纺织学报

超支化季铵盐诱导制备树枝状纳米纤维膜及其性能

姚莹, 赵为陶, 张德锁, 林红, 陈宇岳, 魏红

纺织学报. 2022, (10): 1-9. doi:10.13475/j.fzxb.20211202809

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为开发具有高效过滤性能的膜材料,以超支化季铵盐(HBP-HTC)为枝化促进剂,利用静电纺丝技术一步法制备了聚偏氟乙烯(PVDF)树枝状纳米纤维膜,探讨了纺丝工艺对纤维膜成形结构的影响,分析了树枝状纳米纤维膜的力学性能及其空气过滤性能。结果表明:由于HBP-HTC表面丰富的季铵基团具有对电荷的稳定富集作用,可获得比用小分子季铵盐制成膜更多的树枝状纳米纤维结构,当PVDF质量分数为12%,季铵基团添加量为 0.10 mol/L, 纺丝电压为25 kV时,制得的纤维膜树枝状覆盖率高达78.32%,且具有较好的力学性能;所制备的纳米纤维膜厚度为40 μm时,其过滤效率高达99.995%,而压降为122.4 Pa。

后加工中热处理张力变化对高模低收缩涤纶工业丝结构与性能影响

陈康, 陈高峰, 王群, 王刚, 张玉梅, 王华平

纺织学报. 2022, (10): 10-15. doi:10.13475/j.fzxb.20210803807

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针对后加工热处理过程中高模低收缩型(HMLS)涤纶工业丝受热引起性能变化的问题,分别将HMLS涤纶工业丝置于150 ℃不同预加张力(0~0.10 cN/dtex)条件下热处理5 min,分析热处理前后样品的构象变化,阐明其性能调控的结构因素。结果表明:随着预加张力的减小,HMLS涤纶工业丝的断裂强度略有减小,初始模量和5%形变下的断裂强度明显降低,而断裂伸长率明显增大;热处理主要影响非晶区的结构变化,导致HMLS涤纶工业丝的非晶区取向变低、反式构象含量变小、片晶长周期变小以及非晶区厚度变小;可通过施加一定的预加张力有效抵消HMLS涤纶工业丝在后加工中受热时的收缩应力,从而降低非晶区分子链的运动能力,使得力学性能及非晶区结构变化幅度减小。

聚吡咯/丝素导电纳米纤维膜的制备及其性能

俞杨销, 李枫, 王煜煜, 王善龙, 王建南, 许建梅

纺织学报. 2022, (10): 16-23. doi:10.13475/j.fzxb.20210906708

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为开发具有一定导电性的组织再生材料,采用静电纺丝法制备了丝素纳米纤维膜,通过原位氧化聚合获得了聚吡咯/丝素导电性纳米纤维膜,探究了纺丝参数对纳米纤维膜表面形貌的影响,利用四探针测试仪测试了纳米纤维膜的导电性,借助红外光谱仪对纳米纤维膜化学结构进行了表征。结果表明:在质量浓度为0.16 g/mL,推注速度为0.2 mL/h,电压为20 kV,滚筒转速为1 000 r/min的条件下,制备的丝素纳米纤维膜表面规整,珠状物少,纤维平均直径为(520.70±140.81) nm;在吡咯单体浓度为0.3 mol/L,掺杂剂浓度为0.3 mol/L,吡咯单体与FeCl₃的量比为1∶2,聚合时间为6 h条件下,制备的聚吡咯/丝素导电性纳米纤维膜保留了丝素纳米纤维膜原有的纳米纤维结构,电导率达到(0.44±0.07) S/cm。

棕榈纤维毡/聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)热压复合材料的吸声性能

张毅, 邵利锋, 杨彬, 高金霞, 郁崇文

纺织学报. 2022, (10): 24-30. doi:10.13475/j.fzxb.20210804907

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为缓解当前我国汽车内饰用黄麻吸声复合材料产量缩减的现状,研究了棕榈纤维毡/聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)热压复合材料的吸声性能。在分析Johnson-Allard吸声模型后,研究了棕榈纤维毡与PHBV质量比、棕榈纤维毡面密度、棕榈纤维线密度、棕榈纤维毡梯度结构、多孔粉煤灰陶粒等对热压复合材料吸声系数的影响;探讨了优化工艺下棕榈纤维毡/PHBV热压复合材料的结构和性能。结果表明:当棕榈纤维毡与PHBV质量比为40∶60,棕榈纤维线密度为14.5 dtex,棕榈纤维毡梯度结构为143.3/102.5 g/m²时,制备的复合材料的平均吸声系数(200~1 600 Hz)最高,可达到0.53,添加质量分数为5%的多孔粉煤灰陶粒,可将复合材料的平均吸声系数提高到0.66,具有部分替代黄麻制备吸声复合材料的潜力。

