多尺度复合涤纶织物的制备及其水分传递性能

为了改善涤纶的疏水性,拓展涤纶织物的应用场景,采用静电纺纱技术在涤纶芯纱外包覆聚丙烯腈(PAN)亚微米纤维以构建多尺度复合涤纶纱,进而织造成多尺度复合涤纶机织物;同时利用静电纺丝技术在涤纶织物一侧沉积PAN亚微米纤维,并通过热压技术将纤维和织物进行一体化处理,得到多层级多尺度复合涤纶织物。随后对多尺度复合织物的水分传递性能进行深入分析。结果显示,多尺度复合涤纶纱的力学性能主要由芯纱涤纶决定,其芯吸能力和浸润速率均优于传统涤纶纱线,在线密度为28.12 tex时芯吸高度达到51 mm,在59.05 tex时60 s内即可达到浸润平衡状态。此外,机织多尺度复合涤纶织物均可在15 s内实现浸润平衡,而多层级多尺度复合涤纶织物则能在38 s内完成液体的单向传输,展现了良好的反渗透性能。

蚕丝/大豆蛋白纤维交织物的抗菌与远红外性能

针对纺织功能整理剂对环境产生的负面影响及其安全性问题,开发了一种健康环保、多功能的纺织服装面料。选取桑蚕丝为经纱原料,绢丝与维纶基大豆蛋白纤维为纬纱原料,织造了15组不同规格的织物,测试织物的抗菌性能和远红外性能,并借助回归方程进行显著性分析。结果表明:大豆蛋白纤维含量对织物的抗菌和远红外性能均具显著性影响,当纬纱中大豆蛋白纤维的质量分数为100%时,织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达99%,远红外发射率为0.988,辐射温升为2.05℃,复合功能最优。研究结果说明蛋白质纤维在功能性纺织品开发方面具有巨大的应用潜力。

新工科背景下专业实践类课程思政建设的探索与实践

专业实践类课程是新工科培养本科生创新、创业和综合实践能力的重要环节,在专业实践课程教学中实施课程思政,是全面贯彻教育部思政教学全覆盖,提高实践教学质量的重要手段。通过分析传统工科专业实践课程特点,以纺织工程专业新工科建设过程中专业实践课程为载体,提出专业实践教学思政建设的基本法则。围绕“纺织非遗传承、纺织行业发展、专业建设、科研实践、教师培养”等方面进行课程思政教学探索与实践,促进新工科背景下纺织工程专业实践课程思政的建设发展。

黔南苗族传统纹样的演变及其美学特征

黔南苗族传统纹样是黔南苗族人民生活方式、精神信仰与审美风格的集中体现,是研究其历史文化的重要窗口。文章以黔南苗族传统纹样作为研究对象,采用调查研究法与比较互证法,从黔南苗族传统纹样的基本形态入手,探究其成型及演化过程,进而从纹样造型方式、构成形式、色彩风格与美学内涵四个方面分析黔南苗族传统纹样的美学特征。研究发现:黔南苗族传统纹样源自其历史文化生活与宗教精神信仰,并随着族群的迁徙融合形成传承、再创与发展的良性循环,在此过程中形成了纹样特殊的美学表达形式,蕴含着黔南苗族“万物有灵”的美学内涵。该研究可为后续的苗族纹样创新设计提供借鉴,促进现代艺术风格融入新的设计语言。

抗氧化功能纺织品的研究进展

抗氧化护肤功能近年来受到越来越多的关注,抗氧化功能纺织品的开发成为纺织产品升级的新机遇。首先简介了抗氧化功能纺织品的功能作用机理,其次综述了目前抗氧化功能纺织品的制备研究现状,最后指出了抗氧化功能纺织品的研究关键问题和未来发展方向。

基于高光谱成像技术的棉花杂质检测

棉花杂质含量是棉花定级和定价的主要指标之一,实现棉花杂质的快速、无损检测具有重要的现实意义和应用价值。对原棉进行除杂,并分离得到纯棉、棉枝叶、破籽和泥石4类物质,在高光谱成像系统中采集这4类物质高光谱图像,提取并分析他们的高光谱数据及特征,采用多元散射校正、标准正态变量变换和一阶导数作为数据预处理方法,选用主成分分析进行数据降维及可区分性研究,结合主成分个数的优选建立判别分析模型,建立了原棉杂质检测模型,并对比分析所建立的不同检测模型的分类效果。结果表明:多元散射校正、标准正态变量变换和一阶导数3种方法均能有效消除光谱曲线的基线漂移现象,使原有特征峰更加明显;检测模型的主成分个数优选为8;对应原始光谱、多元散射校正、标准正态变量变换和一阶导数预处理的判别分析模型测试集准确率分别为100%、90%、93%和100%,证实了利用高光谱成像技术能够对原棉杂质进行有效检测识别。

