羊毛纤维低温美拉德环保染色工艺研究

为了探索羊毛纤维绿色染色方法,利用羊毛角蛋白与二羟基丙酮(DHA)发生美拉德反应实现羊毛低温环保染色,研究反应时间、DHA质量浓度、溶液pH值以及反应温度4个变量对羊毛纤维上染的影响,分析羊毛纤维的染色性能与抗紫外线性能及力学性能与表面形态的变化。结果表明:染色后的羊毛纤维表现出不同深浅的棕褐色系着色效果,抗紫外线性能明显提升;各变量均对羊毛纤维的K/S值产生影响,其中反应温度和时间对羊毛纤维K/S值的影响起主导作用,但在2.5 h后羊毛纤维的显色变化不明显;最优工艺条件为DHA质量浓度54g/L、pH值7、反应温度95℃、反应时间3.5 h,该条件下羊毛纤维呈现深褐色效果,其K/S值为10.14,紫外线防护系数(UPF)值较原样增加约11倍,同时羊毛纤维具有良好的力学性能,羊毛纤维表面鳞片层的形态无明显变化。

氧化蛋白酶防毡缩整理对羊毛染色性能的影响

为了改善羊毛织物毡缩性能,用双氧水预处理与蛋白酶相结合的方法对羊毛织物进行防毡缩整理,分析整理后织物毡缩性能、强力及染色性能的变化。通过对染色性能相关指标的测试,探讨防毡缩整理对羊毛上染率、染色深度和摩擦色牢度的影响;分析防毡缩整理对羊毛光泽的影响。结果表明,整理可以有效提高羊毛织物的防毡缩性能,染色深度和摩擦色牢度都得到一定程度的提高,在同等染色率的条件下,可以节约染色时间。

基于底物激活的蛋白酶法羊毛地毯生态丝光处理

针对蛋白酶难以降解高硫羊毛角蛋白的问题,构建了由底物激活剂LKZ-630与蛋白酶Savinase 16L组成的蛋白酶催化体系,采用该体系联合机械刮毯和刷毯对羊毛地毯进行丝光处理。通过酶活力、酶吸附性、羊毛水解度、地毯颜色、X射线衍射能谱及红外谱图等测试,分析了LKZ-630对酶水解羊毛的促进作用以及丝光处理前后羊毛地毯的外观及微观结构变化。结果表明:LKZ-630可打开羊毛纤维中二硫键,2 g/L的LKZ-630可使酶对羊毛的活力提高1575倍,可使羊毛纤维对酶的平衡吸附量提高12.7倍,使酶对羊毛的水解速率提高36.3倍;刮毯和刷毯作用使得处理后羊毛地毯中纤维细度由根部至尖端逐渐变细,处理后地毯触感柔软、有层次感且有蚕丝般光泽,其CIE亮度值增加6.99,白度值增加50.12,黄度值减小14.84。

基于边缘填充的单兵迷彩伪装小目标检测

针对迷彩单兵识别存在伪装对象与背景高度相似融合、目标尺寸小等问题,提出了基于边缘填充的单兵迷彩伪装小目标检测模型BFNet(boundary-filled network)。该网络以SCNet(sparse complex-valued neural network)作为骨干网络,在网络的边缘引导阶段,利用边缘先验信息以及边缘的周围环境来挖掘目标信息。在上下文聚合阶段,利用上一级的预测值,使网络学习预测背景与前景的相互关系。实验结果表明:与最先进的BGNet相比,BFNet平均精度提升了0.74%,交并比识别率提升了1.35%,同时自适应E度量、加权F度量以及结构相似度与加权自适应F度量均得到了提高,其中,自适应E度量提升了0.85%,加权F度量提升了0.71%,证明所提出的BFNet能在更大程度上识别出单兵迷彩伪装小目标,且识别精度也得到提升。

低扭矩环锭纺对羊毛纱性能的影响

为了实现羊毛纱低捻高强目标,提高织物质量,探究低扭矩环锭纺纱工艺对不同捻系数羊毛纱性能和织物纬斜情况的影响,采用低扭矩环锭纺纱工艺纺制不同捻系数的25 tex羊毛纱,并与25 tex常规环锭纺羊毛纱的断裂强度、断裂伸长率、毛羽指数和条干均匀度进行对比。结果表明:羊毛纱线密度为25 tex时,相同捻系数下,低扭矩环锭纺纱工艺羊毛纱的断裂强度较常规环锭纺平均提高约10%;断裂伸长率较常规环锭纺平均提高15%左右;长毛羽(3~9 mm)指数下降趋势明显,降低了织物的起毛起球;短毛羽(1~2 mm)指数上升趋势明显,使织物触感更加丰满和柔软;条干均匀度较常规环锭纺显著降低;低扭矩环锭纺羊毛纱所织针织小样较常规环锭纺纬斜率降低15%左右,为羊毛纱及针织物的开发提供了新的思路和方法。

