb.20220407210

摘要 ( 623 )

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针对环锭纺纱全流程自动化生产工艺与工业机器人的深度集成问题,提出了环锭纺纱生产线布局仿真优化方法,构建了生产线协同调度模型,详细阐述了配棉排包、精梳机自动喂棉卷和筒纱外观检测等关键工艺机器人应用场景,提出了以信息互联互通技术为核心的信息集成管控策略,建立了工艺、生产计划、质量、设备及物流一体化智能管控系统,形成了环锭纺纱生产线全流程智能管理模式,实现了基于纱管的纺纱质量追溯。结果表明:所使用的任务调度方法有效提升了相关工序的生产效率,设计的纺纱工艺机器人打通了配棉排包等工艺流程断点,相关技术应用后企业综合生产效率提升22.65%,运营成本降低40%,形成纺纱行业智能化转型典型案例并已向行业推广。

纱线自动接头机关键技术

毛慧敏, 孙磊, 屠佳佳, 史伟民

纺织学报. 2022, (09): 21-26. doi:10.13475/j.fzxb.20220400606

摘要 ( 473 )

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现有的针织车间接头装置只适用于部分纱线,无法对通用纱线进行接头以及很难在纱架上进行在线接头,为模拟人工打结的工艺流程,设计了一种由负压吸线机构、压线机构、张紧机构、机械打结机构和挑线机构等组成的小型机械式接头机。一方面对其打结机构和挑线机构的机构组成及运动原理进行分析;另一方面对其打结方式及过程进行仿真分析,同时研制样机进行实验测试。结果表明:该机械式接头机能够利用打结机构与挑线机构之间的相互配合,模拟人工打结方式将2根纱线吸取、并拢后完成接头,打结成功率高于99%,具备结构小巧、纱线适用类型广等优点,具有较高的实际推广应用价值。

面向柔性面料立体缝纫的随形机械手设计

高晓飞, 齐立哲, 孙云权

纺织学报. 2022, (09): 27-33. doi:10.13475/j.fzxb.20210608307

摘要 ( 291 )

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针对服装制造业中柔性面料自动化立体缝纫加工难、加工质量稳定性差的问题,提出了一种适用于柔性面料自动化立体缝纫的随形机械手装置。首先分析了缝纫工艺,设计出一种随形机械手结构;其次对该结构进行位置、速度和加速度,以及机械手工作空间的分析;最后对该机械手结构进行力学分析和验证。结果表明:该结构形式的机械手可对袖口直径范围为200~260 mm的袖片具有自适应性,并可实现基于力反馈控制的自动撑紧功能,不会对面料产生损伤,该机械手还可实现自动调布功能,且单手指调节范围为-12.6~16.8 mm,相对误差为4.34%,最大误差值为0.7 mm,可满足实际的缝纫工艺需求。

基于增强现实技术的筒子纱印染锁扣机器人运维巡检系统研究

吴乐, 张倩, 杨万然, 徐朝月, 王维冠, 侯曦

纺织学报. 2022, (09): 34-40. doi:10.13475/j.fzxb.20220601107

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为达到筒子纱印染生产过程中对关键机器人设备可靠性、稳定性和低运维成本的要求,以筒子纱染色锁扣机器人为研究对象,通过分析锁扣机器人作业流程、巡检需求及常见故障,开展其智能巡检作业流程分析、系统方案及功能模块设计、数据接口设计等研究,建立锁扣机器人运维巡检数据模型,搭建基于增强现实技术的锁扣机器人运维巡检系统,实现锁扣机器人的设备实时数据监控、故障监测预警、设备综合效率分析及设备智能运维巡检,并进行现场应用验证。结果表明:锁扣机器人提高了设备运行可靠性及维护便捷性,实现了设备运维安全管控。

基于深度强化学习的服装缝制过程实时动态调度

刘锋, 徐杰, 柯文博

纺织学报. 2022, (09): 41-48. doi:10.13475/j.fzxb.20220407908

摘要 ( 392 )

