纺织学报

聚偏氟乙烯-聚丙烯腈/SiO₂单向导湿纤维膜的制备及其性能

雷福旺, 冯其, 侯奥菡, 赵振鸿, 谭佳兆, 赵景, 王先锋

纺织学报. 2024, (12): 1-8. doi:10.13475/j.fzxb.20231101701

摘要 ( 200 )

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针对当前导湿材料的导湿性能差、穿着不舒适等问题,分别以聚偏氟乙烯(PVDF)和聚丙烯腈(PAN)/SiO₂为原料,通过静电纺丝制备疏水层和具有取向结构的亲水层,并探究 PVDF 层厚度对复合纤维膜的孔径、单向导湿指数、透湿透气性能和力学性能的影响。结果表明:随着 PVDF 层纺丝时间的增加,双层纤维膜的孔径逐渐减小,当 PVDF 层的纺丝时间为3 h时,所制备的复合纤维膜的透湿率为8.7 kg/(m²·d),透气率为196.5 mm/s,拉伸断裂强度为1.4 MPa;此外,由于亲水层 PAN/SiO₂ 纤维高度取向,加快了水分在该层的扩散和蒸发,双层膜可在2 s内由内向外单向传输液体,单向导湿指数高达1 778.2%,具有良好的液体单向传导性能。

光致变色聚乳酸/聚3-羟基丁酸酯共混纤维的纺制及其结构与性能

欧宗权, 于金超, 潘志娟

纺织学报. 2024, (12): 9-17. doi:10.13475/j.fzxb.20230905101

摘要 ( 141 )

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为开发一种具有良好力学性能和变色效果的生物基光致变色合成纤维,以聚乳酸(PLA)为纤维基体,聚3-羟基丁酸酯(PHB)为改性高分子材料,光致变色微胶囊(PCMs)为光敏指示剂,制备了光致变色PLA/PHB共混物,并系统研究了共混物的流变性能,确定了适纺的组分比;通过熔体纺丝制备了光致变色PLA/PHB共混纤维,重点分析牵伸工艺对纤维结构与性能的影响。结果表明:可连续稳定熔体纺丝的光致变色PLA/PHB共混物中,PHB的最高质量分数为20%;光致变色PLA/PHB共混纤维具有良好的力学性能,断裂强度为3.09~3.79 cN/dtex,断裂伸长率为21.78%~29.13%,初始模量为14.29~24.62 cN/dtex;随着牵伸温度的提高,纤维断裂强度保持不变,晶粒尺寸减小,初始模量下降,断裂伸长率呈现上升趋势;随着牵伸倍数的增大,纤维的结晶度和晶粒尺寸均增大,断裂强度和初始模量均提高,但断裂伸长率有所下降。该光致变色PLA/PHB共混纤维具有灵敏的光响应效果,良好的光致变色稳定性以及回复性。

智能相变调温聚乳酸纤维膜的制备及其性能

刘霞, 吴改红, 闫子豪, 王彩柳

纺织学报. 2024, (12): 18-24. doi:10.13475/j.fzxb.20230905301

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为开发具有调温功能的可生物降解纤维膜,以聚乳酸(PLA)作为支撑载体,十二水磷酸氢二钠(DHPD)作为相变调温材料,利用单轴静电纺丝法制备了具有热调节功能的调温纤维膜。借助扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、热红外成像仪、水接触角测量仪对PLA与DHPD质量比不同制备的调温纤维膜的形貌结构、热储能性能、热调节性能、可重复循环性能以及吸水性能进行了表征与分析。结果表明:当PLA与DHPD质量比为40∶4时,调温纤维膜表面光滑,纤维平均直径为342 nm;在42.45 ℃时,调温纤维膜的熔融焓值为1.96 J/g,具有吸热的能力;在对调温纤维膜加热的80 s内,最终温度上升了3.7 ℃;除此之外,调温纤维膜具有良好的热循环使用性能且水接触角可达到110°。该调温纤维膜在绿色环保的智能纺织品中具有潜在的应用价值。

静电纺纳米纤维纱线及其对细胞迁移和血管化的调控

王雅文, 刘娜, 王元非, 吴桐

纺织学报. 2024, (12): 25-32. doi:10.13475/j.fzxb.20230904201

摘要 ( 139 )

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为探究纳米纤维纱线网格支架培养脂肪干细胞收集的条件培养基对创面修复过程中成纤维细胞和内皮细胞迁移以及血管化的调控作用,通过静电纺丝技术和光焊技术制备了大、中、小3种不同尺寸的纳米纤维纱线网格支架,并将其与脂肪干细胞共培养提取条件培养基,用于培养内皮细胞和成纤维细胞。使用扫描电子显微镜、数码相机和红外热像仪观察网格支架的微观、宏观结构和焊接温度,并通过细胞迁移实验和体外成血管实验评价3种条件培养基对细胞行为的调控作用。结果表明:制备的3种纳米纤维纱线网格支架微观形貌一致,纳米纤维纱线直径为(257.69 ± 36.87) μm,焊接温度为(39.83 ± 3.07) ℃;通过支架提取的条件培养基可促进成纤维细胞和内皮细胞的迁移及血管化,其中通过小网格支架提取的条件培养基对细胞迁移的促进效果更为明显,通过小网格和中网格支架提取的条件培养基对血管化的促进效果更明显。

