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2023年 第31卷 第5期    刊出日期：2023-09-10

上一期   

背板层间粘结性能对SiC/UHMWPE复合装甲防弹性能影响的数值分析

汪勇峰, 蒋培清, 张波, 蔡俊东, 张华鹏

2023, 31(5):  1-11. 

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为了提高轻型复合装甲弹道防护能力，基于显示动力学有限元分析程序，采用Tiebreak接触方法，建立不同粘结条件下SiC/UHMWPE复合装甲抗7.62 mm穿甲燃烧弹的弹道侵彻模型，研究了SiC/UHMWPE复合装甲中复合材料背板粘结性能对复合装甲弹道性能、弹道极限速度、能量吸收和损伤模式的影响。结果表明：随着粘结性能提高，SiC/UHMWPE复合装甲的弹丸停止时间缩短，背板鼓包高度降低，弹道极限速度降低；随着粘结性能减弱，复合材料背板分层更加明显，更多复合材料以拉伸方式变形破坏，吸收更多的弹体动能。

含夹芯分层复合材料综框的应力状态及失效机理

邱海飞

2023, 31(5):  12-21. 

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为提升织机开口系统工作效能，将层压板理论与复合材料综框设计相结合，以环氧碳纤维预浸布料与蜂窝芯材为制备原料，通过WorkBench协同仿真环境及其ACP模块构建非对称层压板铺层方案，开发了一种基于夹芯分层的碳纤维复合材料综框仿真模型。根据开口系统等效力学模型，对弹簧回综力、凸轮提综力及纱线张力进行分析计算，以此实现碳纤维综框的有限元建模与力学性能仿真（包括静态特性、层间正应力、破坏形式及失效次序等）。结果表明：在横梁与边梁连接区域存在较大应力分布，最大Von-Mises应力约113.7 MPa；在相同铺层工艺条件下，上横梁的纤维层间正应力明显大于下横梁；横向剪切应力对中间蜂窝芯材影响相对较小；正应力S1、S2是影响综框疲劳强度的重要因素；单块层压板纤维层的失效次序为：1/5/4/2/8/6/3/7，失效危险区最大逆储备因子约0.755，为复合材料综框的设计创新与技术应用提供了有力借鉴。

rGO/MWCNT/PDMS复合柔性压力传感器的制备与性能#br#

陈岭, 任孟, 张德锁

2023, 31(5):  22-29. 

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为开发具有较高灵敏度和稳定性的电容式柔性压力传感器，以聚二甲基硅氧烷（PDMS）为基体，通过方糖颗粒造孔，并掺杂多壁碳纳米管（MWCNT）和还原氧化石墨烯（rGO），制备了rGO/MWCNT/PDMS多孔复合柔性压力传感器。比较研究了单一掺杂MWCNT和复合掺杂对提升传感器灵敏度的作用，分析了不同掺杂后PDMS多孔海绵的结构以及掺杂含量对灵敏度的影响，测试了传感器的响应时间、迟滞性、循环稳定性等关键传感特性，探讨了其在智能可穿戴纺织品中的应用可行性。结果表明：添加rGO的共混掺杂能够有效改善MWCNT掺杂时的团聚问题，保持PDMS基海绵的多孔结构，并有效提升了压力传感器的灵敏度。当MWCNT与rGO质量比为1∶1，掺杂含量为2.5%时，rGO/MWCNT/PDMS复合柔性压力传感器的灵敏度最高，在0~0.5 kPa压强范围内的灵敏度达到了31.324 kPa-1，是纯PDMS的4倍多。同时，该柔性压力传感器还表现出较快的响应时间，极小的迟滞误差，良好的循环稳定性和力学稳定性。利用该柔性压力传感器所设计的智能鞋垫对不同脚部压力作用表现出良好的响应反馈，展现出其在智能可穿戴产品中的广阔应用前景。

二氧化硅气凝胶填充蔺草纤维复合材料的制备及其热隐身性能

陈黎唤, 付飞亚, 徐兆梅, 马廷方, 姚菊明, 刘向东

2023, 31(5):  30-40. 

