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2024年 第32卷 第8期    刊出日期：2024-08-10

上一期   

MXene/尼龙织物的制备及其导电性能

秦继恩, 唐玉芹, 秦秀宪, 殷允杰

2024, 32(8):  1-6. 

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为了探究浸渍法对于制备导电尼龙织物的可行性，采用MAX相陶瓷粉（Ti3AlC2）刻蚀和插层技术制备了单层MXene分散液，然后浸渍吸附到尼龙织物表面，获得MXene/尼龙织物。通过SEM、FT-IR、XRD对MXene及MXene/尼龙织物的形貌及结构进行表征，测试了织物的导电性能、耐水洗与耐摩擦牢度。结果表明：将尼龙织物浸渍在2.5 g/L的MXene分散液中，经过4次浸渍—干燥制备的MXene/尼龙织物导电性能达到最佳，电导率为55.91 S/m；织物的水洗牢度和摩擦牢度较差，在经过25次水洗后，电导率为1.47 S/m；经过5次摩擦后，织物电导率为0.49 S/m。该研究结果为提升MXene在尼龙织物上的导电性、耐洗性、耐摩擦性等提供了研究思路。

氮掺杂氧化石墨烯的制备及其对棉织物的负载改性

闫佳瞳, 郭琦

2024, 32(8):  7-14. 

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为开发具有阻燃、导电复合功能织物，制备了氮掺杂氧化石墨烯，并利用其对棉织物进行负载改性。测试改性前后棉织物的质量增重率、阻燃、表面比电阻及断裂强力、抗弯刚度等服用性能，分析氮掺杂氧化石墨烯负载改性棉织物的可行性。结果表明：分散液（氮掺杂氧化石墨烯/氧化石墨烯）对棉织物负载改性的最佳质量浓度为6 g/L。在此质量浓度下，改性棉织物的质量增重率、极限氧指数、断裂强力及抗弯刚度均随分散液（氮掺杂氧化石墨烯/氧化石墨烯）负载改性次数的增加而上升，表面比电阻与透气率则随氮掺杂氧化石墨烯负载改性次数的增加而降低。负载改性到达一定次数时，各项性能指标趋于稳定。同时，氮掺杂氧化石墨烯负载改性棉织物的交联稳定性优于氧化石墨烯负载改性棉织物，使得氮掺杂氧化石墨烯负载改性棉织物的质量增重率、极限氧指数、断裂强力与抗弯刚度高于氧化石墨烯负载改性棉织物，表面比电阻与透气率低于氧化石墨烯负载改性棉织物。水洗负载改性7次的改性棉织物，发现水洗4次时的性能指标与未经水洗负载改性1次的性能指标相当。文章发现利用氮掺氧化杂氧化石墨烯负载改性来制备复合功能棉织物具有可行性，为氧化石墨烯材料在功能织物中的应用提供了一定的参考价值。

1T相二硫化钨/碳化蚕丝导电织物的制备及其水伏发电性能

韩宾宾, 李伟, 薛阳彪, 郑敏

2024, 32(8):  15-22. 

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为了制备具有水伏发电性能的纺织品材料，采用高温碳化和水热合成的方法成功制备了1T相二硫化钨/碳化蚕丝(1T-WS2/CS)导电织物；并将两个铝电极连接在该织物两端，制备了一种水伏发电机（HEG）。利用X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜和拉曼光谱仪等对1T-WS2、CS和1T-WS2/CS导电织物的微观形貌和化学结构进行了表征分析；使用接触角仪、吉利时Keithley 2400和温湿度柜等对HEG的亲水性能、输出电压和输出电流进行了测试。结果表明：1T-WS2纳米片均匀地生长在CS表面；所制备的1T-WS2/CS具有优异的亲水性，水接触角从19°减小到0°仅需2 s；在20 μL去离子水作用下，尺寸为4 cm×1 cm的HEG可以产生高达0.45 V的输出电压和3.40 μA的输出电流。此外，HEG可以集成到医用口罩上用于人体健康呼吸监测，为未来可穿戴自供电设备的设计提供了参考。

聚乙烯醇/透明质酸复合导电水凝胶的制备及其传感和抗菌性能

王艳敏, 丁新波, 刘 涛, 仇巧华, HASAN MD Kamrul, 朱灵奇, 周家宝

2024, 32(8):  23-34. 