取向增强抗CO₂腐蚀纤维薄膜的制备及其性能

卢海龙, 于影, 左雨欣, 王浩然, 陈洪立, 汝欣

纺织学报. 2024, (12): 33-40. doi:10.13475/j.fzxb.20231003001

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针对柔性金属空气电池阴极腐蚀问题,采用静电纺丝技术在不同滚筒转速条件下制备了4组聚乙烯亚胺(PEI)/聚丙烯腈(PAN)复合纤维薄膜。采用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、比表面积和孔径分析仪、同步热分析仪和柔性电子器件综合测试平台等对复合纤维薄膜的物理特性、CO₂吸附性能及力学性能进行表征。结果表明:静电纺丝制备的PEI/PAN复合纤维薄膜的纤维表面较粗糙,存在沟壑、褶皱和微孔等形貌结构;当接收滚筒转速在1 500 r/min时,PEI/PAN复合纤维薄膜中纤维排列较规整,结晶度高,取向性显著;相比接收滚筒转速为500 r/min时制备的随机取向的纤维薄膜,接收滚筒转速为1 500 r/m时制备的高取向纤维薄膜的比表面积增大了82.29%,CO₂吸附性能提升了62.06%,纵向拉伸断裂强度增强了178.57%。本研究通过取向增强获得了兼具抗CO₂腐蚀性能和优异力学性能的静电纺丝柔性金属空气电池阴极隔膜,为柔性金属空气电池阴极抗CO₂腐蚀薄膜的制备工艺方法提供参考。

高收缩聚酯/聚酰胺6中空橘瓣型纺黏针刺非织造布的制备及其性能

许秋歌, 郭寻, 朵永超, 吴若楠, 钱晓明, 宋兵, 符浩, 赵宝宝

纺织学报. 2024, (12): 41-49. doi:10.13475/j.fzxb.20230800601

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为解决高收缩聚酯(HSPET)/聚酰胺6(PA6)中空橘瓣型双组分纺黏长丝铺网针刺后存在纤维开纤裂离效果差的问题,对HSPET/PA6针刺布采用干热处理、水热处理、超声波处理和转鼓机洗处理4种物理开纤方式进行分析,并研究了转鼓机洗处理温度和时间对HSPET/PA6针刺布性能的影响。结果表明:HSPET/PA6针刺布的开纤率为18.9%,干热处理后的HSPET/PA6针刺布开纤率并未改变;经水热处理、超声波处理及转鼓机洗处理后的HSPET/PA6针刺布开纤率分别为24.0%、32.6%、75.5%,转鼓机洗能有效提高HSPET/PA6针刺布的开纤率;在最佳转鼓机洗处理温度60 ℃下,随着转鼓机洗处理时间的延长,开纤率逐渐提高,HSPET/PA6针刺布的柔软度及力学性能随着开纤率的提高逐渐得到改善,而HSPET/PA6针刺布的透气透湿性能逐渐下降。

基于焦点像素的纤维成分检测多焦面融合成像

杨宁, 杨志军, 王沛森, 周全, 孙晗

纺织学报. 2024, (12): 50-57. doi:10.13475/j.fzxb.20231002501

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针对纤维成分显微检测中,单幅成像时视野中重叠纤维失焦模糊的问题,建立基于焦点像素的纤维多焦面融合算法。通过显微检测平台采集Z轴不同聚焦平面处的重叠纤维序列图像,并确定2幅局部最清晰源图像,之后对源图像使用多尺度修正拉普拉斯算子计算得到焦点像素,生成初始决策图;通过切片计算生成中间决策图;使用引导滤波器得到最终决策图,再采用近邻距离滤波器分解源图像得到高通和低通图像,最终加权得到融合图像;最后与多模态融合算法、3层分解稀疏融合去噪算法和非下采样连续变换算法进行主客观评估标准相比。结果表明:该融合算法得到的全局纤维边缘信息保留度更好,图像互信息较高且峰值信噪比大。该融合算法处理后的纤维图像达到全局纹理清晰聚焦的效果,能够有效改善局部纤维模糊问题。

环锭纺棉/涤短纤皮芯纱的皮芯层捻度分布

江文杰, 郭明瑞, 高卫东

纺织学报. 2024, (12): 58-66. doi:10.13475/j.fzxb.20230705801

摘要 ( 89 )

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为发挥两组分短纤维复合结构纱的性能优势,开发了一种基于环锭细纱机的新型短纤皮芯纱纺制方法。该方法的核心在于采用同轴异径前罗拉替换传统前罗拉,从而实现在环锭细纱机上一步法纺制短纤皮芯纱。通过理论分析根据纺纱三角区几何形状,计算出皮芯纱的皮层捻度。同时,通过长丝模拟示踪法和图像技术,测量了皮芯纱的皮层和芯层捻度,并分别构建了皮层和芯层捻度与设定捻度的关系模型。此外,还研究了皮芯比例和捻度对纱线性能的影响。结果表明:芯层捻度与细纱机设定捻度呈线性正相关;皮层捻度与设定捻度呈二次函数关系,同时皮层捻度的改变会影响纱线紧密度;在相同捻度下,棉/涤短纤皮芯纱的强伸性优于纯棉环锭纱,且皮芯纱的断裂强度和断裂伸长率随着捻度和芯纤维占比的增加而增加;增加捻度和芯纤维占比有利于皮芯纱条干的改善;皮芯纱的有害毛羽随着捻度的增加而减少。