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天然蔺草纤维（JEFs）具有良好的物化性能和独特的中空多髓结构，其被编织为草席、榻榻米等家居产品使用。然而，蔺草纤维木质素含量较高导致柔韧性较差，并且其官能团种类较少导致功能欠缺，限制了它的进一步应用。采用亚氯酸钠和冰醋酸混合溶液对蔺草纤维进行预处理，得到脱木质素纤维（CTFs），随后通过溶胶-凝胶法在蔺草纤维内部生长二氧化硅气凝胶，制得二氧化硅气凝胶/蔺草纤维 (SiO2/CTFs)。进一步通过真空浸渍的方式制得聚乙二醇/二氧化硅气凝胶/蔺草纤维复合材料（PEG/SiO2/CTFs）。对纤维复合材料的形貌、结构、物化性能进行了表征，并探究了纤维复合材料的隔热和热隐身性能。结果表明：由于二氧化气凝胶具有较好的隔热性能，SiO2/CTFs材料的隔热性能进一步提高，导热系数低至0.039 W/(m·K)，隔热能力比CTFs提高了71.7%，比表面积最大可达270.01 m2/g，比CTFs提高了37.8倍，由于PEG的出色的储热能力以及吸收红外热辐射的功能，故PEG/SiO2/CTFs具有明显的红外热隐身特性。研究结果为蔺草纤维应用提供了新的技术路径。

C@MnO2复合纳米纤维阴极的制备及在Zn2+电池中的应用

方雪松a, 熊 杰b, 宋立新b

2023, 31(5):  41-48. 

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为解决MnO2在锌离子电池充放电中导电性差的问题，将MnO2与碳纳米纤维复合以提高MnO2的导电性，通过微观核壳结构的设计改善MnO2充放电过程中的溶解问题。以静电纺丝和退火相结合的方法成功制备了碳纳米纤维，采用湿化学方法和水热法使KMnO4在碳纳米纤维的表面还原为MnO2。XRD证实了α-MnO2和β-MnO2的存在且无杂质产生，SEM照片显示成功制备了核壳结构的C@MnO2复合纳米纤维。电化学测试结果表明在0.1 A/g下，循环100次仍有83%的容量保持率，且可提供163.89 mAh/g的可观比容量。该长循环性能得益于碳纳米纤维与MnO2的协同作用，导电性的碳纳米纤维作为骨架促进了电子转移动力学，而MnO2纳米片则提高了活性材料与电解液的接触面积，促进了Zn2+扩散。此外，MnO2与碳纳米纤维紧密连接在一起，形成了完整均一的结构也最大程度地改善了MnO2在充放电过程中的体积变化与溶解问题。

SiO2-Ag气凝胶/PLA复合熔喷非织造材料的制备及其空气过滤性能

崔小港, 丰江丽, 刘 鹏, 杨潇东, 朱斐超, 于 斌, 孙 辉

2023, 31(5):  49-57. 

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为提升聚乳酸(PLA)熔喷非织造材料的空气过滤性能，通过溶胶-凝胶法制备出掺杂Ag的SiO2气凝胶(SiO2-Ag)，并采用熔融共混法获得不同比例的SiO2-Ag/PLA共混材料，经熔喷加工制备出SiO2-Ag/PLA复合熔喷非织造材料。通过对复合熔喷材料的表面形貌、结构、空气过滤和力学性能进行表征，结果表明：SiO2-Ag能够均匀分布于PLA基体中，随着SiO2-Ag含量的增加，复合熔喷材料的平均纤维直径和孔径略有增大，过滤效率与拉伸强度先增加后减小，过滤阻力下降，透气率和品质因子提高。当SiO2-Ag质量分数为3%时，SiO2-Ag/PLA复合熔喷材料的综合性能最佳。

丝素蛋白/茜草素复合纤维膜的制备及应用

俞林双, 金万慧, 周颖, 杨悦悦, 雷彩虹, 朱海霖, 陈建勇

2023, 31(5):  58-65. 

