可逆热致变色材料凭借其温度响应性和颜色可逆变化特性,在多个领域展现出广阔的应用前景。介绍了可逆热致变色材料的分类和变色机理,以纤维材料为例,详细探讨了其静电纺丝、熔融纺丝和湿法纺丝 3 种主要制备方法,并对各制备方法的优缺点进行了对比,讨论不同制备方法对纤维结构和性能上的影响。 另外,讨论了可逆热致变色纤维在智能纺织、军事防护、安全监测等领域中的应用现状与发展潜力。针对当前研究中存在的问题,提出未来在制备工艺优化、性能提升和应用拓展方面的研究方向。研究结果可推动可逆热致变色材料在理论与实践中的进一步突破及可持续发展。

近年来，通过活性阴离子开环聚合法替代水解开环聚合法生产纺丝级聚酰胺 6 成为研究热点。为此，对己内酰胺活性阴离子开环聚合法制备聚酰胺 6 的研究进展进行了总结。首先对其反应机理、聚合条件的影响、副反应发生原因等进行了阐述，然后介绍了己内酰胺活性阴离子开环聚合法在反应挤出、共聚改性、静电纺丝、单体铸造和反应共混等方面的研究进展。发现通过优化引发剂体系（如 N - 乙酰己内酰胺）和反应条件，能够提升活性阴离子聚酰胺 6 分子量的均一性和聚合效率。最后展望了己内酰胺活性阴离子开环聚合法通过反应挤出 - 脱挥 - 纺丝用于聚酰胺 6 纤维连续制备的可能性，推动己内酰胺活性阴离子开环聚合法向高效化、功能化和可持续方向发展。

为了解决反应性聚氨酯 (RPU) 高强度与高韧性之间的矛盾，在无溶剂体系中，以聚二甲基硅氧烷 (PDMS)、聚四氢呋喃醚二醇 (PTMEG) 和蓖麻油 (CO) 为软段，二环己基甲烷二异氰酸酯 (HMDI)、联萘酚 (BIONL) 和 1,4 - 丁二醇 (1,4-BDO) 为硬段，通过双组分原位聚合构筑了刚柔结构单元互补的有机硅 RPU。系统分析了 BIONL@PDMS 对 RPU 微观结构、疏水性、热性能及力学性能的影响。结果表明：当质量分数为 15% 的 PDMS 引入 RPU 主链后，Siₓ-RPU 展现出优异的疏水性，接触角达到 117.3°。此外，PDMS 还可促进 Si—O 炭层形成，提升 RPU 的残炭量。PDMS 的柔性 Si—O—Si 软段与联萘硬段之间的刚性网络共建了强韧的互补结构，显著增强了其力学性能。与 Si₀%-RPU 相比，Si₁₅%-RPU 的拉伸强度提高至 30.8 MPa，断裂伸长率达到 704.1%，韧性增至 138.8 MJ/m³，显示出优异的力学性能。研究结果可为高性能聚合物材料的设计提供新思路。

为了探究涤纶工业丝晶体间连接分子结构 (TMs) 对非晶区模量及力学性能的影响，选用低缩型 (LS)、超低缩型 (SLS)、高强型 (GHT) 和高模低缩型 (HMLS) 4 种涤纶工业丝为研究对象，对这些工业丝的微观结构参数进行测试分析，通过 Huang 和 Brown 模型计算 TMs 的浓度比例，并通过对非晶区进行溶胀测定工业丝的非晶区模量。结果表明：工业丝的非晶区模量为 723.87 MPa，Peterlin 模型得到的工业丝拉紧连接分子 (TTMs) 的体积分数与 HB 模型计算出的 TMs 的浓度比例具有很好的一致性，4 种工业丝 TMs 的浓度比例按由高到低顺序依次为：HMLS、GHT、LS、SLS。TMs 可以影响工业丝拉伸时的应变响应，TMs 的浓度比例与工业丝损耗角正切值负相关，与工业丝初始模量呈正相关。研究结果可为涤纶工业丝非晶区力学性能的解析提供新视角，也可为高性能工业纤维的工艺优化提供理论参考。

