高支高密ProModal织物湿蒸染色工艺开发

针对传统轧染工艺的不足,本文在改造还原皂洗机的基础上,开发出了适用于活性染料的湿蒸染色工艺,并将其用于高支高密ProModal织物的染色加工。通过与传统轧染染色效果的对比,湿蒸工艺能够提高耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度0.5级。此外,湿蒸工艺简便、高效,具有固色率高,染料不易泳移,染色重现性、匀染性和透染性好等优点。

漆酶催化没食子酸染色阳离子改性棉织物的性能

利用漆酶催化没食子酸,并对聚二甲基二烯丙基氯化铵改性棉织物进行染色。结果表明:漆酶可催化没食子酸聚合,采用一浴一步法和一浴二步法工艺对改性棉织物染色,二者的染色特征值相接近,染色改性棉织物的UPF≥40,亲水性能明显提升,力学性能也有所改善。

轻薄型精纺纯毛可机洗毛织物的开发

为实现毛织物可机洗、提升其服用性能和尺寸稳定性,解决毛织物不易护理的问题,通过分析对比丝光羊毛与普通羊毛纤维的表面形貌和染色性能的差异,针对性地设计纺纱、织造和整理各道工艺参数,纺制出轻薄型普通羊毛和丝光羊毛织物,并对2种织物的主要物理指标和水洗尺寸变化率进行测试与分析。结果表明:与普通羊毛相比,丝光羊毛纤维的鳞片层基本被剥除,纤维整体呈现均匀、光滑的外观,染料上染百分率高,颜色更浓深;纺制出的轻薄型丝光羊毛织物水洗尺寸变化率满足GB/T 26382—2011《精梳毛织品》中可机洗类产品水洗尺寸变化率考核指标要求,属于可机洗类产品,实现了产品开发预期目标。

纤维织物增强高延性混凝土加固RC短柱抗剪性能试验研究

为研究纤维织物增强高延性混凝土(TR-HDC)加固钢筋混凝土短柱的抗剪性能,设计了6根钢筋混凝土柱,包括2个对比柱和4个TR-HDC加固柱.通过低周反复荷载试验,对比分析剪跨比、纤维织物层数对试件破坏形态、变形、承载力和耗能能力的影响.结果表明:采用TR-HDC加固钢筋混凝土短柱,可显著提高其抗剪承载力;TR-HDC与原混凝土柱协同工作性能良好,加固后的混凝土柱的变形、承载力和耗能能力明显提高;增加纤维织物的层数对钢筋混凝土短柱的抗剪承载力提高幅度较小,但可大幅增强柱的耗能和变形能力;剪跨比较大时,更有利于发挥TR-HDC加固材料的力学性能.基于桁架-拱模型,提出TR-HDC加固钢筋混凝土短柱的抗剪承载力计算方法,计算结果较准确.

用于心电监测的双层间隔织物干电极制备与表征

为了解决心电动态采集时信号差的问题,以涤纶间隔织物为基底,采用两步法、氯化工艺制备织物干电极,并对其表面形貌、电化学性能和生物电信号采集性能进行了表征。结果表明,经氯化处理10 s的电极具有最优的电化学性能,其阻抗在0.1 Hz时为4 647Ω,静态开路电位振幅为0.114 mV,电压幅度为1.413 mV。相较于湿电极,间隔织物干电极心电信号动态采集性能更好,在不同摆臂角度时采集的心电信号基线漂移小于湿电极,该电极更适合于动态心电信号采集。

丙烯酸酯增深剂的制备及在涤纶织物中的应用

利用乳液聚合法制备丙烯酸酯增深剂,并用于阿拉伯国家专用黑色涤纶织物增深整理。当增深剂质量浓度为40 g/L,焙烘温度为140℃,焙烘时间为3 min时,整理织物的增深比达39.46%,撕裂强力、耐摩擦和耐皂洗色牢度无明显变化,织物表面被一层颗粒状微球组成的膜状物包覆,织物表面C元素质量分数从73.22%减少到70.17%,O元素质量分数从26.78%减少到25.44%,新引入了4.39%N元素。

