基于轻量级卷积神经网络的羊绒羊毛识别方法

羊绒、羊毛纤维的形态和物理化学性质十分相似,2种纤维表面鳞片的纹理有所不同,鉴别二者的传统方法显微镜人工鉴别存在速度慢、识别率不高、人力成本高等弊端。针对该问题,文章提出了一种基于轻量级卷积神经网络MobileNetV3_small模型的纤维识别方法。实验发现:纤维图像中的鳞片纹理模式复杂度有限,轻量级网络能够有效地提取纤维图像中的视觉特征,并根据特征较好地识别出纤维的类别,实验中5种不同的纤维测试集识别率超过97.1%。与其他卷积神经网络相比,轻量级模型MobileNetV3_small速度更快,识别5000个样本只需13 s,适合于纤维商检中的快速检测。

羊毛-铋盐复合粉体的制备与光催化降解染料

采用溶胶-凝胶法制备铁酸铋和三氧化二铋粉体,采用水热法制备碳酸氧铋粉体。利用索氏萃取法对洗净烘干的羊毛纤维进行脱脂处理,然后冷冻研磨制备出羊毛粉。接着将羊毛粉分别和铁酸铋、三氧化二铋、碳酸氧铋粉体一起进行冷冻研磨制备得到铁酸铋-羊毛粉、三氧化二铋-羊毛粉、碳酸氧铋-羊毛粉复合粉体。使用X射线衍射仪分析样品的晶体结构,使用扫描电镜观察所制备样品的表面形貌。在可见光下催化降解亚甲基蓝染料评价样品的光催化性能。

甲酸对丝素蛋白结晶结构转变的影响

结晶结构是丝素蛋白材料表征的重要内容,对丝素蛋白结晶结构的认识和调控是制备高性能材料的基础。甲酸作为一种可溶解蚕丝的优良溶剂,所制备的再生丝素蛋白材料具有优异的性能,其根源与甲酸对丝素蛋白具有促结晶的作用有关。文章对比分析了基于氯化钙-甲酸溶剂溶制再生丝素蛋白膜与基于三元溶剂溶制再生丝素蛋白膜的结晶结构差异,并利用α-糜蛋白酶从基于三元溶剂制备的丝素蛋白水溶液中分离出高结晶部分和低结晶部分,随后分别利用甲酸和乙醇对分离所得高结晶部分和低结晶部分进行处理,对比分析了乙醇和甲酸对其结晶结构转变的影响。结果表明,相对于乙醇处理,甲酸具有更显著的促丝素蛋白结晶的作用,更有利于丝素蛋白从无规卷曲或Silk I结晶态转变为SilkⅡ结晶态。

磁疗保健中药复合物制备的影响因素

研究浸渍浴比、浸渍时间和浸渍温度对磁性远红外自发热中药复合物制得率的影响,探索纳米四氧化三铁磁性粉、远红外陶瓷粉及中药粉与基体织物复合的最佳浸渍工艺。研究结果表明,当浸渍浴比为1∶40,浸渍温度为80℃,浸渍时间为30 min时,远红外磁性中药复合物的制得率较高,可以达到18.96%。

慢性炎症伤口的蚕丝基敷料研究进展

慢性难愈合伤口通常伴随持续的炎症反应,使用具有抗炎功能的伤口敷料是治疗慢性炎症伤口的有效途径之一。在众多的抗炎症伤口敷料中,蚕丝基敷料因具有天然的抗炎特性而受到广泛的关注。此外,通过添加其他的抗炎物质,可进一步提升蚕丝基敷料的抗炎功能及促伤口愈合功能。本文首先介绍了蚕丝蛋白的抗炎机制;其次综述了不同形式(如纳米纤维、水凝胶、膜、泡沫、软膏)的蚕丝基敷料和皮肤组织工程支架的研究现状;最后讨论了蚕丝基敷料在伤口修复领域面临的挑战及其发展方向。

