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2025年 第46卷 第01期 刊出日期：2025-01-15

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纤维材料

MXene/碳纳米纤维膜的静电纺丝-电泳沉积复合工艺制备及其电磁屏蔽性能

朱雪, 钱鑫, 郝梦圆, 张永刚

纺织学报. 2025, (01):  1-8.  doi:10.13475/j.fzxb.20240201501

摘要 ( 183 )   HTML ( 35 )   PDF (8195KB) ( 116 )   收藏

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为制备高效电磁屏蔽织物,采用静电纺丝技术制备了聚丙烯腈基纳米纤维膜,经预氧化和炭化处理得到导电性优异的聚丙烯腈基碳纳米纤维(PAN-CNF),并采用电泳沉积方法将其与过渡金属碳/氮化物(MXene)结合,制备了具有电磁屏蔽效能的功能性导电复合膜(PAN-CNF-M)。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪等对复合膜的结构进行表征,利用四探针电阻仪和矢量网络分析仪表征材料的导电性能和电磁屏蔽性能。结果表明:用静电纺丝法制备的纳米纤维经预氧化和炭化处理后具有高度取向的特征,纤维直径分布均匀,具备一定的导电性(2 406 S/m);适当的电沉积处理(5 V、10 min)可有效提高薄膜的导电性和电磁屏蔽效能,相比于碳纳米纤维膜,PAN-CNF-M复合膜的电导率提升了83%,电磁屏蔽效能提高了112%,屏蔽效率高达99.75%。

MXene-氧化石墨烯改性碳纤维/聚乳酸复合材料制备及其力学性能

左红梅, 高敏, 阮芳涛, 邹梨花, 徐珍珍

纺织学报. 2025, (01):  9-15.  doi:10.13475/j.fzxb.20231200601

摘要 ( 111 )   HTML ( 30 )   PDF (6596KB) ( 59 )   收藏

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为提高聚乳酸(PLA)的力学性能,以碳纤维(CF)为增强体,研究了CF、聚乙烯亚胺(PEI)和MXene-氧化石墨烯(MXene-GO)改性CF对PLA力学性能的影响。首先,通过PEI在CF表面引入活性胺基基团,得到PEI-CF;其次,通过MXene-GO改性CF-PEI;最后,通过双螺杆挤出机和注射成型方法制备了不同CF/PLA复合材料,探究了PEI和不同MXene-GO质量分数改性CF对CF/PLA复合材料力学性能的影响。结果表明:PEI和MXene-GO改性后CF/PLA复合材料的弹性模量得到了改善;由于纤维的长度小于临界增强长度,PEI和MXene-GO改性对CF/PLA复合材料的拉伸强度影响较小;此外,随着MXene-GO的添加及其质量分数的增加,CF-PEI/PLA复合材料拉伸断裂面越来越不平整,PEI-MXene-GO改性后的CF/PLA复合材料断裂面出现断裂碎片。

聚酯降膜增黏反应过程模拟

陈世昌, 曹峻华, 陈文兴

纺织学报. 2025, (01):  16-24.  doi:10.13475/j.fzxb.20231201101

摘要 ( 76 )   HTML ( 16 )   PDF (3356KB) ( 38 )   收藏

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为促进对降膜熔融缩聚制备高分子量聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)增黏反应过程的理论认识,指导降膜反应器的设计与缩聚工艺优化,建立了降膜反应器串联五釜的连续聚合过程数学模型,以与工业生产数据匹配的五釜流程模拟结果为降膜反应釜入口物料参数,考察了PET分子量与端基量等品质指标随降膜增黏反应进程的变化,讨论了降膜反应器内温度和压力对聚合产物分子量与端基量的影响规律。结果表明:随着增黏反应的进行,可顺利得到特性黏度为1.0 dL/g以上、端羧基量为16 mmol/kg的产品;所建立的降膜反应器模型能够对增黏效果进行灵敏分析,高温低压有利于提升增黏反应效率,但过低的压力导致高黏熔体变得难处理和转移,且会增加设备成本和提高工艺精确控制的难度,温度过高则会显著增加副产物的生成;对降膜反应器选择压力为0.1 kPa左右、温度区间为285~290 ℃进行工艺参数调优,采用优化后的连续生产工艺流程最终反应器出口PET的分子量在39 000 g/mol左右;模拟结果与工业生产值吻合,可运用于分析降膜增黏反应技术应用实践。

高密度聚乙烯超细纤维篷布的闪蒸-水刺法制备及其防水透湿性

叶孔萌, 秦子轩, 康桂田, 李赛, 韩德孝, 张恒

纺织学报. 2025, (01):  25-33.  doi:10.13475/j.fzxb.20240201401

摘要 ( 89 )   HTML ( 17 )   PDF (17740KB) ( 52 )   收藏

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为获得适用于户外高价值目标遮盖的高强轻薄超细纤维材料,利用闪蒸-水刺工艺制备了高密度聚乙烯(HDPE)超细纤维材料,并对其形貌结构、防护特性和力学性能进行测试。结果表明:所制备样品表现出致密的超细纤维非织造结构,即1~6 μm的纤维相互纠缠成孔隙率为82.7%~85.9%、模态孔径为6~8 μm的柔性多孔材料;纵向拉伸断裂强力和顶破强力随水针能量的增大分别提高到217.8 N和301.3 N,且柔软得分高于80;耐静水压随着样品单位面积质量增大到110 g/m²而提高到6 695.7 Pa,且透气率和水蒸气透过率分别为48.3 mm/s和2 321.2 g/(m²·24 h)。所制备样品兼具有高强、柔软和防水透气性,可作为篷布用于户外运动、物资存储和军用物资等安全防护。