转杯纺分梳排杂区的气流场数值模拟

杨瑞华, 何闯, 龚新霞, 陈鹤文

纺织学报. 2022, (10): 31-35. doi:10.13475/j.fzxb.20210901308

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为探究转杯纺不同类型分梳排杂机构的排杂特征,选用自由落杂分梳腔和吸杂分梳腔体2种分梳排杂装置,通过SolidWorks建模软件分别建立物理模型,在Fluent 19.0中进行仿真模拟,分析2类排杂机构(模型I和模型Ⅱ)内气流场的速度、压强及湍动能特点对成纱过程中排杂的影响规律,并采用2种类型的纺纱器进行实验测试。结果表明:模型Ⅰ和模型Ⅱ 2种分梳腔内的压强分布均为负压,2种分梳腔内气流的速度分布不匀;其中模型Ⅰ排杂口处出现了湍动能,不利于杂质的排出,模型Ⅱ排杂区未出现湍动能变化,有利于排杂;通过纺纱实验验证了Fluent模拟结果的准确性。

基于视觉特性的色纺纱全光谱配色算法优化

程璐, 马崇启, 周惠敏, 王颖, 夏鑫

纺织学报. 2022, (10): 38-44. doi:10.13475/j.fzxb.20210904207

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为提高色纺纱计算机配色算法的精准性及适用性,针对目前配色算法难以同时保证理论计算的色差值及配比相对偏差同时最小的问题,以全光谱配色算法为基础,结合经典Stearns-Noechel光学理论模型,探索人眼视觉特性以确定视觉特性对不同波长下反射光的敏感系数,并将其引入配色算法中进行加权计算,预测单色纤维混合配比,同时,综合预测色差值、配比相对偏差值及欧式距离等对配色效果进行评价。结果表明,引入泊松分布赋值人眼敏感系数的配色算法结果最优,平均预测色差值为0.29,且均在1以内,平均配比相对偏差值为0.612,最小,欧式距离均值为0.087,相对较小;改进之后的配色算法通过一次计算即可实现预测色差值最小,且预测配比精准,针对色纺纱可初步实现计算机精准配色。

动态力学载荷对超细镀金钼丝力学与电学性能的影响

李建娜, 陈玺, 邵慧奇, 邵光伟, 蒋金华, 陈南梁

纺织学报. 2022, (10): 45-52. doi:10.13475/j.fzxb.20210604308

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为探究超细金属纱线在力学循环加载后的弯曲刚度下降和能量耗散行为,对不同结构镀金钼丝纱线进行了50次循环弯曲和200次往复摩擦实验,并对摩擦前后的表观形态、拉伸性能和电学性能进行了比较。基于镀金钼丝纱线的微观形貌和实验结果,结合能量损耗分析方法,研究其在弯曲循环载荷和摩擦往复载荷下的力学及结构响应,定量分析金属丝的可编织性。结果表明:镀金钼丝在循环弯曲和往复摩擦载荷下,微观和宏观结构受到损伤,力学性能下降,接触电阻略有增大;该条件下,双股镀金钼丝刚度和强度下降程度最大,不适合上机织造,单股和三股镀金钼丝动态力学性能稳定,且在动态载荷作用下能保持良好的电学性能,可用做电磁屏蔽织物等功能性材料编织。

织物多方向弯曲性能测试新方法

刘成霞, 张亚琦

纺织学报. 2022, (10): 53-57. doi:10.13475/j.fzxb.20210807605

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针对现有的织物弯曲性能测试方法利用一块试样只能得到一个方向结果的问题,探索了织物多方向弯曲性能测试方法。首先,选取20块常见织物,用传统的斜面法测试织物0°、90°、45°和135°的弯曲长度;然后,用自行设计的多方向弯曲性能测试方法测试织物4个方向(0°、90°、45°和135°)的投影长度和投影面积;最后,用相关分析研究了投影长度和投影面积与弯曲长度的关系。结果表明:投影长度和投影面积均与弯曲长度具有较好的相关性,相关系数约为0.95;本文方法可利用一块试样同时测试织物0°、90°、45°和135°的弯曲性能,且每个方向有2组结果,比传统的斜面法更高效,还可将织物弯曲各向异性可视化,在一个图像上体现某一方向的弯曲稳定性。