静电纺胶原蛋白纳米纤维的研究进展

探讨静电纺丝法制备胶原蛋白纳米医用纤维的研究进展。介绍了静电纺丝用胶原蛋白的来源,分析了胶原蛋白纳米纤维的改性方法,阐述了胶原蛋白纳米纤维在生物医用领域的应用前景。鱼类胶原蛋白和类人胶原蛋白可以作为胶原蛋白纳米医用纤维的主要来源;将胶原蛋白和高聚物复合,并使用低毒类交联剂改性胶原,可以大幅提升纳米纤维材料的物理性能;静电纺胶原蛋白纳米纤维具有用作止血材料、药物缓释载体、生物组织工程支架的潜力。认为:要深入开展胶原基纳米纤维的结构调控、静电纺工艺以及生物医用试验的研究,推进其工业化制备与生物组织工程应用。

形变导致的蜘蛛大壶状腺丝力学行为的记忆与变异

纤维材料的形变与力学行为之间的关系密切。在自然条件下蛛丝会被反复拉伸,但其被拉伸后的力学行为被搁置的时间与形变效应鲜见报道。为此,本工作采用METS电子万能试验机测试研究了反复定伸长拉伸松弛后的间隔时间与形变对蜘蛛大壶状腺丝的力学行为的影响。结果表明,不论天然的还是经水最大限度超收缩干燥后的大壶状腺丝被定伸长反复拉伸过屈服点和屈服区甚至拉至加强区的力学行为曲线都能很好地重叠;经长时间(≥20 min)间隔后也只需一次拉伸就能不受拉伸历史的影响重现之前的力学行为,具有良好的纵向拉伸的形状与力学行为记忆。通过增加应变值对蜘蛛大壶状腺丝进行一系列的加载-卸载循环试验,并分析这些循环中其应力-应变曲线,计算每个循环中它的弹性模量、屈服应力、吸收和耗散的能量,以评估这些力学性能参数随循环增加的微观进化与演变。研究表明,蜘蛛丝力学行为的记忆与变异可以通过不可逆和可逆两种变形微观机制及其组合来解释,其中材料的粘弹性起主导作用。这些研究对人们进行新型功能纤维材料的仿生设计具有重要的指导意义。

基于添食上转换纳米颗粒制备近红外激发荧光家蚕丝纤维

家蚕蚕丝蛋白是一种环保、生物安全的材料,而上转换纳米颗粒(upconversion nanoparticles, UCNPs)因其具有生物相容性好、稳定性优、荧光强度高等特点,常被用于医疗、环境监测等领域。为拓展蚕丝纤维的多元化应用,文中通过家蚕添食UCNPs,制备了近红外激光照射下发出荧光的蚕丝纤维。结果表明,经添食后的家蚕吐出的蚕丝纤维,可在980 nm波长的光线激发下发射高强度的绿色荧光。同时,该荧光蚕丝纤维具有优良的力学性能,可与聚多巴胺协同作用,对环境中的氧化剂进行灵敏检测。文中研究对于开发新型荧光蚕丝材料提供了新的思路。

羊毛角蛋白融合型丝素蛋白膜材料的性能分析

羊毛角蛋白关联蛋白(KAPs)是一类富含半胱氨酸的纤维蛋白,可以氧化形成二硫键,与疏水相互作用和范德华力一起赋予角蛋白高的机械强度和结构稳定性。为了扩展天然蚕丝蛋白质材料的研究,本文以通过转基因法得到的KAP融入型蚕丝为材料,制备丝素蛋白膜,检测分析了膜的结构和性能。发现转KAP基因丝素膜含有更多的β-折叠结构,KAP的融入可以显著提高膜的机械性能和疏水性,融入不同种类的KAP可以获得性能不同的融合蛋白材料。通过转基因法制取蚕丝/羊毛角蛋白混合蛋白膜具有方法简便、无污染等特点,可为天然蚕丝材料的研究和应用提供新的思路。