喂入提前量对棉/羊毛段彩纱结构及性能的影响

史晶晶, 杨恩龙

纺织学报. 2024, (12): 67-73. doi:10.13475/j.fzxb.20231102301

摘要 ( 90 )

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针对前罗拉钳口处须条断开后回缩产生的不匀,提出段彩纱纺制时2组须条交替提前喂入原理。采用棉/羊毛双皮圈2组须条间断或连续喂入的方法制得棉/羊毛段彩纱及AB纱,并对成纱结构及性能进行分析。结果表明:棉/羊毛段彩纱有棉和羊毛的纯色纱段,也有棉和羊毛混色纱段;喂入提前量增加了混色段长度,但制得段彩纱的混色段长度仍在同轴后罗拉段彩纱的17%以内;随着喂入提前量的增加,棉/羊毛段彩纱条干均匀度、断裂强度和有害毛羽先改善后恶化;喂入提前量为0.3 mm时,棉/羊毛段彩纱的断裂强度是未提前喂入的1.38倍,达到棉/羊毛(30/70)AB纱断裂强度的96%;合适的喂入提前量可制得混色段短且强度高的棉/羊毛段彩纱,在花式纱线领域具有潜在的应用价值。

基于示踪纤维法测试的化纤条内纤维弯钩

章红豆, 陈芳, 楚祥婷, 陆惠文, 刘新金, 苏旭中

纺织学报. 2024, (12): 74-79. doi:10.13475/j.fzxb.20230803701

摘要 ( 90 )

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为了提高纱线和纺织品质量,以纤维素粘胶纤维与合成纤维涤纶为例,采用示踪纤维法对相应的生条、头并条、末并条内的纤维弯钩进行测试,并综合对比分析。首先制作荧光纤维,并将荧光纤维与原料混合后制条,然后对弯钩纤维的各种具体形态进行定义,观测条子内各种纤维的状态,并根据所给出的弯钩纤维的定义得到各种状态的弯钩纤维占比。本实验通过对各种形态弯钩纤维的细致定义,得到各种形态纤维的占比情况,为以后定量分析弯钩纤维提供了原始数据,另外通过对实验结果和原理的分析,也间接验证了此方法的有效性和准确性。

基于聚氨酯/炭黑/锦纶导电纱线的织物应变传感器制备及其性能

阳腾, 孙志慧, 伍思钰, 于晖, 王飞

纺织学报. 2024, (12): 80-88. doi:10.13475/j.fzxb.20230905001

摘要 ( 108 )

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镀银锦纶纱线制备的织物应变传感器存在镀层氧化腐蚀的问题,影响测量精度,严重时可致传感器失效。为改善织物应变传感器的环境稳定性,基于同轴湿法纺丝技术制备以锦纶(PA)纱线为芯层,聚氨酯(TPU)和炭黑(CB)复合材料为皮层的芯鞘结构的TPU/CB/PA导电纱线,然后将其作为嵌花部分与成品氨纶纱线共同编织成针织物应变传感器,该传感器样品采用平针、1×1罗纹、双罗纹、双反面4种针织组织编织。同时探究了组织结构、导电嵌花图案类型以及导电部分嵌花密度对传感器性能的影响。结果表明:平针组织和1×1罗纹组织的传感器样品采用间隔导电电路制备方式在30%~45%的应变传感范围内可有效提升传感器的信号稳定性,疲劳寿命至少为500次;织物密度减小可扩大传感器的有效应变传感范围(20%~50%)。此传感器能够初步实现对不同呼吸深度的监测以及关节运动幅度的监测。

聚吡咯基可拉伸导电心肌补片的制备及其电传导性能

李沂蒙, 单梦琪, 李雯昕, 周奉凯, 毛吉富, 王富军, 王璐

纺织学报. 2024, (12): 89-97. doi:10.13475/j.fzxb.20230904101

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针对现有导电纤维基心肌补片难以拉伸及其在心脏跳动下电传导失效的问题,通过整合经编成形技术和原位聚合方法,制备了具有不同经编结构的聚吡咯涂层聚丙烯(PP/PPy)导电心肌补片,对补片的微观形貌、化学结构、力学性能、电学性能及其稳定性能、生物学性能等进行研究。结果表明:与变化经平垫纱结构的PP/PPy补片相比,闭口经平结构和衬纬编链结构的PP/PPy补片在拉伸过程中能够通过结构变形实现可拉伸性能;衬纬编链结构的PP/PPy补片展现出与天然心肌组织相似的各向异性导电性能(~10^-3 S/cm,各向异性比为2.1),并在心脏跳动应变(20%)下表现出稳定的电传导性能(相对电阻变化<0.2);细胞实验证明,PP/PPy补片具有良好的生物相容性。衬纬编链结构的经编心肌补片提供了一种纺织成形的可拉伸结构设计,为各向异性导电补片简便成形提供了新思路。

变厚度头锥体织物的工艺设计与验证

郭琦, 吴宁, 孟影, 安达, 黄建龙, 陈利

纺织学报. 2024, (12): 98-108. doi:10.13475/j.fzxb.20231102401

摘要 ( 86 )