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服装缝制生产过程易受动态事件干扰,针对订单实时到达的动态事件,以最小化最大完工周期为目标,提出基于深度强化学习的服装缝制过程实时动态调度方法。首先,建立服装缝制过程的调度优化模型,并将该问题转化为基于马尔科夫决策过程的顺序决策问题。然后,通过定义状态特征、候选动作集、奖励函数、探索与利用策略等方面,并结合DDQN算法训练深度神经网络用以描述状态-动作值,据此在决策节点选择最合适的调度规则。实验结果表明:针对牛仔裤前片缝制过程,所提出的方法相较于遗传算法,在调度目标的达成度方面略逊2.3%,但决策时间大幅减少91.4%,表明针对订单动态到达的调度问题,该方法能够实现有效地实时响应,确保了缝制生产的高效性与连续性。

纺织服装集聚区协同制造平台设计原理与方法

孙朋, 陶飞, 朱恺真, 马盈政, 马智英, 张博强, 高衡

纺织学报. 2022, (09): 49-57. doi:10.13475/j.fzxb.20220407609

摘要 ( 227 )

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为实现纺织服装集聚区内中小企业网络协同制造环境下制造资源的共享与合理配置,提出了面向纺织服装集聚区的网络协同制造平台设计原理与方法,分析了纺织服装集聚区网络协同制造的特征。通过对中部某纺织服装集聚区产品全生命周期网络协同制造模式进行设计分析,提出了集聚区网络协同制造资源配置方法、集聚区网络协同制造生产组织方法,并基于此研究开发了网络协同制造软件平台。研究表明:软件平台的开发运行有效解决了纺织服装集聚区中小企业间网络协同制造订单分配、资源配置和协同过程管控问题,集聚区企业通过网路协同制造平台的应用,设备利用率、资源配置效率有较大幅度提升。

凝固浴对再生胶原纤维结构与性能的影响

杜璇, 丁长坤, 岳程飞, 苏杰梁, 闫旭焕, 程博闻

纺织学报. 2022, (09): 58-63. doi:10.13475/j.fzxb.20210801506

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为研究胶原(Col)纺丝液在不同凝固浴中的成形机制,分别以丙酮、氯化钠(NaCl)溶液、聚乙二醇(PEG)溶液、磷酸盐缓冲液(PBS)为凝固浴,采用干湿法纺丝技术制备再生胶原纤维,系统研究了凝固条件对纤维微纤结构和力学性能的影响。结果表明:胶原溶液在丙酮凝固浴中具有最快的脱水速度、聚集速度和凝固速度,丙酮-Col纤维的微纤较为细小,排列有序程度高且堆积紧密,断裂强度最高可达1.22 cN/dtex;NaCl溶液、PEG溶液、PBS缓冲液均通过脱除胶原表面的水化层使其析出,且PBS缓冲液因盐的浓度低导致其脱水速度很慢,但PBS-Col纤维的微纤尺寸较大且均一性强,排列较为紧密,强度次之;而NaCl-Col和PEG-Col纤维微纤尺寸亦较大但有一定间隙,排列较为疏松,微纤间相互作用力低,二者强度较低。

磁场诱导结构生色海藻酸钙纤维的快速制备及其性能

杨春利, 周伟贤, 梁京龙, 林桂圳, 刘杰, 倪延朋, 刘云, 商胜龙, 朱平

纺织学报. 2022, (09): 64-69. doi:10.13475/j.fzxb.20210800506

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为制备颜色饱和度高、力学性能优良的结构生色海藻酸钙纤维,首先以溶剂热法制备了磁性微球,然后将其分散至聚乙二醇二丙烯酸酯中,使磁性微球在磁场下自组装,在海藻酸钙纤维表面构筑结构色涂层,分析了影响结构生色海藻酸钙纤维显色性能和力学性能的因素。结果表明:当磁性微球的粒径分别为125、145、190 nm时,其在海藻酸钙纤维表面固化后得到了蓝色、绿色和红色的结构色,磁性微球结构色涂层可对海藻酸钙纤维进行较好地包覆,其主要成分为立方相Fe₃O₄,可使纤维的断裂强力由纯海藻酸钙纤维的78 cN分别增加到158、162、169 cN,断裂伸长率也得到了显著提高。

