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2024年 第32卷 第6期    刊出日期：2024-06-10

上一期   

茶梗儿茶素的制备及其对蚕丝织物的染色和功能改性#br#

方娇娇, 赵培宏, 赵宜涛, 邓书义, 陈 新, 曹红梅

2024, 32(6):  1-8. 

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为提高茶梗废弃物的利用率，从中提取天然色素用于蚕丝织物的染色和功能改性。采用LC-MS、FTIR以及UV对茶梗提取物进行结构鉴定及表征；探究染色时间、染色温度、染色pH值等工艺参数对染色蚕丝颜色性能的影响，比较铁观音茶梗、铁观音茶叶、高山绿茶的提取物对蚕丝织物的染色性能以及抗紫外、抗氧化性能差异。结果表明：该茶梗提取物主要成份为儿茶素，对蚕丝染色的最佳工艺条件为染色时间70 min、染色温度80 ℃、染色pH 值为7.5；3种不同来源儿茶素染色性能相比，铁观音茶梗儿茶素染色蚕丝的表面得色量稍高，色牢度三者相当；3种儿茶素染色蚕丝的抗氧化和抗紫外性能较未处理蚕丝有大幅度提高，直接染色蚕丝的紫外防护系数UPF值均大于150，抗氧化活性均大于60%；采用铝离子前媒染后染色蚕丝的UPF值均大于230，抗氧化活性均大于70%，铁观音茶梗儿茶素染色蚕丝的抗紫外性能优于另外两种茶叶，抗氧化性能比绿茶低、与铁观音绿茶相当。

基于响应面法的橡碗子色素染色丝绸工艺优化

葛立雯, 李永固, 姚铭毅, 苏淼, 赵丰

2024, 32(6):  9-17. 

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橡碗子是中国古代最常用的黑色天然染料之一，也可用于现代生态染色。以硫酸亚铁为媒染剂，K/S值和Integ值作为响应值，采用响应面法（Response surface method, RSM）对橡碗子色素在丝绸上的染色工艺进行优化。先采用Plackett-Berman实验筛选出影响染色工艺的显色因素：染色温度、染液浓度和媒染温度；再利用RSM获得橡碗子色素染色丝绸的最优染色工艺条件：染色温度为86.5 ℃、染液浓度为200%(o.w.f)、媒染温度为53.5 ℃。实验结果显示，RSM为橡碗子色素在丝绸上的染色工艺提供了一种简单可靠的优化方法，其中以Integ值为响应值的模型表现出了更优异的交互性。本优化工艺可为天然染料橡碗子的现代染色应用研究提供参考，也可为其他单宁类天然染料的染黑工艺的研究提供借鉴。

石榴皮植物染料及其染色羊绒纤维的鉴别

桂祖文, 何剑锋, 徐昊宁, 陈胜航, 余志成, 侯战昌, 陈超

2024, 32(6):  18-27. 

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为完善植物染标准体系，建立石榴皮植物染料的鉴别方法与标准，本文通过紫外分光光度计对石榴皮植物染料的标志物进行分析，并采用液质联用仪对石榴皮植物染料及其染色羊绒纤维上萃取的染料进行鉴别。结果表明：安石榴苷与鞣花酸可以作为鉴别石榴皮植物染料及其染色羊绒纤维的标志物。石榴皮植物染料的质谱中检测到准分子离子峰m/z 300.9862，保留时间为1.02 min；直接染色和硫酸亚铁后媒染羊绒纤维萃取液的质谱中检测到准分子离子峰m/z 300.9896和300.9868，保留时间分别为1.02 min和1.04 min。两者均与鞣花酸标准品1.02 min的出峰时间相近，在标准允许的±2.5%偏差范围内，结合其紫外可见光吸收光谱中只含有277 nm处的没食子酸与255、357 nm处的鞣花酸特征峰，可确定该染料及其染色羊绒纤维均为纯石榴皮植物染料。

木质素阻燃剂的研究进展

刘 亦, 刘元军, 赵晓明, 刘雁雁

2024, 32(6):  28-40. 

