纺织学报

聚乳酸纳米纤维基载药敷料的制备与表征

李亮, 裴斐斐, 刘淑萍, 田苏杰, 许梦媛, 刘让同, 海军

纺织学报. 2022, (11): 1-8. doi:10.13475/j.fzxb.20210908508

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为构筑可自降解、抗菌消炎且轻薄柔软有助于伤口愈合的医用敷料,以聚乳酸为原料,通过掺杂不同质量分数的阿莫西林,采用静电纺丝技术制备聚乳酸纳米纤维基载药敷料。借助扫描电子显微镜、红外光谱仪、X射线衍射仪、接触角测试仪、紫外分光光度计等手段分析纳米纤维膜的微观结构、润湿性能、药物缓释、抗菌性能以及自降解性能。结果表明:聚乳酸纳米纤维敷料具有多孔结构,敷料纤维直径随载药量增加而降低,敷料载药量3%时,纤维平均直径达684 nm;载药聚乳酸纳米纤维基敷料中阿莫西林与聚乳酸没有发生化学反应,避免了阿莫西林的负面改性;聚乳酸纳米纤维基载药敷料润湿性与抗菌性能随载药量增加而增加,载药3%敷料的接触角降到110°,提高了润湿性,对金黄色葡萄球菌的抑菌率可达91%。聚乳酸纳米纤维载药敷料具有较好的自降解性能和平缓的药物缓释能力,适合用作伤口敷料。

胶原蛋白改性聚乳酸-羟基乙酸载药纳米纤维膜的制备及其性能

吴焕岭, 谢周良, 汪阳, 孙万超, 康正芳, 徐国华

纺织学报. 2022, (11): 9-15. doi:10.13475/j.fzxb.20210806207

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为改善聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)基药物载体的降解性能和释药性能,以PLGA为基材,以胶原蛋白(Col)为改性材料,以阿霉素(DOX)为药物模型,利用静电纺丝技术制备得到PLGA/Col/DOX纳米纤维膜,探究了胶原蛋白对其亲疏水性、体外降解性、释药性能及细胞相容性的影响。结果表明:PLGA与Col以3:1的质量比复合制得的纳米纤维膜性能最佳;经胶原蛋白复合改性后,纳米纤维膜的接触角由未改性的93.5°降至51.5°,亲水性显著提高;胶原蛋白改性可大幅提高PLGA的降解性,改性后纳米纤维膜30 d的质量损失速率由未改性的3.5%增加至19%,且改性后纳米载药纤维膜的药物释放速率和细胞相容性明显提高,有利于细胞黏附增殖。

磷酸铁锂/炭黑/碳纳米纤维柔性正极的制备及其性能

张长欢, 李纤纤, 张力冉, 李德阳, 李念武, 吴红艳

纺织学报. 2022, (11): 16-21. doi:10.13475/j.fzxb.20210807406

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为更好满足柔性锂离子电池对电极材料柔性化的需求,通过静电纺丝以及热处理的方法制备了兼具柔韧性和自支撑性能的磷酸铁锂/炭黑/碳纳米纤维(LiFePO₄/CB/CNFs)柔性正极材料,并对其结构和性能进行表征与分析。结果表明:合成的LiFePO₄活性物质为橄榄石结构,自支撑LiFePO₄/CB/CNFs柔性正极为具有较高孔隙的三维网络结构,CB和LiFePO₄活性物质均可较均匀地嵌在CNFs基体中,CB在LiFePO₄活性物质生成过程中对其纯度和晶体结构的形成未产生影响;当CB质量分数为0.10%和0.15%时,柔性正极均具有较好的电化学可逆性,首圈放电比容量分别为141.1和139.1 mA·h/g,首圈库伦效率分别为87.3%和87.6%,且循环100圈后仍保持性能稳定,第2圈后的库伦效率维持在99%左右。