不同品种桑蚕牵伸丝的结构与性能

利用自主研制的圆锥斜面强制牵伸抽丝装置对不同品种五龄桑蚕进行强制抽丝,通过拉伸测试、傅里叶红外光谱及X射线衍射对不同品种牵伸丝与相应原茧丝的结构与性能进行表征与分析。结果表明:两种牵伸丝的力学性能均优于其对应茧丝,黄色雄蚕牵伸丝的力学性能更佳,其初始模量、断裂强度、断裂比功与伸长率的平均值分别为117.35、4.55、0.75 cN dtex与26.54%。牵伸作用会导致丝纤维晶粒尺寸减小、结晶度提高,从而赋予丝纤维更为优异的力学性能。

生丝拉伸强力与其回潮率的相关性分析

结合生丝生产工艺及原料特性,分析了生丝拉伸强力的外在影响因素。通过观察同批生丝不同拉伸伸长率下,样品丝条脱胶前后微观结构变化和不同拉伸伸长率的样品丝条脱胶后结晶度变化,分析了生丝拉伸试验机理;文章根据同批生丝不同回潮率下,样品的拉伸强力变化情况,建立了生丝回潮率与拉伸断裂伸长率和断裂强度的回归方程。为进一步验证回潮率与拉伸强力的相关性,文章随机抽取701批广西生丝,分析了批量生丝的回潮率与拉伸强力的线性相关性,并分别分析了543批干茧生丝和158批鲜茧生丝的回潮率与拉伸强力相关性的差异。结果表明,生丝回潮率与断裂强度之间存在极强的负相关关系、生丝回潮率与断裂伸长率之间存在极强的正相关关系。

牦牛绒优可丝混纺纱及织物性能研究

探讨牦牛绒与优可丝混纺纱的可纺性及织物性能。基于集聚纺的工艺要求,设计并纺制了牦牛绒/优可丝混纺比为20/80、30/70、40/60、50/50、60/40的30 tex混纺纱。观察了纤维原料的形貌结构,测试了单纤维强伸性能以及不同规格纱线的强力、毛羽、条干。结果表明:与纯牦牛绒纱、纯优可丝纱对比,混纺纱的断裂强度、断裂伸长率、毛羽H值、条干等指标均明显优于纯牦牛绒纱;随着牦牛绒纤维含量的增加,混纺纱的强力、伸长率逐渐降低,毛羽H值呈现先减小后增大的趋势,条干均匀度呈先改善后恶化的趋势。使用模糊综合分析法对各项性能指标进行计算,得出混纺纱的最优混纺比为30/70。最后通过对针织物的基本性能测试分析,验证了混纺纱的织造性能,表明牦牛绒优可丝混纺纱可以生产出性能优异的针织物,具有良好的可加工性。

新疆吉尔赞喀勒墓地出土骆驼毛纤维使用情况研究

本文通过对新疆吉尔赞喀勒墓地出土的毛织物科学检测分析,首次发现了距今2600~2400年大比例使用骆驼毛的现象、驼毛与羊毛混织混纺的多样织造方式,以及纯净驼绒的使用。为了解该墓地所在时期新疆乃至我国西北地区骆驼毛的使用历史、畜牧业发展情况、社会生活方式、技术发展水平等提供了难得的实物资料。

湖羊不同部位毛纤维的性能对比

为推动湖羊毛的综合利用,有效开发湖羊毛产品,对1岁龄的湖羊颈部、背部、腹部以及臂部等不同部位的毛丛长度和纤维的横截面、粗腔毛率、长度、细度、拉伸性能、白度、含油脂率等进行测试和分析。结果表明,湖羊毛不同部位的纤维粗腔毛率均大于10%,白度值在30左右,含油脂率为5%~7%,各部位的差异不大;湖羊臂部毛丛最长,腹部次之,颈部最短;对于无髓毛纤维而言,背部最长,臂部次之,腹部最短;对于有髓毛而言,臂部最长,颈部次之,腹部最短;湖羊各个部位纤维的细度差异不大,但同一部位的纤维直径CV值较大;湖羊背部羊毛油脂含量高于颈部含油脂率;湖羊颈部有髓毛的断裂强力平均值最大;臂部有髓毛的断裂强力CV值明显大于其他部位。

