抗浸服性能评价方法研究进展

介绍了抗浸服面料、结构及服装开发的研究进展,对比了抗浸服的国内外标准,分析了真人实验和暖体假人实验两种服装保暖性能评价方法的优缺点,并总结冷水中人体热调节模型的发展历程,利用数学模型计算浸泡在水中的人体温度分布,提出用数值模拟的方法研究人体-服装-环境系统的热传递机制,评估着装人体的热舒适情况,预测浸泡在冷水环境中的存活时间。通过对抗浸服发展趋势的展望,提出今后应朝着抗浸服材料与结构创新、数值模拟的新型评价方法以及服装智能化应用的方向发展。

两种不同电去离子技术处理含铜金属离子废水的研究

研究了倒极电渗析技术(EDIR)和电去离子技术(EDI)过程中淡出水和浓水室的电导率、p H值、铜离子浓度和膜堆电流,以及运行后离子交换膜和树脂的表面形态。结果表明:EDIR运行15 h的淡出水的电导率为30μS/cm,16 h的铜离子去除率为97.2%。EDI过程中15 h淡出水的电导率550μS/cm,16 h的铜离子去除率为77.8%。EDIR使淡出水的电导率降低,铜离子去除率升高。EDIR淡出水的p H值长期维持碱性,EDI淡出水则由碱性变成酸性、再变成碱性。然而,EDIR和EDI过程中浓水室的电导率和p H值基本接近。EDIR降低了膜堆电流、消除了浓水室阴离子交换膜表面氢氧化铜沉淀,抑制了淡水室中混合树脂表面沉淀。本质上,EDIR通过周期性改变淡水室和浓水室的相对数量和离子迁移方向而消除了膜表面氢氧根离子富集,并缓和了树脂表面水解现象,从而改善了EDIR过程的稳定性。

基于技术接受度模型的模块化服装使用意愿分析

模块化服装以其可拆卸可重组的特性成为服装向可持续设计绿色低碳转型的重要形式,针对目前对于模块化服装的研究主要集中于设计方法的探索,缺乏有关影响用户对模块化服装使用与态度因素的研究。基于技术接受度模型,引入服装功能性作为外部变量,构建模块化服装用户使用意愿模型并提出7个假设,使用问卷星软件对141名18~26岁的青年进行问卷调查,通过SPSS软件检验数据的信度与效度,经信度与效度检验合格后,通过AMOS软件结合结构方程模型对数据进行模型适配度分析及假设检验。研究结果表明:模块化服装的功能性对感知有用性和感知易用性均有显著正向影响且影响较大(P<0.001);感知有用性对使用态度具有显著正向影响(P<0.001);模块化服装的感知易用性对感知有用性具有显著正向影响(P<0.001);模块化服装的使用态度对行为意向具有显著正向影响(P<0.001),提高模块化服装的功能性、感知有用性及感知易用性可增加用户对模块化服装的使用意愿;模块化服装在设计时可将风格倾向休闲运动方向,并重点考虑颜色搭配。

液冷背心冷却效果影响因素研究

针对战斗机飞行员低空大速度飞行时存在的热应激问题,文章研制了一款液冷背心。采用暖体假人实验对液冷背心的入口水温、换热管路参数及排布方式进行研究,探究入口水温、换热管路的排布密度、横纵向排布、管径大小对液冷服装制冷性能的影响。实验结果表明,液冷背心冷却能力随入口水温的降低而显著增加;换热管路排布密度显著影响液冷背心冷却效果;换热管路内外径、横纵向排布对液冷背心的冷却效果的影响不显著,但换热管路为3×5 mm、换热管路横向排布的液冷背心具有较优制冷能力;换热管路组合设计的液冷背心具有更好的冷却效果。研究结果可为液冷背心的科学设计提供参考。

基于CiteSpace的人体热调节模型研究分析

人体热调节模型在“人体-服装-环境”系统的热湿传递机理研究中具有非常重要的作用,一直是传热传质学、生理学、工效学、纺织服装、建筑与环境等多学科交叉研究的重点。利用CiteSpace软件,从文献计量学的角度对Web of Science核心合辑收录的499篇有关人体热调节模型的研究论文进行数据可视化处理和分析。研究结果表明:东华大学、中国香港理工大学、清华大学是本领域的高产机构;Fiala模型、JOS模型和Gagge模型是近年来引用最多的热调节模型;我国热调节模型相关研究文献发表数位居世界第二,但因起步较晚,应用型研究较多,原创性热调节模型少,国际影响力较弱;计算流体力学和人工神经网络逐渐成为近几年的研究热点。

