纺织学报

侧基含磷阻燃共聚酯的制备及其固相增黏反应

尚小愉, 朱坚, 王滢, 张先明, 陈文兴

纺织学报. 2023, (07): 1-9. doi:10.13475/j.fzxb.20220101601

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为制得高特性黏度的侧基含磷阻燃共聚酯,研究不同反应条件对固相增黏效果的影响及其反应动力学。将侧基含磷阻燃剂共聚到聚酯分子链中制得侧基含磷阻燃共聚酯,并对其进行固相增黏,分析了阻燃剂质量分数、增黏反应温度、时间3个因素对增黏效果的影响。结果表明:成功将阻燃剂共聚到聚酯分子链中制得侧基含磷阻燃共聚酯,当阻燃剂质量分数为5%时,共聚酯的极限氧指数为31.8%,热分解后的残炭量达到13.6%,结晶度为15%;与纯聚酯相比,阻燃共聚酯增黏反应过程的特性黏度变化趋势差异不明显,故阻燃共聚酯的固相增黏反应可以参照纯聚酯的增黏工艺,其特性黏度均随着增黏反应温度的升高、反应时间的延长而增加;对阻燃共聚酯的固相增黏反应动力学分析发现,其反应温度的上升、阻燃剂质量分数的减少与反应速率常数的增加呈正相关,其阻燃剂质量分数的增加与反应活化能的降低呈负相关。

光致变色聚乳酸纤维的纺制及其微观结构与性能

赵明顺, 陈枭雄, 于金超, 潘志娟

纺织学报. 2023, (07): 10-17. doi:10.13475/j.fzxb.20220203301

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为得到兼具光致变色性能与力学性能的光致变色聚乳酸(PLA)纤维,将PLA和光致变色微胶囊通过熔体纺丝及热拉伸工艺制备出光致变色PLA纤维,并系统分析了纤维的形貌、结晶及热学性能,着重研究了光致变色微胶囊对纤维力学及可逆变色行为的影响,揭示纤维性能差异对其内部结构的影响。结果表明:光致变色PLA纤维的断裂强度随着光致变色微胶囊质量分数的增加而减小,结晶度呈先上升后下降趋势,当光致变色微胶囊质量分数为2%时具有与纯PLA相当的断裂强度,为4.15 cN/dtex,且结晶度达到最大55.42%;光致变色PLA纤维的光致变色性能呈现出高灵敏度、优异褪色性及光稳定性,且变色强度随光致变色微胶囊质量分数的增加而提高,但非线性上升,通过调整光致变色微胶囊的质量分数,可以达到纤维变色功能与力学性能兼具的目标。

超疏水隔热聚酯纳米纤维/二氧化硅气凝胶复合膜的制备及其性能

柳敦雷, 陆佳颖, 薛甜甜, 樊玮, 刘天西

纺织学报. 2023, (07): 18-25. doi:10.13475/j.fzxb.20220301301

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针对聚酯纳米纤维膜亲水(接触角为17°)、热导率高以及热稳定性差的问题,在聚酯纳米纤维膜内部原位缩聚二氧化硅湿凝胶,经疏水处理和常压干燥制备了超疏水聚酯纳米纤维/二氧化硅气凝胶复合膜,探究了复合膜在高温潮湿环境中的隔热性能。结果表明:在150 ℃环境中,当乙醇与正硅酸四乙酯量比为10∶1时制备的气凝胶复合膜的热导率仅有66.5 mW/(m·K),而纯聚酯纳米纤维膜发生严重变形,且热导率高达135.6 mW/(m·K);同时该复合膜的超疏水性(水接触角为153°)可有效阻止其对水分子的吸附,在50 ℃、100%高湿环境中的热导率为74.5 mW/(m·K),而纯聚酯纳米纤维膜的热导率高达170.6 mW/(m·K)。该复合膜有望用于高温高湿环境的隔热材料中,在高效热防护服装中具有良好的应用前景。

防护口罩用改性长效聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)压电纤维膜的制备及其性能

张晋, 张林军, 解云川, 王健, 贾寅峰, 路涛, 张志成

纺织学报. 2023, (07): 26-32. doi:10.13475/j.fzxb.20220203601

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聚丙烯(PP)熔喷布表面自由电荷易在湿气等作用下流失,导致过滤层及口罩快速失效。针对以上问题,采用静电纺丝技术在PP熔喷布基体上制备压电聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)(P(VDF-TrFE))纤维层,得到PP熔喷布/P(VDF-TrFE)改性过滤层。探究了纺丝工艺对压电纤维形貌和结构的影响,进一步分析了改性过滤层经过水洗、蒸汽等耐久性处理后的静电压、烟雾过滤效率和透气性的变化。结果表明:PP熔喷布/P(VDF-TrFE)改性过滤层对PM_2.5的过滤效率较PP熔喷布提高了25%,在进风量为85 L/min时的过滤效率提升了27.5%;经过2次水洗、紫外线照射、蒸煮消毒等方式处理后的改性过滤层,其表面电荷具有多次弯折后可再生的特点,过滤效率维持在90%,有效提高了口罩的防护效率和使用寿命,压电材料在外力作用下可产生束缚电荷,改善了过滤层负载电荷的稳定性,从而提升了口罩防护的长效性和安全性。