基于离子液体协同法的双交联结构细菌纤维素/聚丙烯酰胺凝胶聚合物电解质构建

张天芸, 石小红, 张乐, 王富娟, 谢依娜, 杨亮, 冉奋

纺织学报. 2022, (11): 22-28. doi:10.13475/j.fzxb.20211001307

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为实现凝胶电解质性能间的平衡,以氧化细菌纤维素为基体,分别采用3种阴离子类咪唑型离子液体与其实现离子交联,同时将丙烯酰胺在交联体中进行原位自由基聚合,制备细菌纤维素/聚丙烯酰胺双交联结构的凝胶聚合物电解质。其中阴离子类咪唑型离子液体分别是1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(EMIMBF₄)、1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(EMIMPF₆)和1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐(EMIMTFSI),在构筑双交联结构凝胶聚合物电解质中起到了关键的协同作用。结果表明:在以EMIMBF₄为协同剂时,制备的凝胶聚合物电解质具有最优的力学性能和离子电导率;断裂伸长率为38.36%,拉伸强度为175.25 kPa,离子电导率达到20.16 mS/cm。

基于近红外光谱法的桑蚕丝接枝率快速定量测定

王瑞, 司银松, 芦浩浩, 杲爽, 傅雅琴

纺织学报. 2022, (11): 29-34. doi:10.13475/j.fzxb.20210800106

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为解决蚕丝经化学接枝增重处理后,接枝率难以直接测定以及现有的热分析法检测耗时长、不适用于批量化快速检测等问题,提出了采用近红外光谱技术对蚕丝接枝率进行快速测定的方法。应用近红外光谱法结合化学计量学软件,选择偏最小二乘法,从光谱预处理、最佳主因子数选择以及建模谱区选择3个方面优化建立甲基丙烯酰胺接枝蚕丝的接枝率预测模型,得到所建模型的内部预测准确率为91.03%。使用19个已知参比值但未参与建模的样本对模型的稳健性进行验证,对预测值和参比值进行配对t检验,在给定显著水平α为0.05条件下,模型预测结果与称重法测试结果不存在显著性差异。结果表明,近红外光谱技术可为蚕丝接枝率的定量测定提供一种快速有效的分析方法。

碳纳米管/Ni/聚苯胺纤维状超级电容器的制备及其电化学性能

娄辉清, 朱斐超, 李磊磊, 丁会龙, 普丹丹, 王相飞

纺织学报. 2022, (11): 35-40. doi:10.13475/j.fzxb.20211111206

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为提高纤维状超级电容器的电容性能,将碳纳米管(CNT)纤维进行阳极氧化预处理、金属化处理和电沉积聚苯胺后得到不同的电极材料,分别将CNT、CNT/聚苯胺(CNT-PANI)、CNT/阳极氧化/聚苯胺(CNT-O-PANI)、CNT/阳极氧化/金属化/聚苯胺(CNT-O-Ni-PANI)这4种电极材料组装纤维状超级电容器,并对其结构和电化学性能进行研究。结果表明:经过阳极氧化和金属化处理后,聚苯胺均匀、紧密地分散在碳纳米管纤维表面,并且无团聚、结块等现象;CNT-O-Ni-PANI电极材料制备的超级电容器具有优异的储能性能,其比电容和能量密度远高于其他3种电极材料;在1 A/g的电流密度下,其比电容和能量密度分别为357.8 F/g和178.9 W·h/kg;在10 mV/s的扫速下,其比电容高达1 246.3 F/g;采用CNT-O-Ni-PANI所制备的超级电容器稳定性能较好,在5 A/g的电流密度下,经过10 000次恒流充放电循环后,其电容保持率仍高达99.7%。

环锭数码纺纱线特征参数及其对织物外观影响

郭明瑞, 高卫东

纺织学报. 2022, (11): 41-45. doi:10.13475/j.fzxb.20220305305

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为明晰基于环锭数码纺纱技术特点所纺数码纺纱线的特征分类,以及对后道织物结构与外观效果的影响,通过分析两通道全二级牵伸数码纺技术原理,纺制一系列变化线密度和混纺比的多类变纱。数码纺纱线的特征参数可定义为:基准线密度、周期长度、混纺比(线密度)变化区间、周期内片段数(或片段变化梯度)。通过对数码纺纱线及其织物分析得到:混纺比(线密度)的变化区间越大,段彩(竹节)效应越强;周期长度决定织物横条的宽度,周期越长,横条越宽;一个周期中包含的片段数量多少对织物段彩(竹节)效应强弱有一定的影响,片段数量增多,段彩(竹节)效应减弱。

