网孔结构3D打印面料的制备及力学性能研究

为提升3D打印面料的服用性能,探究3D打印面料的组织结构和力学性能的关系,以柔性聚乳酸为材料,通过熔融沉积成形技术制备出3种网孔结构3D打印面料,并对打印面料的拉伸性能、撕破性能及顶破性能进行测试表征。结果表明:3种网孔结构3D打印面料表面平整,无疵点,网孔效果明显,表面无焦黄现象,无脱散现象。3种网孔结构3D打印面料的拉伸性能、撕破性能及顶破性能均与面料网孔中的网格宽度呈正比。当网格宽度相同时,对于纵向断裂强力,菱形组织最小,仿纬平针组织最大;对于横向断裂强力,仿纬平针组织最小,仿平纹组织最大;对于纵向撕破强力,菱形组织最小,仿平纹组织最大;对于横向撕破强力,菱形组织最小,仿纬平针组织最大;对于顶破强力,菱形组织最小,仿纬平针组织最大。

网格布-聚脲涂层耦合作用力学破坏机理研究

实际防渗工程中有时会将聚脲材料同网格布组合为复合防渗涂层,但其聚脲材料与网格布的耦合作用机理和破坏模式缺乏研究,而且该种复合涂层在实际应用中亦存在脱落、水解、耐久性差等问题。因此本文基于试验和数值分析,探讨网格布纤维同聚脲材料的耦合作用,考察网格布与聚脲涂层耦合作用的受力变形行为和破坏模式,分析不同纤维-基体材料组合形式下的变形性能和承载性能。研究结果表明:纤维断裂导致聚脲材料出现瞬间应力突变,纤维断裂面及应力突变引发的微裂纹导致整体截面拉断。聚脲材料强度较高,设置网格布后会导致涂层产生损伤缺陷,使得强度及伸长率大幅下降,伸长率降幅达到75%以上,因此网格布对聚脲材料性能起到负面效应。同样研究表明,聚氨酯材料强度相对较低,设置网格布后强度增幅约为14%,网格布对聚氨酯材料起到一定加强效果,但同样会导致伸长率大幅降低。由于网格布的伸长率及强度决定了复合涂层的伸长率及强度,因此在实际工程应用中,出现以下条件之一时不应在聚脲基体材料中设置网格布:(a)对止水防渗涂层伸长率要求高于网格布破坏伸长率;(b)基体材料强度大于网格布强度;(c)基体材料强度大于涂层-基面切向粘接强度。目前现有聚脲的相关标准及规范中的物理力学性能均未使用网格布进行加强,且科学定义的聚脲的相应标准及规范中所提的材料指标也均符合本研究所建议的不应加网格布的相应条件,因此建议工程中使用的聚脲材料不应设置网格布。

基于变形网格的织物悬垂形态模拟

为快速有效地模拟织物下垂过程、再现真实织物的悬垂形态解决织物约束形态的仿真问题,提出一个变形网格模型用于再现织物悬垂。在模型理论方面,围绕约束因子与衰减因子构建织物内部约束,通过接触-抵消机制复现织物柔性体与刚性平面的接触。在模型精度上,从网格规模和推演算法2个方面展开探讨,提出了合理的网格规模以达成效果与资源的平衡,并通过三阶泰勒展开减小了运算误差,提升了算法精度。本研究提出的变形网格模型,将悬垂视为动态变化的过程,实现了悬垂形态与悬垂过程的统一。模拟实验表明,真实织物内部的相互作用在模型理论及参数中得到了高度凝练的表达,体现模型特性的虚拟悬垂系数完整覆盖其实际取值区间,波纹不匀作为另一重要形态指标也得到充分表现,模型算法的精度较常规方法提升一个数量级。

单防单吸针织面料的开发

近年来,随着生活水平的不断提高,人们对贴身穿着的运动衫或者T恤、Polo衫等春夏服饰的功能性要求越来越高,这是因为人们在运动或者春夏季节室外气温较高时容易产生大量的汗液,如果面料无法及时吸收并蒸发扩散,吸湿膨润的纤维可能会堵塞面料的空隙,使皮肤处于无氧环境,让人感觉非常闷热,舒适感降低。有一种面料与其正好相反,可以保留人体的热量,这种面料既可以隔热,也可以挡雨。但现有面料只有一种功能,或有吸湿排汗功能,或有防水功能。文章所研发的针织面料通过功能纱线及组织的结合,正面使用吸水纱线,反面使用防水纱线,正反两面的凹凸网眼交错对应,使面料反面具有防水效果,从而发挥了不粘身的功能;正面具有吸水效果,从而发挥了吸水速干的功能。双面网眼结构使所研发的面料具有荷叶效应,确保单防单吸的同时更具透气性,从而进一步提升了速干性,提高了服用性能。