基于氯化聚氯乙烯/聚乙烯醇缩丁醛共混膜的界面聚合改性

范洋瑞, 钱建华, 徐凯杨, 王澳, 陶正龙

纺织学报. 2023, (07): 33-41. doi:10.13475/j.fzxb.20220507501

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为提高纳滤(NF)膜的离子分离效率,以氯化聚氯乙烯/聚乙烯醇缩丁醛(CPVC/PVB)共混膜作为基膜,利用添加剂聚乙二醇(PEG)、1,2-丙二醇(PG)对基膜进行表面亲水改性。以改性后的CPVC/PVB共混膜作为支撑层,通过水相单体间苯二胺(MPD)与油相单体均苯三甲酰氯(TMC),在反应助剂N-乙基胺哌嗪丙基磺酸盐(AEPPS)的催化下发生界面聚合得到复合NF膜。研究了水相单体MPD质量分数、油相单体TMC质量分数和反应助剂AEPPS质量分数等参数对复合NF膜结构和性能的影响。结果表明:当MPD、TMC、AEPPS的质量分数分别为0.6%、0.5%和0.6%时,纳滤膜表面的三维形貌变得平整,粗糙度降低,结构更加致密,亲水性得以提高;纳滤膜表面形成了荷正电结构致密的聚酰胺分离层,对Mg²⁺具有较好的分离效果,在水质软化、海水淡化、工业废水处理等领域具有良好的进一步开发与应用前景。

偕胺肟化聚丙烯腈纳米纤维膜的制备与油水乳液分离性能

王玉周, 周梦洁, 姜圆金, 陈家本, 李玥

纺织学报. 2023, (07): 42-49. doi:10.13475/j.fzxb.20220106501

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为探究膜材料对纤维膜亲水性的影响机制,首先以聚丙烯腈(PAN)为原料制备偕胺肟(PAO),之后通过静电纺丝法制备PAO纳米纤维膜,并对其表面形貌、纤维直径、平均孔径、表面粗糙度、表面润湿性、力学性能、纤维膜官能团组成和油水乳液分离性能进行测试与分析。结果表明:静电纺丝技术可成功制备PAO纳米纤维膜,该纤维膜表面亲水性、油水乳液分离性能与未经偕胺肟化处理的PAN纤维膜相比有明显提升,当静电纺丝PAO质量分数为10%时,制备的PAO纳米纤维膜表现出优异的表面润湿性能和油水乳液分离性能,其初始水接触角为15.6°,水下油接触角为157°,对硅油乳液的分离通量为1 362.9 L/(m²·h),截留率为99.1%。

捻度和捻向配置对双包包覆纱性能的影响

敖利民, 唐雯

纺织学报. 2023, (07): 50-56. doi:10.13475/j.fzxb.20220305901

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为探讨2次包缠的捻向和捻度配置对双包包覆纱结构与性能的影响,以3根异色111 dtex(48 f)无捻涤纶拉伸变形(DTY)长丝纱为原料,保持第1次包缠捻度不变,分别纺制了SZ交叉包缠和SS同向包缠各6种捻比配置的双包包覆纱,对成纱结构进行分析,并对拉伸断裂性能和捻度平衡性进行测试与比较。结果表明:同向包缠不能形成类似交叉包缠的分层包缠稳定结构;2类包覆纱的强力利用率均大于1,断裂伸长率相较原纱均提高25%以上;包覆纱的强力随捻比的增大,先增大后减小,但变化幅度很小;2次包缠的残余扭矩并非简单叠加关系,第2次包缠对第1次包缠的残余扭矩有固结作用;同向包缠包覆纱扭结指数远大于交叉包缠;合理配置2次包缠的捻比,可显著减小交叉包缠包覆纱的扭结指数。

多色网点结构提花织物设计与色彩仿真评价

张爱丹, 郭珍妮, 叶婧婧

纺织学报. 2023, (07): 57-63. doi:10.13475/j.fzxb.20220405801

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为丰富和改善全彩型提花织物的色彩仿真效果,提出一种由多色网点叠加组合表现的彩色仿真提花织物设计模式。通过对全彩数码图像的原色分离产生多幅分色图,并将其逐一转化为二色值网点图,再重新组合成1幅8色以内的网点图像,结合重纬结构进行提花织物样品设计与织造。对织物样品进行多个测色点的颜色数据采集,并将其与原始数码图像进行色差比较分析。结果表明:相较于一般4色纬影光组织织物样品,多色网点结构提花织物的总色差均值降低了14.21%;进一步按明度值、红绿值和黄蓝值进行分项色差比较发现,多色网点结构提花织物的绿、红、蓝和黄等色值的色差均值分别降低了27.31%、19.72%、13.24%和9.65%,而明度差均值降低了12.88%,证明多色网点结构设计模式的可行性及其更理想的色彩仿真性能。