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为实现天线罩用三维立体织物的近净成形,以头锥体立体特征为依据,角联锁结构为织物基础组织,提出了基于椭圆形纱线截面假设的变厚度层数计算模型和变截面经纱加列模型,并由此建立了织物纤维体积分数的预测模型,完成了头锥体结构织物顶部到薄壁均匀过渡的工艺设计与实验验证。研究结果表明,层数计算模型和经纱加列模型分别实现了织物厚度和织物截面的连续变化,其试织织物的三坐标扫描图与所设计头锥体三维模型相似度达97.36%,纤维体积分数与预测值误差为1.84%,验证了变厚度头锥体织物结构设计方案的可行性,并且织造过程中使用沿纬斜方向线密度梯度变化的经纬纱线有利于减小织物内层接线处的摩擦,提高预制体性能。

剪切变形对各向异性织物主渗透率及浸润特性的影响

王珏, 晏石林, 李永静, 何龙飞, 谢翔宇, 孟晓旭

纺织学报. 2024, (12): 109-117. doi:10.13475/j.fzxb.20231200801

摘要 ( 84 )

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树脂传递模塑成型工艺(RTM)中剪切变形会导致织物预成型体几何形式发生改变,为研究剪切变形对织物预成型体的体积分数、渗透率及填充浸润的影响,针对低黏度液体设计并建立了恒流条件下径向流动实验测量系统,考察了一般各向异性织物发生剪切变形后主渗透率、主渗透率方向、各向异性度及浸润特性的影响规律。结果表明:恒定流量下,随着剪切角的增加,主渗透率值逐渐减小,织物的渗透率各向异性度逐渐增加,主渗透率方向与x轴夹角逐渐减小;不同剪切角度对入口压力及填充浸润时间具有一定影响,剪切角越大,填充浸润时入口压力越大,织物完全浸润所需的时间越长;数值模拟可准确预测充模过程中的浸润特性。

等离子体协同过氧化氢活化体系对纯棉水刺非织造布的练漂处理

肖鑫, 李伟, 卢润, 姜会钰, 李青

纺织学报. 2024, (12): 118-127. doi:10.13475/j.fzxb.20240201901

摘要 ( 83 )

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针对纯棉水刺非织造布练漂温度高、碱性强、纤维损伤严重等问题,先对其进行等离子体处理,再构建过氧化氢/五乙酰葡萄糖(H₂O₂/PAG)体系进行练漂处理。对处理前后样品的表面元素组成、微观形貌和结晶结构进行表征,探究等离子体的助漂机制。通过单因素实验分析了等离子体处理时间、H₂O₂和PAG浓度、NaHCO₃浓度、练漂温度和时间对非织造布白度的影响,优化了处理工艺。结果表明:与NaOH/H₂O₂体系练漂效果相近时,H₂O₂/PAG体系能将处理温度降低20 ℃,pH值维持在5~7,在此基础上引入等离子体可进一步将H₂O₂浓度降低50%,或将练漂时间缩短一半;等离子体通过刻蚀纤维表面,增加含氧基团与无定形区比例,使漂液更易渗透纤维,从而提高练漂效率。优化工艺为:等离子体处理时间5 min,漂液中含30 mmol/L H₂O₂,7.5 mmol/L PAG,30 mmol/L NaHCO₃,在70 ℃处理30 min。此工艺条件下处理的样品白度可提升23.8%,水滴铺展时间小于1 s,该效果超过了H₂O₂/PAG体系与H₂O₂/NaOH体系的练漂效果。

基于还原-氧化体系的活性染料染色棉织物剥色

武浩, 周嫦娥, 高振清, 冯嘉禾

纺织学报. 2024, (12): 128-136. doi:10.13475/j.fzxb.20231202601

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为解决传统剥色工艺复杂、剥色时间长、剥色过程能耗大等问题,设计并采用二氧化硫脲与过硫酸钠联合组成的还原-氧化剥色体系对活性蓝KN-R染色棉织物进行剥色,分析了剥色液中剥色剂质量浓度、碱剂质量浓度、剥色时间以及温度对剥色效果和棉织物强力的影响,探究了剥色剂对染色棉织物进行剥色的剥色机制。得到的二氧化硫脲体系最佳剥色工艺条件为:二氧化硫脲质量浓度2 g/L,氢氧化钠质量浓度6 g/L,剥色时间20 min,剥色温度60 ℃。过硫酸钠体系最佳剥色工艺条件为:过硫酸钠质量浓度6 g/L,氢氧化钠浓度质量4 g/L,剥色时间20 min,剥色温度60 ℃。在最佳剥色工艺条件下对活性蓝KN-R染色棉织物剥色率达到96.05%,强力保留率也维持在90%以上。相比于传统剥色工艺,二氧化硫脲-过硫酸钠剥色体系对染色棉织物进行剥色的剥色率较高,织物强力损伤较小,所需剥色剂用量少,剥色时间短,剥色温度低,是一种高效、节能的剥色方法。