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为提高丝素蛋白纤维膜的止血抗菌性能，以茜草素为止血抗菌剂，六氟异丙醇为溶剂，采用静电纺丝法制备丝素蛋白/茜草素复合纤维膜，对不同质量比的丝素蛋白/茜草素复合纤维膜形貌、吸水率、止血性能和抗菌性能进行了测试分析。结果表明：不同质量比的丝素蛋白/茜草素复合纤维膜呈光滑致密、无串珠的网状结构，并具有较高的吸水率；随着茜草素含量的增加，复合纤维膜的抗菌性呈显著增加趋势，当丝素蛋白/茜草素质量比为10∶1时，丝素蛋白/茜草素复合纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别达到(92.02±1.03)%和(98.03±0.28)%，其止血性能明显优于市售止血纱布。

细菌纤维素纳米纤维膜及纤维的制备与性能

陈钦钦, 徐兆梅, 马廷方, 付飞亚, 刘向东

2023, 31(5):  66-75. 

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为改善细菌纤维素（BC）干燥薄膜（简称干膜）的力学性能，在保留BC原始结构的基础上，通过溶剂置换、热压工艺首先制得BC干膜，进而通过自上而下的机械剥离法制备高强度纳米纤维膜（NFM），对所得NFM的结构、形貌和物化性能进行了表征。进一步利用加捻NFM的方法制得BC纤维，并且通过在加捻前复合碳纳米管（CNT）得到了应变传感纤维。结果表明：一次（1st）、二次（2nd）和三次（3rd）机械逐层剥离得到的NFM厚度逐渐降低，分别为8.0、6.5、5.0 μm；3种NFM的吸水率较BC干膜均显著增加，其中3rd-NFM的吸水率最高，为2284%，是BC干膜的2.4倍；3rd-NFM的拉伸强度最高，可达338.0 MPa，为BC干膜的11.7倍；通过对人体运动（包括手指、手腕的弯曲和吞咽动作）的监测表明，CNT赋予了BC/CNT纤维良好的电阻响应性，使其在0~2%的相对电阻变化范围内，具有较好应变传感性能，拓宽了该纤维在可穿戴传感器领域的发展前景。

熔体离心纺PBAT微纳米纤维的制备及其工艺参数

周乐乐, 李祥龙, 侯 腾, 周 静, 刘 术, 杨 斌

2023, 31(5):  76-85. 

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采用自主设计的熔体离心纺丝设备研究了聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）的可纺性，并分析纺丝参数对PBAT纤维形貌和性能的影响。结果表明：挤出机温度为220 ℃、喷丝器温度为200 ℃、电机转速为4000 r/min、收集距离为18 cm时纤维形貌最佳；纺丝温度的提高可有效避免纤维卷曲以及纤维细化；随着纺丝温度的增加，聚合物熔体黏度下降，流动性变好，制备的纤维分布更加均匀，纤维结晶度得到提高，纤维膜的力学性能得到明显改善，其最大应力提高至15.3 MPa，最大应变为80%。

聚对苯二甲酸乙二醇酯拓扑结构扩链的流变性和发泡性能

南婧文, 周　锦, 黄文健, 王秀华, 张须臻

2023, 31(5):  86-95. 

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为了通过设计具有拓扑长链的结构，增强聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的熔体模量，改善其发泡性能，分别采用多官能团酸酐扩链剂均苯四甲酸酐(PMDA)和环氧扩链剂四环氧丙基二氨基二苯甲烷(TGDDM)对PET进行反应挤出改性。以核磁氢谱分析PET改性前后的化学结构，利用旋转流变仪和转矩流变仪对PET熔体的流变性能进行表征，同时通过化学发泡法研究改性PET的发泡性能。结果表明：两种扩链剂均成功对PET进行了拓扑扩链改性，且与PMDA相比，TGDDM改性PET具有更高的复数黏度、储能模量、更低的损耗因子值。两种扩链剂协同改性PET时，反应速率明显加快，复数黏度、储能模量较高。当PMDA质量分数为1.0%时，或TGDDM质量分数为0.7%时，改性PET内部开始出现凝胶结构。发泡实验结果表明PET经改性后发泡性能得以改善。

热塑性聚酰胺弹性纤维的结构与性能

杨倩, 翁鸣, 张梦茹, 王秀华

2023, 31(5):  96-105. 