三维导湿结构环保针织面料开发与吸湿速干性能评价

王玥, 王春红, 徐磊, 刘胜凯, 鹿超, 王利剑, 杨璐, 左祺

纺织学报. 2022, (10): 58-64. doi:10.13475/j.fzxb.20210907907

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为开发环保吸湿速干面料,设计新型三维导湿结构织造变化纬编间隔双面针织物,并结合单面和双面组织,采用天丝和再生涤纶制备9种针织面料。在变化纬编间隔组织下,将天丝/再生涤纶织物同天丝/中空涤纶织物和天丝/杜邦^TMSorona®织物进行对比。通过动态水分传递法与单项组合试验法对各织物进行测试分析,采用模糊综合评价法对各织物吸湿速干性能进行对比。结果表明:通过2种测试方法得到的面料吸湿速干性能优劣排序存在差异;综合分析发现采用18 tex天丝/33.3 tex(96 f)再生涤纶长丝织造的三维导湿结构变化纬编间隔双面织物吸湿速干性能最好;单层织物中,采用纬平针组织织造的天丝/再生涤纶长丝混合针织物吸湿速干性能较好,有潜力应用于绿色环保型运动服装领域。

间隔织物基光热-热电复合材料的制备及其性能

李沐芳, 陈佳鑫, 曾凡佳, 王栋

纺织学报. 2022, (10): 65-70. doi:10.13475/j.fzxb.20210803106

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为提高柔性可穿戴供能设备的热电性能,首先利用NaOH和二甲亚砜(DMSO)共同掺杂聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)制备NaOH/DMSO/PEDOT:PSS热电膜,研究了NaOH及DMSO质量分数对PEDOT:PSS电导率、塞贝克系数以及功率因数的影响;然后以棉/涤纶间隔织物为基材,通过复合NaOH/DMSO/PEDOT:PSS并涂覆ZrC/聚氨酯(PU)光热层制备光热-热电复合材料,并对复合材料的形貌结构和热电性能等进行表征。结果表明:当添加质量分数为0.5%的NaOH及3.5%的DMSO时,NaOH/DMSO/PEDOT:PSS热电膜的功率因数达到最高,为25.6 μW/(m·K²),是纯PEDOT:PSS膜的2 327倍;光热-热电复合材料的塞贝克系数为35.5 μV/K,添加ZrC/PU光热层后复合材料在光照下产生的电压为无光热层复合材料的6.3倍。

碳纤维复合材料孔洞损伤超声波C扫描无损检测

方周倩, 苗沛源, 金肖克, 祝成炎, 田伟

纺织学报. 2022, (10): 71-76. doi:10.13475/j.fzxb.20210903306

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针对碳纤维复合材料试件的孔洞缺陷,采用超声波C扫描成像检测技术对孔洞试件进行扫描,并对得到的C扫描图像定位的缺陷进行分析。在超声波设置合适条件下对孔洞试件扫描得到检测图,分析扫描图像呈现的原因,并对其进行聚类分析,建立了缺陷实际面积与检测面积的关系。对孔洞试样进行反射法扫描和扫描电镜测试,根据扫描波形图和电镜照片,分析分层缺陷情况。研究结果表明:扫描得到的C扫描图像在复合材料缺陷的位置上存在一一对应关系;当孔洞直径大于聚焦探头波束宽度时,孔洞边缘不影响波束穿透,能量不发生损耗;超声波C扫描成像检测技术能够进一步验证孔洞和分层缺陷。

不同醇及助剂对大麻有机溶剂脱胶效果的影响

施朝禾, 秦智慧, 赵树元, 刘柳, 张瑞云, 程隆棣

纺织学报. 2022, (10): 77-82. doi:10.13475/j.fzxb.20210801406

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为解决传统化学脱胶污染大、损伤纤维等弊端以及生物脱胶成本高、耗时长等问题,使用高沸点醇类有机溶剂对大麻麻皮进行脱胶处理,提高脱胶选择性,确保反应安全环保;同时针对脱胶后大麻纤维残胶率及物理力学性能不足的问题,引入碱性钠盐助剂辅助脱胶。研究了4种不同醇类(乙二醇、1,2-丙二醇、丙三醇和1,4-丁二醇)和3种不同碱性钠盐助剂(碳酸钠、碳酸氢钠及硅酸钠)对大麻麻皮脱胶效果的影响,对脱胶后纤维的各项性能进行了对比。结果表明:经乙二醇脱胶的大麻纤维性能在4种醇类中最好,木质素去除效果最佳,纤维残胶率为8.67%,断裂强度偏低,为3.92 cN/dtex;3种碱性钠盐助剂中,碳酸钠辅助乙二醇脱胶的大麻纤维残胶率为7.71%,断裂强度为4.84 cN/dtex,符合大麻精麻的国家标准。