基于三维显微镜成像的墨西哥红酸枝内部纤维分布及结构形态表征

为研究设计出轻质、高强的纤维增强仿木复合材料,借助X射线三维显微镜分析墨西哥红酸枝(MRAB)孔隙结构的形态与分布,测量了孔隙结构的尺寸和面积,并根据孔隙面积计算孔隙率;借助扫描电子显微镜观察木纤维的结构形态,并利用X射线粉末衍射仪测量出微纤丝角来表征木纤维的取向度。研究结果表明:MRAB内部孔隙主要分布在导管、木射线、轴向薄壁组织和微孔等结构中,在横切面上孔隙主要呈线状和类圆形,在径切面上主要呈线状和纺锤状,在弦切面上主要呈类圆形和纺锤状;MRAB内部的孔隙率为31.27%,孔隙率由髓心到树皮逐渐变大,木纤维沿轴向紧密平行排列,微纤丝角为3.27°;可将MRAB微观结构作为仿生依据,通过控制织物种类、树脂、产生孔隙的方法和铺层方向等因素来实现全新高性能仿木纤维增强复合材料的结构设计。

基于红外光谱PCA-LDA统计分析的麻纤维鉴别研究

亚麻、汉麻与苎麻纤维的成分组成和物化性质高度相似,三者间的分类鉴别是纺织品检验检测领域的难点。本文对不同种类麻纤维的傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)作主成分分析(PCA)和线性判别分析(LDA),创建麻纤维分类判别模型以鉴别三种易混麻纤维。选取亚麻、汉麻和苎麻纤维各60组作为样品集进行脱胶清洗处理并采集ATR-FTIR光谱。光谱归一化后对800~2000 cm-1波长的光谱作主成分分析,分析结果显示:随着主成分个数增加,主成分分数依据麻纤维类别逐渐显现聚类趋势,同时前12个主成分对归一化红外光谱数据的累计贡献率超过99.5%。以训练集前12主成分数为自变量,以麻纤维种类为因变量,通过线性判别分析构建了分类判别模型(典型判别函数和分类函数)。模型验证结果显示:典型判别函数可使前12个主成分分数矩阵根据麻纤维样品类型形成良好的聚类,分类函数对训练集和测试集中所有纤维样品的分类准确率达到100%。此外,PCA-LDA分类判别模型留一交叉验证的分类准确率仍能达到99.6%。结果表明,不同类别麻纤维的ATR-FTIR光谱存在差异,基于麻纤维ATR-FTIR光谱的PCA-LDA统计分析可实现亚麻、汉麻和苎麻三种易混麻纤维的快速无损鉴别。

维生素E黏胶/石墨烯锦纶/蚕丝复合功能交织物的制备与研究

高附加值、多功能纺织品成为纺织研究界探索的重要领域。本文通过将蚕丝、维生素E黏胶和石墨烯锦纶进行复合,设计织造了15种织物,对其进行抗氧化性、远红外性能、抗紫外性能与抗静电性能的测试研究。采用响应面分析技术(RSM)研究了投纬比例和组织结构对功能性表达的影响关系,结合模糊多准测决策法(F-MCDM)对最佳工艺参数进行了评估。结果表明:两种纬纱的投纬比和织物组织对织物的功能性表达都有不同程度的影响,且影响是交互的复杂作用。当纬纱中维生素E黏胶和石墨烯锦纶的投纬比为1︰1、织物组织为八枚缎纹时,织物试样的四种功能性表达最好。

异色夹纬真丝交织装饰织物的光透射特性

为研究真丝交织装饰织物夹纬颜色对装饰织物透射光的影响,采用多层组织结构试织9种异色夹纬真丝交织织物;借助Digieye数码测色系统和分光光度计,分析在可见光波段内夹纬颜色与织物透射光的关系;通过色温和显色性能研究多层织物中夹纬颜色对光透射特性的影响。结果表明:真丝交织织物遮光率的范围在75.98%~97.72%,织物遮光率会随着夹纬明度的降低而增大;改变夹纬颜色可以有效控制透射光色温的高低,提供不同的冷暖色调;当夹纬的颜色为白色、黑色时,织物透射光的色饱和度与参照照明体相似且显色性能最好,而其他夹纬颜色织物的透射光能够呈现不同的色饱和度与显色性能。研究结果能够为开发具有不同透光率和营造不同居家氛围的装饰织物提供理论参考。