锭帽式假捻装置在环锭纺上的应用效果研究

为降低低捻纱的断头率,提高低捻纱的成纱质量,设计了可直接安装在细纱管上的锭帽式假捻装置。采用不同直径和不同表面结构的锭帽式假捻装置分别纺制24.4 tex低捻羊毛单纱,测试其断裂强度、断裂伸长率和毛羽数,并与常规环锭纺低捻纱进行对比。结果表明:采用锭帽式假捻装置纺出纱较相同捻度常规纱的断裂强度提高10%左右,断裂伸长率提高30%左右,断裂功提高30%左右,长毛羽(4 mm~9 mm)数降低8%左右;总体而言,光滑锭帽比凸条锭帽对成纱质量的改善效果更好;锭帽假捻装置的直径对上述指标也有影响,凸条锭帽的直径为48 mm、52 mm和54 mm时,假捻效果较好;光滑锭帽的直径为44 mm、56 mm和58 mm时,假捻效果较好。认为:所设计的锭帽式假捻装置结构简单、安装方便、无能源消耗,可有效提高环锭纺羊毛低捻纱的成纱质量,具有很好的应用价值。

保护剂在羊毛高温加工中的应用

印染加工工序中羊毛最容易受到损伤,通常处理温度越高,作用时间越长,水解就越剧烈,损伤程度也就越严重,直接影响到羊毛纤维的服用性能。为减少羊毛混纺面料的染色损伤,尤其是涤纶/羊毛混纺织物染色过程中羊毛的损伤,开发了用于高温加工工艺条件下的羊毛保护剂。采用自制的羊毛保护剂应用于纯羊毛高温加工过程中,测试经高温加工的羊毛的白度、碱溶度、表面形态结构以及拉伸性能。结果表明,加入自制羊毛保护剂WBH处理后羊毛的白度、碱溶度、表面结构以及拉伸性能都明显好于未加保护剂处理的羊毛;与市售保护剂WSM对羊毛的保护性能相当,甚至略好,自制羊毛保护剂WBH在羊毛高温加工过程中对羊毛具有良好的保护性能。

清洗方法及清洗温度对羽绒清洗效果的影响

为了解决羽绒清洗流程繁多、耗水耗能大等问题,采用超临界CO_(2)清洗法与传统清洗法、超声波与酸性蛋白酶结合法对羽绒进行清洗,探讨不同清洗温度对羽绒白度、蓬松度、残脂率和微生物含量的影响,以及不同清洗方法对羽绒表面微观变化的影响,得到超临界CO_(2)清洗法的较优清洗温度为80℃。该条件下,清洗后羽绒的白度值为62.8%,蓬松度为17.9 cm,残脂率降低到0.97%,微生物含量达到标准的限量要求,且羽绒表面相对光滑,无明显损伤,达到传统清洗效果。超临界CO_(2)清洗法全过程无污染、零排放,符合低碳经济发展要求,可实现羽绒新型清洁化加工生产。

基于深度学习的毛/粘混纺织物混纺比检测技术

针对常规织物混纺比检测方法工作效率低的问题,提出一种基于深度学习技术的毛/粘混纺织物混纺比检测方法。以单阶段目标检测算法(YOLOv5)为基础,采集羊毛纤维和粘胶纤维的光学显微镜图像构建数据集,使用CSPDarknet53网络(Cross Stage Partial Network)从数据集中提取纤维特征,通过特征金字塔(FPN)和路径聚合网络(PAN)结合的方式完成不同层次特征的融合;在主干网络引入卷积注意力模块(CBAM)以加强局部特征的提取能力。训练后的YOLOv5模型平均精度均值达0.93,可实现毛/粘混纺织物混纺比的自动检测。采用光学显微镜法和化学溶解法对模型的可靠性进行校验,差异在2%以内,说明该方法在毛/粘混纺织物混纺比快速检测领域具有良好的应用前景。