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以热塑性聚酰胺弹性体为原料，使用卧式微量单孔挤出机制备了TPAE初生丝和牵伸丝。采用单纱强力机、X射线衍射仪及万能试验机等对TPAE纤维结构和性能进行表征，探讨了牵伸和热定型工艺对TPAE纤维结晶、取向、弹性回复率和热收缩性能的影响。结果表明：随牵伸倍数提高，TPAE纤维结晶度、取向度、弹性回复率和沸水收缩率均增大，抗蠕变性能提高。随热定型温度提高，TPAE纤维结晶度、取向度、和弹性回复率增大，抗蠕变性能提高，沸水收缩率下降。在牵伸倍数4倍，热定型温度为120 ℃时，TPAE纤维弹性回复率在定伸长15%时达91.5%，在定伸长50%时达90.7%，沸水收缩率达27%。研究结果为开拓TPAE在纤维方面的应用提供借鉴。 

R值对含二硒键聚氨酯自修复性能的影响

田千俊, 王 淋, 黄志超, 沈连根, 戚栋明

2023, 31(5):  106-116. 

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通过绿色环保方式制备机械性能良好的自修复型聚氨酯（PU）新材料在智能纺织、高端皮革、柔性电子等领域具有广泛应用前景。采用无溶剂法，调整异氰酸根基团与羟基比值(R值)制备一系列含二硒键的PU，探究R值对PU自修复性能的影响机制。结果表明：PU分子链中的二硒键、分子间交联以及氢键作用是R值影响其自修复性能的根本原因。当R值从0.90增至1.10时，PU的拉伸强度逐渐增大，常温可见光条件下PU自修复能力呈先增后减的趋势；自修复后的PU伸长率和修复效率呈下降趋势。当R值为1.05时，修复后PU拉伸强度最高达到2.13 MPa；当R值为1.10时，相比较原始PU样品（拉伸强度为2.47 MPa），修复后PU拉伸强度降至2.05 MPa，自修复能力明显下降。研究结果为自修复PU的制备和应用提供有效参考。

共价有机框架作为通道材料的有机电化学晶体管的制备及性能

王科, 金达莱

2023, 31(5):  117-124. 

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有机电化学晶体管（OECT）由于具有器件制造简单、可拉伸、相对较低的工作电压和良好的开关电流比等优点，被广泛应用于生物医学、环境监测、保健产品、水处理和食品检测等领域。然而有机电化学晶体管材料往往受限于沟道材料的低化学稳定性以及低电子和离子迁移率等。共价有机框架（COF）由于具有稳定的共价键、良好的面内π-π共轭以及面外有序结构有望成为新一代的OECT沟道材料。本文通过一种表面引发方法在硅片表面原位生长COF薄膜，并用于OECT器件的组装，具有约100倍的开关比、0.4 V的低阈值电压和0.53 cm2/(V·s)的场效应迁移率。该研究结果为共价有机框架薄膜应用于电子器件领域拓宽了道路。

不同品种桑蚕牵伸丝的结构与性能

刘术, 侯腾, 周乐乐, 周静, 李祥龙, 杨斌

2023, 31(5):  125-131. 

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利用自主研制的圆锥斜面强制牵伸抽丝装置对不同品种五龄桑蚕进行强制抽丝，通过拉伸测试、傅里叶红外光谱及X射线衍射对不同品种牵伸丝与相应原茧丝的结构与性能进行表征与分析。结果表明：两种牵伸丝的力学性能均优于其对应茧丝，黄色雄蚕牵伸丝的力学性能更佳，其初始模量、断裂强度、断裂比功与伸长率的平均值分别为117.35、4.55、0.75 cN/dtex与26.54%。牵伸作用会导致丝纤维晶粒尺寸减小、结晶度提高，从而赋予丝纤维更为优异的力学性能。

送茧小车翻斗装置的设计与仿真

娄浩, 吕汪洋, 陈文兴, 江文斌

2023, 31(5):  132-141. 