高卷曲聚醚酯/聚酯并列复合纤维的制备及其性能

何崎, 李军令, 靳高岭, 刘津, 柯福佑, 陈烨, 王华平

纺织学报. 2022, (09): 70-75. doi:10.13475/j.fzxb.20210706806

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针对聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PBT/PET)并列复合纤维存在的卷曲弹性不足、服用舒适性差等问题,选用四氢呋喃均聚醚(PTMG)改性的PBT和常规PET作为原料,通过复合纺丝制备了PTMG-PBT/PET并列复合纤维,研究了PTMG质量分数对聚醚酯和复合纤维性能的影响,以及热处理工艺对复合纤维卷曲性能的影响。结果表明:随着PTMG质量分数的增加,聚醚酯的吸水率和吸湿率可达到4.10%和1.62%,接触角可达63.81°,复合纤维的卷曲性能也明显提高,卷曲率可达到48%;热处理可进一步提升复合纤维的卷曲性能,其中湿热处理效果比干热处理效果好,湿热处理后复合纤维的卷曲率和卷曲回复率可分别达到70%和55%;PTMG也可以提高复合纤维的常压上染率,最高可达到93.25%,比PBT/PET并列复合纤维高12%。

基于随机算法的纤维材料过滤特性仿真分析

诸文旎, 徐润楠, 胡蝶飞, 姚菊明, MILITKY Jiri, KREMENAKOVA Dana, 祝国成

纺织学报. 2022, (09): 76-81. doi:10.13475/j.fzxb.20210705406

摘要 ( 189 )

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为分析纤维空气过滤材料的流场演变情况,综合过滤效率及颗粒流动轨迹,基于随机算法建立了纤维空气过滤材料的三维模型,并采用计算流体力学中的欧拉-拉格朗日离散相模型,在雷诺相似准则的基础上研究了微米纤维介质中的气固流动特性。结果表明:入口速度变化对流场压力与速度场分布有明显影响,随着入口速度增大,阻滞区域面积增加,流场空隙处更易形成高速流动与速度漩涡,同时流场整体速度差增大,压力损失与入口速度呈正相关;纤维模型对平均粒径为8~18 mm颗粒的过滤效率较为稳定,均在80.4%~84%,在入口速度为2 m/s工况下,过滤效率与粒径接近正比例关系。

基于椭圆重叠区域的蚕茧图像融合方法

孙卫红, 黎雨, 梁曼, 邵铁锋, 高明辉

纺织学报. 2022, (09): 82-88. doi:10.13475/j.fzxb.20210601707

摘要 ( 190 )

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针对现有线性权值分配方法对蚕茧图像进行融合时会在高纬度区域出现蚕茧边缘分界线的问题,提出一种基于椭圆重叠区域的蚕茧图像融合方法。首先,利用最小二乘拟合算法得到待拼接图像中蚕茧表面的等效椭圆,输出其在该图像坐标下的位置方程;再根据图像配准过程中得到的横、纵轴位移距离建立蚕茧图像融合的数学模型,获取等效椭圆重叠区域的点集;最后通过椭圆重叠区域的最大宽建立改进的三角函数权重算法,对椭圆重叠区域进行融合处理。结果表明:该方法的融合效果比渐入渐出算法和三角函数权重算法更优,能够有效消除蚕茧边缘分界线,得到具有良好视觉效果且包含更多信息量的蚕茧融合图像。