丝素蛋白水凝胶在骨组织工程中的研究进展

首先介绍了丝素蛋白水凝胶的物理、化学制备方法及原理;然后介绍了几种不同性状的丝素蛋白水凝胶;最后重点介绍了丝素蛋白水凝胶及其联合因子、干细胞在骨组织工程中的应用,并对其发展进行了总结与展望。

两种蜘蛛蛛网框丝的蛋白质结构及力学性能研究

蜘蛛丝作为一种天然的蛋白质纤维,有较高强度及韧性,其因良好的综合力学性能与特性而备受关注。依托云南省丰富的蜘蛛资源,将褛网蛛科泰褛网蛛(Psechrus ghecuanus)、园蛛科黔美园蛛(Araneus gratiolus)作为对象,以纺自大壶状腺的蛛网框丝作为研究材料,采用单纤维强力机、拉曼光谱仪与X射线衍射仪对两种蜘蛛的蛛网框丝进行测试研究。结果显示,两种丝有相似的拉曼图谱,β-折叠均平行于丝的轴向。但两种丝由峰强比反映出的各结构含量却有一定差别,其中泰褛网蛛丝中络氨酸的氢键更强,β-折叠结构的含量更高,因而具有更高的强度;黔美园蛛丝中β-折叠的取向水平更低,因而具有更高的韧性。此外,X射线衍射图谱测得泰褛网蛛丝及黔美园蛛丝的结晶度分别为33%及20%。

光学显微镜下六种常见特种动物纤维的鉴别

介绍兔毛、狐狸毛、貉子毛、驼绒、羊驼毛和马海毛的性质、特点,在光学显微镜下观察6种特种动物纤维的纵向结构。通过分析上述纤维在光学显微镜下纵向形态特征,比较鳞片高度、厚度、翘角、密度来鉴别特种动物纤维,为鉴别的标准制定提供参考。

牦牛绒脱色工艺研究进展

牦牛绒作为一种优质的纺织原料,其脱色工艺和效果严重影响后续牦牛绒纺织品的质量。论述牦牛绒色素的产生及脱色原理、牦牛绒脱色方法及试剂、氧化-还原脱色工艺,分析影响牦牛绒脱色效果的因素,指出牦牛绒脱色工艺的改进方向是缩短工艺、减少脱色时间以及减少纤维损伤和废水排放。

Manncih反应交联改善蚕丝抗皱性的研究

为改善蚕丝织物的抗皱性能,本文合成了一种基于Mannich反应的双芳伯胺基交联剂,并对蚕丝织物进行交联改性处理。通过对交联改性后的蚕丝织物进行红外光谱、热重分析、差示扫描热分析、服用性能的测试,发现交联改性后的蚕丝织物折皱回复角提高,有一定的耐洗能力,且其断裂强力与断裂伸长率变化不大。红外光谱分析表明,蚕丝与交联改性剂中的双芳伯胺基发生了Mannich反应,形成共价键结合。通过TG和DSC分析发现,交联改性后蚕丝织物的热稳定性提高,进一步证明了双芳伯胺基交联剂与蚕丝纤维发生的反应,在纤维中大分子链间形成了牢固的交联,是提高其抗皱性的根本原因。此举为解决蚕丝织物抗皱性问题,提供了一条新的途径。

回用山羊绒纤维特征参数测定

针对回用山羊绒难鉴别的问题,分别对50个原生山羊绒纱线和回用山羊绒纱线进行纤维长度测试,并对2种山羊绒纱线纤维长度测试结果进行比较,分析回用山羊绒纱线纤维长度特点;对124个回用山羊绒纱线含量进行测试,分析回用山羊绒纱线中其他纤维含量特点;并在光学显微镜下观察回用山羊绒纱线纵向形态,总结回用山羊绒纱线纤维的纵向形态特征,可为回用山羊绒鉴别和标准的制定提供参考依据。