基于分数阶模型的纱线蠕变性能模拟与预测

李杨, 彭来湖, 郑秋扬, 胡旭东

纺织学报. 2022, (11): 46-51. doi:10.13475/j.fzxb.20211005006

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针对现有纱线拉伸力学模型描述不准确问题,以分数阶微积分模型对纱线拉伸行为进行分析。首先,引入分数阶微积分理论改进的黏壶模型建立了分数阶纱线蠕变模型,使用XL-2型纱线强伸度仪对不同线密度及不同张力纱线进行蠕变实验,获得纱线蠕变的全过程曲线。通过对不同线密度下的试验曲线进行回归分析得到了模型参数以及蠕变模型参数与施加张力大小的变化关系。最后,利用不同模型对不同张力的纱线蠕变曲线进行拟合和预测。结果表明:分数阶纱线蠕变模型,相比于三元件模型、整数阶模型和Burgers模型,具有结构简单、参数少的特点,并且对纱线蠕变的拟合和预测也具备较高的精度。

基于数字图像相关法的纱线和织物微观变形测量

王铭亮, 张慧乐, 岳晓丽, 陈慧敏

纺织学报. 2022, (11): 52-58. doi:10.13475/j.fzxb.20210911207

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为连续、精确地测量纱线和织物组织单元的拉伸变形量,结合数字图像相关法(DIC),提出一种微观尺度下的单轴拉伸变形测量方法。首先选取4种织物,从织物中抽取纱线、裁剪织物试样,并制作合理的散斑。然后对纱线和织物试样分别进行单轴拉伸实验并用相机记录整个过程。最后在DIC测试软件中添加引伸计,计算拉伸过程中单纱分段线应变以及织物单元结构在经、纬方向上的线应变。结果表明:单纱拉伸过程中,各处线应变增长速率不同;织物微小变形下内部结构呈非均匀变形,其中纬编针织物线圈变形不均匀性更为明显。基于DIC的微观变形测量方法揭示了纱线和织物生产、应用中的微量变形规律,为智能可穿戴电子纺织品的设计与应用提供指导。

基于奇异值分解的双算法织物缺陷检测

郑兆伦, 鲁玉军

纺织学报. 2022, (11): 59-67. doi:10.13475/j.fzxb.20210310709

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针对难以有效地同时检测洞形缺陷和线形缺陷问题,提出一种基于奇异值分解的双算法织物缺陷检测方法。该方法首先对图像进行奇异值分解,通过对原图与特征值图进行布尔差集运算消除背景纹理并保留缺陷区域;然后采用均值滤波、直方图均值化及方差阈值滤波消除纹理及噪声点的干扰;接着通过形态学处理确定缺陷位置;最后采用面积阈值和方差阈值的方式获取线形缺陷和洞形缺陷。实验结果表明:该方法不仅能够有效地检测洞形缺陷,而且在检测线形缺陷上也有很好的表现,并在准确率上明显高于传统算法,证明了本文算法的有效性和多用途性。

形状记忆复合编织圆管的制备及其热致回复性能

张威, 蒋喆, 徐琪, 孙宝忠

纺织学报. 2022, (11): 68-74. doi:10.13475/j.fzxb.20210902107

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为分析编织角、回复温度对形状记忆编织圆管力学性能与形状回复性能的影响,采用改进的双螺杆挤出工艺制备连续碳纤维/形状记忆聚氨酯复合长丝,通过二维编织技术制备得到编织角为15°、30°、45°、60°、75°的圆管,对比分析了其径向支撑力和形状回复率。结果表明:制备的复合长丝中连续碳纤维被形状记忆聚氨酯均匀包覆,且基本位于复合长丝中心位置;编织圆管的径向支撑力与编织角大小成正比关系,编织角为45°时圆管的形状回复率最高,编织角度越接近45°形状回复率越高;回复温度对形状记忆性能有一定的影响,回复温度越高圆管的回复速率越快,形状回复率越大;该圆管结构具有优异的形状回复率,最高可达96%。