针对环境温度波动下人体热舒适性无法动态维持的问题, 以具有差异化结晶相的聚己内酯和聚四氢呋喃为基材, 通过化学交联制备双向形状记忆聚氨酯(PU), 利用其温度响应特性, 开发出了环境自适应智能保暖絮片和热管理织物, 并对二者在环境温度变化时的智能响应性、隔热性、循环稳定性等进行测试分析。结果表明: 通过优化交联密度, PU 的平均可逆应变率可达 12.5%。基于此 PU 开发的智能絮片在环境温度波动时, 可动态调节保暖空气层厚度(1~15 mm); 将絮片集成到织物后, 可形成 15.7 ℃ 的层间温差梯度, 实现皮肤-织物界面热阻的动态调控, 在-10~30 ℃范围内为人体建立稳定的热舒适微环境。研究结果可为自适应热管理纺织品的结构设计与功能调控提供有效的解决方案。

针对被动式日间辐射冷却涂层纺织品存在的制备工艺复杂、冷却效果不佳及耐久性差等问题, 采用溶剂-非溶剂诱导相分离法制备了聚偏氟乙烯(PVDF)多孔涂层棉织物, 对所制备涂层织物的光谱选择特性、辐射制冷性能、表观形貌、自清洁以及耐磨性能进行了分析, 并建立了涂层微观结构与制冷性能的系统关系。结果表明: 在 PVDF 与 DMF 的质量比为 1∶5、涂层厚度为 300 μm 时, PVDF 多孔涂层棉织物在太阳光波段(0.3~2.5 μm)的反射率为 0.91, 在大气窗口波段(8~13 μm)的发射率高达 0.95。在降温实验中, PVDF 多孔涂层织物可实现 19.3 ℃的亚环境温度冷却效果, 并能有效防止皮肤过热 1.2 ℃。此外, 该涂层织物具备良好的自清洁与耐磨性能, 满足户外应用需求。PVDF 多孔涂层棉织物具备低成本、可扩展性强以及制备工艺简单等优势, 可为辐射冷却涂层纺织品的实际应用提供新思路。

为提高头盔设计的精准度和效率, 通过 WebGL 图形渲染技术, 探索了全成形横编头盔壳体预制件的三维仿真技术。首先分析了头盔壳体预制件的结构特点和全成形横编的编织原理, 确定了仿真模型的关键参数和边界条件。然后利用 CLO3D 软件构建头盔壳体预制件的三维模型, 最后通过基于局部参考系的网格曲面变换矩阵生成方法对网格模型进行变换得到三维仿真效果。结果表明, 与传统的试错设计方法相比, 三维仿真技术能够大幅减少设计周期和成本, 提高设计效率。研究结果可为头盔的优化设计提供参考。

为了探究天然棕色棉对 Fe(Ⅱ)离子的吸附机制, 采用硫酸亚铁铵来提供 Fe(Ⅱ)离子, 探讨了反应时间、吸附反应环境温度及溶液中 Fe(Ⅱ)离子初始质量浓度对棕棉坯布吸附 Fe(Ⅱ)离子特性的影响。利用傅里叶红外光谱、X 射线光电子能谱、颜色特征值等表征, 分析了棕棉坯布对 Fe(Ⅱ)离子的吸附机理。结果表明: 棕棉坯布吸附 Fe(Ⅱ)离子的动力学符合拟二级动力学方程模型($R^{2}=0.9994$), 且升温有利于吸附作用的进行; 等温吸附特征可较好地用 Langmuir 模型描述($R^{2}=0.9998$), 属于化学吸附; Fe(Ⅱ)离子与棕棉色素中的原花青素上的酚羟基发生络合反应, 生成原花青素-Fe$^{2+}$络合物, 并部分氧化为原花青素-Fe$^{3+}$络合物, 两者共同作用使棕棉颜色加深, 绿光和蓝光增强, 且明度和饱和度下降。研究结果可为天然棕色棉的 Fe(Ⅱ)离子增深固色整理工艺提供一定的理论参考。