棉/不锈钢丝包芯纱针织电路制备及其导电稳定性能

王开, 王瑾, 牛丽, 陈超余, 马丕波

纺织学报. 2023, (07): 64-71. doi:10.13475/j.fzxb.20220100901

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为提高金属丝作为电路用导线的柔性及导电稳定性,将赛络纺技术与针织技术结合,制备了基于针织结构的柔性电路。通过探究不同纺纱参数及针织工艺的影响,对纱线强度、包覆性、柔性针织电路的电学与力学性能及导电稳定性进行了表征和分析。结果表明:以不锈钢丝为导电芯层、棉为绝缘外层制成的导电包芯纱,纱线强力与纱线细度呈正相关,强力相较于裸不锈钢丝可提升2倍,且编织性能优异;在针织电路中添加弹性锦纶/氨纶包覆纱以增强其在二维及三维平面的弹性回复性,证明所制备的针织电路均具有良好的导电稳定性;当三维曲面平均应变达到150%时,针织电路电阻变化率低于0.38%,且在20%应变下纵向循环拉伸5 000个周期,电阻变化率低于0.61%。通过导电包芯纱所制备的柔性针织电路可同时具备良好的拉伸回复性及导电稳定性,为全柔性智能可穿戴传感网络的建立提供了新思路。

仿猪笼草口缘结构功能针织物的设计与应用

俞旭良, 丛洪莲, 孙菲, 董智佳

纺织学报. 2023, (07): 72-78. doi:10.13475/j.fzxb.20211101201

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为实现水分在织物表面的快速传导以改善服装的热湿舒适性能,仿生猪笼草口缘区表面上的液体单方向连续搬运机制设计功能织物。通过对猪笼草口缘区的3层微沟槽结构进行研究,在双面圆机上采用单面平针组织与双罗纹组织设计与仿生结构形态一致的织物并建立等大的结构模型,通过将织物结构的测量参数导入ANSYS软件进行流体有限元分析,模拟汗液在织物表面的运动场景,同时对仿生结构织物进行芯吸高度、液态水分管理测试实验。结果表明:该模型可提升约43%的水流传递速度,实验结果与模拟效果较为相似,仿生结构织物具有优异的水分传递功能,可应用于导水鞋面等领域,为功能针织物的设计与开发提供一定参考。

棉纱布被保暖性能的影响因素

张露杨, 宋海波, 孟晶, 殷兰君, 卢业虎

纺织学报. 2023, (07): 79-85. doi:10.13475/j.fzxb.20220606401

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为提高人体睡眠热舒适性,改善睡眠质量,对不同参数的棉纱布被进行系统的保暖性能研究。借助出汗热平板纱布织物实验与出汗暖体假人被子实验,探究了棉纱布织物透气性、面密度、层数及水洗处理等因素对纱布被织物热阻的影响规律,并建立纱布被织物热阻与被子热阻的相关关系。结果表明:纱布被织物的热阻与其面密度呈明显的正相关线性关系,热阻与透气率相关性较低;棉被与纱布被的面密度相当的情况下,棉被的保暖性能更好,纱布被的透气性更好;纱布被织物的热阻与层数之间呈线性关系,层数越多热阻值越大;水洗处理后棉纱布被织物的热阻增加;纱布被织物热阻与纱布被子热阻呈显著的相关关系,当纱布被织物的总热阻较小(小于1.8 clo)时,二者近似呈线性关系。本文研究结果可为开发高质量棉纱布被提供参考。

基于非线性扩散和多特征融合的提花针织物疵点检测

史伟民, 简强, 李建强, 汝欣, 彭来湖

纺织学报. 2023, (07): 86-94. doi:10.13475/j.fzxb.20220406301

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为解决提花针织物的复杂纹理在疵点检测过程中易造成检测干扰和疵点误判的问题,提出一种基于非线性扩散和多特征融合的疵点检测方法。采用改进PM模型对提花针织物的花纹和强纹理边缘进行抑制,首先利用梯度差异将疵点图像分为纹理区域及疵点区域,然后结合各区域特点选择对应的扩散方程,依据梯度矩阵计算概率子集、相关准则来确定梯度阈值,实现分区域扩散。根据提花针织物的纹理分布特性,提取改进局部二值算法(LBP)、局部熵、局部相关性等表征参数,然后进行去邻域归一化和多特征融合进一步突出疵点区域,最后利用区域生长法定位分割出疵点形态。实验验证了本文预处理方法及疵点检测方法的有效性,通过与其它预处理算法和疵点检测算法进行对比,结果表明本文算法的检测效果最好,对正常织物图像的误检率为3.3%,对含疵点织物图像检测的准确率为98.6%。