针织结构在产业用纺织品上的应用

文章主要介绍了网眼结构、间隔结构、取向结构和成形结构的特点及其在产业用纺织品上的应用。对于每种类型针织结构,分别从结构特点、性能、生产方式及在产业用纺织品领域的应用情况进行详细论述,指出产业用纺织品是未来针织工业发展方向,有很大发展前景。

一种改进ViBe的网状织物缺陷检测方法

针对运动网状织物缺陷难以检测的问题,提出了一种基于改进ViBe的检测方法。首先,通过背景差分法对运动网状织物缺陷分割,进行背景建模。其次,利用HSV色彩空间变换滤除阴影。最后,采用OSTU阈值算法找出目标分割的最优阈值,从而检测出运动网状织物缺陷。实验结果表明:与其他运动目标检测算法相比,改进的ViBe算法在运动网状织物缺陷检测时效果良好,检测速度较快,能够适应不同场景。同时,与混合高斯模型、ViBe算法相比,改进ViBe算法的精确率分别提高了3.4%和9.6%,召回率分别提高了1.2%和4.5%。

功能性针织物液态水传导性能

影响针织物液态水传导性能的重要因素除原料外,还有织物结构、线圈密度和面密度等指标。以棉和沟槽型新型合纤作原料,设计编织了几种舒适性双面网眼功能针织物。采用新型仪器MMT对织物的液态水传导性能进行综合测试,得出织物上下表面含水量随时间变化的曲线及水分传导速率和水分含量差指标,就织物的不同结构及物理指标对液态水传导性能的影响进行分析,发现双层网眼组织有较好的液态水传导性能,采用网眼均匀分布结构及适中线圈密度的织物水分传导性能优良。

微网反应器处理低含量生活污水膜污染研究

依托厌氧膜-生物反应器开发了1种以涤纶网为过滤材料的厌氧微网反应器,考察了不同规格的微网对低含量生活污水的处理效果,并用三维荧光光谱、环境扫描电镜和能谱分析方法考察了微网膜表面的污染状况。结果表明,在20 L.m-2.h-1恒通量连续进出水的模式下,稳定运行55～65 d;COD去除效果与变化均与微网孔径密切相关,孔径越小,COD去除效果越好,而跨膜压差上升速率越快;膜孔径58μm的微网COD截留效果较好,且压力增长较慢,较适宜于工程应用。溶解性微生物产物的EEM光谱主要有2个类蛋白质荧光峰和1个宽阔的腐殖酸峰带,而胞外聚合物的EEM光谱中由结构发生变化的类蛋白质峰和可见区类腐殖酸峰组成;膜面无机污染物主要包括K、Ca、Fe、Na、Mg、Al和Si。

一种改进的印刷丝网布疵点快速检测算法

为提高印刷丝网布疵点检测的速度和准确性,提出了一种基于傅里叶变换和改进阈值分割的印刷丝网布疵点的检测算法。以无图案的印刷丝网布为研究对象,首先对采集到的印刷丝网布图像进行傅里叶变换,得到印刷丝网布图像的频谱图;然后利用Butterworth低通滤波器对频谱图像进行滤波,滤除傅里叶空间的高频分量;最后对逆变换得到的滤波图像进行改进的迭代法阈值分割,从而实现印刷丝网布的疵点检测。实验结果表明,该算法能够实现脏污、划痕、飞丝、破洞等常见疵点的快速准确检测。

网格布断裂缺陷检测方法的研究

针对传统自动化设备在网格布断裂缺陷检测方面的不足,提出了一种基于机器视觉的网格布断裂缺陷检测方法。首先,获取网格布的高对比度图像,利用中值滤波去掉图像中的噪声,采用Otsu阈值分割算法实现目标和背景的分离。根据网格部分断裂和完全断裂的两种缺陷特点,分别设计针对性算法。网格部分断裂的特点是由背景生成的凸包区域内包含有目标物体,因此采用Blob分析和凸包检测相结合的方式,实现对此种缺陷的检测。当网格完全断裂时,缺陷区域与相近区域的位置信息会发生变化,通过分析网格骨架交点生成的圆形区域内连通区域的数目,可以完成网格完全断裂缺陷的识别。实验结果表明,该方法可以应用于网格布的断裂缺陷检测,缺陷识别率在97%以上,可以满足检测要求。