碳纤维织物基形状记忆复合材料的制备及其性能

苏子越, 单颖法, 巫莹柱, 秦介垚, 彭美婷, 王晓梅, 黄美林

纺织学报. 2022, (11): 75-80. doi:10.13475/j.fzxb.20210600306

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为解决碳纤维织物基形状记忆复合材料体系中催化剂存在对其回收利用的影响,通过基于动态酯交换反应的环氧-酸酐体系作为形状记忆功能体(BMT),以多羟基反应单体三羟甲基丙烷(TMP)作为反应活性剂,与碳纤维织物整理复合制备出无催化剂可调控的形状记忆复合材料。结果表明,这种多羟基催化碳纤维织物基复合材料(C-BMT)不仅具有良好的形状记忆的能力,而且其物理性能也十分优异,特别是拉伸强度较形状记忆功能体BMT提高了24倍。另外,这种复合材料中不存在催化剂,解决了催化剂对其回收利用产品应用的限制,对未来高性能碳纤维织物基复合材料开发和回收利用的实现具有重要意义。

超高分子量聚乙烯纤维增强中空蜂窝模压复合材料性能研究

张志颖, 王亦秋, 眭建华

纺织学报. 2022, (11): 81-87. doi:10.13475/j.fzxb.20201007607

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为研制车船等壳体所用的轻质、高强复合板材,选用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)短纤维纱,制备成单层经纬为120根/(10 cm)的平纹组织,采用多组经纱持续更替交织层的方法制成2L(1+0)型、4L(2+1)型、6L(3+2)型3种多层角联锁结构织物,采用扦插芯棒、模压成型方法制成菱形蜂窝状的热固性环氧树脂基中空板,并与2块真空吸液法制成的面板组成“三合一”复合板,同时测定了复合板材的结构特征及其平拉、平压和弯曲性能。结果表明:3种类型复合板的密度均远小于水的密度,其中6L(3+2)型最小,为0.48 g/cm³;复合板层数越多,环氧树脂越难渗透尤其是在中空板菱形交叉点处,复合板平拉、平压、抗弯曲强度则呈现递增,制成的6L(3+2)型复合板试样平压强度可达到1.03 MPa。

热塑性聚氨酯熔喷非织造材料制备与性能

刘亚, 程可为, 赵义侠, 于雯, 张淑苹, 钱子茂

纺织学报. 2022, (11): 88-93. doi:10.13475/j.fzxb.20210802806

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为改善传统熔喷非织造材料强度低、弹性回复性差的问题,以热塑性聚氨酯(TPU)为原料制备了一种新型弹性熔喷非织造材料。研究了TPU的热性能及流变性能,分析了制备工艺参数对TPU熔喷非织造材料形貌、力学性能、透气性能和水接触角的影响。结果表明:数均分子量为33 767 g/mol、分子量分布指数为2.19、熔点为159.4 ℃的TPU原料,在230 ℃时流变性能良好,适合进行熔喷纺丝;当纤维平均直径为10.27 μm、纤维网平均孔径为145 μm时,制备的TPU熔喷非织造材料的纵、横向断裂强度分别为52和49 N/(5 cm),纵、横向断裂伸长率分别为424%和459%,50%伸长回复率为97%,透气率为580 L/(m²·s),水接触角为110.3°,呈现明显的拒水特性。

非水介质-微水体系中活性染料的水解和键合性能

邵敏, 王丽君, 李美琪, 刘今强, 邵建中

纺织学报. 2022, (11): 94-103. doi:10.13475/j.fzxb.20220812110

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为探明非水介质-微水体系中活性染料与棉纤维的键合性能及伴随的染料水解行为,应用高效液相色谱法(HPLC)结合实际染色法,研究非水介质-微水溶液体系中、模拟反应体系中及实际染色中活性染料的水解特性、与醇羟基的键合特性及对棉纤维的上染特性。结果表明:染料在非水介质-微水溶液体系中的水解主要取决于染料与水的相对浓度、pH值和温度;在非水介质-微水的甲醇模拟反应体系中,活性染料的醇解率显著高于常规水浴体系,提高pH值使醇解率与水解率之比有所提高,而提高温度则使该比例明显下降;在非水介质-微水的染色体系中,较宽的pH值和温度范围内活性染料染棉均具有超高的上染率;非水介质-微水体系染色拟采用较高pH值和较低温度工艺,以利节水低碳生产。