基于ANSYS/APDL的织物导热性能影响因素

为研究织物导热性能的影响因素,提出了一种基于ANSYS的织物热传递有限元仿真二次开发系统。利用ANSYS/APDL软件对织物进行参数化建模,模拟分析在不同织物组织、织物紧度、经纬纱线材料条件下,织物中的热量传递过程及温度分布特征,并计算各织物的导热系数和蓄热系数。使用C-THERM TCi导热仪对织物样本的导热系数和蓄热系数进行测试,与模拟计算结果对比,发现模拟同实验测试结果的绝对误差值在4%以内,验证了该模型的有效性,并进一步探究了织物导热性能的影响因素。结果表明:在相同条件下,平纹织物的蓄热系数和导热系数最高,斜纹次之,缎纹最低;随着织物紧度的增加,织物的导热系数和蓄热系数也升高;随着纱线导热系数的上升,织物的导热系数和蓄热系数升高。研究结果对织物导热性能的参数化模拟仿真及良好导热性能的织物开发具有重要意义。

脱胶处理对单向蚕丝/PCL复合材料性能的影响

针对聚己内酯(PCL)力学强度不足的问题,以单向蚕丝片为增强体,PCL为树脂基体,通过热压成型工艺制备了单向蚕丝/PCL复合材料。为了获得界面结合良好的单向蚕丝/PCL复合材料,采用Na_(2)CO_(3)溶液对单向蚕丝片进行脱胶处理。利用扫描电镜、接触角测定仪、万能强力仪、摆锤冲击试验机、热重分析仪等研究了不同质量分数的Na_(2)CO_(3)溶液脱胶处理对单向蚕丝片表面性质及蚕丝/PCL复合材料力学性能和热稳定性能的影响。结果表明:经过脱胶处理后,单向蚕丝片浸润性改善;在质量分数为1.5%Na_(2)CO_(3)溶液中脱胶1 h后,蚕丝表面丝胶基本除尽,树脂基体对单向蚕丝片浸润效果良好,复合材料中单向蚕丝片与PCL基体结合紧密,单向蚕丝/PCL复合材料的力学性能最好;与未脱胶单向蚕丝/PCL复合材料相比,脱胶后的弯曲强度和冲击强度提高了87.06%和56.25%;单向蚕丝片脱胶处理后,单向蚕丝/PCL复合材料的热稳定性能变好。脱胶处理后的单向蚕丝片作为增强体应用于可降解复合材料中,获得的单向蚕丝/PCL复合材料界面结合良好、力学性能优良,表明其在可降解天然纤维增强复合材料领域中应用潜力巨大。

基于先验知识的纺织论文关键词自动抽取系统研究

为解决文章关键词数量过少、词义泛化、选词生僻、一义多词等问题,在搜集整理大量纺织领域论文和专业名词的基础上,遵循“避免泛化词”和“作者习惯”的原则,提出一种基于先验知识的论文关键词抽取新算法。首先统计候选关键词在概要库和关键词集中的出现频次,计算其先验概率;再借鉴“影响因子百分位”的思想,计算每个候选关键词的词频百分位,得到候选关键词的排序指标用于关键词抽取系统的排序推荐。经测试,该算法平均准确率(F1值)是无监督关键词抽取算法Tex⁃tRank的1.7倍,并高于计算机领域同类型的半监督主流算法,证明了先验知识用于关键词排序推荐的有效性。