为解决氨基硅油乳液分散稳定性差、表面活性剂依赖度高及整理废水化学需氧量超标等问题, 以二氧化硅(SiO₂)为 Pickering 颗粒, 以硅油质量为基准添加 7%表面活性剂 XP-70 构建协同稳定体系, 制备 Pickering 氨基硅油乳液, 并探究该乳液的稳定性机制及在粘胶织物后整理中的应用性能。结果表明: 阴离子 SiO₂ 颗粒与带正电的氨基硅油液滴通过静电引力形成致密界面吸附层, 乳液静置稳定性提升至 40 d, 阳离子颗粒维持 6 d; 协同体系中表面活性剂用量较单一表面活性剂稳定体系降低 66.7%, 且残液化学需氧量由 85.7 g/L 降至 38.0 g/L, 吸附效率较单一体系提升 1.73 倍; 经整理后, 织物静、动摩擦因数分别由 0.78 和 0.75 降至 0.44 和 0.41, 纤维表面形成连续硅胶膜。研究结果可为开发低污染、高稳定性的环保型纺织助剂提供理论支撑, 为纺织行业绿色化生产的推进奠定技术参考

为改善涤纶织物的防水性能, 以丙烯酸十八酯(SA)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)、丙烯酸苄酯(BNA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为单体, 采用乳液聚合的方法制备无氟防水整理剂 BNA-PA, 并测试 BNA-PA 在涤纶织物上的防水效果, 同时讨论 BNA 质量分数、整理液质量浓度和整理温度对整理剂防水性能的影响, 以确定最佳的实验条件。结果表明: 当 BNA 质量分数为 12.5%、整理剂质量浓度为 62.5 g/L、整理温度为 170 ℃时, 织物的防水效果最佳, 防沾水评分为 100 分, 接触角达到 141.5°。制备的无氟防水整理剂能改善涤纶织物的防水性能, 可为开发新型防水功能纺织品提供参考。

为探究磷杂菲结构的大分子阻燃剂对聚酰胺 66(PA66)成纤性能的影响, 研究了阻燃剂对 PA66 流变性能的影响规律, 然后利用熔融纺丝机进行纺丝, 并经牵伸定型制备了阻燃 PA66 纤维, 探究了阻燃 PA66 纤维声速取向、力学性能和热收缩性能。利用实验编织机将阻燃 PA66 纤维编织成袜带, 并测试了袜带织物染色性能和阻燃性能。结果表明: 阻燃 PA66 表现出显著的剪切稀化效应; 随着剪切速率的升高, 阻燃 PA66 熔体的黏流活化能下降, 阻燃 PA66 呈现假塑性流动; 随着温度提高, 阻燃 PA66 流动状态接近牛顿流体, 结构黏度指数下降; 阻燃 PA66 纤维力学性能随阻燃剂增加而下降, 当磷质量分数 0.5%时, 阻燃 PA66 纤维断裂强度下降至 2.30 cN/dtex, 阻燃 PA66 织物的极限氧指数为 28.1%, 具有良好的阻燃性能; 阻燃 PA66 织物的上染率达到 99%以上, 染色效果好。共混型阻燃聚酰胺 66 纤维具有良好阻燃性能与染色性能, 对阻燃 PA66 纤维的开发和应用具有一定参考意义。

针对柔性吸波纺织复合材料中功能纤维制备工艺复杂、密度大及吸波涂层界面结合弱导致易脱落等问题, 以纳米导电炭黑(CCB)和纳米四氧化三铁(Fe₃O₄)为功能填料, 聚酰胺 6(PA6)为基体, 超支化聚酰胺为分散助剂, 通过熔融共混法制备出了磁电功能化 PA6 切片, 并控制功能填料总含量不变, 探讨了纳米 CCB 和纳米 Fe₃O₄ 组分比例变化对磁电功能化 PA6 试样形貌结构、导电性能、可纺性能以及电磁参数的影响。结果表明: 功能填料总质量分数为 20%且 Fe₃O₄ 与 CCB 质量比为 1∶6 时, 所制备出的磁电功能化 PA6 试样兼具良好吸波性能和纺丝加工性能, 其最小反射损耗值为-37.49 dB, 最佳有效吸收带宽可达 4.95 GHz。该试样制备的初生纤维断裂强度和断裂伸长率分别为(0.38±0.01) cN/dtex 和(105.85±15.12)%。研究结果可为后续制备纺丝级磁电功能化聚酰胺 6 切片提供参考。

