本期目录

2024年 第32卷 第9期    刊出日期：2024-09-10

上一期   

自清洁型F-SiO2/ BaTiO3降温涂层织物的制备与性能

徐帅, 王菲, 袁浩, 张佳文, 易玲敏

2024, 32(9):  1-9. 

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为了制备具有自清洁功能的降温织物，选用锦纶牛津布为基材，使用氟硅烷改性二氧化硅粒子，将聚二甲基硅氧烷(PDMS)、含氟烷基改性二氧化硅(F-SiO2)、钛酸钡(BaTiO3)通过刮涂的方式整理到锦纶织物上，获得复合降温涂层织物；对所得织物的微观结构和表面化学组成进行测试，探究不同涂覆量对复合涂层织物太阳光反射率和中红外发射率的影响，评估涂层织物的降温性能、易去污性能、机械性能。结果表明：复合涂层的引入能显著提高织物的光谱性能，与原始锦纶相比，制备的复合涂层织物的太阳光反射率提高至88%，大气窗口红外发射率可达92%。在户外太阳直射的情况下，制备的复合涂层织物相比原始锦纶织物最高可降温5.6 ℃，且具有很好的自清洁易去污效果和机械性能，在户外装备降温、电器设备降温、建筑路面降温等领域具有广泛的应用前景。

ZnO-NPs/PP辐射降温长丝及织物的制备及性能

翁伟杰 , 王枚, 邱夷平, 夏克尔·赛塔尔

2024, 32(9):  10-18. 

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在高温环境中，能够降低个体体温的热管理纺织品引起了人们的广泛关注。利用纳米氧化锌颗粒(ZnO-NPs)和聚丙烯(PP)作为原材料，通过熔融纺丝制备了具有辐射降温功能的长丝(ZnO-NPs/PP材料)，并将其编织成织物。测试了原材料的基本性质、无机纳米颗粒的分散性、ZnO-NPs/PP长丝的性能以及织物的室内外降温效果。结果显示：ZnO-NPs/PP材料在太阳光谱范围内具有较高的反射率，在大气窗口波段则展现出良好的透过率；当ZnO-NPs/PP中的ZnO-NPs质量分数增加时，ZnO-NPs的团聚加剧，影响熔融纺丝的稳定性。此外，对ZnO-NPs/PP织物进行的室内外辐射降温性能测试表明：与传统棉织物相比，该织物在室内可实现约1.1 ℃的降温效果，在室外则可达到4.5 ℃的降温效果。

透气凉爽丝麻面料的制备及其性能

颜云梦, 王国夫, 刘夫畅, 鲁佳亮, 徐铮

2024, 32(9):  19-27. 

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为了开发出在炎热条件下穿着舒适、透气性能好、触感凉爽的高端服用面料，采用桑蚕丝作为经纱，大麻（汉麻）纱作为纬纱，在相同的经密下，通过改变织物组织、纬密及经纬组织点等方法，设计并试织了A、B、C三个系列共24种织物，利用织物透气量仪和Hot Disk热常数分析仪分别测试织物的透气和导热系数，并通过模糊综合分析法对各项数据指标进行分析。结果表明：在经密为50根/(10 cm)、纬密为30根/(10 cm)、组织为8枚纬缎时，丝麻面料的透气性、凉爽性能最好；在经密不变、纬密增加时，丝麻面料的透气性、凉爽性下降；随着缎纹经组织点的个数的增加，丝麻面料的透气性、凉爽性会下降；当纬密增加且组织为平纹和斜纹时，丝麻面料的透气性、凉爽性会增加。研究结果可为进一步开发具有透气性、凉爽性高端功能服用面料提供一定的理论依据。

个体冷热调节服装的研究进展

陈 雪, 于利静, 张昭华

2024, 32(9):  28-37. 

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为促进个体冷热调节服装（PTRC）在热舒适性调节和建筑节能中的应用与发展，文章系统介绍了个体冷却服、加热服的分类特性及进展，比较分析了不同类型PTRC的优缺点，提出了未来的发展方向。总结发现：个体冷却服存在笨重、便携性差和冷却效率低等问题，未来应结合实际应用场景，从多方面（面料、结构、附加设备等）进行综合考虑，寻找更高能量密度的电池，降低服装重量；对于个体加热服，多驱动能源技术是未来的发展方向，应充分结合不同学科知识实现服装的智能化控制，满足不同场景中的加热需求；针对使用新型制造工艺与材料的动态调节技术，优化纺织材料的性能和生产工艺，建立全面的适用安全标准体系和评估方法，以促进其商业化的发展进程。

基于醇解-酯交换法再生PET的固相缩聚

朱子旭, 陈斌杰, 官军, 吕维扬, 王秀华, 姚玉元

2024, 32(9):  38-47. 