纺织工程

装有气流导向装置的网格圈式集聚纺数值模拟与实验验证

宋凯莉, 郭明瑞, 高卫东

纺织学报. 2025, (01):  34-41.  doi:10.13475/j.fzxb.20231006301

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为优化集聚纺集聚区的气流状态,通过在集聚区安装一个气流导向装置来改变流场分布,以增强气流作用效果。为提高研究效率,量化分析流场参数,借助ANSYS Fluent软件对集聚区流场进行数值模拟。将网格圈加入数值模拟模型,优化了仿真参数,得到更准确的集聚区气流分布规律。通过对比气流在集聚区的集聚有效面积,探索负压大小和气流导向装置对集聚区平行于罗拉轴向的气流速度分量的影响,并对结果进行纺纱实验验证。结果表明:负压的增大和气流导向装置均可增大集聚区的集聚有效面积,面积增大幅度分别为34.49%和62.16%;纱线性能方面,线密度越大,气流导向装置的提升效果越好,纺制29.2 tex棉纱时,与无导向装置相比,毛羽(≥3 mm)减少了28.9%,断裂强度提升了7.62%。

微纳米纤维包芯纱制备及其电致发光性能

梁雯宇, 季东晓, 覃小红

纺织学报. 2025, (01):  42-51.  doi:10.13475/j.fzxb.20240101801

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为解决纤维基电子显示器件多层结构制备的难题,采用一步法制备聚偏氟乙烯(PVDF)/ZnS:Cu²⁺/镀银锦纶包芯纱,即将镀银锦纶作为芯纱,PVDF/ZnS:Cu²⁺作为皮层,采用共轭静电纺丝技术在镀银锦纶上包覆发光层,并对其各项性能进行测试与表征。讨论了PVDF与ZnS:Cu²⁺无机发光颗粒质量比对包芯纱可纺性及其各项性能的影响。结果表明:在PVDF/ZnS:Cu²⁺/镀银锦纶包芯纱中,ZnS:Cu²⁺颗粒通过PVDF微纳米纤维的物理缠结作用包覆在镀银锦纶上;在PVDF与ZnS:Cu²⁺质量比为1:4时,ZnS:Cu²⁺在纱线中负载量最大;在0.007 5 V/μm、2 kHz交流电激发下,包芯纱亮度达到3.30 cd/m²,4 h内变化小于10%;包芯纱的断裂强度为16.718 MPa,断裂伸长率为46.588%,弯曲刚度为0.026 cN·cm²,具有较好的柔性和可穿戴性,在制备可穿戴柔性显示器上具有较好的应用前景。

四轴系喂入包覆纱的复合结构与性能

敖利民, 潘柳菲, 唐雯, 方瑞峰

纺织学报. 2025, (01):  52-61.  doi:10.13475/j.fzxb.20230806601

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为指导多根纱线复合结构的设计,探讨采用空心锭包覆技术对多根纱线进行包缠复合时可采用的复合方式及其对应的复合结构,以及复合结构对复合纱性能的影响,以四轴系喂入为例,分析了不同空心锭使用数量、不同纱线喂入方式和不同包缠捻向配置情况下,可产生的复合方式与结构;以4种异色涤纶低弹长丝纱为原料,分别纺制了不同复合结构的包覆纱,并对其外观、拉伸性能和结构稳定性进行测试和比较分析。结果表明:4根纱线喂入可产生三芯单包、双芯双包、衬芯双包和单芯三包4类共9种复合结构,复合结构不同,复合纱的外观、拉伸性能和结构稳定性均存在较大差异;通过复合方式的选择,辅以必要的包缠捻度优化,可获得满足不同要求的复合结构与性能。

四基色纤维构建的全色域混色模型及彩色纱纺制

汪燕燕, 薛元, 陈宥融, 陈国方

纺织学报. 2025, (01):  62-71.  doi:10.13475/j.fzxb.20231000401

摘要 ( 71 )   HTML ( 12 )   PDF (6602KB) ( 25 )   收藏

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为在全色域范围内即时调控纱线的成纱颜色,以3种彩色纤维和1种灰色纤维为原料,用耦合-叠加混色的方法构建了四基色耦合-叠加混色模型,基于该混色模型可指导四基色纤维在全色域范围内纺纱;结合三通道数控转杯纺纱原理,构建了协同调控多通道喂入速度比-基色纤维混纺比-成形纱线色彩的三通道转杯纺混色纺纱机制;从全色域混色模型中选择了等彩度不同色相、等色相不同明度、等色相不同彩度3个系列的156个颜色进行纱线和织物的纺制,测量了纱线的HSL值,验证了基于全色域混色模型和三通道数控转杯纺纱平台生产彩色纱的工艺可行性。结果表明:基于全色域网格化混色模型纺制出的混色纱及其织物的色彩变化和全色域混色模型色彩具有一致的变化规律,混色纱的色相角变化范围为0°~360°、明度变化范围为0~1、彩度变化范围为0~1,证明所构建的全色域混色模型可实现从色相、明度、彩度3个维度对成纱颜色进行数字化精准调控。