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为解决传统阻燃剂引起的环境问题，提高产品的可持续性，研发绿色环保的阻燃剂具有重要意义。木质素因含有丰富的芳环结构、脂肪族和芳香族羟基等活性基团，广泛应用于制备多种生物基阻燃剂。文章首先分析了木质素的分子结构，介绍了木质素的阻燃机理及在阻燃领域的应用进展；然后总结了木质素在高分子复合材料中发挥阻燃作用的两种形式，即物理协同作用和化学改性作用；最后对未来木质素基阻燃剂研究进行了展望，分析了其发展趋势和面临挑战。

黏性颗粒在不同截面形状纤维表面沉积特性的数值模拟

刘倩倩, 尤健明, 王 琰, 孙成磊, JIRI Militky, DANA Kremenakova, 姚菊明, 祝国成

2024, 32(6):  41-51. 

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为了探究黏性颗粒在不同截面形状纤维表面的沉积特性，选择截面为圆形、三角形和十字形的纤维作为研究对象，通过Digimat、Solidworks建模软件构建在空间中呈随机分布的刚性三维纤维体模型；利用计算流体力学和离散单元法耦合的方法，基于laminar流场特征，引入JKR(Johnson-kendall-roberts)接触模型，对黏性颗粒在不同纤维表面的沉积特性进行气-固两相耦合数值模拟。模拟结果表明：在黏性颗粒的运动过程中，过滤机理会随时间而变化。初期，捕集主要依赖纤维表面的吸附作用，而后期主要通过纤维本身和颗粒之间的黏附团聚运动共同实现，形成了“尘滤尘”现象。此外，颗粒间滚动摩擦系数对颗粒在纤维上沉积的影响很大。滚动摩擦系数越大，颗粒之间的接触力链结构越稳定，颗粒更难脱落。在3种截面形状的纤维中，十字形截面的捕集效率最高，三角形次之，圆形最低。这是因为十字形截面具有表面凹凸结构，颗粒沉积后不易逃逸，而三角形纤维具有更大的比表面积和锐角形状，更容易捕捉颗粒。通过探究黏性颗粒与纤维之间的相互作用，优化纤维结构和布局，为提高空气过滤材料的过滤效率提供了设计思路和理论参考。

基于改进Weibull模型的高强缝合锚钉缝线强度预测

李新娅, 王 宁, 卢佳浩, 张 鹏, 夏兆鹏, 侯 耒

2024, 32(6):  52-60. 

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为消除缝合锚钉缝线在使用过程中存在断裂的风险，以8.3 tex超高分子量聚乙烯纤维为原材料，采用编织工艺制备了单层编织缝线和轴向衬纱双层编织缝线。为了研究其力学性能，选择8、16、24、32、40、48 mm隔距对单纤维的断裂强力进行测试，选择50、200 mm隔距对8.3 tex复丝的断裂强力进行测试，选择200 mm隔距对单层编织缝线和轴向衬纱双层编织缝线的断裂强力进测试。对纤维的直径和缝线中纤维与轴向夹角的角度进行测量。采用两参数Weibull模型和改进Weibull模型对单纤维、8.3 tex复丝和单层编织缝线的断裂强度进行预测。结果表明：单层编织缝线的断裂强力为299.8 N，轴向衬纱双层编织缝线的断裂强力高达393.0 N。对8.3 tex复丝和单层编织缝线的断裂强度进行预测，改进Weibull模型的预测值准确度高。高强骨锚钉缝线的强力比同类型医用缝线更高，改进Weibull模型可对高强缝合锚钉缝线的强力进行精准预测，实现了从单纤维到复丝再到纱线的断裂强度预测，可为医用缝线结构设计和力学性能分析提供理论依据。

连杆曲线导引的织机开口机构设计

詹葵华, 朱家程, 白伦

2024, 32(6):  61-69. 

