当期目录

2025年 第33卷 第04期    刊出日期：2025-04-10

上一期   

负泊松比结构纺织材料的研究进展

杨瑞华, 华昱竹

2025, 33(04):  1-12. 

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负泊松比结构的纺织材料因其独特的力学性能，展现出良好的抗剪切性、能量吸收性和断裂韧性，因此在防护、传感以及医疗领域具有潜在的应用价值。系统讨论了国内外负泊松比结构纺织材料的研究成果，并阐述了其最新进展。首先介绍了几种常见的负泊松比结构类型，并说明了这些结构如何在纺织材料中通过形变来产生拉胀效果；其次系统概述了负泊松比结构分别在一维、二维和三维纺织材料中的应用以及纺织品结构参数对负泊松比效果的影响；然后归纳整理了负泊松比结构纺织材料在不同领域的应用；最后针对负泊松比结构纺织材料在研究中面临的问题和发展方向进行总结与展望，为推动负泊松比结构纺织材料的进一步发展提供参考意见。

纤维素纤维活性染料低盐无盐染色研究进展

张红娟, 王辉强, 沈楚良, 王际平, 曹景沛

2025, 33(04):  13-25. 

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高含盐量的废水存在处理难度大、破坏生态环境等问题，严重阻碍了整个染整行业的可持续发展。因此，低盐无盐染色技术成为印染行业关注的热点。首先，介绍了纤维素纤维活性染料染色时无机盐的作用原理；接着，基于传统水浴染色技术，探讨了通过多功能代用盐、添加助剂、染料或者纤维素纤维结构改性等方式来实现低盐无盐染色技术的发展现况，并与非水介质染色技术进行对比，系统地阐述了活性染料低盐无盐染色技术的优劣势。分析结果可为开发经济适用、普适性高的活性染料无盐、节水减排质染色技术提供参考。

异纤分拣机喷嘴的结构优化与数值模拟

孙戬, 兰岚, 王彤, 韩紫徐, 林何, 成小乐

2025, 33(04):  26-32. 

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为提高异纤分拣机剔除速率，降低能耗，基于拉瓦尔喷嘴的结构特性对异纤分拣机剔除喷嘴进行了结构优化设计。采用维托辛斯基公式对喷嘴收缩段进行优化，喷嘴喉部采用自然过渡的方式实现流线型的几何形状变化，喷嘴扩张段采用特征法进行优化。对优化前后的喷嘴结构进行数值模拟分析，监测对比优化前后喷嘴外流场的速度、压力和耗气量，评估优化设计对喷嘴外流场性能的影响。结果表明：优化后喷嘴外流场的最大速度相较于原始喷嘴速度提高25.7%，在分拣异纤的主要作用区域耗气量降低33%，同时喷嘴外流场的压强变化更加平缓，即相较于原始喷嘴，优化后的喷嘴结构能耗更低、综合性能相对更优。

响应面法优化e-PTFE膜层压复合织物的热压工艺

宋丽伟, 金肖克, 缪永达, 刘鑫宇, 祝成炎, 田伟

2025, 33(04):  33-42. 

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选取聚酰胺共聚物（PA）热熔胶网膜作为黏合剂，通过改变热压工艺中热压时间、温度、压强和上胶量4个工艺参数，制备不同参数的膨体聚四氟乙烯（e-PTFE）膜层压复合织物，并在单因素的基础上通过Box-Behnken响应面法分析不同e-PTFE膜层压复合织物的防风性、透湿性以及剥离强力，得出最优热压工艺。结果表明：制备e-PTFE膜层压复合织物的最优热压工艺为热压时间15 s、热压温度150 ℃、热压压强0.5 MPa、上胶量10 g/m2。在该工艺条件下得到的e-PTFE膜层压复合织物的剥离强力为2.63 N、透气率为1.96 mm/s、透湿量为5670.60 g/(m2·24h)。研究结果发现，采用的Box-Behnken响应面法得出的最优热压工艺结果更加准确，且制备的层压复合织物与原织物相比防风性和透湿性均有所改善，同时为后续制备热湿管理织物提供了研究思路。

激光雕刻对织物结构与透光性的影响

缪永达, 金肖克, 田伟, 丁昊, 祝成炎

2025, 33(04):  43-51. 