基于改进Itti显著模型的织物疵点实时检测

闫本超, 潘如如, 周建, 王蕾, 王小虎

纺织学报. 2023, (07): 95-102. doi:10.13475/j.fzxb.20220308301

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为克服人工疵点检测存在精度差、效率低、易疲劳等问题,研发了基于改进Itti显著模型的织物疵点实时检测系统。首先设计了专用的织物传动和退绕系统,实现对布卷的精确传递,采用不同光源和多台工业相机拍摄实现织物的实时采集;然后通过基于改进的Itti显著性模型对图像进行快速检测,利用下采样构建图像金字塔,并对金字塔图像进行中央周边差操作,获得织物亮度特征;接着对各尺度金字塔图像进行不同方向Gabor滤波边缘检测获得织物方向特征,归一化亮度与方向特征获得织物疵点显著图;最后通过自定义阈值对显著图进行分割。实验结果表明:本文系统能有效检测出白坯布、牛仔布含有的油污、断经、破洞、纬缩等常见织物疵点,疵点检测正检率为93%,实时检测速度最高达48 m/min,能满足实时检测需求。

面向织物疵点检测的缺陷重构方法

付晗, 胡峰, 龚杰, 余联庆

纺织学报. 2023, (07): 103-109. doi:10.13475/j.fzxb.20220405401

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为解决复杂图案织物疵点检测精度不足的问题,通过将疵点视为对织物纹理的破坏,利用生成对抗神经网络对疵点图像进行重构,使其恢复成正常织物纹理的图像,然后将重构图像与缺陷图像进行求异计算,对求异结果进行图像分割,实现疵点检测目的。同时引入自注意力机制、L1损失函数和改进的结构损失函数用于改进生成对抗神经网络结构及其损失函数,用以分析并解决疵点图像重构精度差和网络处理图像细节能力的不足。最后采用本文方法与无监督缺陷检测算法(ReNet-D)和SDDM-PS 2种方法对5种不同复杂图案织物疵点进行实验对比,结果表明本文方法检测精度更高。

三维通孔结构三色三贾卡提花间隔鞋材的研发

孙园园, 张琦, 张燕婷, 左露娇, 丁宁宇

纺织学报. 2023, (07): 110-115. doi:10.13475/j.fzxb.20220406001

摘要 ( 242 )

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针对目前经编单/双贾卡提花间隔鞋材难以实现三维通孔结构与三色提花效应同材呈现的产品设计问题,通过分析传统双贾卡梳栉配置织造目标鞋材的工艺难点,提出将RDPJ7/2双针床经编机的前针床地梳升级为贾卡梳的三贾卡梳栉配置方案,研究了三维通孔结构与三色提花效应同材的三贾卡提花工艺,通过鞋材的贾卡组织设计、原料穿经设计及垫纱工艺设计,上机织造兼具三维通孔结构与三色提花效应的三贾卡提花间隔鞋材。研究结果表明:经编三色提花间隔鞋材的三维通孔结构可以通过三贾卡提花工艺实现,且三贾卡在提高经编鞋材结构立体化、花色多样化及花纹复杂化方面更具优势。

氧等离子体改性超高分子量聚乙烯纤维复合材料层间损伤声发射特征分析

陈露, 吴孟锦, 贾立霞, 阎若思

纺织学报. 2023, (07): 116-125. doi:10.13475/j.fzxb.20220301701

摘要 ( 109 )

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为研究氧等离子体改性超高分子量聚乙烯(UHMWPE)/乙烯基酯复合材料层间断裂韧性的损伤模式对其界面性能的影响,首先对不同密度UHMWPE织物进行氧等离子体改性,使用真空辅助树脂灌注成型工艺制备UHMWPE/乙烯基酯复合材料,结合声发射(AE)检测技术对复合材料的Ⅰ型层间断裂韧性(G_ⅠC)和Ⅱ型层间断裂韧性(G_ⅡC)进行测试,并对其损伤动态演变过程进行表征和定位。结果表明:界面性能是复合材料层间断裂韧性的主导因素,在G_ⅠC和G_ⅡC测试过程中,通过在UHMWPE/乙烯基酯复合材料层间预裂纹处产生应力集中,损伤机制表现为张开型和滑移型;低经密UHMWPE织物结构松散,具有良好的改性均匀度,经氧等离子体改性后其制备的复合材料的G_ⅠC和G_ⅡC分别提高约36.8%~80%、75%~1 120%,达到层间增韧效果,同时由于界面结合性能提高,不同损伤模式减少或消除;通过对声发射信号进行聚类分析可有效识别出复合材料基体开裂、纤维/基体脱黏和纤维断裂3种损伤模式及其特征频率范围。