织物增强复合材料的电热驱动形状记忆回复行为

刘仁义, 杨琴, 孙宝忠, 顾伯洪, 张威

纺织学报. 2025, (01):  72-79.  doi:10.13475/j.fzxb.20240103001

摘要 ( 88 )   HTML ( 9 )   PDF (9304KB) ( 27 )   收藏

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为研究不同结构参数织物增强形状记忆复合材料(SMPCs)的力学行为、热驱动和电驱动下形状回复行为及回复力大小,以连续碳纤维(CCF)、形状记忆聚氨酯(SMPU)为原料,利用双螺杆挤出机制备芯壳结构复合长丝,将其作为经纱和纬纱,织造单纬、双纬、三纬3种复合织物,利用平板硫化机热压成SMPCs,测试并分析3种SMPCs的动态热力学性能、热驱动和电驱动形状记忆行为及回复力大小。结果表明:3种SMPCs的储能模量分别是SMPU的2.20、3.27、4.53倍,三纬SMPCs的储能模量最大;3种SMPCs的形状回复率可达98%以上,热驱动下,温度越高,回复时间越短;电驱动下,驱动电压在3~6 V范围内时,电压越大,回复时间越短,可实现低压快速响应;回复力随纬纱根数的增加而增大,最高可达1.8 N,是试样重力的75.9倍。

增强体结构对三维角联锁复合材料抗冲击性能的影响

郭艳文, 黄晓梅, 曹海建

纺织学报. 2025, (01):  80-86.  doi:10.13475/j.fzxb.20240103701

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为揭示增强体结构参数对三维角联锁复合材料抗冲击性能的影响规律,利用三维织机和真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺制备了三维角联锁复合材料。研究了2种不同紧度(37%和46%)和3种纬密(30、33和36根/cm)的芳纶三维角联锁复合材料的低速冲击性能,分析了三维角联锁复合材料在不同冲击能量下的损伤形貌和特征。结果表明:织物紧度和纬密对材料的抗冲击性能影响显著,较大紧度的织物表现出更好的抗冲击性能;随着纬密的增加,复合材料的抗冲击性能提高;在较低冲击能量下,三维角联锁复合材料的承载主体是基体,在较高冲击能量下的承载主体是增强体。

玄武岩/聚酰亚胺三维间隔机织物的参数化建模及高温环境传热数值模拟

李慧敏, 刘淑强, 杜琳琳, 张曼, 吴改红

纺织学报. 2025, (01):  87-94.  doi:10.13475/j.fzxb.20231002401

摘要 ( 72 )   HTML ( 14 )   PDF (5842KB) ( 24 )   收藏

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为突破实验条件的限制研究高温环境下三维间隔机织物的传热机制和传热过程,以玄武岩/聚酰亚胺三维间隔机织物为研究对象,对其三维间隔结构进行参数化建模,并确定控制方程以及边界条件。利用有限元分析方法对该织物进行高温环境下的传热过程数值模拟,通过实验对比验证模型有效性,探究了玄武岩/聚酰亚胺三维间隔机织物的间隔高度以及间隔跨距对其传热性能的影响。结果发现:相较于间隔跨距,间隔高度对三维间隔机织物传热性能的影响更大,传热平衡状态时织物背面域点探针温度相差11.4 ℃;且在三维间隔机织物内部,同一时刻下同一水平面上的间隔纱温度略低于空气域温度。

织物增强橡胶基复合材料本构模型及其应用

孙戬, 王彤, 陈云辉, 林何, 刘晖, 成小乐

纺织学报. 2025, (01):  95-102.  doi:10.13475/j.fzxb.20230903301

摘要 ( 74 )   HTML ( 7 )   PDF (3452KB) ( 16 )   收藏

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为更准确地表征织物增强橡胶基复合材料在受力变形过程中的力学性能,针对二维编织物结构,基于连续介质力学将织物增强橡胶基复合材料应变能解耦为橡胶基体应变能、纤维拉伸应变能以及纤维之间相互作用引起的剪切应变能,结合橡胶、织物增强复合材料的单轴拉伸及镜框剪切实验数据拟合得到本构模型参数。通过对织物增强密封带压缩仿真结果与实验数据进行比较,验证了所建立的舱门密封有限元模型的有效性,随后将织物增强橡胶基复合材料超弹性本构模型应用于飞机舱门压缩过程的模拟分析。结果表明:超弹性本构模型能够用于表征织物增强复合材料的各向异性非线性材料行为;经向/纬向纤维与密封带轴向呈0°角铺设方式的密封性能优于45°角铺设,舱门的密封性能与门框的加载量成正比关系。