二醋酯纤维织物分散染料免蒸洗数码印花工艺

关芳兰, 王建明, 陈嘉滢, 李淑敏

纺织学报. 2024, (12): 137-143. doi:10.13475/j.fzxb

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针对二醋酯纤维织物数码印花采用常压高温汽蒸固色工艺,存在汽蒸时间长,耗能、耗水,且对织物造成损伤的问题,提出采用焙烘固色替代汽蒸固色对二醋酯纤维织物进行免蒸洗直喷式数码印花。采用3种印花增稠剂对二醋酯纤维织物进行预处理,喷墨打印后在不同温度和时间下焙烘固色完成印花。测试了预处理后二醋酯纤维织物的表面接触角、印花织物表观得色量(K/S值);探讨了焙烘温度和预处理助剂用量对分散染料在二醋酯纤维内扩散的影响,并对焙烘固色工艺条件下的数码印花过程进行了色彩管理,测试了印花产品的色牢度。结果表明:采用2.0%增稠剂KF-388对二醋酯纤维织物进行预处理,在200 ℃焙烘60 s可实现二醋酯纤维织物的免蒸洗数码印花;经色彩管理后,二醋酯纤维织物焙烘固色后的印花得色量可达到并超过汽蒸工艺印花产品;印花织物的耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度均可达到4级,印制过程无需蒸化和水洗。

镍/铜/镍-碳纳米管复合纱线的制备及其性能

赵方, 邵光伟, 邵慧奇, 毕思伊, 李明昊, 海文清, 张鑫, 姜子洋, 蒋金华, 陈南梁

纺织学报. 2024, (12): 144-151. doi:10.13475/j.fzxb.20231103601

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为制备轻质高强高电导率材料,以碳纳米管(CNT)纱线为原料,通过化学沉积和电沉积技术制备了镍/铜/镍-碳纳米管(Ni/Cu/Ni-CNT)复合纱线,确定最优电沉积铜工艺,并系统分析复合纱线的形貌、力学性能及电学性能,通过模拟织针编织过程,对比复合纱线摩擦前后的性能,研究了镍界面层对复合纱线结构和性能的影响。结果表明:最优工艺制得的Ni/Cu/Ni-CNT复合纱线表面均匀细致、性能优异;与原始CNT纱线相比,在断裂强度基本保持不变(90%)的情况下,复合材料电导率提高了44倍;镍界面层能够有效增强Cu镀层的结合牢度,Ni/Cu/Ni-CNT复合纱线在100次模拟编织后仅有微米级裂痕,断裂强度和电导率分别保持91%和62%。

单宁酸基阻燃多功能涂层及表面整理Lyocell织物

黄田田, 宋媛珠, 赵斌

纺织学报. 2024, (12): 152-158. doi:10.13475/j.fzxb.20231007801

摘要 ( 83 )

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为提高Lyocell织物的功能性,基于氢键作用在Lyocell织物表面原位构建单宁酸(TA)/六(1,2,4-三氮唑-3-胺基)环三磷腈(HATA)阻燃抗菌涂层,并引入乙烯基三乙氧基硅烷赋予织物疏水性。经涂层整理后的Lyocell织物极限氧指数由19.0%提高到了29.4%,在垂直燃烧测试中表现出离火自熄,残炭长度仅为5.5 cm,在微型量热测试中,最大热释放速率显著降低了74.8%。研究结果表明:TA/HATA涂层的构建有效促进了Lyocell织物高温成炭;阻燃织物具有良好的抗菌性能、疏水性和抗紫外线性能,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别为99.99%和99.88%,水接触角可达116°,UPF值可达64.04;涂层对织物力学性能影响不大,对白度影响较大。

MoS₂/MXene阻燃气敏棉织物的制备及其性能

关玉, 王冬, 郭一凡, 付少海

纺织学报. 2024, (12): 159-165. doi:10.13475/j.fzxb.20240501901

摘要 ( 81 )

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针对易燃棉织物引发的室内火灾难以及时预警的难题,以植酸为掺杂剂,通过原位聚合法制备植酸掺杂聚吡咯改性棉织物,同时采用水热法合成MoS₂/Ti₃C₂T_x杂化纳米材料(MoS₂/MXene),然后通过浸渍法将其组装到改性织物上,得到CO₂响应的阻燃棉织物,研究其热稳定性、阻燃性能和CO₂气敏性,揭示阻燃与气敏机制。结果表明:MoS₂/MXene阻燃涂层使得棉织物的最大质量损失速率降低了55.2%,残炭量从9.6%明显提高到21.7%,提高了棉织物的热稳定性;MoS₂/MXene阻燃涂层使得棉织物的热释放速率峰值和总热释放从235.8 W/g和26.7 kJ/g分别降低到38.9 W/g和8.0 kJ/g,降幅分别高达83.5%和68.7%,这得益于植酸掺杂聚吡咯的P-N协同阻燃效应与MoS₂/MXene的片层阻隔效应;MoS₂/MXene阻燃涂层对CO₂气体具有很高的灵敏度,当CO₂质量浓度仅为180 mg/m³时,电阻变化率高达49.9%,可监测火灾初起阶段燃烧气体中CO₂骤变。

普鲁士蓝涂层非织造材料在细菌检测中的应用

夏梦, 成悦, 刘蓉, 李大伟, 付译鋆

纺织学报. 2024, (12): 166-171. doi:10.13475/j.fzxb.20231104301

摘要 ( 76 )

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针对传统细菌检测方法操作步骤复杂、检测时间长、成本高等问题,研制了具有细菌检测功能的医疗卫生用非织造材料。首先制备了普鲁士蓝纳米颗粒(PB NPs),然后利用声化学涂层技术对聚丙烯(PP)纺黏非织造材料进行涂层整理,制得可检测细菌的功能非织造材料,并对其形貌结构、化学成分和细菌检测性能进行分析研究。结果表明:PB NPs形貌呈现明显的立方体结构;声化学涂层后的非织造材料(PP/PB)在与金黄色葡萄球菌和大肠杆菌培养24 h后,可观察到明显的颜色变化,表明其具有优异的细菌检测功能。