基于DIGIMAT的碳纤维增强环氧树脂编织复合材料的力学性能

段成红, 吴港本, 罗翔鹏

纺织学报. 2023, (07): 126-131. doi:10.13475/j.fzxb.20220103101

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为准确预测不同编织工艺参数下编织复合材料的等效弹性性能,拓宽碳纤维增强环氧树脂编织复合材料的应用领域。建立了考虑随纤维路经产生扭结缺陷的二维三轴编织复合材料的代表性体积单元(RVE),并基于平均场均匀化方法,利用DIGIMAT预测复合材料的等效弹性模量,分析不同编织角对编织复合材料等效工程常数的影响规律;其次基于强度失效准则,预测编织复合材料在单轴拉伸加载情况下的力学性能;最后通过数值模拟获得编织复合材料RVE的应力与应变。结果表明:预测的编织参数对等效工程常数的影响规律与试验测量一致,获得的应力、应变可为进一步研究其损伤破坏行为提供参考。

玻璃纤维衬经衬纬纬编管状织物的制备及其拉伸性能

周濛濛, 蒋高明

纺织学报. 2023, (07): 132-140. doi:10.13475/j.fzxb.20220309801

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为获得结构稳定且紧密的玻璃纤维衬经衬纬纬编管状(WKBT)织物,探讨了机上及机下因地组织捆绑线圈织缩造成衬纱弯曲起拱的衬纱露丝问题。采用添纱工艺及扩布装置制备了4种地组织结构及捆绑纱种类不同的WKBT织物,并分析了其外观形貌、横纵密及拉伸性能。结果表明:添纱组织可改善脱圈后捆绑线圈周向的织缩,但衬纱起拱现象仍存在;扩布装置的应用解决了衬纱起拱的问题,结合添纱工艺可制备结构稳定且紧密的WKBT织物;4种WKBT织物经扩幅后衬纱仍具有较高的拉伸模量和衬纱强力利用率,证明本文方法在消除织缩的同时,可制备性能优异的WKBT织物。

拼混活性染料染色多组分定量分析方法

郭玉秋, 钟毅, 徐红, 毛志平

纺织学报. 2023, (07): 141-150. doi:10.13475/j.fzxb.20221100501

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将拉曼光谱技术与化学计量法(偏最小二乘法)结合,建立了一种简便、灵敏、精确的多组分定量分析方法,可对混合液体多组分同时进行定量分析,进而有效提高织物色光稳定性和产品质量。首先根据拉曼光谱特征峰与染料质量浓度之间的线性关系测定待测组分的检测极限,确定定量成分适用的质量浓度范围;然后构建多组分混合体系定量分析模型;最后通过检测双乙烯砜活性基结构的活性染料拼混染色在吸附过程中各组分质量浓度变化和纤维上染百分率,进一步评价染料的配伍性。结果表明:模型的拟合值与标准值之间的相关系数均大于0.99,内部交互验证均方根误差和预测均方根误差值均小于0.2,通过本文方法构建的多组分定量分析模型具有较高的准确性,且拼混的染料结构和质量比会影响单一组分的上染过程。

内交联型自消光水性聚氨酯树脂的制备及其性能

孙国强, 杨建军, 吴庆云, 吴明元, 张建安, 刘久逸

纺织学报. 2023, (07): 151-158. doi:10.13475/j.fzxb.20220600201

摘要 ( 157 )

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为获得自消光水性聚氨酯树脂,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚丙二醇(PPG)为单体,1,4-丁二醇(BDO)和2,2-二羟甲基丁酸(DMBA)为扩链剂,双季戊四醇(DPE)为交联剂,水合肼为后扩链剂,制备出一系列内交联型自消光水性聚氨酯乳液和胶膜。借助红外光谱仪对胶膜的化学结构进行表征,通过扫描电子显微镜观察胶膜的表面形貌,考察DPE和水合肼对胶膜表面光泽度的影响,并研究DPE的加入对乳液粒径、稳定性和胶膜力学性能、耐水性及热稳定性能的影响。结果表明:随着DPE和水合肼添加量的提高,胶膜的光泽度逐渐下降,当DPE质量分数为1.75%,水合肼摩尔分数为40%时,胶膜表面的60°光泽度达到4,符合自消光机制;此时乳液粒径达到1 192 nm,胶膜的吸水率由65.2%降低至7.1%,耐水性显著提高;拉伸强度由9.11 MPa提升至20.24 MPa,断裂伸长率由616%降低至420%,力学性能增强;胶膜质量损失10%时的温度由274.6 ℃提高至281.1 ℃,质量损失50%时的温度由334.9 ℃提高至342.9 ℃,热稳定性增强。

