主      编:徐卫林

主管单位:湖北省教育厅

主办单位:武汉纺织大学

                纺织新材料与先进加工全国重点实验室

出版单位:《纺织工程学报》编辑部

出版刊期:双月刊

国内刊号:CN42-1935/TS

国际刊号:2097-2911

邮发刊号:38-255

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  • 辐射制冷织物的制备及其多功能应用进展

    冯李楠,王康康,苏未寅,张如范

    被动日间辐射制冷(Passive Daytime Radiative Cooling,PDRC)织物基于其零能耗、零排放、高效能及环境友好的特性,在实现人体高效降温方面具有显著的应用潜力。该织物通过高太阳反射率阻隔外部热量输入,并利用大气窗口波段的高红外发射率将人体热量以辐射形式直接传递至外太空,最终实现高效降温。系统综述PDRC织物的基本原理、光谱设计、材料分类、制备技术、性能评价体系及多功能集成趋势,并分析性能平衡、耐久性及规模化挑战。最后,展望其向智能化、绿色化与产业化方向发展,为可持续个人热管理材料的开发提供科学参考与应用前景。

  • 竞技泳衣设计的生物力学与运动生理学机制

    特尔格林1 ,刘静2 ,刘莉1*

    从生物力学与运动生理学视角,系统综述了不同泳姿的运动学与动力学特征、水阻组成、姿态控制机制及其与肌肉参与模式和关节负荷的关系,重点分析了竞技泳衣分区压缩结构在姿态稳定、减阻调控与动作路径引导中的作用机理,并总结了其对运动经济性、神经肌肉控制、肌肉振动抑制及疲劳调节的影响。现有研究表明,竞技泳衣的性能提升并非主要源于材料表面减阻,而是通过分区压缩与方向性结构调控人体姿态稳定性、关节力矩分配与动作一致性,从而在水动力性能与代谢成本之间建立有利耦合,其核心机制可概括为“结构—动作—生理响应”的协同优化。在此基础上,文章归纳了竞技泳衣在多尺度仿真、数据驱动设计、智能传感及成衣结构工程等方面的发展方向,指出未来竞技泳衣将沿着机制驱动的系统集成化与个性化方向发展,由被动减阻装备向具备动作调控与智能反馈能力的工程系统演进。

  • 弯曲结构PVDF纳米纤维膜的构筑及其自驱动压电传感应用

    张文馨,王黎明

    聚偏氟乙烯(PVDF)因其优异的β相压电性能与良好的可加工性,在柔性可穿戴电子与自供电传感器件领域备受关注。但常规静电纺丝PVDF纳米纤维膜内部应力分布均匀,在低载荷条件下压电响应有限。为此,提出了一种溶剂后处理诱导PVDF纳米纤维原位弯曲的结构调控策略。PVDF纳米纤维膜经丙酮(ACE)后处理,在玻璃化转变温度以下产生可控塑性变形,构建半径为2~4 μm的周期性弯曲结构,并通过快速溶剂挥发实现曲率的固定。弯曲结构在外界机械刺激下产生显著的局部应力集中效应,使曲率最大处应力提升至平直纳米纤维的3~4倍,从而有效放大β相偶极矩取向变化与压电响应。基于该弯曲PVDF纳米纤维膜构筑的压电纳米发电机在低频人体运动下表现出优异的传感灵敏度和循环耐久性。该方法无需引入无机填料或高温处理,工艺简单、可规模化实施,为高性能柔性压电材料与自驱动传感器的设计提供了新的结构调控思路。

  • 防紫外线织物的制备及其应用研究进展

    马骁风1 ,周佳男1 ,陈冠憬1 ,刘豪2 ,袁佳1,2*

    长期暴露于紫外线辐射不仅会导致皮肤光老化、晒伤乃至诱发皮肤癌,还可能引起眼部病变及免疫功能紊乱等健康问题,因此市场对高效、便捷的防紫外线产品的需求日益增长。相较于防晒霜等传统防护方式在时效性、便捷性及使用依从性等存在局限,防紫外线织物能提供全天候、被动式、长效的物理防护屏障,具有更广阔的应用前景。然而,织物的防护性能受纤维种类、织物结构、颜色以及功能整理工艺等多种因素共同影响,如何在确保高防护性能的同时兼顾服用舒适性、耐久性及环境友好性,是该领域研究热点。文章阐述了近二十年来防紫外线织物的防护机理、制备技术及性能评价,总结了其在户外服装及职业防护等领域的应用,指出了当前面临的主要挑战,并对其未来发展趋势进行了展望。