基于三维编织模型的棉纤维集合体压缩过程有限元建模与仿真

吴帆, 李勇, 陈晓川, 汪军, 徐敏俊

纺织学报. 2022, (09): 89-94. doi:10.13475/j.fzxb.20210302706

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为分析棉纤维集合体在压缩过程中纤维受力情况来提高棉花压缩打包的质量,结合三维编织复合材料的细观几何建模思想,将具有相同圆形截面的棉纤维束按照三维四向编织复合材料的纤维分布进行排列,构建新的棉纤维集合体模型。将该模型应用于棉纤维集合体压缩过程分析,研究了棉纤维集合体压应力与相对密度的变化关系及棉纤维应力变化情况,分析了回潮率对棉纤维集合体压应力的影响。结果表明:随回潮率的升高,棉纤维集合体应力呈现先降低后升高的趋势,当回潮率位于8.8%~12.3%之间时,棉纤维应力最小;仿真结果与试验结果相符,说明该棉纤维集合体模型具有合理性。

皮芯结构微纳米纤维复合纱线的制备及其性能

胡铖烨, 周歆如, 范梦晶, 洪剑寒, 刘永坤, 韩潇, 赵晓曼

纺织学报. 2022, (09): 95-100. doi:10.13475/j.fzxb.20210906806

摘要 ( 250 )

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为探究纺丝液质量分数对皮芯结构微纳米纤维复合纱线结构与性能的影响,利用双针头水浴静电纺丝法连续制备了以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)长丝为芯、外包聚酰胺6(PA6)的皮芯结构微纳米纤维复合纱线,通过扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和万能材料试验机对其形貌结构、热性能和力学性能等进行测试与表征。结果表明:不同PA6纺丝液质量分数制备的微纳米纤维复合纱线均具有良好的皮芯结构;当PA6纺丝液质量分数从10%提高到20%时,纳米纤维复合纱线的平均直径从(61.99±13.08) nm增加到(150.22±21.53) nm,结晶度由16.28%提高至20.63%;当PA6纺丝液质量分数为20%时复合纱线的结晶度达到了常规PA6纤维的结晶范围,增加纺丝液质量分数一定程度上可提高复合纱线的力学性能。

纱线毛羽路径匹配追踪检测

邓中民, 于东洋, 胡灏东, 李童, 柯薇

纺织学报. 2022, (09): 101-106. doi:10.13475/j.fzxb.20210600906

摘要 ( 241 )

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针对现有纱线毛羽检测方法无法有效检测弯曲毛羽和交叉毛羽的缺陷,提出一种基于图像法的纱线毛羽路径匹配追踪算法。将采集到的纱线毛羽图像通过预处理、骨干化处理获取毛羽骨干图像,以毛羽端点作为起始点,对其八邻域像素点进行判断获取新的毛羽路径点,重复对毛羽路径点邻域判断直到没有毛羽路径点存在。对毛羽交叉出现多路径点的情况,提出交叉匹配值指标,即根据毛羽交叉点前部分相邻毛羽路径点间斜率并分配动态权重得到毛羽局部斜度,利用交叉匹配值对多路径毛羽点进行匹配获取新的毛羽路径点,通过本文毛羽追踪方法获取毛羽像素数量并转化为毛羽长度。与人工法和投影法检测结果对比表明:本文毛羽追踪检测结果与人工检测毛羽结果误差在4%以内,有效解决了交叉毛羽和弯曲毛羽追踪检测问题,提高了纱线毛羽的检测准确度。

芳纶/阻燃粘胶/阻燃锦纶混纺织物制备及其性能

陈珺娴, 李伟萍, 付琪轩, 冯新星, 张华

纺织学报. 2022, (09): 107-114. doi:10.13475/j.fzxb.20210809408

摘要 ( 449 )