棉织物喷墨印花打印方式的调控及其应用

陈家辉, 梁跃耀, 陈妮, 房宽峻

纺织学报. 2023, (07): 159-166. doi:10.13475/j.fzxb.20220602301

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为减小由于墨水在织物上过度扩散而导致的图像还原性差的问题,提出一种聚集打印技术,利用图像处理软件将原本分散打印的点,按照一定规律聚集打印,实现图像高精度复制的效果。从网点面积扩大率、线条均匀性、网点传递特性、图像还原效果等方面进行分析与评价。结果表明:在网点面积扩大率方面,聚集打印可将点增益由36%减小至18%,有效减小墨水在织物上过度扩散;在线条均匀性方面,聚集打印可将线条粗细差距由30%减小至10%以下,极大地提高打印线条的均匀性;在网点传递特性方面,聚集打印极大地提高了网点传递的均匀性,增强了对光的吸收和反射,从而更好地还原不同的色阶;在图像还原效果方面,聚集打印不仅可减小网点搭界造成的灰度跃迁现象,还能降低打印过程的噪声,从而提高打印质量。

基于SiO₂微胶囊的多色谱温敏变色棉织物制备及其性能

谭家玲, 刘佳音, 于伟东, 殷允杰, 王潮霞

纺织学报. 2023, (07): 167-174. doi:10.13475/j.fzxb.20220307401

摘要 ( 151 )

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为解决温敏变色织物颜色变化范围较窄的问题,以正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,荧烷-二苯砜-脂肪醇为芯材,采用溶胶-凝胶法制备多种颜色的SiO₂壳温敏变色微胶囊,拼混后上染棉织物,得到随温度变化可产生连续色谱变色的棉织物。对微胶囊的微观形貌、热稳定性、变色时间、变色温度、颜色变化等性能进行研究。结果表明:微胶囊大小分散均匀,热稳定性良好,热降解温度高于200 ℃,加热-冷却循环50次后,K/S值变化仅为0.01,且棉织物热响应颜色变化仍明显;不同变色温度的红、黄、蓝3种微胶囊复配整理到棉织物上后,得到的多色谱温敏变色棉织物可实现阶梯变色,变色性能良好且变色效果明显。

制浆用废旧棉织物的脱色性能及其机制

王伟, 吴嘉欣, 张晓云, 张传杰, 宫兆庆

纺织学报. 2023, (07): 175-183. doi:10.13475/j.fzxb.20220202401

摘要 ( 128 )

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针对废旧棉织物制备棉浆粕中存在的能耗高和纤维素降解严重等问题,急需开发温和脱色技术实现清洁制浆。采用氢氧化钠-保险粉体系进行废旧棉织物的脱色处理,研究脱色过程中各因素的作用,以及脱色处理对棉织物结构与性能的影响,探究温和脱色机制。结果表明:氢氧化钠可以提升保险粉的稳定性,同时促进棉织物上的染料发生水解扩散到脱色液中;保险粉通过还原作用破坏织物上以及脱色液中染料的发色团,提升染料水解反应程度;在氢氧化钠和保险粉的协效作用下,脱色后棉织物上无染料残留,明度值从16.52提升至70.00以上;脱色处理过程中棉织物的化学结构和结晶结构几乎不受影响,纤维素分子质量及其分布变化不大,脱色棉织物断裂强力保留率在98%以上,不影响后续制浆使用。

中国东部地区中老年女性体型特征与分类

刘咏梅, 刘思忆, 于晓坤, 薛惠心, 张向辉

纺织学报. 2023, (07): 184-191. doi:10.13475/j.fzxb.20220504501

摘要 ( 242 )

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当今中国人口老龄化程度日益严峻,中老年人群规模逐渐扩大,与之相关的服装市场也进一步扩大,中老年人群对服装的舒适性和美观性提出了更高的要求。中老年女性相对于青年女性体型,在胸部、腰部、腹部和背部形态等方面存在显著差异,现行国家标准号型规格不能满足中老年人群要求。为此,选取207名中国东部地区50~65岁的中老年女性作为研究样本,采用马丁测量法采集了20项人体尺寸数据,参照国家标准并运用数理统计法得出中老年女性标准体,通过因子分析和相关性分析得到影响中老年女性体型的特征变量,最后通过快速聚类分析法对其体型进行分类。研究结果表明:国家标准号型对中老年女性体型的覆盖率较低;围度因子是影响样本体型差异的主要因素,前后腰节差是影响人体躯干形态的特征变量,身腰比、胸腰差、臀腰差是影响人体高瘦、丰满指数的特征变量;以前后腰节差为基准进行聚类,将中老年女性人体体型分为挺胸体、正常体、微驼背体和驼背体;以腰围、身腰比、胸腰差、臀腰差为基准进行聚类,将中老年女性人体体型分为小X型、H型、小A型和A型,得出各体型聚类指标的取值范围。

基于注意力机制和视觉转换器的三维虚拟试衣网络

袁甜甜, 王鑫, 罗炜豪, 梅琛楠, 韦京艳, 钟跃崎

纺织学报. 2023, (07): 192-198. doi:10.13475/j.fzxb.20220508401

摘要 ( 248 )