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为制备兼具传感和抗菌功能的导电水凝胶，以聚乙烯醇(PVA)和透明质酸(HA)为原料，通过原位聚合和冻融法制得氧化锌/聚(3, 4-乙烯二氧噻吩)/聚乙烯醇/透明质酸（ZnO/PEDOT/PVA/HA，简写ZP）导电水凝胶；并对其形貌、结构组成、力学性能、传感性能及其抗菌性能进行分析。结果表明：氧化锌的质量分数在0.3%时，ZP导电水凝胶的电导率最高可达2.91 S/m；ZP导电水凝胶具有良好的拉伸应变性能（≥100%）、灵敏的响应速度（<142 ms）和较好的稳定性（＞1000次），能够对人体不同部位的运动信号进行监测识别；此外，ZP导电水凝胶对金黄色葡萄球菌（S. aureus）和大肠杆菌（E. coli）具有良好的抑制效果。该导电水凝胶在柔性可穿戴传感器及医疗健康监测方面具有良好的应用前景。

抗菌丁香酚/介孔二氧化硅纳米颗粒的制备及其医用潜力评价#br#

胡文锋, 夏义尝, 高彦涛, 赵奕

2024, 32(8):  35-45. 

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为了解决天然抗菌丁香酚（EG）应用过程中易挥发、利用率低的问题，采用Stöber法制备高比表面积、微孔径可控、热稳定性和生物兼容性优的丁香酚专用介孔二氧化硅微粒（MSNs），探究其在敷料应用场景下的长效缓释、高效抗菌等性能。设计制备的MSNs粒径范围为100~200 nm，孔径6.54 nm，比表面积998.05 m2/g，丁香酚固载量达57.09%。实验证明丁香酚/介孔二氧化硅纳米颗粒（EG @ MSNs）具有快速抗菌效果，而EG@MSNs负载的非织材料基海藻酸钙敷料（EG @ MSNs/ CA@NWs）经过恒温培养箱培养15 d后，对大肠杆菌仍保持良好的抑菌效果，且该抗菌敷料的凝血时间缩短71.40%。此外，EG @ MSNs/ CA@NWs敷料的荧光物、表面活性物、水中溶出物和水浸出液酸碱度均表现优异。文章设计制备的EG @ MSNs有望在伤口、创面抗菌修复领域展现良好的实际应用潜力。

多尺度PAN/ZnO亲水纤维的制备及其浸润机制

魏启程, 王洁琼, 林万里, 田 伟, 李 雅

2024, 32(8):  46-55. 

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为构建多尺度亲水性聚丙烯腈/氧化锌(PAN/ZnO)纤维，首先优化静电纺丝溶液和工艺参数，保持纺丝液中PAN与醋酸锌(Zn(AC)2)质量配比6∶1、纺丝电压20 kV、纺丝距离15 cm，制备直径分布均匀且光滑的前驱体PAN/Zn(AC)2复合纤维；然后对该纤维进行预热处理，再通过低温水热反应在纤维上垂直生长出不同形貌的亚微米ZnO结构，使得ZnO纳米棒直径与PAN纤维直径大小之间存在尺度梯度，形成多尺度，并对PAN/ZnO纤维浸润机制进行了分析。采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、JY-82B视频接触角测定设备，分别对所制得纤维的晶体结构、表面官能团、水接触角进行分析测试，结果表明：无论水热生长的亚微米ZnO呈六棱柱状、片状、还是块状，只要其能垂直均匀地生长在纤维表层，所构成的多尺度PAN/ZnO纤维都能表现出优异的亲水性能。多尺度结构亲水性纤维的成功制备，对纤维及其织物的亲疏水功能性整理有指导性意义。

多级牵伸和热定型过程中涤纶工业丝的结构与性能演变

裴龙仓, 张乐, 陈世昌

2024, 32(8):  56-66. 

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为解析高强涤纶工业丝生产上多级牵伸和热定型过程中纤维的聚集态结构与性能演变，分段采集纤维样品，利用DSC、DMA、WAXD和SAXS等分析方法，系统研究纤维在不同成型阶段的热学、结晶、取向、片晶和长周期结构等聚集态结构，并将纤维力学性能的变化与纤维结构进行关联分析。结果表明：一级热牵伸促进了非晶区分子链取向结晶，使得纤维的断裂强度提升而热收缩率降低；二级热牵伸进一步提升了非晶分子链取向度，促使晶粒重组并形成刚性非晶部分（Rigid amorphous fraction, RAF），结晶度明显升高，纤维的断裂强度显著提升而收缩率显著降低；在随后的两级松弛热定型阶段，非晶区分子链活动能力较强，易于砌入晶格，进一步促使结晶度提高、RAF的增大，同时局部发生解取向，导致纤维断裂强度和收缩率随非晶区分子链解取向程度的增加不断减小。该研究分析了纤维的结晶结构和取向，阐明了涤纶工业丝聚集态结构与力学性能在纺丝后加工过程中的演变规律，可为产业用涤纶工业丝的性能调控和新产品的开发提供参考。

醋酸纤维素对PVC/CPVC共混平板膜的改性分析

黄信翔, 钱建华, 许玉琦, 范洋瑞

2024, 32(8):  67-74. 