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为解决缫丝企业煮熟茧在输送过程中存在的劳动强度大、输送效率低、待缫时间长等问题，设计了一种无人化自动输送装置。该装置利用固定轨道为输送路径，智能输送小车作为载体，采用输送小车的茧斗机构实现煮熟茧装载、输送和倒茧工作。通过减速电机和传动机构驱动茧斗的翻转，实现倒茧动作和倒茧后茧斗的复位动作，传动机构由齿轮和凸轮间歇机构组成。文章详细分析了装置的工作原理、凸轮设计计算过程、机构的传动路线和基于工程力学进行的主要结构安全性分析，并通过计算机辅助分析验证了机构的可行性。该装置改变了缫丝企业煮熟茧的输送方式，可实现送茧小车自动为缫丝机加茧功能。

阵列圆盘式纺丝头结构对电场强度的影响

刘延波, 和星雨, 郝 铭, 胡晓东, 杨波

2023, 31(5):  142-150. 

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传统的规模化静电纺丝技术存在所需电压高、场强不均和边缘效应等问题，导致纺丝质量不佳，难以规模化制备纳米纤维。因此，提出一种新型的阵列圆盘式无针头设备，使用Solidworks软件进行三维建模，然后将模型导入COMSOL Multiphysics® 5.6有限元仿真软件进行模拟，优化新型纺丝头的结构参数、接收距离、外加电压以得到最佳的电场强度和匀场效果。结果表明：当新型纺丝头圆盘数量为10、圆盘间距为40 mm、圆盘外径为40 mm、接收距离为100 mm、电压为25 kV时，电场强度平均值为1.48×106 V/m，CV值为1.60%，表明该纺丝头结构有效克服了边缘效应并降低纺丝所需电压。所得纺丝装置模型在纺丝口处的电场强度较高且分布均匀，可批量制备高质量的纳米纤维。

气流导向装置对紧密纺负压分布影响及其成纱性能

龚浩然, 余 豪, 胡胜伢, 杨圣明, 刘可帅

2023, 31(5):  151-156. 

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为改善气流对紧密纺成纱质量的影响，设计了一款气流导向元件，通过改变气流对纱线的作用方向，探究气流导向元件对成纱质量的影响及其成纱原理。针对不同线密度的纺纱工艺，设计了相应的试验方案，并开展了对比研究，以评估所纺不同线密度纱线的条干、毛羽和强力性能。结果表明：气流导向装置可以显著改善纱线的机械性能。相较于传统紧密纺纱线，新式纺纱线在强力和毛羽方面表现得更加优异，但条干性能方面略有降低。同时，随着所纺纱线线密度的降低，强力的提高效果更加明显，而毛羽改善效果则随着线密度的增大而变得更好。在纺7.4 tex纱线时，强力提高了7.4%，同时3 mm毛羽降低了16.0%；在纺14.8 tex纱线时，强力提高了3.0%，同时3 mm毛羽降低了58.1%。

高应变石墨烯纱线的制备及其电化学性能

潘陈浩, 石磊, 傅雅琴

2023, 31(5):  157-164. 

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为了制备具有高应变和良好电化学性能的纯石墨烯纤维组成的纱线，通过加捻法将石墨烯纤维制备成特定扭曲结构的石墨烯纱线。结果表明：柔性扭曲石墨烯纱线表现出优异的机械性能以及出色的电性能，随着股数和捻度的增加，断裂伸长率达到11.3%，拉伸强度达到90 MPa，电导率达到53.8 S/cm。利用石墨烯纱线进一步开发出石墨烯纱线超级电容器，所得到的石墨烯纱线超级电容器具有高比电容(48.06 mF/cm2)和长循环寿命(10000次循环后电容值保持率为90%)。这种简便、绿色的加捻策略为制备结构可控、高性能的石墨烯纱线作为宏观结构部件提供了一种新方法，有望在开发新型石墨烯基材料方面显示出广阔的应用前景。

面向高速织机的吸能板壳结构拓扑优化

王蕊 肖人彬 吴紫俊

2023, 31(5):  165-173. 