摘要AI文本检测中“猫鼠游戏”的行为界定和能力分析

[研究目的]辨别学术论文中的AI内容已成为学术出版界面临的新问题。研究人类对AI文本的界定依据和分辨能力,以及机器猫(AI文本检测工具)对AI鼠(AI文本)的检测能力,为学术出版中AI文本检测提供理论参考。[研究方法]使用GPT-3.5-Turbo、GPT-4和GPT-4-Turbo三个不同版本的ChatGPT对中文权威学术期刊《计算机学报》的150篇中文论文进行了摘要AI生成和AI改写;对英文权威学术期刊Artificial intelligence的150篇英文论文进行了摘要AI翻译,分析人类和4款主流AI文本检测工具对于AI生成摘要、通过AI改写和AI翻译的伪装摘要的识别能力。[研究结论]根据调查问卷结果统计,人类一般会从直觉、表达习惯、逻辑性、语句过渡和数据合理性5个方面来界定AI文本。该实验研究范围内,人类对AI生成摘要、AI改写摘要和AI翻译摘要的分辨能力有限,识别率在50%~65%之间;而该文选用的4款AI文本检测工具识别率均在80%左右,但对于由高版本的GPT-4-Turbo模型生成的摘要,以及经过ChatGPT改写或翻译的摘要,目前主流AI文本检测工具也都表现不佳。因此在当前的学术出版过程中,出版者还应采用多种方式识别AI文本。

三维整体夹芯织物增强复合材料的研制

用玻璃纤维在普通二维织机上分别试制经向为V形、X形和蜂窝形3种典型三维整体夹芯织物,利用真空辅助成型工艺研制复合材料夹芯板。为使树脂能较好地渗入织物和纤维内部,对灌注用树脂胶液的组成、配制比例以及树脂黏度等进行了研究,并讨论了三维空芯结构织物中树脂胶液流动过程及气泡形成原因。该复合材料成型工艺能有效地排除在成型过程中产生于织物纤维束之间和纤维束内的气泡。研究结果表明所研制的板材保持了夹芯织物原有的孔形结构、形状与较好的力学性能。

三维正交整体夹芯机织物的结构设计及织造

以正交结构为基本的三维结构单元,通过改变空心各边的长度和厚度,设计了多种经向截面为六边形的三维整体夹芯机织物结构,并在改造的普通织机上织造成功。在此基础上对试样的结构特点进行对比分析,同时探讨了三维正交夹芯机织物孔形尺寸的影响因素,比较了各种三维整体夹芯机织物试样的结构特点及织造方法。该研究为三维整体夹芯机织物的结构设计提供了参考,设计的多种三维夹芯机织物为蜂窝结构复合材料提供了性能良好的增强体。

组合式3D机织增强复合材料树脂渗透性

通过对玻纤进行包缠设计并在普通二维织机上试制了组合式3D机织结构预制件,采用真空辅助成型工艺研制了复合材料。同时采用光学显微镜和SEM分别对织造中玻纤断裂情况和树脂在复合材料成型过程中的渗透性进行了研究。

玻纤／涤纶混杂3D整体机织蜂窝结构复合材料的冲击性能

为研究玻纤/涤纶混杂纤维复合材料中涤纶含量对复合材料低速冲击性能的影响,设计了7种混杂纱线,并在改进后的普通织机上织造,同时采用真空辅助成型工艺制成混杂纤维复合材料板材。探讨了多种纤维混杂后纤维体积含量的计算方法,对混杂纤维增强复合材料冲击后断裂情况及能量吸收性能进行研究。结果表明,混入涤纶后复合材料会产生明显的混杂效应,经预测当涤纶含量约为55.69%时,复合材料能量吸收性能最好,在节省成本的情况下达到了最优。

组合式3D机织物复合材料的拉伸性能

采用正交和角联锁结构进行组合设计,并使用玻璃纤维试织了2种不同结构的组合式3D立体机织物,经与树脂复合制成增强复合材料,对其拉伸性能进行了测试。结果表明,组合式3D机织物增强复合材料具有接近正交3D机织物增强复合材料的弹性模量和抗拉强度。

喷气织造技术现状与发展

在简要回顾喷气织造技术发展历史的基础上,探讨了喷气织机车速、品种适应性、节能降耗、智能化织机控制等技术现状,以及喷气织造技术发展趋势和研究方向。通过对比可以看出,国内外喷气织机在高速表现上差异不大,主要机型的车速均已超过1000 r/min。国产喷气织机在品种适应性上有了很大突破。国外喷气织机通过辅助喷嘴及供气系统的优化,在节能降耗方面具有较大的优势。国内外喷气织机在降低气耗技术方面均取得了突破性进展。认为:智能制造技术在国外喷气织机上得到了广泛应用,宏观的织机管理系统、网络大数据支持系统以及微观的自动补纬等技术的应用,显著降低了织机的操作难度以及企业用工量。国内喷气织机应继续加大研发投入,朝着节能降耗、提高产品质量、产品适应性和高入纬率多梭口技术等发展。