臭氧等离子体预处理对芳纶染色性能的影响

郭亚飞, 梁高勇, 王美慧, 郝新敏

纺织学报. 2022, (10): 83-88. doi:10.13475/j.fzxb.20210206706

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针对芳纶难以使用常规工艺进行染色和印花加工等问题,通过臭氧等离子体预处理芳纶织物后结合树脂改性以提升染色性能。研究了臭氧等离子体预处理对树脂改性芳纶表面元素和形貌的影响,探究了改性后芳纶织物的分散染料染色效果。结果表明:单独的臭氧等离子体处理对芳纶的染色效果改善并不明显,而臭氧等离子体预处理引入了丰富的活性基团并构建了粗糙的界面,显著提升了树脂的均匀分散性,使树脂和织物间的结合强度最高可提升104%,同时,大大提高了芳纶织物的分散染料上染率(98.6%)和表观染色深度(2.7),染色织物的色牢度得到有效提升,耐摩擦色牢度可达到服装面料使用要求。

微喷印原电池置换成型织物基柔性导电线路的影响因素研究

肖渊, 李倩, 张威, 胡汉春, 郭鑫雷

纺织学报. 2022, (10): 89-96. doi:10.13475/j.fzxb.20210905708

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针对目前智能纺织品中柔性导电线路制备工艺复杂、成本高、与纺织品融合度低等问题,提出了微喷印原电池置换成型织物基导电线路的制备方法。利用搭建的压电式微滴喷射系统,对沉积过程中硝酸银和抗坏血酸反应物浓度、反应物质量及原电池阳极基板的选择对成型导线微观形貌及方阻的影响进行研究。结果表明:在稳定喷射条件下,通过微喷印原电池置换沉积法可制备织物基导电线路;当硝酸银溶液、抗坏血酸溶液质量浓度分别为0.5 g/mL和0.3 g/mL、硝酸银打印层数为4层、织物与抗坏血酸溶液质量比为1∶2时,成型银导线方阻为 0.047 8 Ω/□, 标准偏差为0.009 138 Ω/□;当基板为铜时,在织物基底表面形成了均匀且致密的银层,银颗粒粒径较大,此时测得银导线方阻均值及标准偏差较小。

Bi₂MoO₆修饰TiO₂复合纳米棒阵列光催化剂的制备及其光催化性能

周小桔, 胡正龙, 任一鸣, 谢兰东

纺织学报. 2022, (10): 97-105. doi:10.13475/j.fzxb.20220408509

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为获得可回收的高效降解有机污染物光催化剂,采用水热/溶剂热二步法在TiO₂纳米棒阵列上修饰Bi₂MoO₆纳米片,合成了Bi₂MoO₆/TiO₂复合纳米棒阵列可见光催化剂。对Bi₂MoO₆/TiO₂光催化剂的形貌、结构、化学元素组成和光学性能进行分析,并借助电化学工作站测试了Bi₂MoO₆/TiO₂纳米棒阵列异质结构的光电化学性能和光催化性能,分析了光催化活性增强的机制。结果表明:较窄带隙的Bi₂MoO₆修饰TiO₂纳米棒阵列拓宽了光谱响应范围,促进了光生载流子的有效分离和转移,显著提高了亚甲基蓝的光催化降解效率;TiO₂和Bi₂MoO₆之间形成type Ⅱ型异质结,Bi₂MoO₆/TiO₂的type Ⅱ型能带结构与可见光的扩展吸收之间的协同作用是光催化性能提升的内在机制。

多酸基金属-有机框架负载棉织物的制备及其光催化性能

郑琳娟, 郁佳, 尹冲, 梁志结, 毛庆辉

纺织学报. 2022, (10): 106-111. doi:10.13475/j.fzxb.20210704006

摘要 ( 195 )

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为制备具有光催化性能的棉织物,通过引入金属有机框架材料,将尺寸适合的多金属氧酸盐装入其中,从而实现多金属氧酸盐在棉织物上的原位生长。研究了金属离子反应时间、多金属氧酸盐用量、有机配体和多金属氧酸盐的反应时间对制备的负载有多酸基金属-有机框架(POMOF)棉织物光催化性能的影响,借助扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪等对POMOF负载棉织物的形貌与结构进行表征。结果表明:对棉织物进行羧基化改性,可在其表面形成多的活性位点;当改性棉织物在硝酸铜溶液中反应12 h,均苯三甲酸与多钨酸盐的量比为 1∶14, 有机配体和多酸的反应时间为10 h时,POMOF负载棉织物在135 min内对罗丹明B溶液(10 mg/L)的降解率达92.23%;该POMOF负载棉织物具有良好的光催化性能,在印染废水降解方面有较大潜力。

氮碳量子点/二氧化钛复合整理粘胶织物光催化协同构效

冯艳, 李亮, 刘淑萍, 李淑静, 刘让同

纺织学报. 2022, (10): 112-118. doi:10.13475/j.fzxb.20210805808

摘要 ( 191 )