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针对三维虚拟试衣网络中易出现的三维人体模型边缘模糊,服装变形严重且存在伪影等问题,设计了三阶段深度神经网络,在第1阶段引入卷积注意力机制,第2阶段采用Resnet和视觉转换器结构结合的编码器-解码器结构,第3阶段通过融合服装变形信息和深度估计信息实现三维虚拟试衣。定量实验结果表明:图像质量评价指标结构相似度提升了0.015 7,峰值信噪比提升了0.113 2;人体模型的深度估计值的绝对相对误差降低了0.037,平方相对误差降低了0.014。定性实验结果表明:卷积注意力机制能够引导网络关注图像细节,保留复杂纹理,约束服装的过度形变,并且有效处理三维人体模型黏连问题。定量和定性分析结果均可表明,该方法能够更加精准地实现预测三维虚拟试衣结果。

复合材料编织-缠绕-拉挤系统建模及其控制策略

杨金, 李麒阳, 季霞, 孙以泽

纺织学报. 2023, (07): 199-206. doi:10.13475/j.fzxb.20220500101

摘要 ( 159 )

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为解决纤维增强复合材料型材、管件类生产过程中编织机多电动机负载不均,以及编织转速、缠绕转速和牵引速度难以协同工作等问题,提出基于模型预测控制的动态均载控制方法,应用于编织机电动机组,建立编织-缠绕-拉挤一体化数学模型,采用比例协同偏差耦合控制策略保证编织-缠绕-拉挤系统的协同工作精度,并对其进行Simulink仿真与现场实验。实验结果表明:动态均载控制能使编织机电动机组在满足转速的前提下,输出转矩偏差控制在0.2 N·m以内;比例协同偏差耦合控制策略使互相独立的编织机、缠绕机和牵引装置在0.08 s内达到协同要求,提高了编织角的稳定性和复合材料制品的综合性能。

类回转预制体针刺机器人系统设计

李皎, 陈利, 姚天磊, 陈小明

纺织学报. 2023, (07): 207-213. doi:10.13475/j.fzxb.20220502201

摘要 ( 165 )

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类回转复合材料预制体外形结构复杂,目前的4轴针刺系统和6关节机器人针刺成型系统难以满足其成型织造要求,提出一种基于机器人平台的7轴联动针刺成型系统,用于类回转预制体的针刺成型。开展了7轴针刺成型系统的机械结构设计、控制系统设计,以及针刺轨迹规划方法研究,并通过运动仿真和实验验证系统的可行性。结果表明:针刺实验轨迹和理论设计轨迹高度一致,针迹均匀,预制体表面平整,7轴联动针刺成型系统成功实现了类回转预制体的高质量针刺成型;采用Powershape和Powermill软件成功实现了连续轨迹线设计和针刺机器人6轴程序输出;自主开发的6轴程序转换成7轴程序的算法是可靠的,基于Python和QT Designer开发的7轴针刺机器人程序后处理软件成功实现了7轴针刺机器人可执行程序的高精确输出。本文系统可用于高速飞行器天线罩、舱段等复合材料预制体的高质量针刺成型。

导电纱线制备方法与应用的研究进展

李龙, 张弦, 吴磊

纺织学报. 2023, (07): 214-221. doi:10.13475/j.fzxb.20211105002

摘要 ( 313 )

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为进一步研究用于柔性智能可穿戴装置的低电阻、多功能、耐用时间长、安全性能好的导电纱线材料,以纱线为研究对象,综述了近年来利用纺纱技术、涂覆技术、涂覆与纺纱相结合技术、静电纺丝辅助技术等制备导电纱线材料的方法,分析了相关制备方法的优点与存在的不足,阐述了导电纱线材料在电磁防护、传感器件、储能器件、信号传输、电加热等柔性智能可穿戴器件中的应用。最后,结合导电纱线加工简便、量产化以及生命周期中的性能稳定性与环境安全性,提出了在不同应用领域导电纱线材料主要性能的改进方向,并展望了导电纱线材料未来的研究与发展趋势。

纺织品中酚类化合物的法规标准及分析技术研究进展

罗忻, 丁友超, 叶曦雯, 李晓瞳, 高永刚, 牛增元

纺织学报. 2023, (07): 222-231. doi:10.13475/j.fzxb.20220601702

摘要 ( 147 )

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纺织品在生产加工过程中会使用或接触到各种染化料助剂,并有可能残留在最终产品中,造成潜在的环境与健康危害;同时,纺织品服装的安全环保性越来越受到重视,绿色、生态纺织品的概念逐渐深入人心。为此,以酚类化合物这一大类典型环境污染物为研究对象,概述了目前国内外纺织品法规/标准的限制和要求情况,特别讨论了法规标准中烷基酚的复杂信息。同时,从样品前处理及分析测试方法2个方面,综述了纺织品中含氯苯酚、烷基酚、双酚类等酚类化合物的检测技术和检测标准进展。最后,对该领域存在的问题和研究趋势进行了初步的小结和展望,指出开发多类别残留物筛查检测技术、实施纺织品全链条化学污染物高效识别、开展与消费者安全直接相关的暴露风险评价等未来发展方向,旨在为纺织品化学安全检测和质量控制提供有益的技术参考。