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为研究再生聚对苯二甲酸乙二醇酯（CRPET）固相缩聚反应规律及影响因素，在真空条件下，对比分析原生对苯二甲酸乙二醇酯（vPET）和CRPET的固相缩聚反应特征，探究不同端甲基含量和不同尺寸CRPET的固相缩聚反应规律；通过改变反应氛围，在真空和氮气两种反应氛围下分别考察了真空度、氮气流速以及预结晶温度对CRPET特性黏度的影响，对比分析了固相缩聚前后CRPET性能的变化。结果表明：在相同反应条件下，vPET的固相缩聚反应速率大于CRPET；端甲基的存在会阻碍CRPET固相缩聚反应正向进行，但随着温度的升高，这种阻碍逐渐减弱；减小CRPET尺寸或升高反应温度均会提高特性黏度增长速率；CRPET特性黏度在真空条件下比氮气条件下的增量更大；固相缩聚反应在较高氮气流速和真空度下更容易进行；预结晶温度上升会促使固相缩聚反应正向进行，但过高结晶温度会阻碍CRPET内部小分子的扩散逸出，导致特性黏度增长减缓；固相缩聚反应能够提升CRPET的结晶性能，对其热性能影响微弱。

三聚氰胺氰尿酸阻燃改性聚酰胺6的流变性能

俞 晓, 杨 勉, 张顺花, 张须臻

2024, 32(9):  48-55. 

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为研究三聚氰胺氰尿酸（Melamine cyanurate,MCA）阻燃改性聚酰胺6（PA6）的可纺性，采用双螺杆挤出机制备了不同含量的MCA改性PA6，并分别采用差示扫描量热仪、热重分析仪和旋转流变仪对试样的熔融结晶性、热稳定性和流变性能进行研究，分析了不同频率扫描和MCA添加比例对聚合物性能的影响。结果表明：MCA改性PA6具有更高的结晶温度，低添加比例的MCA可以促进PA6的结晶行为，高比例MCA的添加会阻碍PA6的结晶；MCA降低了PA6的热分解速率，并提高了它的热稳定性；MCA的加入和温度对材料的流变性能影响较大，MCA改性PA6为假塑性流体，在低剪切速率区具有剪切变稀现象，MCA添加量越大，材料的黏度越大，流动性越差，刚性及强度越好；温度越高，材料的黏度越小，流动性越好，当温度达到275℃时黏度过小不利于纺丝。研究结果对MCA阻燃改性PA6纤维的实际生产具有理论参考意义。

超薄透明芳纶纳米纤维气凝胶膜的制备及隔热性能

李勇, 周伟涛, 韩璐, 李一鸣, 杜姗

2024, 32(9):  56-64. 

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为实现废弃芳纶高品质资源化利用，结合浸没沉淀相转化和冷冻干燥法，利用废弃芳纶成功制备了柔性、透明且隔热的芳纶纳米纤维（ANFs）超薄气凝胶膜。优化了ANFs气凝胶膜成型工艺，并借助FESEM、BET、FTIR、UV-Vis、TG及FLIR对所制ANFs薄膜的微观形貌、化学结构、透光性及热学性能进行分析。结果表明：ANFs被成功剥离，平均直径为18.32 nm；所制ANFs气凝胶膜成型良好，具有三维网络结构，其比表面积和孔隙率分别达52.73 m2/g和92.43%；ANFs气凝胶膜具有超高的透明性和防紫外性（紫外透过率接近0%），在500~780 nm范围内透过率均大于70%，最高达90.70%；此外，所制ANFs气凝胶膜热稳定性良好，具有优异的隔热性能和柔性，四层薄膜隔热温差达28 ℃。该超薄透明ANFs气凝胶膜制备工艺简单且成本低，具有透光、防紫外及隔热特性，在防护膜领域具有广阔的应用前景。


黄麻/粘胶/水性聚氨酯包装材料制备及优化

武柳君, 陈蔚翔, 谢丽梅, 周迎春, 张斌, 郁崇文

2024, 32(9):  65-72. 

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为了缓解塑料包装袋引起的环境污染问题，采用可生物降解的黄麻落麻纤维与粘胶纤维混合并梳理成网，采用水性聚氨酯作为黏合剂将纤维网热压成型，制备了黄麻/粘胶/水性聚氨酯包装材料，并对其进行性能测试和工艺优化。探究原料质量混合比、克重、热压参数对包装材料拉伸强力的影响，并依据单因素分析结果对热压工艺进行正交试验，结果表明：当热压温度为160 ℃、热压时
间为20 s、压强为5 MPa时，包装材料的纵、横向断裂强力分别为126.0、82.6 N，满足购物袋的强力要求。制备可降解的麻纤维包装材料以代替塑料包装袋是目前重要的研究方向，这对于农业和农村经济的发展具有重要意义。


木棉/棉水刺非织造布的制备及吸油性能评价

贾雪如 , 温 润, 崔运花, 李娜

2024, 32(9):  73-82. 