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为提高服装面料在太阳光下的光催化自清洁性能,采用柠檬酸和尿素制备氮碳量子点(N-CQDs),并通过水热法与纳米二氧化钛(TiO₂)共同整理粘胶织物,制备出太阳光响应复合光催化纺织品。借助扫描电子显微镜、红外光谱仪、紫外-可见分光光度计等对整理前后的粘胶织物进行表征,测试其光学吸收性、光催化降解脱色性和稳定性,研究N-CQDs、TiO₂及其复合体系降解罗丹明B的协同构效机制。结果表明:在模拟日光下催化降解罗丹明B 5 h时,经N-CQDs/TiO₂整理的粘胶织物脱色率为76.5%,比经TiO₂整理粘胶织物的脱色率(51.3%)提高了49.1%,且循环降解6次后,脱色率仍能达到62.34%。

基于聚合物微球接枝硅油的超滑棉织物制备及其防污性能

张典典, 于梦楠, 李敏, 刘明明, 付少海

纺织学报. 2022, (10): 119-125. doi:10.13475/j.fzxb.20210708007

摘要 ( 208 )

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为提高超滑织物的物理化学稳定性,首先采用乳液聚合法以乙烯基改性纳米二氧化硅(V-SiO₂)为原料制备自黏性核壳型聚合物微球,将其经浸涂-焙烘工艺组装到棉织物表面得到粗糙基底;然后利用氨基-环氧基接枝反应、氨基-羟基氢键作用将氨基硅油接枝在粗糙基底表面得到超滑织物。探究了超滑织物的疏液、防污及物理化学稳定性能。结果表明:超滑织物中超滑表面的粗糙结构由粒径为321.3 nm的微球构成,表面水滴接触角为138°;水、二甲基亚砜在超滑织物表面的滑动角分别为7°、15°;接触番茄酱、咖啡污物后,超滑表面黏附量显著减少;经200 mL以内水冲击后,超滑织物表面水、二甲基亚砜的滑动角分别小于12°、26°;在pH值为3~9条件下其表面液滴的接触角稳定在42°~49°之间。

三维超疏水超细纤维绒面革的仿生构建

高强, 范浩军, 颜俊, 陈玉国, 郑萍

纺织学报. 2022, (10): 126-132. doi:10.13475/j.fzxb.20210807107

摘要 ( 224 )

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为解决超细纤维绒面革二维超疏水表面耐久性差的问题,提出了一种三维超疏水超细纤维绒面革的构建方法。将含氟水基聚氨酯和纳米前驱体正硅酸乙酯的混合液均匀含浸至超细纤维非织造布中,在弱酸性条件下诱发纳米前驱体在超细纤维绒面革内部原位生成纳米SiO₂颗粒,形成了整体具有自相似性的类荷叶微纳粗糙结构,仿生构建了三维超疏水超细纤维绒面革,并对其接触角、形貌特征、元素组成、摩擦耐久性和化学稳定性进行了测试与表征。结果表明:所制备的超细纤维绒面革表面水接触角高达153.5°;即使经受2 100次摩擦,浸泡在乙醇、对二甲苯、四氢呋喃、正己烷、pH值为1和14的水溶液中24 h,皂洗10次,紫外光照24 h,热处理后其水接触角均可保持在150°左右,显示出优异的超疏水稳定性。

全成形针织服装三维款式向二维样板转化方法

路丽莎, 蒋高明

纺织学报. 2022, (10): 133-140. doi:10.13475/j.fzxb.20210808508

摘要 ( 303 )

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为进一步了解全成形针织服装的编织原理,开发出更多不同造型的服装,从理论依据、数学模型以及转化流程3个方面探究了全成形针织服装三维款式向二维样板转化原理;从双层结构、三层结构以及四层结构3个方面研究了不同类型服装的三维款式向二维样板转化方法;以5种典型款式为例,运用上述方法在SDS-ONE APEX3系统和四针床电脑横机中进行了二维样板设计与编织实践。结果表明:三维款式向二维样板转化时,双层结构服装二维样板前后片需根据三维款式前后片是否等宽从左右侧缝或前后中心线处确定;三层结构服装二维样板需根据三维款式有无袖从后中袖窿分割或门襟侧缝处展开后确定;四层结构服装里外层衔接位置应位于领部、腰部等特殊部位。

纸样技术在全成形斜裙编织工艺中的应用

徐艳华, 袁新林

纺织学报. 2022, (10): 141-147. doi:10.13475/j.fzxb.20210809207

摘要 ( 211 )