织物电极的制备及其在间隔织物摩擦纳米发电机的应用研究进展

摩擦纳米发电机(TENG)技术与传统纺织品的融合,为智能纺织品带来了新的活力和更多的应用方向。然而基于纺织品的TENG输出仍处于较低的水平,织物结构上的导电层影响电荷传输可能是原因之一。本文从织物基摩擦纳米发电机的导电层和特殊间隔织物结构研究出发,综述了摩擦纳米发电机的织物电极的制备方法,以及其在间隔织物TENG的应用现状。在此基础上,讨论了织物电极阻碍其输出的潜在困难和严峻挑战。希望不仅能在一定程度上加深智能纺织品与TENG之间的联系,也能为未来可穿戴TENG的相关研究和应用提供一些参考。

聚烯烃弹性体纺黏非织造布生产工艺研究及性能分析

针对聚烯烃弹性体(POE)纺黏非织造布生产中存在的黏连问题,从原材料、纺黏设备及纺黏工艺三方面进行优化和改进,研究影响POE纺黏非织造布产品质量的关键因素。结果表明:对原材料、纺黏设备及纺黏工艺的优化可将聚丙烯(PP)添加量由8%降至3%,产品伸长率明显增大,由248%增大至368%;弹性回复率大幅提高,由23%提高至76%。

多灾害环境下热防护服装防护性能研究进展

热防护服具有减缓热传递、减少穿着者皮肤损伤的作用。为提高应急救援人员的工作效率,保障他们的生命安全,开发性能优良的热防护服刻不容缓。通过总结近几年多灾害环境下热防护服的研究进展,概括热防护服的产品标准和测试标准,从灾害因子、服装因子和人体因子3方面分析影响服装防护性能的因素,预测热防护服防护性能研究的发展趋势。分析表明:热防护材料的性能测试标准相对比较成熟,而服装整体性能的测试体系仍不完善;热防护服的防护性能取决于灾害因子、服装因子和人体因子的单一和交互作用;服装热湿传递模拟从一维单层干态模型逐步发展到三维单层CFD模型。

3D打印气凝胶的研究现状

气凝胶材料具有高比表面积、高孔隙率、低密度以及低热导率等优良性能,被认为是21世纪的十大新材料之一。然而,传统气凝胶由于其力学性能有限,难以经过后加工技术形成所需的复杂形状结构,满足实际应用的需求。因此,无需复杂后处理,即定制化制备复杂形状结构材料的3D打印技术有望成为突破气凝胶材料应用瓶颈的先进制造技术。该文从3D打印气凝胶的技术种类和材料类型两个方面,综述了3D打印气凝胶材料的研究进展;归纳了3D打印气凝胶材料在阻燃隔热、介电和组织工程中的独特应用并展望了3D打印气凝胶的发展趋势。最后指出扩宽3D打印气凝胶材料的材料体系、开发更适应气凝胶打印的3D打印技术、提升打印精度与速度和深入研究3D打印气凝胶的可控孔隙结构对其性能的影响是未来的几个重要的研究方向。3D打印气凝胶材料的开发有望促进气凝胶材料的快速发展。

蚕丝丝素创面敷料的研究进展

蚕丝丝素作为一种天然高分子,用于创面敷料具有可靠的生物安全性和开发、应用前景广阔。综述用作创面敷料的丝素微/纳米纤维网、多孔海绵、致密薄膜和水凝胶的研究现状,概述装载生物活性物质的丝素创面敷料的研究进展,展望丝素创面敷料研究领域未来的研发重点。

有机酸镧盐的合成及其改性PA66的性能研究

将自制的2种有机酸镧盐(简称有机镧1、有机镧2)及抗氧剂1010按添加质量分数为1.5%的比例分别与聚酰胺66(PA 66)切片混合、熔融挤出造粒、烘干,采用高速纺丝工艺,制得改性PA 66纤维,研究了改性PA 66及其纤维的热稳定性和抗黄变性能。结果表明:有机镧1和有机镧2为水合配位化合物,有良好的热稳定性,纯PA 66粉体及混有抗氧剂1010、有机镧1、有机镧2的PA 66混合粉体的初始失重温度分别为325,350,340,370℃;抗氧剂1010,有机镧1、有机镧2改善了PA 66粉体的抗黄变性,其改善程度分别为1.9%,22.6%,20.4%;与纯PA 66纤维相比,加入抗氧剂1010及有机镧2的改性PA 66纤维的断裂强度分别降低了6.5%和11.5%,抗氧剂1010改性PA 66粉体的黄变指数增加了10.5%,而有机镧2改性PA 66的黄变指数降低了2.6%。