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纺织装备壳体吸能构件的智能优化设计，有利于纺织产业的健康绿色发展。本文提出了吸能阻尼板壳结构拓扑优化方法，构建了约束阻尼板有限元模型，并详细介绍了本构关系复数模型与弹性材料动力学模型，计算了基于模态应变能法第r阶模态阻尼比，推导了结构内各单元的灵敏度计算式。在研究粘弹性阻尼层动力学特性的基础上，以结构模态损耗因子最大化为优化目标，以阻尼材料用量为约束条件，采用优化准则法更新设计变量，设计了高速织机的吸能板壳结构的优化方法。结合综框实例对所提方法的有效性进行了验证，实现阻尼板壳结构的减振控制与轻量化，为高速织机的吸能板壳结构设计提供理论依据和方法途径。

相变调温面料中相变区域分布对温度的影响

陈晓辉, 张国庆, 杨罡, 杨柳, 王雪琴

2023, 31(5):  174-180. 

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为探究相变区域分布对相变调温面料温度变化的影响,首先利用相变石蜡和纯棉织物制成相变调温面料，在控制相变区域与非相变区域面积相同情况下，分别制作1、3、5、7散点数量的相变调温面料样品。并利用热红外成像仪观察记录不同分布情况下相变调温面料的温度变化，探究在降温过程中不同分布相变调温面料温度变化的规律。最后利用有限元软件建立相变调温传热模型，对不同分布的相变调温模型进行验证。结果表明：在降温过程中随着散点数量的增加，相变调温面料在相变温度区域内的平均温度升高，保温性能提高。同时建立的相变调温面料简化模型具有较好的模拟精度，可通过此模型对相变调温面料在不同条件下进行模拟与预测。

硝酸银质量浓度对化学镀银织物隔热性能的影响

孔德玉, 郭立芸, 冯新星, 张华鹏

2023, 31(5):  181-189. 

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为充分利用金属Ag的高红外反射率特性，采用化学镀银法制备隔热性能优异的锦纶镀银织物。以轻薄锦纶织物作为基材，采用化学镀银方法将AgNO3中的Ag+以纳米颗粒的形式沉积在锦纶织物表面，探讨AgNO3质量浓度对镀银织物的银沉积层厚度、表面结构与形貌、红外反射率、保暖隔热性能、透气透湿性能、耐摩擦性能的影响。结果表明：AgNO3质量浓度在1~9 g/L范围内，锦纶镀银织物的银沉积层厚度、晶粒尺寸和远红外反射率随着AgNO3质量浓度的升高而增加；AgNO3质量浓度越高锦纶镀银织物的克罗值越大，对应的隔热性能越好，与原始织物相比，化学镀银后织物的克罗值最大能提高到原始织物的2.2倍。随着AgNO3质量浓度的增加，锦纶镀银织物的透气透湿率分别在43 mm/s和87.93 g/(m2·h)以上，在摩擦3000次后，Ag层失重率约为1.7%。AgNO3质量浓度在5~7 g/L时，锦纶镀银织的远红外反射率和隔热性能处于最佳范围；组合絮片中，镀银织物放置的位置不同会影响组合絮片的克罗值，镀银织物放置于絮片上侧时，组合絮片的克罗值最高。

定向导水Janus复合棉织物制备及其凉感性能

陈帆, 金万慧, 王騊

2023, 31(5):  190-197. 

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热湿舒适性纺织品能有效地调节皮肤表面的水分和温度，同时节约能耗，在维持人体生理和心理舒适方面发挥着关键作用。采用丝网印刷技术结合喷涂法在棉织物两面分别负载SiC NPs/PVA涂层和PDMS涂层，制备了一种具有润湿性差异的Janus复合棉织物（SxPPC/PDMS），可为人体降温。通过SEM、TEM、XRD等表征手段对其形貌结构和化学构成进行分析，利用滴水扩散实验研究了其定向输水性能。结果表明：随着SiC NPs喷涂量增加，复合棉织物导热性能会出现先增强后减弱的趋势，其中S3PPC/PDMS具有最佳的热传导性能（导热系数为0.083 W/(m·k)），同时，亲水面的亲水性会降低，但S3PPC/PDMS仍能表现出优异的定向输水性能（R=920%）；在户外场景对其进行降温测试，对比商用棉织物，复合棉织物表现出2~3 °C的降温效果。

迷彩面料室内加速老化过程及其性能变化

夏兆鹏, 潘佳俊, 张海宝, 卢佳浩, 胡高强

2023, 31(5):  198-205. 