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为解决全成形斜裙样衣尺寸与客户要求之间误差过大问题,分析了全成形接片结构、编织工艺及尺寸误差产生原因,将梭织服装纸样技术运用于全成形斜裙纸样绘制及其腰口和下摆弧线长度获取中,运用扇形切展法和任意角度扇环法绘制纸样,以纸样剪移法和扇环弧长计算法获取弧线长度,并对2种纸样、2种弧长进行比较分析,演绎出更适用于全成形斜裙腰口和下摆弧线长度的直接理论计算方法。研究表明:扇形切展法与纸样剪移法的组合可用于获取斜裙腰口和下摆弧线的准确长度,而任意角度扇环法与扇环弧长计算法的组合,更可直接理论计算出斜裙腰口和下摆弧线长度,无需复杂而繁琐的纸样绘制、剪切和转移,缩短了试样时间,提高了试样效率。

基于特征参数的青年女性乳房形态分析

钟泽君, 张贝贝, 徐凯忆, 王若雯, 顾冰菲

纺织学报. 2022, (10): 148-154. doi:10.13475/j.fzxb.20210907607

摘要 ( 586 )

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为探究青年女性乳房形态区别,提出了乳房边界定义方法以保证乳房形态参数测量的一致性。使用[TC]²三维扫描仪对140名18~25岁在校未婚孕青年女性进行扫描,获取了包括高度、宽度、角度、弧线等28项乳房形态相关参数;通过变异系数和相关性分析筛选出6个影响乳房形态的主要参数作为聚类指标,从乳房立体形态和聚拢程度两方面对乳房形态进行细分;基于乳房形态分类结果,利用Fisher判别函数对样本进行回判验证。结果表明,青年女性乳房形态可分为9类,基于形态判别规则对初始样本数据整体回判的准确率高达97.1%,说明此判别方法具有较高的准确性,为现有的乳房形态研究提供了新思路。

改进YOLOv5网络的轻量级服装目标检测方法

陈金广, 李雪, 邵景峰, 马丽丽

纺织学报. 2022, (10): 155-160. doi:10.13475/j.fzxb.20210809306

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为进一步降低基于深度学习的服装目标检测模型对计算资源的占用,提出一种改进的轻量级服装目标检测方法MV3L-YOLOv5。首先使用移动网络MobileNetV3_Large构造YOLOv5的主干网络;然后在训练阶段使用标签平滑策略,以增强模型泛化能力;最后使用数据增强技术弥补DeepFashion2数据集中不同服装类别图像数量不均衡问题。实验结果表明:MV3L-YOLOv5的模型体积为10.27 MB,浮点型计算量为10.2×10⁹次,平均精度均值为76.6%。与YOLOv5系列最轻量的YOLOv5s网络相比,模型体积压缩了26.4%,浮点型计算量减少了39%,同时平均精度均值提高了1.3%。改进后的算法在服装图像的目标检测方面效果有所提升,且模型更加轻量,适合部署在资源有限的设备中。

基于响应曲面分析的连体泳装结构情绪测量

陈弈菲, 刘驰, 杨萌

纺织学报. 2022, (10): 161-168. doi:10.13475/j.fzxb.20210808008

摘要 ( 204 )

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针对不同连体泳装引起用户情绪差异问题,从结构设计出发,基于连体泳装基础结构,选取前领口深、后领口深、侧缝长3个结构设计要素为因素,进行三因素三水平响应面设计,利用CLO3D软件制作各连体泳装的三维虚拟试衣动态视频作为刺激视频,以愉悦度、激活度、优势度为指标测量用户情绪,进行响应面试验并建立回归方程。结果表明:响应面模型与实际情况拟合良好,能较好预测连体泳装的情绪值,影响愉悦度和激活度的因素依次为侧缝长、后领口深、前领口深,影响优势度的因素依次为后领口深、侧缝长、前领口深;前领口深和后领口深的交互作用对情绪的影响较为显著;并得到了以情绪为导向的连体泳装结构设计预测结果。

异纤分拣机剔除喷管结构参数对其性能的影响

孙戬, 姜博艺, 张守京, 胡胜

纺织学报. 2022, (10): 169-175. doi:10.13475/j.fzxb.20210809907

摘要 ( 186 )

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为探究不同异纤分拣机剔除喷管结构及其参数对喷管性能的影响,采用数值模拟分析方法,对上扩口喷嘴、下扩口喷嘴、锥形喷嘴、矩形喷嘴4种剔除喷管喷嘴结构及参数的三维流场进行模拟仿真,得到入口压力0.6 MPa下剔除喷管入口质量流率、外部空气流场域内40 mm截面位置速度及内、外喷嘴位置速度衰减曲线。结果表明:除矩形喷嘴外,其余3种喷嘴结构均能提高喷管性能,其中上扩口喷嘴喷管性能相对最优,截面平均速度和最大速度相对原始喷管最大分别提升33.4%和12.9%;下扩口喷嘴喷管相对于原始喷管截面平均速度增大11.6%,且入口质量流率减少0.17%;锥形喷嘴喷管在整体速度分布上优于上扩口喷嘴喷管,但入口质量流率上升较大。