光致变色纱线在多层织物设计中的应用

为了丰富织物的多样性,利用光致变色纱线,结合表里换层双层组织,设计与开发了“P”字图案表里换层光致变色面料;并进一步设计与开发了上、中层表里换层结构的“E”字图案三层组织光致变色面料,实现了织物在光线照射下单面变色,而反面不显变色的特殊效果。将光致变色纱线与表里换层结构的双层或多层织物相结合,可以形成新型光致变色功能面料,为此类产品的开发与设计提供了一种新思路。

真丝织物的植物染料染色

采用植物红和植物蓝染料对真丝织物进行直接染色,探讨了染液浓度、染色pH、染色温度、染色时间、元明粉用量、固色剂用量对真丝织物染色效果的影响。通过正交试验得到的最佳染色工艺为:植物红染料质量分数1.00%(omf),染液pH为3,染色温度90℃,染色时间40 min,元明粉质量浓度5 g/L,固色剂质量分数1%;植物蓝染料质量分数1.00%(omf),染液pH为7,染色温度90℃,染色时间55 min,元明粉质量浓度5 g/L,固色剂质量分数1%。染色织物具有较好的耐皂洗色牢度、耐摩擦色牢度和耐汗渍色牢度,基本达到3~4级以上。

植酸/茶多酚整理棉织物的阻燃及防紫外线性能

为解决棉织物易燃烧和抗紫外线性能差的问题,提高其使用安全性,采用浸轧和喷涂结合的方法,通过植酸(PA)和茶多酚(Tea)协同作用制备了阻燃/抗紫外线棉织物,并研究了其阻燃、防紫外线、拉伸以及透气性性能。结果表明:质量分数2.5%的PA和25 g/L的Tea复合整理的棉织物,其质量增加率仅为13.3%,而极限氧指数LOI值从原棉织物的17.5%提高到30.4%,离火自熄;PA/Tea整理棉织物与原棉织物相比,不仅热释放速率峰值(PHRR)下降了78.2%,其总热释放量(THR)和热释放能力(HRC)也分别下降了70.8%和78.3%,这意味着PA/Tea整理棉织物可以降低火灾放热强度,阻碍火焰快速传播;整理后的棉织物对UVB和UVC区域的紫外线具有良好的吸收性能,在实现阻燃和防紫外线功能的同时,保留了85.1%以上的透气性。

阻燃腈纶/酚醛树脂纤维织物的制备及其性能

为解决酚醛树脂纤维因强力低、纯纺难度大等限制其在服用领域发展的问题,以20∶80、40∶60、60∶40和80∶20的4种比例将酚醛树脂纤维与阻燃腈纶混纺,以平纹组织结构进行织物的开发与制备,并表征织物的阻燃性能及服用性能。结果表明:所开发的4种混纺比例织物的损毁长度均小于10 cm,无阴燃和熔融滴落现象;随着酚醛树脂纤维比例的增加,织物续燃时间逐渐减少,拉伸断裂强力逐渐下降,透气性能逐渐降低;且混纺比为40∶60、60∶40和80∶20的酚醛树脂纤维与阻燃腈纶混纺织物的热阻、导湿性和耐磨性并无显著性差异;酚醛树脂纤维与阻燃腈纶混纺比为40∶60和60∶40织物满足阻燃纺织品的需求,且服用性能好,制备的织物可为后续开发酚醛树脂服用产品提供参考和借鉴。

黄原胶预处理对汉麻织物喷墨印花效果的影响

为解决汉麻印花织物得色量浅、清晰度差的问题,选取黄原胶为预处理剂对汉麻织物进行处理,并进行活性染料喷墨印花。结果表明:与海藻酸钠预处理剂相比,经黄原胶预处理后织物的润湿时间从32.18 s增加到98.19 s,接触角从70.13°提升至84.22°,说明预处理后黄原胶在织物表面构筑的薄膜使织物疏水性增加,进而抑制染料墨水在织物上的扩散,提升喷墨印花效果;当预处理液为1.5%黄原胶、10.0%尿素和2.0%NaHCO_(3),汽蒸时间为10 min时,织物色深达到最大值,此时,青、品红、黄和黑色色块的K/S值比海藻酸钠预处理织物分别提升了33.5%、20.2%、42.6%和109.3%,表明黄原胶预处理喷墨印花汉麻织物表现出优异的表观颜色深度;同时,印花织物的耐摩擦和耐皂洗色牢度均可达到4级以上。