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为了探究木棉制品在面部油脂吸附中的应用，将木棉和棉纤维以5种不同的比例（0∶10、3∶7、5∶5、7∶3、10∶0）混合梳理成纤维网，通过三道水刺加固制成非织造布。测试并表征了这5种非织造布的表面形貌、孔径分布、表面润湿性、吸油性能和瞬间吸附性能，并与市面上现有的吸油面巾纸做了对比分析。结果表明：水刺不会破坏木棉的空腔结构，且5种样品均具有很好的疏水亲油性；当木棉/棉混合比为7/3时，非织造布的吸油倍率(31.28 g/g)和保油率(94.69%)最高，且油液主要会附着在纤维表面、纤维与纤维间隙及纤维空腔中；此外，当木棉与棉的混合比为5/5时，0.5 s内的平均吸附速率最大（1.569 g/s）。研究表明木棉/棉水刺非织造布具有很好的吸油保油性能，为后续开发绿色环保木棉基吸油面巾纸提供了一定的理论参考。

冬季暖气房环境下被子睡眠舒适性能分析

翟若彤, 石婷婷, 宋海波, 卢业虎, 殷兰君

2024, 32(9):  83-90. 

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为研究不同种类的被子睡眠舒适性，文章提出了睡眠质量、热湿舒适性、主观评价等评价被子睡眠舒适性的主客观数据指标，通过真人实验对比分析了被子睡眠舒适性能的差异。在人工气候室内模拟冬季暖气房环境（温度20 ℃，湿度40%），选择纱布夹棉被、羽绒被、蚕丝被、化纤被、羊毛被5种被子作为实验样品，测试受试者在使用不同被子睡眠过程中睡眠质量、平均皮肤温、肩腰部湿度和心率，以及睡眠后的热湿舒适性和睡眠质量的主观评价。客观数据结果表明：在冬季暖气房环境下，被子材料显著影响睡眠质量，对热湿舒适性影响较小；化纤被和纱布夹棉被睡眠效率较高，深睡眠时长较长，平均皮肤温和肩腰部湿度均处于舒适范围，在冬季暖气房下睡眠效果较好；蚕丝被睡眠效率和深睡眠占比均较低，睡眠舒适性最差。此外，主观评价结果显示，化纤被和纱布夹棉被的睡眠满意度更好，这与客观数据相一致，说明在冬季暖气房下可以优先覆盖化纤被或纱布夹棉被入睡。

基于工段模块化的真丝丝巾产品碳足迹核算与评价

张佳艺, 许文强, 李昕, 王来力, 吴雄英, 丁雪梅

2024, 32(9):  91-98. 

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为帮助丝绸企业快速、清晰地了解产品的减排空间，并推动全产业链绿色低碳发展，基于工段模块化碳足迹核算方法，对两款丝巾产品（斜纹绸和素绉缎）在两种缫丝工艺下的工业碳足迹进行核算与评价，并分析产品款式和加工工艺对碳足迹结果的影响。结果表明：真丝斜纹绸丝巾产品碳足迹为12.02 kgCO2e/条（缫丝工艺1）和11.58 kgCO2e/条（缫丝工艺2），真丝素绉缎丝巾产品碳足迹为5.43 kgCO2e/条（缫丝工艺1）和5.28 kgCO2e/条（缫丝工艺2）。采用缫丝工艺2的产品碳足迹结果为采用缫丝工艺1的96.31%~97.27%，其差异源于原料消耗量以及供应商能源结构的不同。两款丝巾产品的印花工段碳足迹贡献最大，约为产品碳足迹的43.76%~54.87%；真丝素绉缎丝巾产品包装工段碳足迹贡献超过缫丝工段，仅次于印花工段，原因是素绉缎丝巾尺寸规格更小，同重量下比真丝斜纹绸丝巾消耗更多包装材料。基于工段模块化的真丝丝巾产品碳足迹核算方法可用于快速核算类似产品的碳足迹，分析款式和工艺差异对产品碳足迹的影响，为产品设计阶段降碳和供应链减排提供依据。

基于并联堆叠模型的织物疵点检测算法

周星亚, 孙红蕊, 宋荣, 夏克尔·赛塔尔

2024, 32(9):  99-107. 

