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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  • 基于可改变核卷积的不规则织物疵点识别算法研究

    陈 军,孙丽丽,李文雪,孟洪兵* ,杨安迪

    针对纺织工业生产中织物疵点形状多变、目标范围较小等问题,提出了一种改进YOLOv7特征提取网络,引入可改变核卷积的不规则织物疵点识别算法。在YOLOv7特征网络中引入可改变核卷积替换传统卷积块,利用可改变核卷积的任意采样形状和任意参数量特性来提高疵点的特征信息采集效率,在采样时可以更加适应不规则的疵点形状和尺寸特征;同时嵌入高效多尺度注意力,利用跨维度的交互来捕捉像素级别的关系,提高模型处理微小特征的能力。通过实验验证:改进后的模型各类别样本的检测精确率P达到95.1%,相比YOLOv7基线模型提升了7.3个百分点,召回率R提升了7.2个百分点,mAP@0.5提高了12.3个百分点;检测精度与检测速度均大幅提升。改进后的模型对不规则织物疵点和疵点范围较小的目标识别检测效率更高,可为工业场景下织物疵点的高效快速识别提供技术支持。

  • 改进Faster RCNN with FPN的素布瑕疵检测的算法研究

    马 政,生鸿飞

    纺织行业中的布匹检测仍存在采用人工检测的情况,人工检测效果受工人主观影响较大,易发生检测效率的降低和瑕疵的漏检误检。针对这种现状,探究素布瑕疵检测的算法,改进 Faster RCNN with FPN目标检测算法。首先,为了提升Faster RCNN with FPN对于多尺度特征的融合能力,丰富各个特征层的上下文信息,引入跨尺度特征融合模块来改进特征金字塔网络结构。其次,为了更好的利用深层特征,加入尺度内特征交互模块来处理ResNet50输出的深层特征层,丰富高级特征层的语义信息。然后,为了增强对于极端尺寸瑕疵目标的检测能力,使用K-means++聚类和遗传算法,改进预设锚框。最后,由于素布瑕疵的尺寸较小,为了平衡正负样本,采用Focal Loss,增加对于素布瑕疵的检测效果。经过实验,使用COCO指标进行评价,该改进后的网络模型与Faster RCNN with FPN相比,在mAP50、mAP75和mAP50:95指标上 分别提升6.5%、4.4%和4.0%,平均准确率有了明显提升,可以更好地完成素布瑕疵的检测任务。

  • 梯度纳米纤维膜在纯生啤酒中的除菌过滤研究

    李明月1 ,黄 朋1 ,程 盼1 ,夏 明1 ,李亚良2 ,陈 旺3 ,李德超4 ,刘 轲1*

    针对目前商业化纯生啤酒用除菌滤膜存在孔径分布宽、抗污性差、膜孔易堵塞、可重复使用性差等问题,利用熔融挤出相分离法制备了不同直径大小的乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH),通过将粗、细纳米纤维在上、下层的先后排列构筑了一种梯度结构纳米纤维膜。通过对梯度纳米纤维膜过滤性能、抗污性及可重复使用性等进行研究,发现梯度纳米纤维膜对 10 g/L 的酵母浸膏发酵液重复过滤后,稳定后的通量为22660 L m-2h-1,远高于Pall®商业膜(4840 L m-2h-1)。经高温蒸汽灭菌处理后的梯度纳米纤维膜的稳定通量为6600 L m-2h-1,而商业膜仅为1760 L m-2h-1,表现出优异的耐高温水蒸气性能。此外,污染后的梯度纳米纤维膜经80 ℃水清洗后的通量恢复率可达43%,而商业膜的通量恢复率仅为32%,表明梯度纳米纤维膜显示了优异的可重复使用性。为纯生啤酒用除菌滤膜的国产化替代提供了一种新的途径。

  • MnO2-ZIF-8-SiO2多孔纳米纤维的制备及甲醛催化性能研究

    翟梅青a ,蒋何鹏a ,冯 林a ,张如全ab,胡 敏ab*

    为解决较低甲醛浓度下纳米催化材料效率低的问题,设计了集甲醛吸附降解催化于一体的功能型复合纳米纤维材料,以提高对甲醛的催化效率。通过水热原位生长法在SiO2纳米纤维上生长ZIF-8纳米颗粒,并采用原位合成法合成水钠锰矿型MnO2制备出MnO2-ZIF-8-SiO2多孔纳米纤维材料。研究ZIF-8纳米颗粒与水钠锰矿型MnO2协同催化降解甲醛性能,结果表明:ZIF-8-SiO2在生长8 h时,纤维上的ZIF-8呈现立方体结构且分布均匀为较佳生长时间;此外在浴比为1:1000时,通过动力学分析MnO2-ZIF-8-SiO2多孔纳米纤维材料动力学常数 k 达 1.72×10-1 h-1,并且甲醛降解率可达 72.2%,说明纤维材料负载 ZIF-8 后的MnO2-ZIF-8-SiO2多孔纳米纤维材料对甲醛的降解性能较好。

  • 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。

  • 针织结构医用敷料研究进展

    黄佳琪,武梦茹,马丕波*

    医用敷料的主要功能是临时覆盖各类创伤和创口表面,以防止细菌感染和其他外部因素对其造成不良影响,防止水分和蛋白质的过度流失,起到保护创口、创面,促进愈合的作用。针织结构的织物质地柔软、弹性良好,具有优异的灵活性和较大的孔隙率在医用敷料领域具有广泛的应用。对现有的针织结构医用敷料进行探究与总结,介绍了针织结构的相关特点,归纳总结了针织结构的特有优势增强或赋予医用敷料的部分功能以及对医用敷料未来前景的展望。

  • 纤维基创面敷料的研究进展

    张四维1 ,周丽洁1 ,鲁一平2 ,鲁振坦1*

    随着人们对医疗需求的增长及各种生物活性材料的出现,创面敷料已由传统仅能被动包覆创面走向多样化及功能化。针对纤维基创面敷料,系统地总结了天然/人工纤维为原料的创面敷料研究现况,成型方式对纤维基创面敷料性能的影响。最后对纤维基创面敷料的功能化进行了总结并介绍了现有市售纤维基创面敷料的主要应用场景及不足,为纤维基创面敷料的后续发展提供了参考。

  • 高温超导磁悬浮引纬结构悬浮稳定性分析

    彭 益a ,刘 越a ,王 意a ,李成缘a ,张成俊ab*

    针对现有电磁投梭技术能量利用率低、引纬幅宽提升有限等问题,提出了一种基于超导磁悬浮的引纬方式,基于高温超导体的迈斯纳效应高温超导片梭能实现其自稳定悬浮,再通过设计的电磁线圈轨道产生行波磁场驱动片梭,从而实现增加片梭织机引纬幅度。由于引纬结构中永磁轨道间磁场存在相互干扰使轨道产生的磁场非对称分布,导致超导片梭两侧超导体悬浮力不相同,超导片梭不能稳定悬浮在轨道上方,后续引纬过程不能进行。为了保证引纬前片梭悬浮稳定性,通过有限元仿真软件分析超导片梭受到的悬浮力,并通过数值计算对永磁轨道磁场进行求解,从而研究磁场分布与超导片梭悬浮稳定性之间的影响。研究表明,轨道上方磁场分布对称性越高,超导片梭悬浮稳定性越高。通过数值计算方法确定了永磁轨道之间的距离为30-40 mm,即永磁轨道之间磁场发生干扰的临界距离,磁场分布具有很强对称性,超导片梭能够稳定悬浮于永磁轨道上方,并且能使超导片梭尺寸最小。