聚丙烯均相阳离子交换膜的制备及其结构与性能研究

以丙烯酸(AA)为主要单体、过硫酸铵(APS)和过氧化二苯甲酰(BPO)为引发剂、季戊四醇丙烯酸酯(PETA)为交联剂,对聚丙烯(PP)非织造布进行接枝改性;再以聚丙烯酸(PAA)进行涂覆,以防水剂进行耐水与防水处理,制备PP均相阳离子交换膜;探讨了单体、引发剂、交联剂的浓度对接枝率的影响,以及不同防水剂处理对离子交换膜的含水率、离子交换量、力学性能、防水性能和导电性能的影响。结果表明:当接枝液中AA质量分数为30%、交联剂质量分数为6%、双引发剂BPO和APS总质量分数为3.2%时,接枝率最高,达到85%;以六羟树脂防水处理后,离子交换膜的离子交换量降低、力学性能提高,离子交换膜的含水率为28.0%、离子交换量为0.83 mmol/g、拉伸强度达8.89 MPa;六羟树脂处理后的PP离子交换膜的静水压差为2.96 kPa,六羟树脂的防水处理效果比含氟聚丙烯酸酯的防水处理效果好;相比PP非织造布,PP离子交换膜的导电性能明显提高,其表面电阻为1.7×10^(8)Ω。

聚乳酸长丝仿真丝绸织物的设计及其服用性能

聚乳酸是一种以自然界的农作物,如:玉米、甜菜、甘蔗等为原料制备得到生物质聚合物。以50 dtex/36f和74 dtex/48f的聚乳酸长丝为原料,设计开发了仿斜纹绸、仿素软缎以及仿双绉三类仿真丝绸织物,分析了织物的织缩率、炼缩率及成品经纬密度相对于上机经纬密度的变化率,研究发现当以热收缩率比较大的聚乳酸长丝作为经纬纱线时,织物设计应该以产品最终规格为目标,综合选择上机经纬密度。对3大类23种面料的服用性能的测定结果表明,聚乳酸仿真丝绸织物具有良好的透湿性和抗起毛起球性,但是以PLA长丝替代桑蚕丝后,织物的透气性、抗皱性和柔软性有所下降,因此织物设计时建议适当降低盖覆紧度,尽量选择交织次数较少的缎纹和斜纹组织。

智能心率监测服装设计要素研究

针对智能心率监测服装监测数据准确性不明、穿着舒适度低等问题,总结其设计要素,分析成因并提出解决方法。首先,调研心率监测设备市场现状,搜集用户反馈并归纳智能心率监测服装的设计要素。然后,通过动、静态实验测试在不同变量影响下心率监测设备数据的准确性,总结影响监测数据准确性的因素。最后,对心率监测设备进行舒适性评价,并嵌入传感器制作智能心率监测服装,在保证监测准确性的基础上探索改善心率监测设备的舒适性。结果显示:智能心率监测服装的设计要素主要考虑数据准确性和服装舒适性;心电传感器比光电传感器监测准确性高且稳定,静息状态下佩戴者呈坐姿时监测数据最准确,而运动状态下合适的算法能够有效改善设备数据准确性。基于心电传感器的心率带监测数据准确但舒适性较差,嵌入心电传感器的智能心率监测服装能够有效改善舒适性。

蚕丝/PHA长丝织物的性能研究

为了研究桑蚕丝与聚羟基脂肪酸酯(PHA)长丝交织物的性能,选用生丝作经线,PHA长丝或PHA长丝与桑蚕丝生丝交替作纬线,制成9种不同规格交织物坯布,进一步采用酶精练法脱胶制成成品,测试织物力学性能、抗皱性、起毛起球性、热学性能和通透性等服用性能。试验结果表明:蚕丝并捻后与PHA交织,织物的断裂强力、透气性、接触暖感和导热性均优于以单根蚕丝作经的织物,但抗皱性、透湿性和保温性下降。在织物纬向加入聚酯纤维,织物纬向断裂强力、断裂伸长、抗皱性、接触暖感和透气性增强,抗起毛起球性、导热性、保温性和透湿性下降。随着织物盖覆紧度的增加,织物拉伸性能、接触暖感和导热性均得到改善。总体而言,蚕丝/PHA织物经向拉伸断裂性能、抗皱性、保温性、通透性:斜纹>平纹,导热性和接触冷感:平纹>斜纹。

丁烷四酸稀土和锌盐的合成及其在尼龙66和聚酯中应用研究

将合成的丁烷四酸镧(BTL)、丁烷四酸铈(BTC)和丁烷四酸锌(BTZ)与尼龙66和聚酯共混,采用热重法和红外光谱等手段表征有机酸盐以及改性尼龙和聚酯的结构。结果表明,稀土盐的热稳定性优于锌盐;丁烷四酸稀土和锌离子与酰胺基团之间的强络合作用能够加快尼龙66的热降解;丁烷四酸稀土没有改变聚酯的热稳定性,但在一定程度上缓解了聚酯的高温热降解,促进了高温碳化。