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针对企业目前应用的织物疵点检测算法精度低、漏检率高、训练速度慢及模型难以收敛的问题，提出了一种基于并联堆叠的织物疵点检测算法。基于YOLOv7深度学习目标检测算法，采用不同参数值的空洞卷积设计DCCSPC并联堆叠模块，改进SPPCSPC空间金字塔池化层，深度融合织物瑕疵局部及整体的特征信息；添加输出160×160的小目标检测层，实现宽高仅占4个像素的小目标疵点检测；使用WIoU损失函数替换CIoU损失函数，解决了特殊样本(长宽比与多数样本不一致的样本)漏检率高问题，并提高了模型的收敛速度。另外，为消除数据集类别不均衡问题，采用生成对抗网络对数量较少类别进行了样本扩充。将改进后算法在织物疵点数据集上进行测试，试验结果表明：与以往方法相比，改进后的模型具有更高的识别精度和鲁棒性，能够检出宽高比例悬殊、纹理对比度低图像中的疵点及小目标疵点，对比原YOLOv7模型，平均精度值提升3.4%，且收敛速度更快、误差更小，能够更好地满足当下织物智能疵点检测的需求。

碳纤维多层立体织物平行打纬构型的设计建模与仿真

邱海飞, 焉瑞安

2024, 32(9):  108-116. 

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为提升碳纤维立体织物各层打纬力分布的均匀性，通过机构串联对共轭凸轮与平面四连杆进行功能配置，设计了一种适用于多层立体织造的组合式平行打纬构型。根据修正梯形加速运动规律，在Matlab环境中对主、副凸轮理论廓线进行数值分析与编程反求，提出了适用于多层立体织物的打纬阻力计算方法，构建了基于Adams/View的高精度平行打纬系统数字化仿真模型，并针对其运动特性、共轭精度及接触碰撞等进行了动态模拟与分析。结果显示：钢筘在前死心位置(凸轮轴转角为72°时)附近能够很好地实现水平打纬运动；摇轴与摆臂具有较高的角运动匹配精度，且两者负角加速度在前死心处均达到瞬时最大，有利于同步打紧各层纬纱；当凸轮机构存在共轭间隙时，摇轴角位移、角加速度会产生明显的偏离与振荡，同时主、副凸轮与滚子之间亦存在高频次接触和碰撞，并将导致摇轴与筘座发生振动，不利于提升平行打纬动力精度。文章为高品质多层立体织物打纬构型的设计与应用提供了借鉴。

基于VBEM的一致受限字典织物图像重构模型

陈影柔, 吕文涛, 余润泽, 郭庆, 徐羽贞

2024, 32(9):  117-126. 

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针对传统稀疏贝叶斯算法中字典列之间较强的相互一致性导致的重构性能下降问题，提出了一种基于变分贝叶斯期望最大化(Variational Bayesian expectation maximization，VBEM)的一致受限字典织物图像重构模型(CCD-VBEM)。考虑织物图像的真实应用场景，采用多层先验的稀疏贝叶斯学习(SBL)模型进行建模，并通过VBEM方法求解后验分布近似值，从而构建SBL-VBEM模型。但SBL-VBEM模型的重构结果仍然受字典矩阵的相关性影响，因此通过减少字典列之间的相互一致性来改善重构结果。首先，通过S形函数的拓扑结构获得收缩因子；然后，在获取一致受限字典的每次迭代中，利用收缩因子缩小字典矩阵中最大非对角项的邻域间隔；最后，将获取的一致受限字典作为SBL-VBEM模型的输入，获得更有效的重构织物图像。对CCD-VBEM模型在阿里云天池数据集上进行验证，验证结果表明，在不同采样率（0.20~0.40）下，CCD-VBEM模型对织物图像的重构均获得最优性能。

融合迁移学习和集成学习的服装风格图像分类方法

游小荣, 李淑芳

2024, 32(9):  127-133. 

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针对服装风格人工分类受主观性、地域等因素影响而造成的分类错误问题，研究了一种基于人工智能的服装风格图像分类方法。首先，在FashionStyle14数据集基础上筛除重复或无效图像，构建服装风格图像数据集；然后，采用迁移学习方法，对EfficientNet V2、RegNet Y 16GF和ViT Large 16等模型进行微调训练，生成新模型，实现基于单个深度学习的服装风格图像分类；最后，为进一步提高图像分类的准确性、可靠性和鲁棒性，分别采用基于投票、加权平均和堆叠的集成学习方法对上述单个模型进行组合预测。迁移学习实验结果表明：基于ViT Large 16的深度学习模型在测试集上表现最佳，平均准确率为77.024%；集成学习方法实验结果显示，基于投票的集成学习方法在相同测试集上平均准确率可达78.833%。该方法为解决服装风格分类问题提供了新的思路。