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为获得长效阻燃、高强、耐磨且服用性能好的织物,将芳纶1414、阻燃粘胶与阻燃锦纶3种本质阻燃纤维混纺织造,探讨了混纺比、纱线捻度、织物组织结构和黏合剂种类对纱线及其织物力学性能、阻燃性能和色牢度的影响。结果表明:芳纶1414/阻燃粘胶/阻燃锦纶(30/45/25)混纺纱线同时具备优异的力学性能和阻燃性能,阻燃锦纶的加入使三元混纺纱线断裂强度相比芳纶/阻燃粘胶二元混纺纱线提升56%,耐磨次数提升58%,其纱线的力学性能随着捻度增加先增强后降低,峰值捻度为680 捻/m;织物采用斜纹组织结构时,其阻燃性能和力学性能优于平纹和缎纹组织;采用非离子型丙烯酸酯共聚物G-BD作为印花浆料黏合剂,可使得到的高强耐磨阻燃织物水洗20次后变色牢度级数仍保持在2级以上。

3D打印纬平针面料的制备

程燕婷, 孟家光, 薛涛, 支超

纺织学报. 2022, (09): 115-119. doi:10.13475/j.fzxb.20210400305

摘要 ( 253 )

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为研究3D打印服装面料中纬平针组织的结构,预测打印效果,促进针织面料数字化和智能化生产,将3D打印技术应用到针织面料设计和生产中。采用3ds Max软件,根据NURBS曲线建模的方法,结合Peirce线圈模型对纬平针组织进行三维模拟,通过模拟实现了3D打印纬平针面料的可视化,可预测打印效果。采用Repetier-Host软件,对模拟的3D打印纬平针组织模型切片,采用熔融层积成型技术,通过设置打印参数对模型切片数据进行打印,得到3D打印纬平针组织针织面料。结果表明:该打印面料的效果与模拟效果高度吻合,线圈之间嵌套关系明显,打印面料光滑平整,打印精度高,属于环境友好型面料。

双碳目标下纺织产业的绿色创新与发展

杜欢政, 刘建成, 陆莎

纺织学报. 2022, (09): 120-128. doi:10.13475/j.fzxb.20220307009

摘要 ( 577 )

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为助力纺织产业快速实现双碳目标,总结了阻碍纺织产业碳排放量降低的因素。依据纺织品生命周期的6个阶段,即纤维生产、纺纱织造、染整加工、成衣制造、消费使用、回收再利用,总结了国内外的绿色创新研究现状,提出了“提升一批”“替代一批”“更新一批”“规范一批”的4R降碳准则。在此基础上,从产业转型升级、清洁能源占比提升、绿色消费理念转换和循环再利用体系构建4大方向,指出纺织产业全面减碳的绿色创新路径,并建议结合碳汇、碳捕集与封存、碳交易等管理方式,实现纺织产业的碳达峰与碳中和目标。

纳米包覆分散染料的制备及其免水洗染色性能

付政, 李敏, 何颖婷, 王春霞, 付少海

纺织学报. 2022, (09): 129-136. doi:10.13475/j.fzxb.20210700308

摘要 ( 264 )

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为实现分散染料的免水洗染色,以2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐(AIBA)引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)在C.I.分散紫93染料颗粒表面聚合成P(MMA-co-BA)壳层制备纳米包覆分散染料。探讨反应时间、反应温度、引发剂用量和核壳比对包覆过程的影响,得到较佳反应工艺条件为:温度70 ℃,时间3 h,引发剂对单体质量分数3%。研究表明:纳米包覆分散染料的Zeta电位为-61.1 mV,染料热稳定性得到显著改善;将其应用于涤纶及涤/棉织物的免水洗染色,在不明显影响手感、色深度和匀染性的同时,织物的各项色牢度较未经水洗的传统热熔染色工艺可提高1~2级,断裂强力提高约10%,且皂洗残液的化学需氧量降低30%以上。

棉织物的螺吡喃微胶囊印花及其光致变色性能

杨梦凡, 王潮霞, 殷允杰, 邱华

纺织学报. 2022, (09): 137-142. doi:10.13475/j.fzxb.20210507506

摘要 ( 283 )