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为深入研究紫外辐照和温度对防护用纺织品的耦合破坏过程，根据青藏高原地区的３个典型城市西宁、格尔木、日喀则一年内的月平均温度及紫外线辐照量共设计了３组对照试验，对迷彩面料室内加速老化前后的微观形态、力学性能、热学性能、化学结构进行分析。结果表明：在高温高辐照度环境下加速7 h后，纤维表面出现裂纹，力学性能大幅下降，其经纬向断裂强力分别下降了24.16%、26.87%，顶破强力下降了21.51%，经纬向撕破强力下降40.43%、50.50%；老化后织物的热稳定性变差，织物在老化过程中发生了氧化，生成了相对稳定的氧化产物。该老化过程研究可以为青藏高原地区开发相应的防护用纺织品提供理论支持。

纳米颗粒添食育蚕改性蚕丝纤维的染色性能

余奕, 马明波, 周文龙

2023, 31(5):  206-214. 

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为了探究纳米颗粒添食育蚕改性蚕丝纤维的染色性能，选用2%质量分数的纳米二氧化钛和纳米氧化铜添喂家蚕，将蚕茧脱胶后进行染色并测定上染率、色深值等指标，同时探究了酸性橙Ⅱ对蚕丝纤维的染色动力学和热力学机制。研究结果表明：纳米颗粒添食能改善蚕丝纤维的染色性能；酸性染料和活性染料对改性蚕丝纤维的上染率和表观色深（K/S值）均高于空白组，洗涤20次后K/S值仍高于空白组1.5和2.0。染色动力学和热力学分析表明酸性橙Ⅱ对各组蚕丝纤维上染过程均符合准二级吸附动力学方程和朗格缪尔（Langmuir）吸附，且属于放热过程，较低温度下更适合染色；60 ℃下纳米TiO2和纳米CuO改性蚕丝纤维的实际吸附平衡饱和量分别比空白组高了0.14 g/kg和1.04 g/kg，计算得到染料吸附的最大值分别比空白组高了5.31 g/kg和14.58 g/kg，显示了改性蚕丝纤维更优的染色性能。

气相色谱-质谱法测定分散剂中喹啉含量的不确定性评估

张云, 叶琼, 胡玲玲, 张连阳, 周金丽, 赵春磊

2023, 31(5):  215-221. 

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研究气相色谱-质谱法测定分散剂中喹啉含量的不确定度能够提高检测结果的准确性。依据CNAS-GL006－2019《化学分析中不确定度的评估指南》与JJF1059.1－2012《测量不确定度评定与表示》对测定不确定度的相关要求，建立不确定度评定的数学模型，分析不确定度的来源。通过对各个不确定度分量的评估，合成所有的不确定度分量，得到最终的合成相对标准不确定度和扩展不确定度。结果表明：当置信区间为95%时，喹啉含量为 95.36 mg/kg时，扩展不确定度为6.94 mg/kg。标准工作曲线的配制、标准曲线拟合和加标回收率产生的不确定度是测量不确定度的主要来源。该不确定度的评估研究可为气相色谱-质谱法测定分散剂中喹啉的含量和结果判定度提供参考。

超纤填充型聚酰胺涂层织物的制备及工艺优化

柏健壮, 虞一浩, 蒋继康, 陈智杰, 孙阳艺, 戚栋明

2023, 31(5):  222-229. 

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为提高聚酰胺涂层织物的服用性能，将开纤后的聚酰胺/聚乙烯（PA/PE）超细纤维短纤与甲醇/氯化钙存在下的聚酰胺高分子溶液共混制得超纤填充型聚酰胺涂层浆。涂层浆在涤氨纶混纺基布上经过双面刮涂、相转化、烘干等湿法涂层工艺操作，得到超纤填充型聚酰胺涂层织物。通过对涂层浆的黏度、相转化时间、焙烘温度等工艺条件进行设计和优化，分析比较不同制备工艺下涂层织物的微观形貌、干湿摩擦、硬挺度和掉粉情况，确定最佳涂层织物制备工艺。结果表明：涂层浆适宜的放置时间为1 h，涂层最佳厚度区间为20~24 μm，当相转化时间和焙烘温度分别为5 s和80 ℃时，涂层织物的性能最优。

基于双网络相变气凝胶制备的调温保温织物性能

张 鸿, 车珺雯, 曾介祥, 汤 松, 张志强

2023, 31(5):  230-239. 