针对聚吡咯(Polypyrrole, PPy)基电磁屏蔽材料普遍存在的机械性能薄弱与聚合均匀性差等瓶颈问题, 采用高强度芳纶纳米纤维气凝胶纤维(Aramid nanofiber aerogel fiber, ANFAF)作为三维增强骨架, 通过原位聚合策略构建聚吡咯-芳纶气凝胶纤维(PPy-ANFAF), 并通过扫描电子显微镜、X 射线衍射仪和微波网络矢量分析仪对其形貌、结构和电磁屏蔽性能进行表征和测试。结果表明: PPy 可成功聚合在 ANFAF 内部网络上, 且随着聚合时间的增加, PPy-ANFAF 的力学性能和电磁屏蔽性能也相应提高; 当聚合时间达 50 min 时, 单根纤维的断裂应力可达 35.6 MPa, 用 PPy-ANFAF 编织而成柔性织物电磁屏蔽效能达 46.4 dB, 对应电磁波屏蔽效率大于 99.998%。研究结果可为开发可穿戴智能防护装备提供新型解决方案。

针对传统扁平型金银丝织成的面料在高温高碱等染整加工条件下普遍存在色泽易消减的问题, 提出了一种在金银丝表面构筑透明保护涂层的策略。以丙烯酸酯类单体、引发剂及硅烷偶联剂为主要成分, 设计并构建保护液体系, 探究保护液的粘度及成膜效果, 分析保护涂层处理后金银丝的耐碱性, 及碱处理后金银丝的色牢度、机械强度以及紫外防护等性能。结果表明: 保护液具有双玻璃化温度, 成膜性良好, 膜的透明度高。与原样相比, 涂覆保护涂层的金银丝耐碱度由 78.5%提高至 95.4%, 碱处理后耐汗渍、耐皂洗、耐干/湿摩擦及耐日晒色牢度均提升至 3~4 级及以上; 断裂强度在碱处理前后为原样的 137.14%和 157.14%; 抗紫外强度在碱处理前后可达 91.7%和 82.3%, 明显高于原样的 18.3%和 12.4%。研究结果可为金银丝在苛刻染整条件下的加工提供实践参考。

为制备无铅钙钛矿量子点, 采用锑(Sb)替代铅(Pb)元素, 并通过配体辅助再沉淀法在低温条件下成功合成Cs3Sb2Br9量子点。系统考察了配体溶剂、前体用量、反应时间及反应温度对量子点荧光性能（荧光强度、荧光量子产率）的影响, 并结合热场扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X 射线衍射及红外光谱对其形貌与晶体结构进行表征。在此基础上, 探究量子点在静电纺丝中的应用, 选用聚偏二氟乙烯(PVDF)为基体, 考察 PVDF 质量分数对纤维成型的影响。结果表明, 当辛烷为配体、前体用量为 600 μL、60 ℃反应温度下反应 10 min 时, 所制备的Cs3Sb2Br9量子点在 410 nm 处表现出单一且强烈的荧光发射峰, 荧光量子产率达 9.8%。当 PVDF 质量分数为 16%时, 通过静电纺丝所制备的纤维膜形貌均匀, Cs3Sb2Br9-PVDF 复合纳米纤维膜在 365 nm 紫外光照射下呈现出明显的蓝色荧光, 具备良好的可识别性。研究结果显示出无铅钙钛矿量子点在防伪与光功能纺织品等领域的应用潜力。