基于图像处理的选针器检测系统

袁嫣红, 曾洪铭, 茅木泉

纺织学报. 2022, (10): 176-182. doi:10.13475/j.fzxb.20210101107

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为提高选针器的检验效率,设计了一套基于图像处理的全自动选针器检验系统。该系统由普通工业相机、选针器控制器、选针器放置平台及计算机组成,采用刀头在两极限位置的灰度值来实现选针器的检验。通过分析选针器刀头的摆动规律,验证利用选针器刀头的灰度值判断刀头摆动运行的可行性;借助Python软件实现图像获取与裁剪,结合Otsu、轮廓检测、图像腐蚀等算法提取每个刀头的灰度值,并通过与预先求解的阈值相比较,实现刀头正常工作的测量与判断。结果表明:设计的人机交互界面可实时显示检验情况,同时可实时保存选针器工作失误帧的图片于指定目录、错误日志于指定文件内,可供查阅和分析;此外,该系统对工作环境要求低,系统成本低廉,通过对模拟出错的选针器进行实际测试,证明该检验系统可有效实现选针器刀头的检测。

纤维基自供能电子皮肤的构建及其应用性能研究进展

吕晓双, 刘丽萍, 俞建勇, 丁彬, 李召岭

纺织学报. 2022, (10): 183-191. doi:10.13475/j.fzxb.20220404509

摘要 ( 1181 )

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本文结合触觉传感型电子皮肤的组成结构,首先介绍了常用构筑材料的种类、性能特点及制备工艺,然后针对致密的薄膜基和橡胶基电子皮肤透气性差,长期穿戴易导致皮肤刺痒等问题,概述了可呼吸纤维材料作为电子皮肤基底层、电极层和传感层所具有的独特优势。其次,介绍了压电式和摩擦电式电子皮肤的触觉传感原理,不仅可以实现实时的压力响应,还可收集环境中的机械能转化为电能来实现自供能,有利于制备微型、轻量、柔性的可穿戴器件。最后,从制备方法、性能表征和功能应用等方面系统总结了近年来纤维基自供能电子皮肤在运动监测、医疗检测等多个领域的应用进展,并深入探讨了目前存在的问题与未来的发展方向。

纤维材料在柔性可穿戴锌电池中的应用进展

王津, 胡开瑞, 张刘飞, 陈磊

纺织学报. 2022, (10): 192-199. doi:10.13475/j.fzxb.20210608108

摘要 ( 377 )

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为促进安全、低成本锌离子电池在柔性储能装置中的应用,以纤维材料基锌离子电池为研究对象,首先明晰了充放电过程中锌负极氧化反应及过渡金属氧化物或氧正极还原反应机制;其次探索了碳纤维、碳纳米纤维、碳纳米管纱线、金属纤维以及其他无机纤维等纤维材料,在柔性锌电池正极、负极和电解质等领域的应用研究现状,分析并类比了不同制备工艺、微结构、改性方式等对纤维基柔性电池电化学特性的调控效果,明确了影响其性能优劣的主要参数;最后提出纤维材料的结构有序化设计对于提升电池电化学性能具有显著效果,强调了天然纤维基电极材料广阔的发展前景。研究对于加速智能服装的产业化应用,助力“碳达峰、碳中和”愿景的早日实现具有积极的推动意义。

用于个人热湿舒适管理的功能纺织品研究进展

程宁波, 缪东洋, 王先锋, 王朝晖, 丁彬, 俞建勇

纺织学报. 2022, (10): 200-208. doi:10.13475/j.fzxb.20210401609

摘要 ( 753 )

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为提高个体舒适性,降低建筑制冷和供暖能耗,研发可调节人体与环境热湿交换的纺织品是一种极具前景的解决方案,为此对国内外热湿管理功能纺织品的研究进行了回顾。首先介绍了个人热湿舒适管理机制,其次归纳了辐射调温纺织品、相变调温纺织品、智能响应纺织品、导热纺织品、能量转换的调温纺织品和水分管理纺织品6种常见的可用于个人热湿管理的先进功能纺织品,概述了基于不同热湿管理机制功能纺织品的研究进展及其在多个领域的潜在应用。研究认为:织物调控人体-服装微气候热量和水分平衡是个体舒适的关键;指出目前热湿管理先进功能纺织品存在规模制备困难、功能单一化、智能化不足和缺乏体系的热湿舒适性评价等问题;展望了用于个人热量管理的高级纺织品、能量收集技术和柔性电子设备的集成是未来智能服装的发展趋势。