染整工程

废旧涤纶织物的溶剂萃取剥色及其对醇解的影响

朱琳, 王展鹏, 吴宝宅, 汪少朋, 刘一鸣, 代成娜, 陈标华

纺织学报. 2025, (01):  103-110.  doi:10.13475/j.fzxb.20240106501

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针对有色废旧涤纶织物乙二醇醇解回收过程中染料残留问题,利用溶剂萃取法进行醇解前剥色处理,进一步考察剥色对涤纶织物醇解性能的影响。综合考虑涤纶织物的剥色率及质量损失情况,从多种类型溶剂(单一有机溶剂、混合有机溶剂、低共熔溶剂)中筛选出性能优异的乙酸和氯苯2种溶剂,系统探究了剥色温度、固液比和剥色时间等条件对织物剥色效果的影响,发现当剥色温度为130 ℃,固液比为1:30,剥色时间为20 min时,乙酸和氯苯对9种市售涤纶织物都有较好的剥色效果,最佳剥色率分别为82.9%和88.4%。剥色前后对废旧涤纶织物进行乙二醇醇解实验,结果表明,乙酸和氯苯的使用能够普遍提高醇解产物的回收率,最高可使回收率分别增加11.44%和12.48%,且回收产物的纯度均高于90%,有助于废旧涤纶织物的高效回收。

多元色素光敏变色微胶囊的制备及其在织物中的变色性能

鲁辉, 蔡钦泽, 张国庆, 周岚, 刘国金, 邵敏

纺织学报. 2025, (01):  111-118.  doi:10.13475/j.fzxb.20240203001

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为解决光敏变色染料颜色变化单一且局限于无色与有色可逆变化的问题,提出了一种拓宽光敏变色染料显色范围的方法。以光敏变色染料螺噁嗪和相变溶剂硬脂酸丁酯复配物作为初始芯材,以酸性染料作为扩展染料,以密胺树脂作为壁材,采用原位聚合法制备多元色素光敏变色微胶囊,并采用丝网印花工艺将其应用在棉织物上。借助台式扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、差示扫描量热仪、热重分析仪等表征微胶囊的表面形貌、特征官能团和热性能,研究了印花织物的光敏变色性和稳定性。结果表明:优选螺噁嗪、硬脂酸丁酯与酸性染料的质量比为0.05:50:0.1,控制芯壁比为1:1,制得的微胶囊具有圆球形外观,平均粒径约为3 μm,包覆率可达73.4%;该变色微胶囊具有出色的热稳定性,可在不同环境温度的紫外和可见光辐照下实现粉红色与蓝色的可逆颜色变化,可赋予织物良好的光敏变色性和变色稳定性。

聚(环三磷腈-间苯三酚)微球的制备及其在聚酯阻燃中的应用

魏一, 徐红, 钟毅, 张琳萍, 毛志平

纺织学报. 2025, (01):  119-129.  doi:10.13475/j.fzxb.20240304801

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为提高聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的阻燃性能,以六氯环三磷腈(HCCP)和间苯三酚为原料制备聚(环三磷腈-间苯三酚)(PCTP)微球,将PCTP微球作为阻燃剂通过物理共混方式添加到PET中制备PET/PCTP复合材料,并借助热重分析仪、锥形量热仪、热重-红外联用仪、极限氧指数仪和万能材料试验机等对PET/PCTP体系的热稳定性、阻燃性能、力学性能和阻燃机制进行分析。结果表明:向PET中添加质量分数为2% 的PCTP微球所制备的PET/PCTP2.0 复合材料,其极限氧指数(LOI)从24.4%增加到31.1%,且UL-94 达到V-0水平;相较于PET,PET/PCTP2.0复合材料的峰值热释放速率和总热释放量均显著降低(分别下降28.7%和17.7%),断裂强力下降13.3%,仍保持较好的力学性能;PET/PCTP复合材料在燃烧过程中可快速生成致密连续的炭层,隔绝可燃物内外的热量交换,同时释放出CO₂等不燃气体,稀释PET基材周围的氧气从而实现阻燃。

基于脂肪酶固定化的棉织物易去油污整理及其应用

巢探宇, 叶韵, 李娜, 廖思含, 马琪凯, 崔莉

纺织学报. 2025, (01):  130-137.  doi:10.13475/j.fzxb.20231206001

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为进一步提升脂肪酶的稳定性、重复使用率及其在棉织物表面的去油污性能,以棉织物为载体固定游离脂肪酶。首先,采用高碘酸钠(NaIO₄)预处理棉织物,使棉织物表面的羟基氧化形成醛基,其次通过席夫碱反应在预处理棉织物表面对游离脂肪酶进行固定化,并探究脂肪酶的固定化条件、固定化脂肪酶的酶学性质、应用稳定性及其对棉织物的去油污性能。结果表明:棉织物氧化预处理的适宜条件为NaIO₄浓度0.20 mol/L,氧化时间2 h;脂肪酶固定化的适宜条件为脂肪酶质量浓度15 g/L,反应时间12 h,pH值5.0,反应温度4 ℃,所得的固定化脂肪酶的最高酶活力为35 U/g棉织物;与游离脂肪酶相比,固定化脂肪酶的最适温度无明显差异,均为50 ℃,但固定化后,脂肪酶的温度稳定性、pH值稳定性以及储存稳定性均得到了一定程度的提高;固定化脂肪酶具有较好的重复使用性,并使棉织物具有良好的去油污性能。