聚磷腈改性沸石咪唑酯骨架材料的制备及其在聚酯阻燃中的应用

李宝洁, 朱元昭, 钟毅, 徐红, 毛志平

纺织学报. 2022, (11): 104-112. doi:10.13475/j.fzxb.20211106809

摘要 ( 144 )

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为提高聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的阻燃性能,以六水合硝酸锌和2-甲基咪唑制备沸石咪唑酯骨架材料(ZIF-8),之后用六氯环三磷腈和4,4 -二羟基二苯砜对ZIF-8进行表面修饰合成一种ZIF-8聚环三磷睛-共磺酰基双酰/(PZS)亚微米颗粒,并与PET通过熔融共混制备PET阻燃复合材料。借助热重分析仪、极限氧指数仪、垂直燃烧仪、万能材料试验机以及扫描电镜等对复合材料的热稳定性、阻燃抗熔滴性、力学性能以及阻燃机制进行分析。结果表明:添加6%的ZIF-8/PZS亚微米颗粒使PET的极限氧指数(LOI值)提高到29.2%,并通过UL-94 V-0等级,而复合材料的力学性能没有受到严重影响;ZIF-8/PZS可以在气相和凝聚相中同时发挥效用,从而赋予PET复合材料优异的阻燃性能。

阻燃超疏水涤/棉混纺织物的制备及其性能

方寅春, 陈吕鑫, 李俊伟

纺织学报. 2022, (11): 113-118. doi:10.13475/j.fzxb.20210805006

摘要 ( 212 )

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为实现涤/棉混纺织物同时具有阻燃和超疏水功能,以生物基的壳聚糖(CS)和植酸(PA),采用层层自组装方法在涤/棉混纺织物上构建阻燃涂层,并采用含氟的超疏水整理剂处理涤/棉混纺织物。测定了织物的阻燃和超疏水性能及热稳定性;并观察了阻燃处理前后织物及其垂直燃烧后残炭的外观形貌。结果表明:经CS/PA阻燃处理后织物的极限氧指数(LOI值)可以达到30.6%,经超疏水处理会使其LOI值有所降低,但静态接触角可以达到150°以上,可获得阻燃超疏水功能,并具有一定的水洗耐久性;织物经阻燃超疏水处理,有利于提高其高温稳定性和促进其成炭,CS/PA阻燃涂层可发挥膨胀阻燃作用。

基于心理物理学实验的非荧光织物白度公式评价

杨红英, 齐梦园, 杨志晖, 杨艳丽, 张靖晶, 谢宛姿

纺织学报. 2022, (11): 119-126. doi:10.13475/j.fzxb.20210903408

摘要 ( 176 )

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为给非荧光纺织品白度评价优选出最接近人眼色觉的白度公式,采用白色辨识实验从自制非荧光织物中挑出白色样品,再分别挑选28个和85个样品开展成对比较法和类别判定法2种心理物理学实验,处理1万余个视觉评价数据,与9个白度公式的计算白度值作对比和统计分析,综合评价白度公式的预测性能。结果显示:以成对比较法评价白度公式时,亨特2(Hunter2)白度公式效果最好;以类别判定法评价白度公式时,Hunter2白度公式依然最好;2种评价方法结果一致,对于本文所用非荧光织物,原适用于评价荧光织物的Hunter2白度公式与人眼色觉的一致性最优。

羟乙基甲基纤维素改性对棉和锦纶织物表面性质的差异性影响

乔曦冉, 房宽峻, 刘秀明, 巩继贤, 张帅, 张敏

纺织学报. 2022, (11): 127-132. doi:10.13475/j.fzxb.20211104006

摘要 ( 224 )

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棉纤维和锦纶表面性质的巨大差异使喷墨印花墨水在棉/锦交织织物2种纤维上的铺展与渗化行为不同,为棉/锦交织织物喷墨印花获得清晰图案带来了巨大困难。针对这一问题,选取了多种水溶性聚合物分别对棉/锦交织织物进行表面改性,对比研究了改性后的棉纤维和锦纶表面性质的变化。结果表明:当使用羟乙基甲基纤维素对棉/锦交织织物改性后,棉纤维表面亲水性减弱,锦纶表面亲水性增强;在羟乙基甲基纤维素改性后的棉/锦交织织物上喷墨打印青色、品红、黄色和黑色色块的染色深度值较使用海藻酸钠改性分别提升34.6%、45.0%、40.0%和31.5%;羟乙基甲基纤维素改性有利于棉/锦交织织物喷墨印花色深和图案清晰度提升。