高效低阻空气过滤材料研究进展

杨吉震, 刘强飞, 何瑞东, 吴韶华, 何宏伟, 宁新, 周蓉, 董湘琳, 齐贵山

纺织学报. 2022, (10): 209-215. doi:10.13475/j.fzxb.20210305007

摘要 ( 399 )

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目前,空气过滤材料多存在过滤效率与过滤阻力不平衡的问题。为进一步提高其品质因子,以近年来国内外纳米纤维膜、熔喷过滤材料以及耐高温针刺过滤材料的相关研究为基础,阐述了驻极体过滤材料、微纳结构过滤材料以及梯度结构化和后整理方法提高空气过滤材料过滤效率的研究进展;分析和讨论了驻极体材料电荷储存能力的影响因素以及不同空气过滤材料的驻极类型;系统总结了微纳结构材料的制备方法,比较了梯度结构化和后整理等方式提高材料过滤效率的优缺点。认为空气过滤材料的驻极化与微纳结构化将会是研究热点,在今后的空气净化领域应用中具有极大的发展空间。

海丝绘裳

薛坤, 关福旺, 庄琪

纺织学报. 2022, (10): 216-216.

摘要 ( 212 )

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本系列服装作品的设计灵感源于海上丝绸之路，泉州作为海丝之路的起点是古代中国与外国交通贸易和文化往来的重要港口。在深度挖掘泉州及海丝之路历史文化的基础上，本系列的5套服装纹样提取了“货船远航”“香料布匹”“茶叶贸易”“陶瓷玉器”“外史往来”这5种特色元素，将整套服装串联起来形成一副完整的海丝贸易画卷。服装选用涤纶仿麻面料制作，呈现古朴质雅古风格的同时，又具备定的柔韧性和悬垂性。本系列服装作品整体彰显出中国的古典美，带领我们走人历史的长河当中领略海丝文化的博大精深、源远流长。

個拾佰仟

贾楠

纺织学报. 2022, (10): 217-217.

摘要 ( 171 )

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中国是算盘的故乡，珠算也是我国第30项非遗项目。现在虽已不再需要用原始的算盘进行计算，但它所蕴含的数理知识、运算方法给人类留下了宝贵财富。算盘的外形具有独特的美感，其规律而统一的形式美中蕴含变化，承载着中国传统的社会意识形态和造物观念。本系列作品将算盘元素与现代女装结合，百年传承具化为现代的服装廓形，以棉麻面料为主，运用印花等手法表现设计主题，利用织物印染的差异性进行延伸设计，带来一种全新的复古时尚美，将算盘中的传统造物观和民族特色融入现代服装设计中，具有一定的价值和意义。

寻迹

李婧, 赵璟媛

纺织学报. 2022, (10): 218-218.

摘要 ( 174 )

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系列设计作品以“寻迹”为主题，现代女装为载体，寻找传统文化元素与现代技术的最佳结合点。元索上提取湖南溆浦滑石兽、草叶纹镜的局部特征；颜色上黑、白、金三者交融，沉稳大气；面料上选用羊毛呢。涤纶/氨纶提花面料和丝绒面料搭配穿插，层次分明；工艺上运用解构、二次再造以及智能嵌入等手法，用现代技术来表现东方式美学，在尊重与创新中传承传统文化。

倾

马子喻, 李婧

纺织学报. 2022, (10): 219-219.

摘要 ( 151 )

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本作品主题名称取自中国宋代诗人范仲淹的名作《岳阳楼记》:” 春和景明，波澜不惊，上下天光，一碧万顷。” 最大程度展现了中国风服饰大气的氛围感和倾泄、磅礴的美。作品设计灵感来源于用现代金釉重新修缮的破碎古瓷器。服装廓形设计受古代瓷器瓶身样式和汉服深衣大宽袖的启发，整体设计为宽袖短裙样式，袖子采用非常夸张的廓形，并用缂丝结构封边遮住胸部，巧妙地将传统缂丝工艺呈现在服装的细节设计中，以现代的穿着方式演绎传统美，表达出中国女性的沉静、理智、自然的优雅状态，以及稳定、智慧、多元的女性力量。服装所用材料选择哑光黑色绸缎和中国的丝织工艺制品一缂丝，将精致的缂丝工艺隐匿于黑色绸缎中，表达隐约庄严的美以及金光隐隐闪烁的美轮美奂的视觉效果。作品寓意在于追求华美感的同时不忘表达中国意境的内敛含蓄。

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