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为阐明激光雕刻对织物结构与透光性的影响，选用纯棉、纯涤纶织物，借助电镜观察研究激光在织物上的作用机制；结合织物的孔隙图像处理方法，研究激光雕刻对织物结构的影响；测试织物厚度、质量损失率、透光率的变化，同时利用灰色关联分析法和相关性理论，研究激光雕刻后织物结构参数对透光性的影响。结果表明：激光使棉织物产生膨胀与破裂乃至汽化去除，使涤纶织物熔融流动甚至汽化分解；棉、涤纶织物上的孔隙数量和孔隙率与激光雕刻能量呈正相关，随着激光雕刻能量的增大，棉织物厚度下降，涤纶织物的厚度则是先增加后减少；激光雕刻后织物孔隙率、厚度与透光性之间呈强关联性，其中孔隙率为透光性的第一影响因素，织物透光性与孔隙率呈极显著正相关，与厚度呈极显著负相关。研究结果为激光雕刻技术在窗帘等类型纺织品的应用提供参考。

槐米染色丝织品中色素的萃取工艺优化

王善森, 姚铭毅, 王茹倩, 郭丹华, 刘剑

2025, 33(04):  52-59. 

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为了提高槐米染色丝织品中黄酮类色素萃取效率，采用了吡啶和甲醇2种萃取方法，并利用单因素实验结合响应面法(Response surface method，RSM)对萃取工艺进行优化。结果表明：吡啶萃取法的最佳工艺是萃取温度56.9 ℃，萃取时间29.6 min，吡啶体积分数42.2%；最佳吸光度预测值和实际值为0.940和0.939。甲醇萃取法的最佳工艺是萃取温度61.6 ℃，萃取时间25.9 min，甲醇体积分数49.6%；最佳吸光度预测值和实际值为0.784和0.780。RSM为色素萃取提供了可靠的优化方法，通过这2种萃取法能够得到槐米的主要色素成分及糖苷类化合物，可以获取更多的化合物信息。研究结果可为丝织品中的黄酮类色素萃取提供参考。

基于响应面法的阳离子涤纶混纺织物清洁染色工艺

周仕航, 陈杨轶, 王汝亚, 叶小柔

2025, 33(04):  60-67. 

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阳离子涤纶混纺织物在高端服装领域具有广泛的应用潜力，但其染色过程中存在染料利用率低、水耗高的问题，限制了其进一步的推广应用。为探究阳离子涤纶混纺织物在硅基非水介质中的染色工艺条件，利用单因素实验及响应面法对染料用量、十甲基环五硅氧烷(D5)用量、染色时间等影响织物色深(K/S值)的工艺进行优化，并对染色织物的色牢度进行评价。结果表明：在硅基非水介质中，当染色温度108 ℃、染料用量1.6%(o.w.f)、D5用量93.5%(o.w.f)、染色时间60 min及pH为4-5时，染色织物的K/S值达最高，且明显高于传统水浴染色；该染色过程节水93.5%，染色织物色牢度在4-5级以上。研究结果可为阳离子涤纶混纺织物的清洁染色提供有益参考。

洗涤条件对涂层整理智能织物性能的影响

郭金侠, 宋 益, 韦玉辉, 凌雪, 潘 伟

2025, 33(04):  68-74. 

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为探讨不同洗涤方式及其参数组合对涂层整理智能织物性能的影响，以纳米银涂层的纯棉智能织物为研究对象，重点分析洗涤条件对涂层织物的形貌特征、导电性、缩水性以及拒水性的影响。结果表明：超声波洗涤对银涂层的损伤最小，保持了涂层完整性；超声波洗涤处理后的织物表面电阻值变化最小，导电性能稳定；超声波洗涤的尺寸稳定性亦表现优异且对拒水性能影响不显著；涂层整理智能织物的最佳洗涤条件为：超声波洗涤，洗涤一次，主洗20 min，漂洗2次，主洗浴比1∶40，漂洗浴比1∶50。该研究丰富了衣物洗护理论，可为智能织物的洗护程序设计提供理论参考。

狭缝涂布过程流体流动形态的数值模拟

洪浩斌, 章恒宽, 张先明

2025, 33(04):  75-82. 