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传统连杆开口机构难以使梭口保持停歇，无法适应高速、宽幅的现代新型织机的工艺要求。引入特殊连杆曲线导引的概念，利用带鲍尔点和带圆点连杆曲线能使从动件产生停歇的原理，设计了两种新型连杆开口机构。该机构由四连杆机构和综框导引组件组成；四连杆机构的曲柄、连杆、摇杆和机架杆杆长比分别为1∶2∶2∶2.76和1∶2∶2∶2.3，连杆点的位置角分别为62.49°和49.15°，其与摇杆相连的连接杆与连杆等长。综框运动规律显示：梭口满开时主轴的相对静止角分别为约150°和40°、200°；综框处于最高和最低位时速度和加速度均为0，表明综框运动平稳，无冲击。该结构突破了传统连杆开口机构的局限，为低成本新型织机的开发创造了条件。

多头电脑刺绣机超静定梁机架的设计

宣海枫, 张蓉蓉, 林 锋, 吕 榕, 李剑敏, 袁严浩翰

2024, 32(6):  70-79. 

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多头刺绣机机架为大跨距横梁结构，机头为偏心凸轮机构，在高速工况下常激发出强烈振动，导致刺绣产品的质量和产量均受到影响。为了解决多头刺绣机横梁的振动问题，通过多体动力学分析和有限元分析，提出了多头电脑刺绣机超静定横梁机架的概念。通过机头两侧配置半圆柱形平衡块，降低机头运行的惯性力，减小内部激励；采用超静定梁的设计理念，对横梁的约束进行加强，降低横梁的振幅，改善振动周期。经与目前市场上多个机架减振方案对比，文章提出的超静定梁的振动幅值具有明显优势，横梁振动周期发生明显变化，摆脱了机头运行带来的周期性冲击影响，从而大幅度减少刺绣机由于机头高速运转而导致的大跨距横梁振动问题，有利于提高刺绣机高速运转下的工艺精度。

纬平针织物的力学性能有限元分析

王旭辉, 江文斌, 王金凤

2024, 32(6):  80-88. 

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针对用纱线进行纬平织物打样试织来预测织物力学性能和外观效果费时费力的问题，通过有限元分析对5种纬平针织物进行力学模拟测试实验。首先拍摄织物图像，选取19个特征点并获取坐标，用3次NURBS曲线对特征点进行拟合，构建微观单线圈中心曲线3D模型；根据该模型建立细观线圈单元模型，并通过衔接嵌套得到宏观织物模型。然后依次利用ABAQUS软件对单根纱线进行拉伸模拟实验，验证其在ABAQUS中赋予的材料属性正确性；对织物模型进行纵向拉伸和顶破实验，将材料属性在ABAQUS中赋予宏观织物模型，根据国家标准赋予分析步并提交分析，模拟结果与实验结果基本一致。

基于改进3E-LDA的织物图像分类算法

靳文哲, 吕文涛, 郭庆, 徐羽贞, 余润泽

2024, 32(6):  89-96. 

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针对训练样本数太少（训练样本数量小于数据维数）导致的模型分辨能力下降问题，提出了一种基于正则化改进3E-LDA的织物图像分类算法，称为I3E-LDA算法。首先利用类加权中值代替样本均值计算类内散点矩阵，削弱了离群值和噪声的影响。以此作为非参数加权特征提取法对类内散点矩阵进行正则化。然后利用目标组合的方法，通过引入平衡参数对目标函数进行正则化，来保留更具判别性的特征数据。通过不同织物图像间更具判别性的特征数据可以更好地对其区分。结合改进的零空间法解决类内散点矩阵奇异性和小样本问题，从而提高分类准确率。在阿里天池织物数据集和花色织物图像上进行训练和测试，将图像按照正常图像和非正常图形（瑕疵图像）进行区分。实验结果表明，I3E-LDA算法有效实现了织物图像分类，且对于较少的训练样本（20%~40%的样本用于训练）提升了分类精度。

基于在线评论的服装供应链的生产努力投入策略

许 菱, 万艳红, 张 克, 钟少君

2024, 32(6):  97-107. 