基于切断称重法的并条机牵伸区内变速点分布

为探究并条机牵伸区内纤维变速点分布的特点,以纺制定重为15.35 g/5m的普梳条和15.03 g/5m的精梳条为例,采用FA320A型高速并条机进行实验,对罗拉牵伸区中的须条进行定长的切断称重得到纤维质量分布,以其纤维质量变化率分布表征变速点分布,并在此基础上借助数据处理的方法分别给出定量表征牵伸区内纤维变速点分布稳定性、集中性、前移性的理论计算公式,并通过并条实验对所给出的公式进行了验证分析。结果表明:该理论计算公式可以判断出变速点分布的位置及状态;在此实验中,精梳条中的纤维在距前罗拉钳口线5~15 mm处变速相对集中且前移、稳定性好;普梳条中的纤维变速点分布较为分散,且远离前罗拉钳口线。该研究为变速点分布理论的发展提供了参考,有助于预测成条质量,提高并条效率。

含锌和含铜医用敷料的研究进展

为开发功能性含锌和含铜纤维及医用敷料在伤口护理中的应用,介绍了锌离子和铜离子的生物活性及其在伤口愈合过程中的作用,总结了国内外市场上各种含锌和含铜医用敷料及其制备方法,重点介绍了含锌和含铜的海藻酸盐纤维、壳聚糖纤维,以及通过静电纺丝、高分子材料复合加工、纳米技术等先进工艺制备的各种含锌和含铜医用敷料及其释放锌离子和铜离子的性能。指出锌离子和铜离子具有优良的抗菌及促进伤口愈合的功效,含锌和含铜医用敷料通过释放锌离子和铜离子,对创面常见的各种细菌有很强的抑菌作用,在烧伤、下肢溃疡、糖尿病足溃疡、褥疮等伤口护理中有重要的应用价值。

GO/PVDF/PVP静电纺丝纳米复合膜及其性能研究

聚偏氟乙烯(PVDF)的强疏水性使其容易受到蛋白质病毒等有机物的污染,为有效减少细菌吸附,抑制细菌繁殖,需要对PVDF膜进行改性。采用静电纺丝技术,添加PVP和氧化石墨烯对PVDF进行功能性修饰,得到了一种新型PVDF复合膜。该复合膜纤维粒径在980nm左右、亲水性得到成倍提高,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌能力优于国家标准。

液氨预处理对羊毛纤维中性染料染色动力学及染色性能的影响

为研究液氨对羊毛纤维染色性能的影响,采用连续性液氨整理机对羊毛毛条进行液氨预处理,然后利用中性染料Lanaset蓝2R和Lanaset红G对羊毛纤维进行染色。考察液氨预处理后羊毛纤维染色动力学以及液氨预处理对羊毛纤维中性染料低温染色的影响。结果表明:液氨预处理提高了染料的扩散系数,缩短了半染时间,明显加快了染色速率;液氨预处理羊毛可实现85℃低温染色,比未处理羊毛染色温度降低15℃;液氨预处理羊毛在85℃保温60 min可达到染色平衡,且其上染百分率、染色深度以及色牢度与未处理羊毛100℃染色效果相当;相较未处理羊毛,液氨预处理后羊毛单纤维强力有所提升,其中Lanaset蓝2R提高4.6%、Lanaset红G提高4.3%。

基于神经网络的精纺毛纱性能预测模型比较

为比较BP与RBF神经网络对精纺毛纱性能的预测能力,采集前纺与后纺的工艺参数作为输入节点,表征精纺毛纱性能的条干不匀率与断裂强力分别作为输出节点,采用软件计算工具中的反向传播(BP)神经网络、径向基(RBF)神经网络分别建立细纱条干不匀率与断裂强力的预测模型,从统计学角度反映2种模型的预测性能。实验结果表明,在输入样本数较大、输入维数较高、精度要求相同的情况下,RBF神经网络模型的训练速度明显快于BP神经网络模型,但BP神经网络模型的预测性能略优于RBF函数神经网络模型,特别是遇到异常样本时,BP神经网络模型表现出更强的容错能力。

部分石墨烯复合纤维与制品的研发

为探究石墨烯在功能纤维及纺织品的多元应用,通过本课题组对石墨烯复合纤维及制品研发的总结,介绍了多元功能石墨烯复合纤维的制备与功能性研究,进一步明确复合纤维力学增强、阻燃、热稳定性、防紫外线、远红外发射等特性,以及耐日晒抗老化石墨烯锦纶长丝优良的机械性能;在多元功能石墨烯纺织品方面,进行了石墨烯紫外线防护织物、氧化石墨烯/壳聚糖复合导电织物、石墨烯复合远红外功能纺织品、氧化石墨烯/海藻酸钠复合膜和纳米二氧化锰/石墨烯改性织物的研发及其功能性能研究。石墨烯复合纤维及制品在远红外功能纺织品、个体防护及智能纺织品领域具有广阔的应用前景。