碳化钛与三价铁离子协同过硫酸钠对活性染料废水的降解

李万新, 舒大武, 安芳芳, 韩博, 任支刚, 单巨川

纺织学报. 2025, (01):  138-147.  doi:10.13475/j.fzxb.20240104701

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为提高染色废水处理效率,降低废水处理过程中的过渡金属用量,利用二维纳米材料MXene(Ti₃C₂)还原微量Fe³⁺,实现过硫酸钠(SPS)快速活化降解C.I.活性黑5(RB5)废水。以0.05 g/L RB5溶液为研究对象,降解率为评价指标,探究SPS质量浓度、FeCl₃浓度、MXene质量浓度、初始pH值和RB5降解率的关系。通过自由基猝灭实验,探究染料降解过程中自由基的贡献率。结果表明:RB5模拟染液使用2 g/L SPS、0.06 mmol/L FeCl₃和60 mg/L MXene混合液在25 ℃处理30 min时,降解率高达99.3%;RB5降解符合准一级反应动力学,中性条件下,利用Fe³⁺/SPS/MXene体系处理模拟染液时,RB5的降解速率为0.15 min^-1,较不含MXene体系处理的0.000 8 min^-1提高187倍;使用MXene后,MXene表面附着颗粒结构,生成大量Ti—O,使Ti元素含量降低,同时引入Fe元素,使其结晶度降低1.13%;利用MXene可触发Fe³⁺/Fe²⁺循环,加速活化SPS降解染料,·OH是降解染料的主体;使用Fe³⁺/SPS/MXene处理染色废水时,NaCl等无机盐会显著改变脱色速率,但几乎不影响最终脱色率。

服装工程

消防服衣下空气层结构对人体热防护的影响规律

韩烨, 田苗

纺织学报. 2025, (01):  148-153.  doi:10.13475/j.fzxb.20240303901

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为降低火灾环境对消防员皮肤烧伤的危害,构建空气层三维传热模拟装置,模拟服装开口处的衣下空气层状态,并开展低热辐射条件下的热暴露试验,探究着装人体与外界环境的热量交换及对人体皮肤热防护的影响规律。结果表明:与封闭空气层相比,开放空气层条件下织物受热面的峰值温度更低;空气层厚度的增加和边界的开放能够提升织物系统的热防护能力;3 mm空气层条件下,封闭状态的热防护性能更好,而其它厚度下开放空气层的防护能力更好;与无空气层条件相比,3~18 mm的封闭空气层可将热流密度衰减提升16.2%~44.5%、皮肤温度降低9%~26.7%、二级烧伤时间延长10.0%~100.8%;开放空气层可将热流密度衰减提升8.0%~50.7%、皮肤温度降低4.7%~30.0%、二级烧伤时间延长7.2%~140.9%。

基于标准工时预测的衬衣部件模块生产编排优化

盛锡彬, 赵崧灵, 顾冰菲

纺织学报. 2025, (01):  154-162.  doi:10.13475/j.fzxb.20240500701

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针对模块化智能特性下多品种小批量服装生产系统的快速重构需求,提出一种基于反向传播(BP)神经网络进行模块族工时预测,并用于混合模式部件模块生产编排优化的方法。以企业近几年生产的550款典型衬衫款式为例,基于11类衬衣模块族,通过对标准工时影响因素权重分析,构建BP神经网络预测模型。最终对标准工时模型预测效果进行验证,并基于模块族针对2款衬衣实现混合生产线的工序分配。结果表明:各模块族平均绝对误差均在9 s内,且其中8个模块族的误差值未超过5 s;混款生产模式相较于单款式生产编制的效率均在90%以上,采用模块优化的编制效率可达95.55%,且平滑指数降低了50.09%,说明工时预测及模块化工序分配应用效果较好。本文研究结果可一定程度上满足企业混款组合加工的应用要求,为快速报价、制定生产计划提供参考。

中国男性飞行员体型特征分类

马帅, 张西临, 黄宽, 王崴, 瞿珏

纺织学报. 2025, (01):  163-169.  doi:10.13475/j.fzxb.20240306601

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为满足飞行员防护服装的合体性需求,探究了中国男性飞行员的体型特征并对其进行科学分类。选取186位现役中国男性飞行员作为人体测量样本,依照人体测量的质量控制方法进行手工数据采集。经描述统计分析发现,影响中国男性飞行员体型的主要因素集中在围度方面。通过因子分析提取与体型相关的主成分,再借助相关性分析从每个主成分中提取特征变量,并将这些特征变量整合为4种体型指标。随后,运用K-means动态聚类分析对中国男性飞行员体型进行分类。研究结果表明:围度因子和高度因子是影响中国男性飞行员体型形态的主要特征因子,中国男性飞行员体型可分为胖体、瘦体、标准体3类,并依据结果计算得到各类体型中间体。本文研究有助于构建男性飞行员标准人台,为飞行员防护服装的设计和生产提供重要参考。