混合价态铁基金属有机框架催化过氧乙酸高效降解对硝基苯酚

胡倩, 杨涛语, 朱斐超, 吕汪洋, 吴明华, 余德游

纺织学报. 2022, (11): 133-140. doi:10.13475/j.fzxb.20210902908

摘要 ( 174 )

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为提升铁基金属有机框架(Fe-MOFs)对印染废水深度处理的效能,采用原位掺杂溶剂热技术制备了混合Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)价态MIL-53(Fe)(MV-MIL-53(Fe))催化剂。借助X射线粉末衍射仪、场发射扫描电镜、氮气吸附仪和吡啶吸附红外光谱仪等对MV-MIL-53(Fe)晶体结构、微观形貌、孔结构和表面酸位等本征结构进行了测试分析。选取对硝基苯酚(4-NP)作为印染废水模型污染物,以过氧乙酸(PAA)为氧源,研究了MV-MIL-53(Fe)催化PAA降解4-NP的性能和关键活性物种。结果表明:Fe(Ⅱ)的引入提高了MIL-53(Fe)表面Lewis酸位密度,为PAA催化活化提供了更丰富更高效的活性位点;MV-MIL-53(Fe)/PAA体系对4-NP的降解速率常数高达0.052 1 min^-1,分别是MV-MIL-53(Fe)/H₂O₂、MIL-53(Fe)/PAA和MIL-53(Fe)/H₂O₂体系的2.05、1.45和6.68倍,且MV-MIL-53(Fe)重复循环使用5次后仍保持良好的结构稳定性和催化降解性能;羟基自由基(·OH)是MV-MIL-53(Fe)催化PAA快速降解4-NP的关键活性物质。

蒸发型降温服的降温性能研究

陈莹, 宋泽涛, 郑晓慧, 姜延, 常素芹

纺织学报. 2022, (11): 141-147. doi:10.13475/j.fzxb.20211007807

摘要 ( 201 )

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为缓解高温环境下作业人员的热应激,利用高分子蓄冷材料设计降温服。通过模拟热环境(34 ℃),利用恒功率控制干态暖体假人,选择3个劳动强度水平(即20、200和300 W/m²)和3个相对湿度水平(即20%、50%和80%)对该降温服的降温性能进行系统的研究。结果表明:该降温服能降低假人的皮肤温度,各部位皮肤温度最大降温梯度为3.4 ℃,最大初期降温速度为0.081 ℃/min;劳动强度对降温服的有效降温时长存在显著影响,在所选劳动强度下的躯干有效降温时长分别为大于420、165和102 min;相对湿度对降温服的降温梯度存在显著影响,在所选相对湿度水平下的躯干降温梯度分别为1.8、1.2和0.4 ℃。该蒸发型降温服降温过程缓和,无骤冷、过冷现象,适合中等劳动强度、中等相对湿度环境下穿着。

羽绒服装系统的面积因子预测及适用性分析

张文欢, 江舒, 李俊

纺织学报. 2022, (11): 148-153. doi:10.13475/j.fzxb.20211007606

摘要 ( 219 )

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为合理评价羽绒服装系统的热湿舒适性,准确获取服装的面积因子,利用手持式三维扫描仪对12套羽绒服装系统进行扫描并计算。通过相关性分析确定了服装设计参数(总充绒量、长度)、服装热物理性能(固有热阻和总热阻)与面积因子的相关关系,并基于各影响因素建立了面积因子预测模型。以固有热阻预测面积因子方法作为切入点,探讨了标准数据库中面向轻薄服装的面积因子计算方法在羽绒服装系统中的适用性,并进一步考察了总热阻预测面积因子方法的有效性。结果表明:羽绒服总充绒量与面积因子具有显著相关关系,且长度的作用依赖于单位面积充绒量;相较于固有热阻预测面积因子的方法,总热阻预测法具有更高的预测准确性。