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以聚氯乙烯(PVC)和氯化聚氯乙烯(CPVC)为基膜材料，选用酯化度不同的醋酸纤维素(CA和CDA)为改性剂，并以N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂，采用相转化法制备PVC/CPVC/CA和PVC/CPVC/CDA两种共混平板膜。在不同共混比下，分析两种共混平板膜的剪切黏度、红外光谱、表面形貌和截面形貌、纯水通量、截留率和通量恢复率，并比较CA酯化度对共混平板膜性能的影响。结果表明：PVC/CPVC/CA共混比为70/10/20时膜的综合性能最好，其纯水接触角为54.11°，水通量为55.78 L/(m2∙h)，对0.1 g/L BSA溶液的截留率为64.67%，通量恢复率为55.92%；PVC/CPVC/CDA共混比为65/10/25时膜的综合性能最好，其纯水接触角为53.34°，水通量为91.21 L/(m2∙h)，对0.1 g/L BSA溶液的截留率为90.85%，通量恢复率为56.93%。研究结果发现，改性膜各方面性能较未改性膜有了显著的提升，说明醋酸纤维素可以有效改善膜的亲水性能和耐污染性。

涤纶FDY纺丝油剂的研究进展

董巧, 陈小琴, 韩春艳, 秦夏楠, 金一丰, 王胜鹏, 吕汪洋

2024, 32(8):  75-84. 

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为了跟踪涤纶FDY纺丝油剂的行业动态，为相关研发人员提供参考，文章综述了国内外涤纶FDY纺丝油剂的研发进展。首先，介绍了涤纶FDY纺丝油剂生产中所采用的关键油剂单体的研发状况，主要包括平滑剂、乳化剂、润湿剂、集束剂、抗静电剂等；其次，探讨了国内外主要涤纶FDY纺丝油剂产品的研究和应用情况，并对不同产品性能特点进行了对比；最后，展望了涤纶FDY纺丝油剂的未来发展趋势。随着全球环保意识的增强和技术的创新，未来的纺丝油剂产品将朝着环保型、原油型、专用型等方向发展。

基于数据挖掘的棉纤维马克隆值等级预测

尤美路, 梁回香, 阿不都热西提·买买提, 朱选志, 张立杰

2024, 32(8):  85-90. 

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为简化棉纤维检验流程，充分利用棉纤维公检数据，提出了一种基于LightGBM的棉纤维马克隆值等级预测模型。选取9672个棉纤维样本，对颜色级、断裂比强度、上半部平均长度等指标进行分析，通过Adaboost、LightGBM和GBDT筛选指标，并用决策树、随机森林和LightGBM 3种方法分别建立了马克隆值等级预测模型。结果表明：LightGBM对等级预测的准确率可达85.7%，较决策树和随机森林分别高10.1%和5.8%。反射率、黄色深度、杂质颗粒数等9项棉纤维品质指标与马克隆值等级间存在非线性关系；LightGBM模型可对棉纤维马克隆值等级进行预测，为棉纤维智能检验研究提供一定参考。

旋转式电子多臂开口提选综凸轮协同反求及数值实现

邱海飞

2024, 32(8):  91-99. 

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针对高速电子多臂开口复杂的机械控制构成，通过旋转式多臂机的功能原理解析和数值运算，实现提综变速系统与选综控制单元驱动凸轮的协同设计。将摆线修正等速运动规律应用于滑块架回转输出，利用Matlab对提综共轭凸轮工作轮廓进行设计计算，结果显示：当滑块架预设停顿角度为25°时，主、副凸轮最大压力角约为40.8°，提综摆臂行程角约为41.2°，满足旋转变速模式下的提综工艺要求。采用“二分法”对提综与选综配合参数进行迭代计算，确定大转盘安全转角约为38.79°、选综凸轮升程角与回程角约为83°。根据选综机构条件及控制要求，构建基于五次多项式的摆杆运动规律，并在Matlab环境下计算生成选综共轭凸轮理论轮廓曲线。从数值分析层面验证了提选综凸轮的运动配合机制，为高精度电子多臂开口的协同设计与开发提供了一定理论基础。

拉毛针织面料热传递性能的有限元仿真

刘薇, 雷敏, 沈华, 李毓陵, 马颜雪

2024, 32(8):  100-107. 