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狭缝涂布过程形成液膜的厚度分布及稳定性会影响固化后涂层的形态和结构，进而影响产品性能。因为多操作参数耦合影响膜厚分布及稳定性的机理尚不明确，所以有必要对流体流动形态进行研究。通过CFD数值模拟狭缝涂布成膜过程，分析了入口速度、基材移动速度以及流体参数对液膜厚度、均匀性及稳定性的影响，并且使用无量纲法分析了各因素的交互作用。模拟结果表明：基材移动速度和入口速度为液膜厚度及其均匀性的主要影响因素；狭缝涂布成膜在一定的工艺参数范围内，能够确保获得稳定均匀的涂层，否则会产生涂层缺陷。研究结果可为涂布工艺参数的优化提供理论参考。

基于分段拟合映射的女性腰腹臀部三维模型构建

林熹妍, 姜丽霞, 张倩云, 李涛, 邹奉元

2025, 33(04):  83-91. 

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为实现二维照片特征点重构腰腹臀三维模型，提出分段拟合的映射模型构建方法。首先获取三维点云及正侧面照片信息，探究特征截面层数并提取射线距离表征三维截面特征，通过图像处理方法获取正侧面照片腰腹臀的宽度及厚度6个尺寸表征二维照片轮廓特征。采用皮尔逊相关系数，结合分段策略确定宽度、厚度与射线距离的相关性，从而建立二者之间的映射模型。最后通过点坐标求解将射线距离集坐标化,采用点—线—面的建模方法，实现二维照片特征点映射的腰腹臀部三维模型构建。结果表明：15层特征截面能有效表征腰腹臀部形态，重构误差达6.45 mm。相较于整体拟合，分段策略能显著提升相关性，75.9%样本相关性达到0.85以上，映射模型误差在-1.5~2.5 mm之间。通过重构与实际模型的尺寸对比，发现模型重构误差在3%以内，证明该构建方法的可行性，这可为二维照片轮廓重构三维人体模型提供参考。

织物基可穿戴心电电极的研究进展

周金利, 郑俊杰, 王晨晓, 熊帆, 杨朝然, 李云飞, 樊蒙召

2025, 33(04):  92-104. 

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织物基可穿戴心电电极极大地提升了心脏监测的便捷性和精度，也为健康监测和医疗诊断带来了新的可能性。回顾了可穿戴织物心电电极的发展历程，讨论了织物导电材料的选择和织物电极的测试标准，包括舒适性、透气性、耐用性和防水防汗性能等；根据织物的组织结构，介绍了可穿戴心电监测中常见织物的制备方法以及改性策略；探讨了织物电极的通用设计方案及其它设计方案。通过心电图(ECG)传感电子纺织品、ECG柔性电子系统的设计、自供能可穿戴ECG以及ECG算法优化等方面对织物心电监测技术的研究进展进行了总结；最后提出了主要面临的挑战和未来展望，旨在为今后的研究和实际应用提供参考。

柔性Janus超疏水电极的制备及性能

张豪杰, 丁亚茹, 刘让同, 王晶晶, 于媛媛

2025, 33(04):  105-112. 

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纺织基电极材料作为储能及智能器件的关键组成部分，其防水、透湿功能是实现材料抵御环境水浸润及高效电化学性能的重要条件。文章以涤纶纺织品为基底材料，负载炭黑、聚吡咯导电复合涂层，构筑了高性能柔性电极；接着在电极单侧喷涂聚二甲基硅氧烷(PDMS)溶液，制备出柔性Janus超疏水电极。研究表明：导电涂层与超疏水涂层能够均匀地粘附在纤维表面；在浸润性测试中，电极经PDMS处理后电极表面水的接触角为151.73°，展现出超疏水性，未经PDMS处理面，液滴在1.6 s内完全浸润；在电化学性能测试中，当恒流充放电电流密度为1 mA/cm2时，Janus超疏水电极的面积比电容可达1037 mF/cm2，经1000次弯折后容量保持率仍为98.4%，循环充放电4000次后，其面积比电容保持率高达96.6%，展现出良好的电容性能及稳定性。柔性Janus超疏水电极的制备可为高性能、低成本的柔性产品的开发奠定材料基础。

不同制备工艺对织物电极心电信号质量的影响#br#

周金利, 郑俊杰, 刘思琪, 王晨晓, 樊蒙召, 杨朝然, 李云飞

2025, 33(04):  113-121. 