基于技能熟练度的服装流水线仿真优化及其应用

黄小源, 王青云, 侯珏, 杨阳, 刘正

纺织学报. 2025, (01):  169-178.  doi:10.13475/j.fzxb.20240106001

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针对服装流水线人员编排不合理对生产效益产生的负面影响,以流水线平衡和提高生产效益为目的,提出了一种基于员工技能熟练度与仿真技术的流水线编排方法。采用实际生产数据量化员工技能熟练度评价指标,基于离差平方和的综合集成赋权法确定指标权重,建立技能熟练度评价模型,精确量化员工技能水平;通过员工技能配比系数构建流水线编排模型,提高流水线运行效率;再利用Flexsim工具进行模型仿真优化和评估,得到最佳流水线编排方案;最后,以休闲女裤为例进行生产编排的实例验证。结果表明:流水线编制效率可达93.77%,比考虑员工技能差异性的实际编排提高了6.05%。该模型可有效提高服装生产效益,为服装企业流水线编排提供新思路。

机械与设备

精梳机钳板机构接触碰撞动力学建模与仿真

畅博彦, 韩芳孝, 周杨, 关鑫

纺织学报. 2025, (01):  179-186.  doi:10.13475/j.fzxb.20230906201

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高速、高产、优质是新一代国产棉纺精梳机的发展目标,而当前精梳机存在的主要问题之一是高速运行时钳板机构产生的冲击严重限制了精梳机转速的提升,针对该问题进行动力学研究以提升钳板机构稳定性,达到推进精梳机高速化的目的。首先,以中支点式钳板机构为研究对象,基于接触碰撞理论建立钳板在接触和分离瞬时的冲击力计算模型,结合Lagrange方程对钳板机构进行接触碰撞动力学建模。其次,运用MatLab对所建动力学模型进行数值计算仿真,结合三维虚拟样机仿真验证模型的正确性和有效性。最后,分析钳板机构工况参数和加压弹簧刚度对冲击运动和冲击接触应力的影响规律。结果表明:钳口与牵吊杆处的最大接触应力远大于稳定接触应力,且回弹量和回弹时间会随锡林轴转速的提高而增大,随加压弹簧刚度的增大而减小。

基于射流瞬态流速变分模态分解法的纬纱波动幅度预测

沈敏, 欧阳灿, 熊小双, 王真, 杨学正, 吕永法, 余联庆

纺织学报. 2025, (01):  187-196.  doi:10.13475/j.fzxb.20231104001

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为降低柔性纬纱在引纬过程中因辅助喷嘴高速气流曳力而产生过大形变,使用基于分解层数优化的变分模态分解(VMD)方法,获得辅助喷嘴射流瞬时速度信号的本征模态分量(IMF),利用IMF预测柔性纬纱运动形变,降低断纬率。首先采用大涡模拟(LES)方法数值模拟了圆锥形、圆弧形及圆柱形入口辅助喷嘴射流的瞬态流场分布,监测了辅助喷嘴射流在势核与势尾区域瞬态速度信号;继而,通过VMD方法,得到监测点速度的本征模态分量,讨论了各本征模态信号波动的方差,最后通过双向流固耦合法得到纬纱的径向偏移来验证预测的准确性。结果发现:3种辅助喷嘴势核与势尾处主模态IMF1速度幅值稳定,为辅助喷嘴的主速度模态;次模态IMF2波动大且与纬纱径向偏移具有同步性,可用于预测纬纱波动;第3模态IMF3为高频振荡信号,可视为流场高频噪声信号去除。

基于软体手指的自动翻布装置及其应用效果

王建萍, 翁雨鑫, 沈津竹, 张帆, 刘霂珂

纺织学报. 2025, (01):  197-205.  doi:10.13475/j.fzxb.20240404201

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为实现缝纫工序中自动化设备间的无缝衔接,提高协同工作效率,采用气动驱动装置驱动杆件直线移动来模拟人手的翻布动作,设计了一种自动翻布装置,可完全替代人手操作,在软体手指的配合下完成面料的自动抓取、分离,并将缝合后的2层布片自动展平;在此基础上归纳了影响该翻布装置效果的因素,从布片偏转角度和偏移距离2个维度评价其翻布效果,建立了二维5级评价模型。然后选取3种市面上常见的面料,完成2层布片缝合操作后,通过正交试验分别分析其在5、10和15 mm缝份下的最优翻布工艺因素配伍方案,并结合多元回归分析方法建立基于织物性能的翻布效果预测模型。验证结果表明,该预测模型的预测准确率为80%,具有较好的预测性和参考价值,可有效减少人工干预,提高生产一致性,促进服装生产全自动智能化发展。