羽绒制品热传递的有限元仿真

吴佳玥, 吴巧英

纺织学报. 2022, (11): 154-162. doi:10.13475/j.fzxb.20210911309

摘要 ( 239 )

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针对现有羽绒制品保暖性测试方法的测试时间较长、成本较高等不足,提出一种数值模拟测试方法。采用ANSYS有限元软件建立“羽绒-织物-皮肤”的三维几何模型,模拟分析不同织物、不同填充密度、不同绗缝数量条件下模型内部与外表面的温度分布特征,探究不同条件对热量沿厚度方向和宽度方向传递的影响,计算其保暖性,并进行实验验证。结果表明:羽绒填充密度增加,热量沿模型厚度方向的传递距离增大,外表面温度及热流密度减小;绗缝数量增加,热量沿模型厚度方向的传递增大,沿模型宽度方向的传递距离减小,外表面温度及热流密度逐渐增大;织物对羽绒制品保暖性的影响较小;模拟结果与实验结果的最大相对误差为4.79%,二者吻合度较好。

结合特征学习与注意力机制的服装图像分割

顾梅花, 刘杰, 李立瑶, 崔琳

纺织学报. 2022, (11): 163-171. doi:10.13475/j.fzxb.20210901109

摘要 ( 260 )

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针对小尺寸服装与遮挡服装图像分割准确率低的问题,提出一种基于改进多尺度特征学习策略与注意力机制的服装图像分割方法。以Mask R-CNN为基础框架,首先采用增强特征金字塔网络优化模型的特征学习过程,对多尺度服装特征进行统一监督,缩小不同层级之间的语义差距,引入残差特征增强模块减少高层特征损失,采用软感兴趣区域选择自适应地获取最优感兴趣区域特征;然后在分类预测分支引入通道注意力模块,在边界框回归与掩膜预测分支分别引入空间注意力模块,提取图像中需要重点关注的服装区域特征。结果表明,与其他方法相比,本文方法改善了小尺寸服装图像和遮挡服装图像分割中存在的漏检、漏分割现象,提取出的服装实例更精确,其平均精度均值比原模型提升了3.8%。

变速引纬规律驱动下剑带变长度非线性振动建模及其响应

袁汝旺, 车一骋

纺织学报. 2022, (11): 172-178. doi:10.13475/j.fzxb.20210800207

摘要 ( 166 )

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为深入研究不同变速引纬规律驱动下剑带纵向振动对工艺的影响,针对变速引纬规律设计,提出基于余弦级数的引纬参数化建模方法;同时对受驱动力作用下变长度、变速运动剑带的非线性动力学研究,基于有限元法建立变长度项的剑带受迫振动模型,可知其系统质量、刚度、阻尼项均与剑带长度有关。分析不同加速度参数下引纬规律对剑带运动特性、纵向振动与工艺影响,结果表明:剑带初始加速度与负向加速度峰值是影响引纬工艺的关键参数。剑带速度与加速度峰值、进梭口时间、内应力峰值随初始加速度增加而减小;剑带握持纬纱与进梭口时振动则随负向加速度峰值增加而增加;合理调控关键参数,能协调打纬、引纬与开口等工艺时序及动态特性。

染色机助剂智能配送系统的构建及实践

张福沐, 刘端武, 胡跃明

纺织学报. 2022, (11): 179-187. doi:10.13475/j.fzxb.20210911709

摘要 ( 206 )

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针对传统的染色机助剂配送系统配送误差大的问题,提出了一种基于推荐预停值和预计用时预测的多层全连接神经网络模型。首先,使用配送过程记录的数据训练网络模型;然后,将需要配送的数据代入训练好的网络模型进行计算,得到推荐预停值和预计用时,推荐预停值与经验预停值按照可变比例算法计算最终预停值,系统根据最终预停值决定配送阀的关闭时机,利用预计用时评估配送过程是否超时。最后,使用4种预停模式各进行1 000次的助剂配送验证实验。结果表明,采用神经网络模型预测模式的配送误差的标准差为23.8 g,平均绝对误差为16.1 g,优于其他3种预停模式的配送误差,取得了较好的助剂配送精度。