涤纶织物分散荧光黄染色及易去污整理

为了改善荧光黄染色涤纶织物的易去污性,以色度坐标和亮度因子β为指标,优化染色工艺和易去污整理工艺。结果表明,荧光黄10G对涤纶织物最佳染色工艺条件为:染料质量分数1.0%(omf),染浴pH为5,染色温度130℃,染色时间40 min;最佳易去污整理工艺为:整理剂质量浓度40 g/L,焙烘温度150℃,焙烘时间60 s。整理后的涤纶织物经10次洗涤后易去污性仍达4级,经30次洗涤后其荧光性能仍可满足相关标准要求,且耐皂洗色牢度和耐摩擦色牢度均达到4级以上。

水分对消防灭火防护服织物系统辐射热防护性能的影响

现阶段消防灭火服热防护性能评估中,对水分影响的考虑不足。为研究水分在不同织物层中对其热防护性能的影响差异,在低热辐射暴露下,分别在外层、舒适层、外层与舒适层设置不同含水量水平,分别针对直接热暴露、包含热暴露与蓄热释放全程两种情形进行试验测评。研究发现,无论是直接热暴露还是综合考虑蓄热释放的作用,增加外层织物水分含量有利于提升多层织物整体热防护能力,且随着水分含量的增大而上升;舒适层织物润湿则会削弱多层织物整体热防护能力,提高舒适层的吸湿排汗能力,保持其干燥是保持灭火防护服热防护性能的手段之一。外层与舒适层同时润湿时,二者之间呈现交互影响,未来可进一步深入研究。

可控ZnO阵列改性碳织物复合材料的制备及摩擦学性能研究

碳纤维表面光滑且具有惰性,削弱了其与树脂的界面黏结,进而限制了碳织物/树脂复合材料的应用前景。基于界面工程技术,采用预埋晶种层的方式诱导ZnO微纳米阵列在碳纤维表面均匀生长,并通过改变晶种层溶度优化ZnO阵列的形貌和分布,以强化纤维/基体的界面,从而提升复合材料的力学强度和摩擦学性能。结果表明:通过对纤维表面形貌分析,晶种层浓度对ZnO微纳米阵列形貌和分布有较大的影响;当浓度为15mmol/L时,均匀且细化的ZnO阵列生长在碳纤维表面,使纤维的表面能大幅度提高,促进了树脂充分浸润,提高了力学强度;与原始复合材料相比,改性复合材料的磨损率降低了约35%,表明ZnO阵列的引入能够明显提高复合材料的耐磨性。

基于纽介堡方程的色纺织物颜色预测

色纺织物由多种色纤维混合织造,其颜色预测过程复杂,基于格拉斯曼色光混合理论和印刷网点的纽介堡方程,建立了便于计算的颜色预测模型。预测过程分2种情况讨论,一种是取决于表面一层色纤维,另一种是取决于最上面2层纤维相互作用。当考虑最上面2层纤维相互叠加时,相互堆叠简化为与同色堆叠或与两色堆叠。根据不同方式各自建立颜色预测模型,选出预测色差最小的模型并对其优化。结果表明:当以色纺织物最上面2层纤维堆叠组成的色元对混色织物颜色预测时,2层纤维组分不同,认为堆叠顺序对该色元颜色值无影响建立的模型预测色差最小,且对该模型中各色元占比面积系数进行一阶线性回归修正后能较好地用于色纺织物表面颜色值的预测。

基于直方图均衡化的毛织物服装印花缺陷检测

为了保证毛织物印花服装的生产质量,提出基于直方图均衡化的毛织物服装印花缺陷检测方法。设置毛织物服装印花不同缺陷特征作为检测标准,利用光学成像原理采集毛织物服装印花图像,通过颜色转换、图像滤波等步骤,实现初始印花图像的预处理;利用直方图均衡化技术提取服装印花图像特征,通过特征匹配确定缺陷状态与类型,实现毛织物服装印花缺陷的检测。测试结果表明,优化设计方法得出缺陷面积检测误差的平均值为0.09 mm^(2),缺陷类型检测错误率较低。