水溶性维纶在纬编针织产品上的应用

介绍了两款利用水溶性纤维的特性和纬平针的卷边性能开发的特色纬编花式面料,包括1种大网眼针织物和1种纬编针织荷叶花边布。阐述了各款面料的外观效果、编织工艺及其成形原理。详细介绍了编织工艺中设备参数、纱线配置方法、织针排列、三角排列以及面料规格参数。

经编网眼织物在高科技纺织品中的应用

本文简要介绍了经编网眼织物的形成、组织结构设计及性能特点。结合作者承担的项目,介绍了经编网眼织物在高科技领域的应用。文章以经编网眼织物开发为例子,阐述了经编产业技术创新的要点。

原棉散纤维双面覆网连续轧蒸练漂工艺

针对棉散纤维难以实现连续轧蒸前处理大生产的技术难题,试验把棉纤维均匀平铺夹于经编针织网孔织物内,采用DF-88酶与双氧水一浴轧蒸法,对棉纤维进行连续轧蒸练漂前处理。结果表明:采用DF-88酶22 g/L、30%双氧水40 g/L、精练剂3 g/L、汽蒸时间50 min,处理后棉纤维的白度、毛效与常规碱氧一浴浸煮工艺的效果相近,棉纤维的可纺性得到提升,棉纤维染色固色率略高,表面得色略深,且残液的COD_(Cr)值低,用水量少。

建筑用玻璃纤维网布性能的研究

从对无碱、中碱和耐碱玻璃基本性能的试验研究出发,阐述了玻璃成分对玻璃纤维力学性能、化学稳定性和脆性的影响。结合建筑外墙外保温工程的要求,对中碱和耐碱玻璃纤维网布拉伸断裂强度、耐碱性、断裂伸长率和涂覆量进行了试验研究。通过对试验结果的分析,提出了无碱和中碱玻璃纤维网布的拉伸强度大于耐碱玻璃纤维网布约30%左右;经涂覆处理的中碱玻璃纤维网布用于聚合物基的外墙外保温系统是可靠的;耐碱玻璃纤维由于本身具有一定的耐碱性,再经过涂覆处理,增加了表面保护层,耐强碱的能力优于中碱玻璃纤维网布的观点。

经纬密变化的透孔织物新产品的开发

介绍了经纬密变化、风格特殊的新型透孔织物的特点,讨论了新型透孔织物的组织结构、规格、加工方法及几种代表性产品,为开发新型透孔织物提供了指导。

经编织物送经量的确定

在经编生产中,送经量既是织物的主要参数,又是控制产品质量的主要参数,探讨了普通针织物和网眼针织物送经量的计算方法,计算得出的送经量数值与上机实用数值十分接近,对生产实践有一定的指导意义。

经编金属丝网状织物拉伸性能研究

为满足金属丝网状织物特殊的工作要求,对不同规格金属丝网状织物的拉伸性能进行测试,研究原料、金属丝直径和机号等工艺参数对金属丝网状织物拉伸性能的影响。结果表明:编织根数与断裂强力和横纵向断裂伸长率的差异呈正比;金属丝直径与金属丝网状织物断裂强力呈正比,增大金属丝直径对改善横纵向断裂伸长率的差异不明显;在相同编织原料和组织结构条件下,采用16针/25.4 mm机器编织的金属丝网状织物力学性能的各向同性比32针/25.4 mm机器编织的织物好。

竹炭涤纶保健舒适针织面料开发

利用竹炭涤纶与PTT、棉交织,设计开发了两种双层网眼针织物,这种织物除了保健功能外,还具有导湿快干、透汽、舒适的优点,是运动服和休闲服的理想面料。

经编菱形网格织物的性能研究

介绍几种经编菱形网格织物的组织结构和性能特点,测试这几种织物的面密度、厚度,以及单向拉伸断裂强力和顶破强力等力学性能,并进行数据分析。结果表明:不同经编组织结构对织物的物理和力学性能影响很大,面密度随牵拉密度的增加而增大,横向断裂强力和纵向断裂伸长率随牵拉密度的增加而增大,顶破强力与网格边长大小成反比关系。

防水汽非织造布口罩的生产技术

设计了一款新型的防水汽非织造布口罩,口罩的三层结构面层、芯层和里层通过超声波焊接工艺连接。采用环保的吸湿PET网孔水刺非织造布替代传统口罩的里层,可大幅度提高口罩的防水汽性能;面层的表面设置有均匀的轧点,能够显著提高口罩的柔软性。该口罩具有舒适、透气、耐用的优点,并具有较好的防雾和防水汽性能。