基于热湿舒适性的横编全成形运动内衣的分区设计

巫晓雯, 方蕾妹, 江昆, 丛洪莲

纺织学报. 2024, (12): 172-179. doi:10.13475/j.fzxb.20231101401

摘要 ( 88 )

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为了改善运动内衣的热湿舒适性,开发具有精细热湿分区功能的横编成形运动内衣,通过研究女性上半身的热湿分布情况,构建了成形运动内衣的热湿分区模型。同时,将超细涤纶与普通涤纶作为原料,设计开发了8种适用于横编运动内衣的组织结构,并对其透湿性、吸湿排汗性和透气性进行测试,基于实验结果采用模糊综合评价法对其热湿舒适性进行评价,得到8种组织的热湿性能优劣顺序。最后结合成形运动内衣热湿分区模型和组织结构综合评价结果设计开发了一款横编成形运动内衣,并通过红外热成像测试验证其具有较好地改善人体热湿平衡的功能。结果表明,双层组织的综合热湿性能优于单层组织,并且双层组织中蜂巢网眼组织因其正反面之间的连接通道数量最多而具有最佳的热湿性能。

基于改进堆叠生成对抗网络的传统汉服智能定制推荐

蔡丽玲, 王梅, 邵一兵, 陈炜, 曹华卿, 季晓芬

纺织学报. 2024, (12): 180-188. doi:10.13475/j.fzxb.20240200801

摘要 ( 94 )

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为优化消费者的定制体验,提升传统汉服定制推荐的效率,依据文本生成图片原理,提出一种基于改进堆叠生成对抗网络的智能定制推荐方法,该方法由2个生成对抗网络模型构成。首先构建基于嵌入式-长短期记忆网络(Embedding and Long Short-Term Memory,Embedding-LSTM)的需求文本编码模型,改进原模型存在的文本编码稀疏孤立问题;其次引入残差结构,提升汉服文图特征提取和传递能力,最后采用平均绝对误差构建损失函数优化学习过程,提升文本描述与生成图像的一致性。结果表明:与原模型相比,由改进模型所生成的汉服图像更逼真,质量更优,细节处理更精细,主客观评估结果证明模型改进的有效性;与ERNIE-ViLG、Composer和传统的Diffusion Model等大模型方法相比,所提方法在匹配需求文本和生成真实性方面表现更好,显示了其适用性。

基于机器视觉技术的百褶裙动态美感评价

任柯, 周衡书, 魏瑾瑜, 闫文君, 左言文

纺织学报. 2024, (12): 189-198. doi:10.13475/j.fzxb.20240305501

摘要 ( 99 )

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针对百褶裙缺少动态美感评价方法的问题,采用高速相机结合机器视觉技术,研制了裙装动态图像采集装置,设定并提取了不同转速下的投影轮廓面积、侧面展开面积、动态裙身宽度、裙摆展开角度、活泼率5个百褶裙的动态视觉特征指标,建立了百褶裙动态美感客观评价方法。同时选取悬垂感、整体美感、轮廓曲面美感、褶裥均匀感和飘逸感5个主观评价指标,采用专家评价法对百褶裙在不同转速下的美感进行主观评价,并对主客观评价结果进行回归分析与皮尔逊相关性分析。结果表明,百褶裙动态视觉特征与主观美感评价结果具有高度相关性,由此建立了百褶裙动态美感评价数学模型,为传统民族服饰的美感评价提供了基于机器视觉技术的科学方法。

纤维在转杯纺纺纱器中的运动和形态变化分析

龚新霞, 邵秋, 杨瑞华

纺织学报. 2024, (12): 199-205. doi:10.13475/j.fzxb.20230902301

摘要 ( 78 )

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为研究转杯纺关键部件(输纤通道、转杯)中纤维运动的规律,借助数值模拟软件Rocky DEM 2022R1和ANSYS Fluent 2022R1模拟了28 mm的棉纤维在输纤通道、滑移面和凝聚槽内的运动,结合气流场云图、纤维运动控制方程对棉纤维的速度、加速度、形态变化进行分析。结果表明,纤维在纺纱器的速度呈先增后不变的规律;纤维在输纤通道的速度为22~27.4 m/s,纤维形态不会有大幅度变化;纤维在转杯内的速度为27.4~115.5 m/s,纤维在凝聚槽由多段小幅度弯折状态,转变为完全伸直紧贴凝聚槽壁面的状态。通过数值模拟分析纤维速度和形态变化的根本原因,可从理论上为生产优化和设计解决方法提供指导,对转杯纺输纤通道、转杯等关键部件的设计具有一定参考意义。

低能耗喷气涡流纺喷嘴气流场数值模拟与纺纱实验

奚传智, 王家源, 王泳智, 陈革, 裴泽光

纺织学报. 2024, (12): 206-214. doi:10.13475/j.fzxb.20240401001

摘要 ( 84 )