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为获得一种可检测紫外光强度的光致变色纺织品,采用溶剂挥发法制备以螺吡喃光致变色材料为芯材,以聚甲基丙烯酸甲酯为壁材的微胶囊,用微胶囊对棉织物进行丝网印花。表征了所制备微胶囊的粒径、形貌、芯材包封率及光致变色性能。采用自制变色梯度板记录微胶囊印花织物变色色差,探究了紫外光辐照条件对棉织物光致变色性能的影响和印花工艺对其耐摩擦色牢度的影响。结果表明:螺吡喃微胶囊的平均粒径为729 nm,分散指数为0.34;印花织物变色色差随微胶囊质量分数、紫外光强度及照射时间的提高而增加,微胶囊质量分数为14%的印花织物经30 W/m²紫外光照射100 s,变色色差可达19.02;印花织物的耐干、湿摩擦色牢度分别可达4~5级和4级,20次紫外-可见光循环照射后光致变色色差损失12.26%。

锦纶织物中氯菊酯含量测试方法比较

程绿竹, 王宗乾, 盛红梅, 钟辉, 夏丽萍

纺织学报. 2022, (09): 143-148. doi:10.13475/j.fzxb.20210405906

摘要 ( 221 )

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为对比研究不同测试方法测试表征纺织品中氯菊酯含量的异同,探寻快速的测试手段,选用氯菊酯驱蚊剂并采用喷雾法对锦纶织物进行整理,分别采用数码显微系统、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、气相色谱仪、X射线光电子能谱仪、紫外-可见-近红外光谱仪对不同质量浓度氯菊酯整理锦纶织物进行测试与表征。结果表明:光学形貌图像、扫描电镜微观形貌图像和红外光谱均可快速表征出经氯菊酯整理后锦纶织物的表面特征,但难以做到精准定量分析;气相色谱、X射线光电子能谱可实现定量分析,但耗时长、成本高;紫外吸收光谱可满足对锦纶织物氯菊酯含量的快速定量分析,测试结果与X射线光电子能谱测试结果有较高拟合度,拟合系数为0.985。

改性聚丙烯腈纤维负载MoS_x/TiO₂光催化材料制备及其降解染料性能

杨丽, 王涛, 石现兵, 韩振邦

纺织学报. 2022, (09): 149-155. doi:10.13475/j.fzxb.20210705507

摘要 ( 185 )

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为提升MoS_x/TiO₂异质结的光催化性能,使用偕胺肟改性的聚丙烯腈(PAN)纤维作为载体,先通过静电结合及原位转化负载MoS_x,再通过配位作用结合TiO₂合成了复合光催化剂。分析了该催化剂的表面形貌、化学结构和光吸收性能,并考察了其在可见光下对印染废水的处理效果。结果表明:MoS_x和TiO₂可均匀分布于PAN纤维表面,且MoS_x的引入大幅提升了催化剂的光吸收性能,并能够在波长大于500 nm的可见光下快速氧化降解染料废水,其反应速率常数达到单独负载TiO₂纤维催化剂的4.7倍;该催化剂具有优异的重复使用性能,其高活性主要来源于MoS_x对污染物的强吸附能力及其在可见光下对TiO₂的敏化作用。

零价铁/氧化石墨烯复合吸附剂对染料和重金属的吸附性能

王双双, 季志浩, 盛国栋, 金恩琪

纺织学报. 2022, (09): 156-166. doi:10.13475/j.fzxb.20210603311

摘要 ( 254 )

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针对目前酸性染料染色废水中染料和重金属Cr(Ⅵ)引起的严重环境污染问题,以零价铁(Fe⁰)/氧化石墨烯(GO)复合物作为吸附剂,以分别含有弱酸性蓝AS和Cr(Ⅵ)的水溶液模拟染色废水,探究Fe⁰与GO的质量比、溶液pH值及染料与Cr(Ⅵ)的初始质量浓度对吸附性能的影响,考察Fe⁰/GO吸附剂对酸性染料与Cr(Ⅵ)的吸附机制,研究其吸附热力学与动力学。结果表明:Fe⁰与GO吸附剂在质量比为4∶1时具有最佳吸附效果,弱酸性蓝AS染液初始质量浓度为75 mg/L,温度为30 ℃,pH值为4.0时,12 h后去除率为85.6%,最大吸附量达到85.6 mg/g;Cr(Ⅵ)溶液初始质量浓度为75 mg/L,温度为30 ℃,pH值为3.0时,12 h后去除率为95.8%,最大吸附量达到95.8 mg/g;Fe⁰/GO对2种污染物的吸附过程均符合Langmuir模型和准二级动力学模型。