可见光抗菌的单向导湿自泵织物

具有湿度管理和抑菌性能的功能织物可以有效提高穿着舒适度。现有方法往往通过在亲水织物表面物理浸涂抗菌剂,虽然可起到短效抑菌作用,但会导致抗菌剂大量突释,引起皮肤不适,抗菌能力快速减弱。本文利用静电纺丝方法制备了一种掺杂可见光激发抗菌光敏剂的自泵织物(Self-pumping textile,SPT),实现了汗液的单向移除同时高效抗菌。自泵织物由疏水的聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)纤维和亲水的碱水解醋酸纤维素(CA)纤维组成,其中亲水纤维中掺杂了具有高活性氧产生能力的聚噻吩(PT2)光敏剂。在接触角导液模型中,我们证实了导液时间随疏水层厚度增加而延长,当疏水层电纺时间为60 s时,水分可以在10 s内从疏水层单向导出到亲水层。使用功率为25 mW/cm^(2)的氙灯光模拟日常太阳光进行抗菌,结果表明,10 min可以杀灭95%以上的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌。本工作为功能性织物的设计提供了一种新的思路。

用于三维机织物预成形变形预测的各向异性超弹性本构模型

随着三维机织物逐渐广泛应用在航空发动机叶片、机匣等复杂曲面结构的制造方面,预测三维碳纤维机织物在曲面结构制造的预成形过程中的复杂变形行为对提升纤维结构的成形质量具有重要意义。基于连续介质力学理论,本文提出一种各向异性超弹性本构模型描述三维机织物在成形过程中由于大变形所引起的各向异性力学变形行为。通过三维机织物的变形试验,建立了应变能密度函数,获取了三维机织物材料参数,并通过偏轴拉伸、半球冲压预成形有限元仿真与试验对比,验证了本文提出的超弹性本构模型的有效性。超弹性本构模型的提出可对三维机织物成形的有限元仿真模型与成形工艺优化设计起指导作用。

基于改进Res-UNet网络的织物瑕疵图像识别方法

复杂花色织物的纹理和色彩常常是非规则的,导致织物表面瑕疵识别难度较高。针对上述问题,研究一种基于改进Res-UNet网络的织物表面瑕疵图像识别方法。采集织物图像并对其实施灰度化、去噪以及直方图均衡化处理,利用蝙蝠算法求取最佳提取网络层数,通过增加特征提取网络层数改进Res-UNet网络,利用改进后的Res-UNet网络识别织物表面瑕疵,并且采用迁移学习算法进一步优化识别模型的参数,实现织物表面瑕疵准确识别。结果表明:本文方法应用下,无论是素色样本,还是花色样本,其识别系数均达到0.9以上,相比基于标签嵌入方法的织物瑕疵识别方法和双路高分辨率转换网络的布匹瑕疵检测方法,本文方法对复杂花色样本的轮廓系数识别更高,适用性更好,识别能力更强。

基于废旧棉织物的CNCs制备及增强应用研究

为实现废旧棉织物的高值化回收利用,采用酸解法将其水解制备成纤维素纳米晶体(CNCs),通过多种表征方法分析了制备的CNCs的形貌尺寸及理化特性,并探究CNCs对PVA膜力学性能的增强效果。结果表明:制备的CNCs呈短棒状结构,长度168 nm±71 nm,直径19 nm±11 nm,收率54.2%;CNCs的Zeta电位值-31.8 mV,分散稳定性良好,且热稳定性较棉织物有一定程度下降;CNCs仍为纤维素Ⅰ型结构,结晶度80.8%。CNCs质量分数为5%时,PVA复合膜拉伸断裂强度和断裂伸长率较原PVA膜分别提高了37.8%和32.7%。认为:硫酸水解废旧棉织物制备CNCs性能良好,显著增强了PVA复合膜的力学性能,拓宽了废旧棉织物循环利用途径。