磁悬浮式针织提花驱动方式理论研究与探讨

为降低针织提花圆纬机选针机构的能耗,提高提花织物编织效率,依据磁悬浮理论,提出将电磁力直接作用在织针上的悬浮式驱动织针理论,探讨针织圆纬机的悬浮驱动选针控制原理的可行性。基于磁悬浮式驱动织针方式,提出一种悬浮式织针基本结构,通过磁悬浮式织针装置磁路分析及织针摩擦热和电磁装置热分析,获得了织针的热运动分析结果,探讨针织提花选针驱动织针的新方法。同时,还介绍了织针的控制模型,分析成圈过程中织针运动特性,为后续进一步研究磁悬浮式驱动织针理论,在狭小空间内实现织针提花驱动方式提供理论参考。

金属配合物的合成及其在低温漂白中的应用

合成了1,4,7-三甲基-1,4,7-三氮杂环壬烷(Me3TACN)的羧酸桥连双核锰配合物[(Me3TACN)2Mn2(μ-O)(μ-CH3CO2)2][PF6]2.1H2O(MnAcL)和铁配合物[(Me3TACN)2Fe2(μ-O)(μ-CH3CO2)2][PF6]2.1H2O(FeAcL),采用红外光谱(FT-IR)、元素分析(EA)和热重分析(TGA)证实了其结构;并将这2个配合物作为双氧水的催化剂应用于低温漂白棉针织物中。通过单因素实验,探讨了温度、配合物浓度、双氧水质量浓度及pH值对漂白效果的影响,得优化工艺:30%H2O2质量浓度为10 g/L,配合物MnAcL浓度为10μmol/L(FeAcL 15μmol/L),渗透剂和稳定剂DTA的质量浓度均为1 g/L,pH值为10,70℃下漂白60 min。经配合物MnAcL处理后的织物白度达82.3%,顶破强力保留率为95.5%;而经配合物FeAcL处理后的织物白度为65.7%,顶破强力保留率为96.9%。配合物MnAcL在低温下漂白的织物其白度和润湿性与传统高温工艺相当,而顶破强力保留率明显高于传统工艺。

新溶剂法纤维素纤维开发概况与展望

从长远发展角度,新溶剂法纤维素纤维将从根本上解决粮棉争地问题,成为未来纤维材料的大宗品种。在已开发的新溶剂法技术中,Lyocell纤维近年将在国内外形成年产30万t左右的生产规模,并在未来专用浆粕和溶剂量产后迎来高速发展期。碱/尿素水溶液溶剂体系需着重解决凝固过程中氢键制约大分子拉伸取向问题;纤维素氨基甲酸酯/NaOH水溶液体系需通过工艺完善,使纤维性能和技术经济指标达到粘胶纤维的水平;离子液体溶剂体系可先开发功能性纤维;磷酸溶剂体系需重点解决降解控制和溶剂回收问题,以实现低成本和环保生产。

基于支持向量机的纺纱质量预测模型研究

纱线的生产是一个多环节的复杂工业过程,其质量控制大多需要依赖领域专家的个人经验,为此提出一种基于支持向量机的纱线质量预测模型.探讨了模型选择与验证问题,并利用“网格搜索”法对模型参数进行了优化.试验结果表明,在小样本和“噪音”数据环境下,支持向量机模型仍能保持一定的预测精度,与人工神经网络模型相比,更适应于真实纺纱生产过程.

静电纺参数对二醋酸纳米纤维直径分布的影响

为研究二醋酸纳米纤维工艺参数对其直径分布的影响,采用静电纺丝技术制备纳米纤维,对影响纳米纤维形貌的纺丝液质量分数、纺丝距离、电压及纺丝速度等参数进行探讨,对实验工艺进行优化,确定实验最佳参数。借助扫描电镜对制备的纳米纤维形貌进行观察,并应用Photoshop CS 3.0软件对纤维直径进行测量统计。结果表明,纺丝液质量分数、纺丝速度、纺丝距离对纳米纤维直径的影响较为显著,而纺丝电压对纳米纤维直径的影响相对较小。