服装形变对羽绒服隔热能力的影响

吴黛唯, 黄家成, 王云仪

纺织学报. 2022, (09): 167-174. doi:10.13475/j.fzxb.20210802708

摘要 ( 349 )

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为探究服装形变对羽绒服隔热能力的影响规律,采用系带收紧法设计了羽绒服的形变方式和形变水平,并制作了4件充绒量分别为110、135、150、180 g/m²的样衣,分别对应薄型、普通型、中厚型和厚型羽绒服;然后利用暖体假人测试服装热阻,同时获取样衣在不同形变水平下的局部体积(包括羽绒服本身和衣下空间),分析了服装形变对羽绒服总热阻和局部热阻的影响规律。结果表明:羽绒服形变会改变其内部空气的流动状态,对隔热能力产生规律性影响,并因充绒量的不同而存在差异,但存在一个适宜的形变程度使羽绒服的保暖性最优;服装局部隔热能力大小、受形变影响的变化幅度及规律性与人体体表曲线的凹凸程度和是否靠近服装边缘开口处均相关。

基于AutoCAD参数化中式嫁衣样板的自动生成

周艳红, 江红霞, 陈玲

纺织学报. 2022, (09): 175-181. doi:10.13475/j.fzxb.20210806507

摘要 ( 339 )

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针对传统中式嫁衣纸样绘制过程繁琐且结构设计缺乏关联性等问题,选择龙凤褂、秀禾服和马来褂3款中式嫁衣为研究对象,结合AutoCAD参数化功能实现了纸样的快速生成。首先利用单双圆弧对纸样结构曲线拟合,通过AutoCAD的参数化功能构建龙凤褂结构设计模型,主要包括3部分内容的设定,即衣身原型各对象的约束、原型初始尺寸及参数调整量;然后根据秀禾服和马来褂的款式特点调整参数值,自动生成变款纸样;最后用CLO3D软件虚拟展示成衣效果。以龙凤褂为原型,研究结果表明,该模型可自动生成变款中式嫁衣纸样,同时衍生出系列款式嫁衣,进而满足中式嫁衣结构变化的多样性。

热环境下人体局部皮肤湿敏感性的分布特征

李宁宁, 张昭华, 徐苏红, 郑子奕, 李霄羽

纺织学报. 2022, (09): 182-187. doi:10.13475/j.fzxb.20210805506

摘要 ( 331 )

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为研究在热环境下人体局部皮肤湿敏感性的分布特征,以及客观物理湿度与人体主观湿感觉之间的关系,采用弹性针织面料制作贴体连身实验服,在人工气候舱(温度为(30±1) ℃,相对湿度为(35±1)%)内,6位女性受试者穿着实验服以5 km/h的速度在跑步机上步行运动,记录受试者在实验过程中的客观生理数据和主观评价数据。结果表明:热环境中人体皮肤湿敏感性呈现局部分布特征,高敏感区为上额、前胸、下背,中敏感区为上臂、前腹、上背、小臂、臀部,低敏感区为小腿和大腿;实验证实了皮肤的湿度感知随着物理湿润度的提高而增强,湿度感知与物理湿润度存在正相关关系。

正侧面形态特征驱动的女性腿型分类

汪芬芬, 王革辉, 黄添宜, 张向辉, 王永荣

纺织学报. 2022, (09): 188-194. doi:10.13475/j.fzxb.20210707707

摘要 ( 306 )