有机羧酸盐的合成及其改善PA 66抗黄变性与力学性能研究

以有机羧酸、稀土或过渡金属为原料,采用水热法合成有机羧酸盐如丁烷四酸镧、丁烷四酸铈、丁烷四酸锌以及马来酸镧和硬脂酸镧,然后将有机羧酸盐用于改善聚己二酰己二胺(PA 66)的抗黄变性和力学性能。结果表明:有机羧酸盐中,羧基氧与稀土金属形成双齿螯合,与过渡金属锌则以单齿键合,稀土金属盐的热稳定性低于锌盐;有机羧酸盐均一定程度地改善了PA 66的抗黄变性,提高了PA 66的力学性能,但加快了PA 66主链热降解反应,PA 66热稳定性降低;丁烷四酸镧质量分数为10%时,其改性PA 66的黄变指数下降至16.1,抗黄变效果最好。

吸附性聚丙烯纤维的制备及其结构性能的研究

以聚丙烯(PP)为基材、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)为活性炭(AC)的增容剂,将PP、EVA、AC共混,通过共混纺丝制备吸附性AC@PP共混纤维;探讨了纯PP、纯EVA及EVA@AC混合物的流变性能,研究了不同AC含量的共混纤维的力学性能、吸湿性能、表面形貌、吸附性能及吸附动力学行为。结果表明:当熔体温度为210~230℃、剪切速率为10^(3)~10^(4)s^(-1)、AC质量分数为3.75%~5.00%时,AC@PP共混物具有良好的可纺性;随AC含量增加,共混纤维的力学性能下降,吸湿性提高,当AC质量分数分别为3.75%和5.00%时,AC@PP共混纤维的断裂强度分别为1.68cN/dtex和1.30cN/dtex,吸湿率分别为0.17%和0.27%;AC颗粒均匀地分散在共混纤维内部和表面,且AC会向纤维表面迁移;随着吸附温度的升高,AC@PP共混纤维对二甲苯的吸附量增大,且吸附速率逐渐加快,AC质量分数分别为3.75%和5.00%时共混纤维对二甲苯的最大吸附量分别为396.3mg/g和390.2mg/g;采用Langmuir′s准一级动力学方程可以描述AC@PP共混纤维对二甲苯的吸附过程,其吸附行为属于物理吸附。

基于后梁高度差异的机织物纬纱行为研究

为使机织物中纬纱形成特殊的屈曲形态的外观效应,采用经纱在织机后梁上分区段扦插抬杆的办法,研究经纱差异张力下的织物纬纱行为特征。试样选用250 dtex×2涤纶/羊毛55/45混纺纱作经纬纱线,配置平纹组织,经向密度为200根/(10 cm)。设置不同抬杆扦插高度H值、扦插宽度K值和织物纬密P_(w)值,测试示踪纬的波动幅度M值。试验结果表明:H值在2.5 cm及以下,试验具有可行性;H值增大、K值减小,M值增大;当P_(w)值增大到300根/(10 cm)时,M值的增大趋势明显减弱;纬纱的屈曲形态与程度在织物试织过程中始终维持,并在织物下机后基本保持原状。

芳香酸镧配合物的制备及其共混改性PA 66纤维的性能研究

分别采用溶液法与低温固相法合成了芳香酸镧配合物偏苯三甲酸镧(LaTLA)和均苯四甲酸镧(LaHbtec),并用于制备共混改性聚酰胺66(PA 66)纤维;对LaTLA和LaHbtec的结构和热稳定性进行了表征,并对2种合成方法进行比较;研究了LaTLA和LaHbtec对PA 66的热性能,以及PA 66纤维的力学性能及抗黄变性的影响。结果表明:LaTLA和LaHbtec均为结晶型配合物,分子式分别为La(TLA)·2H_(2)O和La(Hbtec)·0.5H_(2)O;低温固相法产率高,但球磨实验所用试剂量大,本实验中选择溶液法;LaTLA和LaHbtec最大失重峰温分别为595℃和603℃,均具有良好的热稳定性;加入LaTLA和LaHbtec后,PA 66的初始热降解温度和最大失重速率温度都明显提高,共混物的热稳定性好;添加芳香酸镧配合物后,PA 66纤维的断裂强度略有降低,抗黄变性能提高;相同纺丝条件下,纯PA 66纤维的断裂强度为3.57 cN/dtex,黄变指数(Y_(i))为23.52,外观为土黄色,而添加LaTLA或LaHbtec质量分数为1.5%时,PA 66/LaTLA和PA 66/LaHbtec共混纤维的断裂强度分别为3.51,3.01 cN/dtex,Y_(i)分别为19.83,21.81,外观均为白色。