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为实现织物的调温保温改性，赋予其良好的热管理能力，以聚乙二醇为相变组份，设计交联聚丙烯酰胺和石墨烯双网络载体，采用原位溶液聚合法制备了相变气凝胶双功能材料。以自制相变气凝胶为改性剂，采用涂层法对棉布进行后整理，通过调节相变气凝胶与黏合剂质量比，得到改性织物的最佳制备工艺。采用扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱仪（FTIR）、差示扫描量热仪（DSC）、温度记录仪和红外热成像仪对改性织物的形貌、化学结构、相变性能和热管理能力进行表征。结果表明改性织物的最佳工艺是：黏合剂选用水性聚氨酯（PUD HD-05N），相变气凝胶占整理液质量比为66.67%。相变气凝胶与织物分子间没有发生化学反应，依靠物理黏合作用被整理到织物表面，在织物表面形成功能膜；整理后的织物熔融焓为58.34 J/g，熔融温度在29.81~55.03 ℃区间，结晶焓为53.89 J/g，结晶温度在21.59~35.12 ℃区间，相变调温能力显著；制备的调温织物对升温有一定的延缓效果，降温时有较好的保温能力，显现良好的控温效果。

层压复合防酸织物的制备及其性能

刘延波, 张天艺, 庞蓉蓉, 陈志军, 杨波

2023, 31(5):  240-248. 

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防酸织物在减少酸性液体对人体的损害方面具有重要的意义。设计了一种综合性能优异的多层层压复合型防酸织物，其中表层和里层是经过防酸碱整理剂和强力提升剂后整理的涤纶机织面料，芯层是静电纺和热轧处理后的PVDF/PVDF-HFP纳米纤维膜。实验结果表明：热轧后的PVDF/PVDF-HFP纳米纤维膜，拉伸强力有所提升，纤维直径分布在0.4～1.3 μm，孔径分布在2～3 μm。防酸效果较好，复合织物的酸接触角为138.42°（30% HCl），130.23°（80% H2SO4），30%HCl的拒液效率为91.17%，酸穿透时间大于30 min。耐水洗效果较好，透气率为34.47 mm/s，透湿量为3218.84 g/(m2·d)。同时具备良好的力学性能，浸80% H2SO4酸后，强力下降率在18%以下。

柔性钙钛矿太阳能电池的力学稳定性研究进展

韩井闯, 宋立新, 熊 杰

2023, 31(5):  249-258. 

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近年来，随着钙钛矿光伏技术的迅速发展，柔性钙钛矿太阳能电池由于具有重量轻、高效率和高柔韧性等特点，在柔性可穿戴设备应用中具有广阔的发展前景。本文综述了近年来研究学者在柔性基底、柔性电极、电荷传输层、钙钛矿薄膜及其与界面处的力学稳定性的改善工作，同时阐述了柔性钙钛矿太阳能电池的力学性能实验测试方法以及有限元模拟验证的进展状况，为柔性钙钛矿太阳能电池的进一步研究提供了参考和借鉴。最后，对柔性钙钛矿太阳能电池的未来发展方向进行了展望，并指出了未来研究的重点。

服饰警示用色测评方法与标准研究进展

林瑞冰, 黄玉冰, 曹竟文, 熊枫情, 徐平华

2023, 31(5):  259-268. 

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为厘清服饰警示色测评方法、提升警示性服饰设色效果，回顾了国内外关于警示色的测评方法，阐述了主观调查法、仪器测量法和图像分析法等测评方法及其研究进展，并对国内外警示色标准及应用现状进行梳理。着重从警示色设色机制、关键测评指标、测试设备和技术要求等方面进行了对比和讨论。进一步地对影响警示色测评方法优化和发展趋势的相关因素进行了剖析，从理论依据、研究方法和测评应用等角度探讨警示色测评方法中存在的问题和提升需求，为警示类制服和日常服饰的设计和生产提供参考依据。