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为解决目前因腿型分类欠缺而导致的女性腿部加压治疗和塑形产品不合体等问题,采用[TC]²非接触式三维扫描仪扫描64名受试者,针对每位受试者腿部提取160项指标。首先通过插值模拟、聚类分析的方法将整体腿型准直度分为3类;再根据大腿正面形态和侧面形态差异以及小腿侧面凸出点不同,将大腿和小腿进行分类;最后采用因子分析法建立了女性腿型的分类体系。研究了女性腿部围度随相应高度的变化规律,并将女性腿型细分为6类,进而归纳出相应的腿部分类规格表。该研究能够为女性腿型分类提供一种新的方法,对女性腿部不同部位加压治疗和塑形产品的设计提供基础数据。

原子层沉积在纺织品表面多功能改性研究进展

杨辉宇, 周敬伊, 段子健, 徐卫林, 邓波, 刘欣

纺织学报. 2022, (09): 195-202. doi:10.13475/j.fzxb.20210608908

摘要 ( 249 )

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针对无机纳米薄膜在制备多功能纺织品时,易出现纳米粒子团聚、薄膜稳定性差以及纤维强度和柔软性降低等问题,针对性地开发具有超薄可控、高界面结合牢度和稳定性优异的无机纳米薄膜是提升纺织品多功能化的有效途径。首先阐述了原子层沉积(ALD)的反应机制和制备无机纳米薄膜的独特优势;然后综述了当前国内外经ALD制备的无机纳米薄膜赋予纺织品表面抗紫外线、隔热保温、抗菌以及结构色等功能特性的研究进展,并对比分析了ALD与化学气相沉积的优缺点,总结了ALD在纺织品功能化应用中面临的挑战和问题,最后指出用ALD制备无机纳米薄膜技术是多功能纺织品的重要发展方向。

碳纤维/环氧树脂基复合材料增韧改性研究进展

徐铭涛, 嵇宇, 仲越, 张岩, 王萍, 眭建华, 李媛媛

纺织学报. 2022, (09): 203-210. doi:10.13475/j.fzxb.20210104508

摘要 ( 733 )

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为改善碳纤维/环氧树脂基复合材料的脆性断裂问题,常通过树脂增韧和纤维改性等方式实现。本文从树脂改性、界面改性及结构设计3个方面综述了碳纤维增强环氧树脂基复合材料的研究进展。其中树脂改性主要有纳米材料改性、橡胶弹性体改性及热塑性树脂改性增韧等方式,通过增加填充粒子与树脂基体间键合来提高环氧树脂的韧性;界面改性主要是碳纤维表面改性,通过增加碳纤维表面活性官能团或多尺度进行表面改性,增强碳纤维和环氧树脂之间的界面结合性能,达到复合材料增韧的效果;复合材料结构设计主要是设计纤维铺层角度、厚度、结构,通过结构优化来增强复合材料的韧性。最后分析了3种改性方式存在的问题,并指出3种方式结合使用是未来复合材料改性的研究方向。

织物触觉舒适度大脑感知技术研究进展

苑洁, 娄琳, 王其才

纺织学报. 2022, (09): 211-217. doi:10.13475/j.fzxb.20210602507

摘要 ( 296 )

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为分析传统纺织品接触舒适度大脑感知的机制,选择合适的接触舒适度脑感知表征技术,实现织物舒适度感知原位表征,重点探讨了脑电图、事件相关电位和功能磁共振成像3种先进脑感知技术在织物触觉舒适度方面的研究进展,并对其仪器分辨率、体觉识别度以及检测安全性进行了分析和比较。研究认为:就时间分辨率、检测安全性和普适性而言,事件相关电位法更具优势,适于动态织物舒适度感知的脑区捕捉;而就空间分辨率及体觉识别度而言,功能磁共振成像法更胜一筹,适于织物舒适度大脑感知的精准定位研究。

雷腾纹奔

石云

纺织学报. 2022, (09): 218-218.

摘要 ( 206 )

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