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考虑消费者购买意愿受在线评论与生产努力的共同影响，构建了由服装制造商、电商平台和消费者组成的服装供应链模型，重点探讨了集中决策模型和分散决策模型下在线评论和生产努力等因素对各参与方利润的影响，并引入“成本分担+收益共享”组合契约来实现供应链的协调。结果表明：集中决策和分散决策的最优解均与生产努力偏好系数呈正相关；受利益驱使，分散决策时的生产努力往往低于集中决策时的生产努力；组合契约模式下，契约参数的取值与批发价格的取值范围有关，在契约参数取值范围内，“成本分担+收益共享”组合契约能实现供应链的协调。研究结果为服装制造商和电商平台销售决策提供借鉴，可提高消费者满意度和市场竞争力。

基于产业链图谱的服装企业产业链挂链关系挖掘

方志坚, 程 玉, 金 耀, 汤哲冲, 徐锦英

2024, 32(6):  108-115. 

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服装产业是全球最重要的制造行业之一，而服装产业链图谱则是服装产业生态中的重要工具。为了服装相关企业能快速、准确挂链，文章研究并构建服装产业链图谱，将产业链中的链点、关系和属性进行建模和表示，再通过企业信息收集和企业关键词提取构建企业信息数据库，从而提出了一种产业链企业自动挂链算法。该算法基于CoSENT模型计算企业关键词和产业链链点之间的相似性，并通过自定义规则对匹配结果进行过滤，进而评估关键词和链点之间的相关性，自动匹配和选择最优的产业链图谱链点，实现企业的产业链自动挂链。通过与其他匹配算法的对比实验表明，该算法在F1-Measure指标上明显优于其他算法（比基于Jaccard方法高14%，比Word2Vec方法高10.5%，比SBERT方法高2.5%），显著提升了企业挂链效率和准确性，为优化服装产业链图谱提供了有力的支撑和参考。

不同结构柔性电磁超材料吸波体的最新研究进展

焦馨宇, 张富勇, 刘元军, 赵晓明

2024, 32(6):  116-128. 

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传统的电磁超材料通常具有刚性结构，其应用受到一定限制，无法满足当前市场需求，因此质轻、吸收强、吸收频带宽的柔性电磁超材料吸波体的开发利用成为重要的发展方向。文章从柔性电磁超材料吸波体结构出发，概括了基于三层结构的柔性电磁超材料吸波体的最新研究，讨论了基于三层以上结构的柔性电磁超材料吸波体的研究现状，介绍了三维立体结构的柔性电磁超材料吸波体的研究进展，并展望了柔性电磁超材料吸波体未来的发展方向。柔性电磁超材料吸波体在电磁波防护方面具有巨大的潜力，未来将在各个领域得到广泛应用。

有限元分析技术在织物力学性能领域的应用

李登高, 刘成霞

2024, 32(6):  129-141. 

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随着计算机和软件技术的快速发展，有限元分析技术展现出越来越大的潜力，已成为纺织服装领域进行力学性能研究的重要手段。为促进有限元分析技术在织物力学性能中的有效应用，更好地解决生产实践中的问题，首先从实验图像和物理几何手段两方面，阐述了目前织物几何模型的构建方法；梳理了织物材料连续模型、离散模型、半离散模型等本构模型的研究进展；其次，归纳了目前常用有限元分析软件的应用领域及优缺点，概括了有限元技术在织物拉伸、撕裂、防弹冲击、弯曲等力学性能领域的应用现状；最后指出当前研究存在模型精度不足、材料参数难确定、边界条件设置困难等不足，后续可以从应用多尺度分析方法、开发高精纺织检测仪、进行多物理场耦合模拟等方面展开研究。研究结果可用于指导生产实践，更好地织物解决织物力学性能的相关问题。

户外帐篷材料的发展现状与展望

袁生潮, 梁慧芳, 戴国笠, 莫凡波, 罗益, 叶翔宇, 王成龙, 朱斐超

2024, 32(6):  142-150. 

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随着人们生活水平的提高和户外活动的兴起，户外帐篷产业发展迅猛，帐篷材料也受到越来越多的关注。文章回顾了帐篷材料的发展历史，综述了帐篷材料领域中近十年的最新进展，重点关注功能性民用和军用帐篷材料的设计和制备，及其在防水透湿、隔热保暖、辐射制冷以及电磁屏蔽等方面最新技术应用。对帐篷材料发展的综述，可以为帐篷制造商、户外活动从业者和研究者提供全面的了解，给未来的研究、技术创新提供思路，推动帐篷行业高质量可持续发展。