综合述评

熔体近场直写制备组织工程支架的研究进展

杨柳, 杜磊, 徐淮中

纺织学报. 2025, (01):  206-216.  doi:10.13475/j.fzxb.20240103502

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熔体近场直写(MEW)作为一种新兴的增材制造技术,可在微米尺度下实现纤维支架结构的精准构筑。为进一步推动该技术在组织工程领域的应用,综述了近年来国内外MEW技术的研究进展。针对MEW设备组成,详解了各模块的工作原理和设计思路;针对MEW射流调控,阐述了射流稳定及沉积过程中的成形机制与控制机制;针对MEW技术的应用场景,讨论了不同结构支架的构筑方法及其构效关系;此外,还总结了MEW技术与其它技术结合的典型范例;最后,展望了MEW技术的发展方向,以期为其在多领域交叉融合发展提供理论支撑和应用参考。

基于人体呼吸力学的柔性可穿戴呼吸监测技术研究进展

许君, 鹿楠, 李婷, 成玲, 牛丽, 郝天煦, 张诚

纺织学报. 2025, (01):  217-226.  doi:10.13475/j.fzxb.20240101902

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为促进呼吸监测技术在可穿戴纺织品领域的应用,以人体呼吸力学的相关理论为研究基础,分析了呼吸监测在不同年龄段、不同健康状况等人群下的重要作用,从基底形式和信号调制形式2个角度出发,重点总结归纳了以导电纤维和光导纤维为敏感元件的柔性可穿戴呼吸监测传感器的研究进展,并分析对比了各种类型的优缺点,综述了柔性可穿戴呼吸监测技术在医疗保健、运动健身和工作生活领域的应用。总结认为:柔性可穿戴光电式呼吸监测传感器相较于电学式传感器有抗电磁干扰、测量电气安全等优势;基于强度调制原理的光纤传感器较基于波长调制原理的光电式传感器具有制作简单、信号处理硬件小、受环境干扰小等优势;提出了智能可穿戴呼吸监测设备目前存在的局限性问题。指出未来研究方向为:传感器性能需要在保证精确度的基础上实现耐用性、耐水洗性且有效地消除运动伪像;需要优化传感器的结构设计且在满足检测灵敏度和数据采集连贯性的基础上提高穿戴者佩戴舒适度;传感器需要实现在服装上的可逆性拆卸、可重复性使用和可穿戴呼吸监测一体化。

自清洁织物的研究进展

旋湘桃, 张辉, 车秋玲, 魏乾阳, 张劲峰, 王毅

纺织学报. 2025, (01):  227-237.  doi:10.13475/j.fzxb.20240304702

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为开发具有高效自清洁性能的织物,以满足人们对便捷、环保纺织品的需求,介绍了自清洁织物主要通过超疏水表面或光催化活性2种方式实现自清洁的原理,分析了自清洁织物的最新材料,综述了浸涂法、喷涂法、溶胶-凝胶法、原位聚合法、表面蚀刻法、层层自组装法和溶剂热法等制备超疏水自清洁织物的方法,以及水热/溶剂热合成法、浸涂法、沉积法、超声合成法、溶胶-凝胶法、微波辐照法和等离子体处理技术等制备光催化自清洁织物的方法。总结了国内外测试自清洁性能及其耐久性的常用方法,为织物自清洁性能评价提供依据。

防爆服装冲击防护性能测评技术研究进展

钱江瑞, 刘文武, 李俊, 方以群, 徐佳骏

纺织学报. 2025, (01):  238-247.  doi:10.13475/j.fzxb.20240103202

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为提升防爆服装冲击防护性能评估的准确性,综述了近些年国内外关于服装冲击防护性能测评技术及方法的研究现状。在明确现役防爆服装构成及其冲击防护性能评估内容的基础上,分析了当前爆炸实验、等效载荷实验、数值仿真3类测评方法的特点与不足;从测试方法的差异因素和局限2个角度,分析了不同测试条件、测试对象设置对防爆服装冲击防护性能测评结果的影响;对比总结了相关表征及评价指标的应用范围、优缺点。最后指出在未来的研究中,应全面准确地模拟真实爆炸冲击载荷环境、考虑人体真实着装防护状态,并构建完善的冲击防护性能评价体系,以提高防爆服装冲击防护性能测评的准确性。

设计作品

哈哈镜中的你我他

倪军, 孙苏盟

纺织学报. 2025, (01):  248-248. 

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设计作品记录了人群在哈哈镜中的映射，将哈哈镜的扭曲效果运用到男装的廓形设计中，创造出具有独特立体感和动态感的服装造型。通过拼接的面料、扭曲的比例、错位的结构线等设计手法，找到不同镜面中扭曲变形后的服装在人体身上的平衡，充满趣味性。本设计运用羊毛毛呢面料，使服装呈现出时尚、厚重、丰富的视觉效果。哈哈镜是一种能使物像产生变形奇异效果的光学装置，其与男装的创意结合使得服装设计不仅仅停留在功能和美观上，更是哲学与时尚的探索。

蓝·夹缬之梦

卫艺林, 宋眉, 梅蓉

纺织学报. 2025, (01):  249-249. 