废旧纺织服装回收与再利用研究进展

沈娅, 陈涛, 张立杰

纺织学报. 2023, (07): 232-239. doi:10.13475/j.fzxb.20220306202

摘要 ( 271 )

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为促进废旧纺织服装资源高值化循环利用,从废旧纺织服装回收与再利用国内外现状、技术手段以及市场体系3个方面,分析我国废旧纺织服装回收与再利用现存问题,归纳废旧纺织服装回收与再利用常见技术,评述废旧纺织服装回收与再利用循环产业链与组织模式,基于循环经济减量化、再利用、再循环、再制造(简称4R)原则,总结我国废旧纺织服装回收与再利用体系研究进展。认为我国废旧纺织服装回收与再利用未来发展应为4大方向:二手纺织服装市场深耕细作、回收再利用环节标准化、核心技术升级和资源循环利用意识提升。同时,提出各方协作、因地施政、重视科研等总体建议,以期为纺织服装行业实现高效生态经济提供参考。

重塑·归

尹东森, 郇佳慧, 彭梅

纺织学报. 2023, (07): 240-240.

摘要 ( 128 )

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本系列作品设计灵感来源于十二生肖中的卯兔。《说文解字注》中认为“卯为春门，万物已出”。兔在古代被认为是一种瑞兽，吉祥满意，幸福美好，所以卯兔象征着幸福与活力，经过不断的发展演变，成为了一种文化符号，流传至今。本设计将这一属相文化融入服装之中，探寻设计的时代感，结合休闲款式与属相元素进行创作设计，展现出现代服饰的时尚之美。配色上以蓝色调为主，辅之以黑白色，沉稳大气，经典靓丽。工艺上采用拔染的手法，将图案融入其中。面料则选用牛仔面料，怀旧朴素，随性自由。用做旧的牛仔表征循环利用、改造创新，在传承传统文化的过程中追求旧衣之下的新时尚。

至须弥

许靖熙, 吴济池, 木斯

纺织学报. 2023, (07): 241-241.

摘要 ( 115 )

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本系列设计作品灵感源自苏轼的《行香子·过七里濑》中“远山长，云山乱，晓山青”。诗句描绘的远山连绵、薄雾晨曦体现着诗人对山景、自然、生态的审美感悟。如今生态美已成为服装艺术重要的探索方向。此系列服装作品基于生态理念，融合中国传统元素，以服装的形式表现山间从黄昏时分到薄雾清晨的景色变化。创作通过一系列实验，选用环保可降解材料吉利丁、琼脂、甘油制作胶体溶液，加入颜料调和色彩，运用中国山水画技法于绡上绘制。溶液的自然流动性使色彩相互碰撞与融合，营造出偶然的灵动与朦胧之感。作品结合平面绘制与立体剪裁，呈现出刚柔相济、虚实相宜、至刚至柔的东方审美意趣。

融合

徐菲

纺织学报. 2023, (07): 242-242.

摘要 ( 80 )

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本作品设计灵感来源于鄂温克族传统民间歌曲《母鹿之歌》，鄂温克族民歌是第二批国家级非物质文化遗产代表性项目，充分体现了鄂温克人对自然、对生命的理解和尊重，其中凝聚着古老狩猎民族的诚信观念、善良品行和生存智慧。服装基本款式来源于鄂温克通古斯部落，整体色彩取自鄂温克传统鹿皮原色，搭配创新银质配饰，配饰纹样细节和服装相对应，表现出鄂温克民族独有的热烈自然的审美观。

超以象外·未来世界

贺晨亮, 史梓奇

纺织学报. 2023, (07): 243-243.

摘要 ( 97 )

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本设计作品将未来主义风格应用到现代女装设计当中，旨在探索未来女装的各种可能性。设计者通过讲故事的方式赋予每套服装以不同角色，让每一-套服装都具有其独特性，但又保证整体的统一性与连贯性。系列服装廓形以O型为主，体现创新性与包容性;面料采用具有一定反光性的防水聚氨酯(PU)深灰色面料，在表达未来感的同时，又意在呼吁保护环境，保护自然生物;制作工艺上选用绗缝、拼接、压褶、抽褶、搭叠、镶嵌等手法，在保障实用性的同时，又丰富其装饰效果。

谜

李璐如, 涂雨潇, 李正

纺织学报. 2023, (07): 244-244.

摘要 ( 58 )

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本系列作品以中式建筑元素为设计主题，突破传统的礼服风格。在服装造型.上运用中式建筑飞檐、拱等元素，打造服装轮廓线条清晰的服装结构。在纹样上运用简约的螺旋纹装饰礼服，在色彩上以黑色为主，红色为点缀，增添礼服的视觉神秘。面料选用厚重硬挺的皮革与轻薄半透的欧根纱相结合，力量中不失柔美。服装整体设计在传承中国传统文化的同时，开拓了礼服的新廓形和表现形式。

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