  • 辐射制冷织物的制备及其多功能应用进展

    冯李楠,王康康,苏未寅,张如范

    被动日间辐射制冷(Passive Daytime Radiative Cooling,PDRC)织物基于其零能耗、零排放、高效能及环境友好的特性,在实现人体高效降温方面具有显著的应用潜力。该织物通过高太阳反射率阻隔外部热量输入,并利用大气窗口波段的高红外发射率将人体热量以辐射形式直接传递至外太空,最终实现高效降温。系统综述PDRC织物的基本原理、光谱设计、材料分类、制备技术、性能评价体系及多功能集成趋势,并分析性能平衡、耐久性及规模化挑战。最后,展望其向智能化、绿色化与产业化方向发展,为可持续个人热管理材料的开发提供科学参考与应用前景。

  • 竞技泳衣设计的生物力学与运动生理学机制

    特尔格林1 ,刘静2 ,刘莉1*

    从生物力学与运动生理学视角,系统综述了不同泳姿的运动学与动力学特征、水阻组成、姿态控制机制及其与肌肉参与模式和关节负荷的关系,重点分析了竞技泳衣分区压缩结构在姿态稳定、减阻调控与动作路径引导中的作用机理,并总结了其对运动经济性、神经肌肉控制、肌肉振动抑制及疲劳调节的影响。现有研究表明,竞技泳衣的性能提升并非主要源于材料表面减阻,而是通过分区压缩与方向性结构调控人体姿态稳定性、关节力矩分配与动作一致性,从而在水动力性能与代谢成本之间建立有利耦合,其核心机制可概括为“结构—动作—生理响应”的协同优化。在此基础上,文章归纳了竞技泳衣在多尺度仿真、数据驱动设计、智能传感及成衣结构工程等方面的发展方向,指出未来竞技泳衣将沿着机制驱动的系统集成化与个性化方向发展,由被动减阻装备向具备动作调控与智能反馈能力的工程系统演进。

  • 步态识别智能护膝的制备及其在关节康复训练中的应用

    卢 妍1 ,李 哲1 ,刘英存1 ,夏 敏1 ,李 杰2 ,方 剑1*

    随着智能可穿戴产品不断涌现,兼顾舒适性与智能性的服装越来越受消费者喜爱。智能传感设备与服装相结合,可以极大地发挥智能性、舒适性和质轻性等特点,从而广泛应用于人体监测、医疗康复及运动竞技等领域。将锦纶、导电银纱线和氨纶进行编织,制备了一种弹性电容型纱线应变传感器,并将其成功集成到运动护膝中。通过合理布局传感器区域,确保传感器准确地感知人体运动,实现了具有高灵敏度和稳定性的多区域应变传感智能护膝的设计与制备。收集人体异常步态运动数据,采用高效的运动特征提取和机器学习算法对数据进行分析与识别,最终成功构建了智能关节损伤康复辅助训练系统,为康复训练领域带来了新的发展机遇。

  • 芋突结构织物制备及其服用性能研究

    许多1,2,陈泽1,刘可帅1,方剑2,徐卫林1

    受芋头结构启发,针对传统织物呈二维平面结构,难以大量负载功能材料的问题,通过对其进行热湿定型处理形成不同尺寸的多维“芋突结构织物”,并与未处理的二维结构织物进行表观结构和服用性能比较。进一步采用超声缝合方式将具有保暖特性的功能材料封装至多维芋突结构织物的内部空间中,制备负载大量保暖功能材料的“芋突包埋织物”,并对其保暖性能进行测试。结果表明:经热湿定型处理后多维芋突结构织物具有良好的保型性,在力学性能基本保持不变的前提下,透气性和透湿性提高,手感风格有所改变;所制备的芋突包埋织物的保暖材料负载体积可达到1260 cm3/m2,相较未处理的二维织物保暖性能显著提升。