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为了探究不同制备工艺对织物电极心电信号质量的影响，采用针织、机织和刺绣工艺制备了8种结构的织物电极，并对其进行表面导电性分析，结果发现：机织物表面电阻随测试点距离增加而增加；针织物表面电阻与线圈密度相关；刺绣电极导电性受针迹方向和密度影响，交集密度越大，导电性越好。将表面电阻最小的五枚三飞纬面缎纹机织物、1＋1罗纹9×36结构的针织物和填充针迹的刺绣织物与弹力带集成，分析电极-铜板低频阻抗和电极-皮肤接触阻抗规律，在动静状态下对3种工艺的织物电极进行心电信号测试，结果发现：表面电阻和阻抗与织物的浮长线、线圈密度、针迹交集密度以及接触面积紧密相关。相比于一次性Ag/AgCl凝胶湿电极，3种工艺的织物电极在动静态下均能采集到质量较好的心电信号，刺绣工艺制备的填充织物电极采集到的信号质量最好，静态皮尔逊相关系数为0.94，动态皮尔逊相关系数在0.91以上。

PEDOT:PSS/PVA涂层导电织物的制备及其性能

王广华, 洪兴华, 朱子骄, 曾祥松, 曾芳梦

2025, 33(04):  122-130. 

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为拓展涤纶织物在电子纺织品领域中的应用，须赋予其导电性，将PEDOT:PSS、EG和PVA混合制备导电涂料，以涤纶织物为基底，通过“涂覆-烘干”的方法制备PEDOT:PSS/PVA涂层导电织物。首先，通过单因素实验探讨涂层导电织物具有良好均匀性的涂覆次数区间，由此确定影响涂层导电织物导电性的3因素3水平，设计正交实验，得到导电性最优组合参数，并测试涂层导电织物的耐洗涤性、力学性能、生物相容性。结果表明：在EG添加量7%、PVA溶液添加量11%、涂覆次数12次的最优组合参数下，该涂层导电织物的电阻为4.48 Ω，体积电阻率为0.09 Ω·cm；洗涤10次后电阻率为1.35 Ω·cm，耐洗涤性较好；急弹性回复性和缓弹性回复性保留率分别为59.77%~70.34%、63.26%~74.43%；经纬向平均断裂强力分别增加59.73 N和40.40 N，断裂伸长率分别增加6.15%和5.78%；与皮肤接触4 h，无红肿过敏等现象，显示较好的生物相容性。

柔性银包铜印刷电路的工艺优化及导电性能

钟 梅, 陈晓东, 邱 莉, 董琪婧, 龙天瑜

2025, 33(04):  131-140. 

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为制备出性能优异的柔性银包铜印刷电路，通过单因素实验与正交实验探究优化柔性银包铜印刷电路的制备工艺。首先，通过厚度、线宽、导电颗粒含量的单因素实验来确定正交实验的水平范围，即厚度为4、5、6层；线宽为0.7、0.8、0.9 cm；导电颗粒质量为4.10、4.25、4.40 g。随后选定厚度、线宽、导电颗粒质量进行3因素3水平正交实验，探究最佳条件组合。利用扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）、厚度、电阻测试以及弯折和水洗实验对印刷电路进行测试和表征。结果证明：在印刷层数为6层，即在厚度0.22 cm、线宽0.9 cm，质量4.25 g的导电颗粒与5.0 g的透明胶浆工艺条件下，印刷电路具备可机洗性和较好的耐弯折性能。研究结果可为柔性银包铜印刷电路的工艺研究提供参考价值。