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技

                术国家重点实验室

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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  • 静电纺钛酸钡纳米纤维压电纳米发电机的研究进展

    王玲玲a ,秦跃彬a ,刘晶晶a ,闫 静ab,康卫民ab*

    压电纳米发电机作为满足可穿戴电子设备绿色和可持续能源需求的关键技术,已经吸引了广泛的研究兴趣。专注于静电纺钛酸钡(BaTiO3)纳米纤维在这一领域的应用研究。首先介绍了静电纺BaTiO3纳米纤维的制备流程以及纤维的结构特征。接着,讨论了BaTiO3纳米纤维压电纳米发电机的应用研究,展示了这些材料在能量转换和收集方面的巨大潜力。特别地,还探讨了如何通过不同的技术手段,如纳米纤维的定向排列和导电材料的添加,来优化这些发电机的性能。这些研究不仅提供了有关BaTiO3纳米纤维制备的深入见解,还阐明了其在未来可穿戴设备和能量收集应用中的重要作用,展现出在智能材料和可持续能源技术领域的广泛应用前景。

  • 预氧化聚丙烯腈纳米纤维膜声学性能研究

    王 宇ab,孙凯旋ab,黄庆林ab*

    通过对静电纺丝聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜进行预氧化处理,制备了声学性能优异的预氧化聚丙烯腈(OPAN)纳米纤维膜。研究了纳米纤维直径和孔隙率对声学性能的影响,结果表明:OPAN 纳米纤维膜在全频率范围(1 k~10 kHz)内的声损值为-2.01 dB~+3.12 dB,且随着纳米纤维直径的增加,声损值呈增大的趋势。为了提高 OPAN 纳米纤维膜的模量,在 PAN 纳米纤维膜中引入了聚酰胺酸(PAA),在 PAN 预氧化的同时,PAA 被热亚胺化,最终得到OPAN/PI 纳米纤维膜。当OPAN/PI 质量比为 7∶3 时,纳米纤维膜具有最高的杨氏模量(2000.07 MPa)和最低的声损值1.24 dB(1000 Hz)。此外,与 OPAN 纳米纤维膜相比,OPAN/PI 纳米纤维膜因其杨氏模量更高,在低频(100-1000 Hz)范围内声损值更低。

  • 定向输水Janus织物基集水帆结构成形与表征

    杜赵群* ,陈韦韦

    为解决部分地区淡水资源供应不足的问题,受自然界集水生物启发,研究了一款具有定向水运输功能的Janus集水帆,并对其结构与性能进行了表征;采用集雾装置对所制备的Janus织物进行集雾和相关性能稳定性测试,探讨了Janus织物制备参数中的具有疏水功能的氟碳化合物共聚物处理时间、高锰酸钾氧化时间、亲水整理液质量浓度和SiO2质量分数对集水效果的影响。结果表明:采用漂浮法所制备的Janus织物耐摩擦和耐水洗性能良好,具有单向导湿性,能够使采集到的雾滴加速从织物疏水侧向亲水侧转移,从而使暴露于雾源的疏水侧保持新鲜干燥,并收集到更多雾滴。当氟碳化合物共聚物处理时间为20 min,高锰酸钾氧化时间为 2 h,聚醚改性硅油(亲水作用)质量浓度为 80 g/L,亲水整理液中 SiO2质量分数为0.8 %时,Janus织物2 h内集水量最大,为1240 g/m2。

  • 自供电可穿戴智能纺织品研究进展

    王子洵1,2 ,魏传辉2 ,吕天梅2 ,王佩红1* ,董 凯2,3*

    先进的自供电技术与可穿戴智能纺织品工艺的相结合,促进了新一代可穿戴智能纺织品和基于人工智能系统的可穿戴智能平台的快速发展和深入研究。与传统的传感器与可穿戴纺织品相比,可穿戴智能纺织品轻质便携、功能性强的特点使其在未来的发展和产业化的推进将具有更大的机遇与挑战。首先介绍了用于可穿戴智能纺织品的自供电技术的基本机理和发展历程,然后针对不同的自供电技术,详述了各自的优缺点。其次,介绍了用于自供电可穿戴智能纺织品的导电材料、聚合物介质材料与纺织结构,主要包括材料种类、应用场景、发展历程和突出优势等方面。然后,介绍了自供电可穿戴智能纺织品的潜在 应用,主要包括应急电源、医疗健康、人机交互和安防监测等领域。最后,针对自供电可穿戴智能纺织品目前存在的困难与关键性挑战,对其未来发展和应用需求做了展望。

  • 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。

  • 聚苯胺/棉复合导电织物的制备及其性能

    李巍巍a ,陈梦莹a ,柯贵珍ab*

    为开发性能优异的复合导电织物,以原棉织物为基底,过硫酸铵为氧化剂,通过原位化学氧化法制备了三组聚苯胺/棉复合导电织物。采用了电阻测试仪、红外分析仪、电子显微镜、分光光度仪等设备测试聚苯胺/棉复合导电织物的性能。结果表明:聚苯胺(PANI)沉积在棉织物表面,织物表面的韧性增加。经PANI沉积的聚乙烯亚胺(PEI)预处理棉织物后,复合导电织物的电阻从55 kW下降到30 kW。复合导电织物具有良好的防紫外线性能,经PANI和壳聚糖(CS)沉积的PEI预处理的棉织物的UPF值为56.7,约为对照棉织物的7倍。复合导电织物较对照棉织物的亲水性降低,复合导电织物的颜色对pH值的变化具有敏感性。

  • 基于数字孪生的磁悬浮织针监控研究与应用

    许章汛,张 弛,李红军,张成俊,王 军

    针对磁悬浮针织设备织针运行速度快、故障难检测的特点,提出了一种基于数字孪生的磁悬浮织针监控系统架构,旨在实时监测磁悬浮针织设备,特别是织针的运行状态。该系统架构采样数字孪生五维模型为基础,对磁悬浮针织设备在该模型中的构成要素进行了深入分析。进而,详细阐述了在此监控架构中虚拟实体的开发、孪生数据的采集以及织针故障诊断等关键技术。最后,依托所提架构,针对一种新型管式磁悬浮针织圆纬机设备开发一套在线监控系统,并通过实际应用验证了所提架构的有效性。

  • 基于LVQ神经网络的青年女性胸部识别模型构建

    沙 莎a ,李诗怡b ,迟 诚bc ,万亚如b ,江学为bc*

    为提高青年女性胸部形态分类的准确率,填补文胸号型分类体系存在的缺陷,结合青年女性胸部体型特征构建了一种基于LVQ神经网络的青年女性胸部识别模型。研究运用非接触式激光三维技术共采集216个青年女大学生胸部数据,将因子分析提取的9个胸部特征指标采用K-means聚类法,通过手肘图、轮廓系数图确定K值,最终将胸型分为4类。在此基础上构建LVQ神经网络胸型识别模型,以9项胸部特征指标为输入,4种胸型为输出,进行LVQ神经网络的训练。研究结果表明:模型经训练及测试后,识别精度达到95 %,Kappa系数为0.932。与BP、PNN神经网络模型相比,在运算效率、模型精度和稳定性方面,LVQ神经网络模型的表现要明显优于其他两种神经网络。