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这套创意女装内搭部分采用了棉质夹缬印花面料，图案既保留了夹缬印染的古朴韵味，又融入了现代的审美观念。传统的夹缬印染工艺不仅赋予了内搭服装丰富的色彩层次和细腻的质感，更是一种文化的传承。羊毛混纺面料的风衣作为外搭，兼具实用性与时尚感。其简洁的线条和大气的设计，与棉质内搭服装的传统印花图案形成了鲜明对比，却又和谐地融为一体，通过传统印染、法式钟形帽和风衣的巧妙结合，展现了传统与现代、东方与西方的碰撞与融合。

南宋五品官员婚服艺术再现

梁燕, 邱思宇, 钱奕帆, 于露雅, 刘雨欣

纺织学报. 2025, (01):  250-250. 

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南宋男子(五品官员)婚服参照《家礼》云:“初婚，婿盛服。”男子之盛服为“有官则幞头、公服、带、靴、笏。”男子婚礼之服亦依此制穿着，帽子簪花。复原尺寸参考了南宋赵伯澐墓等出土文物，纹样参考“落花流水纹”(宋《宣和画谱》)和“缠枝葡萄纹”(南宋赵伯澐出土绫表绢里夹裤)。南宋女子(夫五品官)复原婚服主要包括大袖袍、长褙子、窄袖短襦、抹胸、百迭裙、霞帔等。《家礼·婚礼》记载婚礼当天“女盛饰，姆相之，立于室外南向。”盛服指大袖衣和长裙这种命妇礼服形式。纹样参考南宋黄昇墓牡丹纹样，具有花大叶小的特点，缠枝意为连绵不断、生生不息、幸福绵延之美好寓意。

续写

徐强

纺织学报. 2025, (01):  251-251. 

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台湾地区排湾族服饰种类多种多样，其装饰技法精湛，色彩组合艳丽，纹样寓意美好。本作品设计灵感来源于排湾族服饰元素，面料以厚重的棉织物为主，廓形取自服饰层叠搭配穿着方式，装饰采用传统缀珠技法和创生图案相结合，色彩选择排湾族常用的红色和黑色。运用排湾族服饰元素进行的创新设计，既能传承地域特色浓厚的服装文化，又能为服饰元素再设计提供创作源泉。

铜·光

常婷, 丁可怡

纺织学报. 2025, (01):  252-252. 

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本系列服装的设计灵感源自于青铜器文化，将青铜器元素与现代时尚元素相融合，打造出一系列既具有独特韵味又充满艺术价值的设计作品。廓形和结构上，采用大胆夸张的手法，通过对传统休闲装和西装廓形的变形与再设计创造出个性鲜明的风格。色彩搭配上，以铜绿色和黄色作为主色调，同时辅以白色和棕色作为点缀，使得整个系列既和谐又不失活力。面料的选择上，以鹿皮绒、针织以及轻薄的纱料为主，通过面料的再造和精湛的工艺，将青铜器的造型、图案和肌理巧妙地重新组合，并充分运用到每件服饰中。此外，作品还以青铜器的经典纹样为设计灵感，包括兽面纹、凤鸟纹、金钱币纹等。通过对青铜器的造型、色彩、纹样等方面的创新和改造，巧妙地融人到服装设计作品中使其更贴合现代人的审美需求，展现出一种跨越时空的时尚魅力。

器物模戳印花纹样设计

齐娅璇, 杨洋

纺织学报. 2025, (01):  253-253. 

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系列设计作品的灵感源自新疆模戳印花器物类纹样，利用数字化技术对传统手工艺进行现代化的重新诠释。每一件产品，无论是由柔软细腻的丝绸制成的方巾、温馨舒适的棉/麻混纺抱枕，还是选用高品质陶瓷打造的咖啡杯，都展示了精细的纹样和鲜明的色彩，完美体现了新疆文化的多样性和强烈的视觉冲击力。该系列设计巧妙地将传统文化元素融人现代生活，通过现代视觉语言，展现了文创产品在数字化时代的无限创新潜力。

铜梦青翠

金琼如, 林晨欣

纺织学报. 2025, (01):  254-254. 

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此作品设计汲取自青铜器鸟纹与自然元素的枝叶、花卉，融合古典艺术与自然美学，旨在营造东方的优雅与神秘，同时赋予传统以新律。中心图案的鸟纹，以流畅线条与优雅姿态，传达智慧、自由、力量与吉祥之意，枝叶与花卉的装饰，不仅丰富了层次，也象征生命的活力与大自然的和谐。配色方案以青翠为主调，辅以蓝色、不同深浅的绿色及暖系色进行点缀，呈现出青铜器的古典韵味，更传达出现代设计的清新气息和生命力。整体设计不仅是装饰艺术，更是一座连接古今、传统与现代的文化桥梁，将其应用于系列服饰产品上，能为消费者带来深邃的文化内涵与独特的审美体验，在现代生活中感受到古代文明的智慧之声，领略到传统艺术在当代的新生。