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为探究喷嘴气压与喷射孔数量对喷气涡流纺喷嘴能耗与气流机械能特性的影响规律,采用计算流体动力学对喷嘴内气流流动特征进行数值模拟,基于静压特性和机械能特性对喷嘴耗气量和成纱强度进行预测,并与纺纱实验结果进行对比分析。结果表明:随着喷嘴气压的增加,喷嘴内静压值总体呈现降低趋势,而喷射孔出口附近静压值增加,喷嘴内气流机械能随喷嘴气压增加而呈现增大的趋势;随着喷射孔数量的增加,喷嘴内静压值呈现先降低后增加的趋势,而喷射孔出口处静压变化并不显著,加捻腔内气流的机械能呈现先增加后降低的趋势,而锭子与涡流管间环形区域中气流的机械能单调递增。基于数值模拟对耗气量和成纱强度的预测与实验测试结果一致,为揭示参数对喷气涡流纺成纱过程中喷嘴能耗的影响提供有效的方法,为低能耗喷气涡流纺纱喷嘴的设计提供理论参考。

金属-有机框架应用于纤维/织物功能化改性的研究进展

刘微, 田振川, 沈朝阳, 梅润

纺织学报. 2024, (12): 215-224. doi:10.13475/j.fzxb.20240203102

摘要 ( 102 )

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为进一步提升金属-有机框架结构修饰改性制备功能化纤维/织物的实用性与高效性,根据金属-有机框架结构改性纤维/织物的合成工序及改性技术,分类了现阶段金属-有机框架改性纤维/织物的常用制备方法,详细剖析了现有制备方法存在的优势、缺陷和适用范围,并归纳了此类改性纤维/织物在催化、吸附分离、生物医用、能源存储、和传感检测等领域的应用,探讨了其作用机制与局限。此外,针对目前功能化金属-有机框架结构改性纤维/织物制备及应用领域所面临的挑战指出,此类改性纤维/织物的主要研究方向应聚焦于开发出更加经济化、绿色化、简便化的制备方法,同时结合改善局限上述功能化改性纤维/织物应用关键性问题,如耐候性和分离效率等,才能真正实现功能性金属-有机框架结构改性纤维/织物的工业化生产与规模化应用。

纺织基可穿戴柔性应变传感器的研究进展

张曼, 权英, 冯宇, 李甫, 张爱琴, 刘淑强

纺织学报. 2024, (12): 225-233. doi:10.13475/j.fzxb.20231104702

摘要 ( 175 )

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为推进智能可穿戴纺织品的研发和应用,基于纺织基应变传感器的研究现状,从纤维、纱线、织物3个结构尺度介绍了柔性应变传感器的设计思路和制备方法。概述了纺丝法、表面涂层和炭化改性制备纤维基应变传感器的关键问题及优缺点,总结了螺旋纱、皮芯结构复合纱等特殊纱线结构在应变传感器中的应用,对比了不同织物结构作为应变传感器基材的传感机制和性能特征。最后讨论了纺织基柔性应变传感器发展过程存在的问题和挑战:通过纺织结构设计实现传感器高灵敏度和大应变范围的要求;建立多尺度结构与传感性能之间的理论关系,充分发挥纺织材料的结构和性能优势;进一步推动纺织基应变传感器在可穿戴电子领域的实际应用。

面向织物疵点检测的深度学习技术应用研究进展

刘燕萍, 郭佩瑶, 吴莹

纺织学报. 2024, (12): 234-242. doi:10.13475/j.fzxb.20240102302

摘要 ( 113 )

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为提高深度学习技术在疵点检测中的应用效率,推动纺织行业质量控制自动化与智能化发展。首先,对现有公开的疵点数据集进行整理,剖析织物疵点数据的现状及困境。其次,从监督学习、半监督学习和无监督学习三方面梳理了面向织物疵点检测的深度学习技术原理,对比各自的优缺点及适用场景。此外,对疵点检测领域常用的速度和精度评价指标进行了总结。最后,基于背景、检测方法及评价指标等多个维度,对深度学习各类网络在疵点检测任务中的实验结果进行了对比分析。结果表明,数据集质量是影响算法性能的关键因素。认为未来研究重点将是生成有织物纹理特性的高质量疵点,可自动标注的监督学习算法,以及提升无监督和半监督学习算法的检测性能。

全氟和多氟烷基物质对健康与环境的影响及其在纺织领域应用研究进展

魏宏远, 姚金波, 王红霞, 林童

纺织学报. 2024, (12): 243-252. doi:10.13475/j.fzxb.20240101102

摘要 ( 82 )

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为减少全氟烷基和多氟烷基物质的使用,梳理了全氟烷基和多氟烷基物质对环境和人体健康的潜在威胁,并对相关研究进行了概述。首先阐述了全氟烷基和多氟烷基化合物的定义、分类,以及它们的传播路径、使用分布情况,并讨论了这些物质对环境和人体的潜在危害。同时,介绍了全球环保机构以及相关标准对全氟烷基和多氟烷基化合物在生产和使用上的限制与规定。此外,还特别关注了含氟烷基和多氟烷基化合物在纺织品中的应用现状。最后,对这一领域的未来研究方向进行了展望,并提出要减少全氟烷基及多氟烷基助剂的使用,积极寻找无氟纺织助剂作为替代品的重要性,以期为相关领域的研究者和政策制定者提供参考。

明代三品文官婚服艺术再现

梁燕, 陈芳时, 邵昱, 彭文黍

纺织学报. 2024, (12): 253-253.