纺丝过程中非接触式纤维张力检测技术研究进展

张东剑, 甘学辉, 杨崇倡, 韩阜益, 刘香玉, 谈渊, 廖壑, 王松林

纺织学报. 2022, (11): 188-194. doi:10.13475/j.fzxb.20210403607

摘要 ( 333 )

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纤维制备过程中张力变化对纤维产品性能具有重要影响。目前产业界对于纺丝过程中纤维张力的检测仍以接触式为主,往往会造成丝束损伤,严重影响产品的质量稳定性和使用寿命。为此,结合纺织工业的发展趋势,介绍了接触式纤维张力检测技术的特点及其局限性,尤其是高速纺丝对纤维张力检测的需求,就国内外研究中较热门的基于图像处理的非接触式张力检测进行综述,认为图像处理技术由于采样频率限制以及庞大的数据运算等原因影响检测的实时性和有效性。最后,从高速纺丝的特点、纤维张力检测要求等角度,论述了一种基于激光多普勒测振的非接触式纤维张力实时检测技术,以期为研究纺丝过程中的纤维张力变化提供有效手段。

单向导湿纺织品及其应用的研究进展

王洪杰, 胡忠文, 王赫, 凤权, 林童

纺织学报. 2022, (11): 195-202. doi:10.13475/j.fzxb.20210905108

摘要 ( 503 )

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为进一步推动单向导湿技术在纺织领域的应用并拓宽单向导湿纺织品的应用领域,对近几年单向导湿纺织品的研究和发展现状及应用进行综述。从表面能梯度角度首先介绍了单向导湿纺织品的设计原理、常用制备方法、发展过程以及最新研究进展;然后分析了不同制备方法的优缺点;并对其应用领域进行分类与性能探讨,包括服用、雾水收集与油水分离以及传感器、空气过滤等领域;阐述了单向导湿性能在各个应用领域所起到的作用,讨论了目前单向导湿纺织品的发展潜力和面临的问题;最后针对当前单向导湿纺织品在制备方面的局限性,提出了可能的解决方案,展望其未来发展方向,以期为单向导湿纺织品的广泛应用提供理论和技术参考。

无机抗菌织物的研究进展

曹聪聪, 汤龙世, 刘元军, 赵晓明

纺织学报. 2022, (11): 203-211. doi:10.13475/j.fzxb.20210309409

摘要 ( 271 )

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为深入了解无机抗菌剂的优缺点,制备性能更加优异的抗菌织物,对国内外相关研究进展进行了综述。分析了金属型和光催化型无机抗菌剂的抗菌机制,介绍了银系、铜系、锌系以及复合型的无机抗菌剂在纺织品领域的研究进展。指出:与其他类型的抗菌剂相比,无机抗菌剂具有广谱性强、不易使细菌产生耐药性等优点,但是在实际应用中也存在着一些问题,如银系抗菌剂价格昂贵;铜系抗菌剂颜色较深;锌系抗菌剂抗菌效果较弱等,通过与其他抗菌剂进行复合可以制备性能优异的复合抗菌织物,未来的研究方向应该是开发具有功能复合化、智能化、舒适性好等特性的多功能抗菌织物。

基于运动生物力学的防护服装活动性能研究进展

戴艳阳, 王诗潭, 王云仪, 李俊

纺织学报. 2022, (11): 212-218. doi:10.13475/j.fzxb.20210607707

摘要 ( 250 )

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为准确评估防护服装的活动性能,定量分析防护服装对人体骨肌系统造成的不良影响,基于运动生物力学分别从着装人体的外在运动学行为及内在动力学响应两层面阐述防护服装活动性能的研究现状;梳理了着装人体平衡稳定性相关的特征,总结了肢体活动灵活性相关的表现,分析了人体动力学响应。研究发现:在“服装-人体-环境”系统中,防护服装的尺寸及结构设计、装备的质量及分布位置、人体体型、服装与人体的适配性、环境温度及地面条件均会影响防护服装的活动性能。指出:未来研究应深入挖掘各指标间的关系来剖析着装人体在任务中的动力学补偿策略差异,模拟真实工况条件以全面揭示防护服装活动性能影响机制,提高活动性能评估准确性并合理预测人体骨肌损伤风险。

蓝黛风韵

王妮, 罗家萍

纺织学报. 2022, (11): 219-219.

摘要 ( 156 )

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