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为探究拉毛针织面料的毛羽对面料热传递性能的影响规律，提出了一种预测拉毛针织面料热传递性能的方法，建立了针织线圈-毛羽层模型，在此基础上对拉毛针织面料的热传递性能进行有限元仿真分析，并通过实验验证模型的有效性。首先对实验面料进行测量，得到织物的几何结构参数，利用SolidWorks专业建模软件建立织物的针织线圈结构，利用ANSYS DesignModeler建立织物的毛羽层；然后借助有限元分析软件ANSYS Fluent，根据模拟环境设置边界条件，进行迭代运算，得到该模型的温度分布云图；最后将仿真模拟的结果与实验测试结果进行对比，对模型的有效性进行验证。研究结果表明：拉毛针织面料的模拟热阻值与实验热阻值相关系数接近0.993，最大差异小于17.7%，表明该有限元模型具有一定的可行性；拉毛针织面料的表面毛羽密度越高，织物的热阻值越大，但是毛羽密度达到一定范围后，织物热阻值发生较小变化。 

基于文本挖掘的俄罗斯羽绒服消费需求

康雷, 张瑜

2024, 32(8):  108-116. 

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为推动中国与俄罗斯的外贸服装产业发展，并有效指导国内企业进入反向定制生产模式，以俄罗斯电商平台Wildberries为数据来源，应用文本挖掘技术对平台上商品的在线评论内容进行情感分析，通过消费者评价维度权重、情感积极率和待改进度3项指标获得服装消费者的反馈信息。结果表明：一级维度中对消费者整体情感倾向影响最大的是产品质量，其次是产品外观和服务质量。在产品质量中，保暖性虽然是羽绒服最重要的服装特性，但在影响消费者整体情感倾向程度的排名中仅第三；排名第一的为合身度，也是最需要改进的。在其他二级维度中，对消费者整体情感倾向影响最大的分别是颜色、客户服务，两者均需进一步改进。未来中国的外贸服装企业在设计生产过程中不仅要增加相应的尺码，还要考虑到消费者对颜色的偏好和保暖性需求，销售方在服务提供过程中要注重提升客户服务质量，以提升消费者满意度，最终促进国内企业进入反向定制生产模式，推进双方贸易发展。

基于边缘增强和关联损失的服装图像风格迁移

陈雨琪, 薛涛, 刘俊华

2024, 32(8):  117-126. 

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服装图案风格的迁移可以依据个人需要调整对应的风格服饰，满足大众对精神生活越来越高的需求。传统的服装图案风格迁移多采用简单纹理，内容较为单一，图像效果不够理想。针对这些问题，提出了一种基于边缘增强和关联损失的服装图案风格迁移方法(EnAdaIN)。首先，依据Kirsch算子对图像的原始边缘特征进行提取，同时结合Mask R-CNN深度学习方法对服装图像进行语义分割；然后，通过改进AdaIN算法构建基于空间关联损失的EnAdaIN方法，并输出风格迁移图像。EnAdaIN方法在融合边缘特征与语义风格图像的基础上实现服装图像的风格迁移，在融合空间关联损失算法的基础上进一步提升图像的特征相似度。实验表明：方法峰值信噪比相较于其他方法提升超过0.95%，结构相似性提升超过2.43%，方法的迁移效率提升超过了3.53%，生成后的图像信息色彩更为丰富、特征明显，进一步提升了图像的对比度和质量。

艾德莱斯传统织造工艺的3D数字模拟

秦小婷, 张瑜, 王帅

2024, 32(8):  127-134. 

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受到现代纺织工业化进程的影响，中华民族诸多传统织造工艺面临着较大传承困境。为给艾德莱斯传统织造工艺提供抢救性保护，通过田野考察新疆维吾尔自治区和田市吉亚乡，并结合相关文献资料，对艾德莱斯组织、织机结构、织造原理进行分析，应用3D Max技术平台精确创建艾德莱斯传统织机数字模型，联动Keyshot技术软件对织机模型赋予仿真材质，制作织造工艺模拟动画。通过3D模型精确地记录传统织机的结构细节，生成织造模拟动画以及形成交互展示，生动地解析艾德莱斯传统织造工艺。文章实现了传统工艺数字可视化记录，使人们更便捷、直观地学习和了解织造工艺，对艾德莱斯传统织造工艺在现代科技时代中传承发展有一定的促进作用。