摘要 ( 105 )

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明代男子(三品文官)婚服基本型制为与官阶对应的官服样式。明代“摄胜”现象盛行，该套婚服穿着者实际官品阶或为四品或更低。型制、尺寸参考江西高安胡镇墓出土的孔雀补服、孔府旧藏蓝色暗花纱贴里;大袖袍纹样参考北京艺术博物馆馆藏明代柳绿地折枝莲杂宝纹。明代女子(夫三品文官)复原婚服以宗室女眷和大臣命妇所穿大衫、霞帔礼服样式为主要型制，配珍珠翡翠五翟冠，罩红色盖头。型制及尺寸参考明宁靖王夫人吴氏墓出土大衫、霞帔和妆金团凤纹补鞠衣，选用青色杂宝纹小团花面料，胸背孔雀补;马面裙参考山东曲阜孔子博物馆“葱绿地织金妆花纱蟒裙”。女子盖头与男子披红纹样均参考明代孝靖皇后大婚时所穿礼服中“并蒂莲织金妆花缎”纹样。

落日拉花

高亦文

纺织学报. 2024, (12): 254-254.

摘要 ( 59 )

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虚拟服装设计作品灵感来源于中国传统儿童玩具拉花，把变化多样的拉花与当代的潮流设计结合在一起，并通过使用落日余晖的渐变色彩，展现拉花的梦幻、有趣，PU革和经编涤/棉面料经激光切割裁片后再进行无缝贴合工艺加工，保持了材料与工艺的干净利落，数码印花使色彩呈现细腻质感。使用CLO3D虚拟建模，在零浪费的基础上进行较真实设计呈现。

涡旋

夏云, 彭颢善, 汪景航

纺织学报. 2024, (12): 255-255.

摘要 ( 45 )

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自然界中，由于离心力作用，周围的水面高于中心，形成了“涡旋”现象。受“涡旋”现象产生的美感启发，本系列作品将采用环境友好型的再生涤纶面料，将“涡旋”的图案元素应用于服装上，使其造型符合人们深层次潜意识的美感图腾，配上朱红颜色，给人一种靓丽大气的感觉，同时寓意着生生不息的生命力。

边缘

张学沛, 张琳

纺织学报. 2024, (12): 256-256.

摘要 ( 54 )

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本系列设计采用了中性化服装风格，模糊了两性特征，同时加入高明度色彩元素，表达天真、童趣的心理活动。运用面料改造、解构等设计手法，借鉴传统回鹘体蒙古族文字元素，设计出符合当下流行趋势的民族创意服装，展现民族魅力。服装整体款式风格借鉴中性风的西服结构，削弱两性服装界定。色彩选择了卡其色和同色系为主的颜色，其中加入高明度颜色来调和服装整体的色彩效果。面料可选用斜纹涤/棉混纺面料，具有挺括性，可以表现出服装的大廓型与休闲风格。

归巢之韵

白敬艳, 冯信群

纺织学报. 2024, (12): 257-257.

摘要 ( 55 )

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本设计以“归巢”为灵感，融合传统与现代美学，以深邃宁静的蓝色调为基底，意在营造一种静谧而祥和的视觉氛围。作品选用天然植物染料染色，结合蜡染工艺，打造出独特的底纹，与羊毛毡球状元素的叠加，模拟出鸟巢的包裹感，寓意归巢的温馨及与自然的和谐共生。袖口处运用绣缀细节，增加层次感，使整体设计更加精致。通过多层次与叠加的设计手法，呈现出丰富的视觉效果和艺术个性，赋予了服饰独特的文化韵味。“归巢之韵” 不仅展现了对自然之美的无限憧憬，更是对传统服饰文化传承与创新的尝试，表达出对美好生活的向往，以及对自然和谐共生的美好愿景。

秘语

叶小林, 谢思思

纺织学报. 2024, (12): 258-258.

摘要 ( 46 )

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本系列服装灵感汲取自女书文化与瑶族传统美学，融合可持续时尚设计理念，运用服装模块化设计方法，旨在创造兼具文化深度与实用性的时尚之作。可采用高品质仿皮革与纹理感较强的面料搭配，强化服装质感与视觉层次。色彩上，以中国传统青绿色为主，辅以瑶族服饰特色配色，展现文化韵味。模块化设计可使服装灵活多变，以此来满足不同的使用需求和达到可持续服装设计的目的。本系列作品致力于传播女书文化，弘扬中国珍贵传统文化遗产。

干姿百衲

吴训信

纺织学报. 2024, (12): 259-259.

摘要 ( 56 )

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传统百衲布，作为工艺、美感与情感的结晶，一针一线，承载着制作人巧手细作的精髓，以及朴素而深沉的爱意与美好祝愿。设计中，提取了传统百衲布的图案元素，通过现代设计手法进行变形、打散与重组，创造出全新的图案样式。使用棉、麻面料，在工艺处理上，采用拼接、上下叠加以及多层次、多布块缝衲等二次工艺，对面料进行再造，使其呈现出日积月累、千缝百衲的独特质感。整个系列服装在视觉上协调统一，秩序感舒适，展现出独特的美感。尽管材料、工艺、技术等都在不断更新变化，但，人们对美好生活的向往与追求却始终如一，通过“千姿百衲”这一-设计，传递一种永恒的美好愿景。

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