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2025年 第33卷 第05期    刊出日期：2025-05-10

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气味指纹图谱技术在纺织品检测中的应用

吴 炜, 吴佳瑶, 陈佳桦, 郑晶晶

2025, 33(05):  1-9.  DOI: 10.12477/xdfzjs.20250501

摘要 ( 93 )   PDF (4439KB) ( 40 )  

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针对纺织品中存在的纤维掺假、化合物残留、气味评定等问题，气味指纹图谱技术已成为纺织品检测的重要手段。首先阐述了气味指纹图谱技术的概念和构建指纹图谱的主要步骤。然后从电子鼻和气相色谱质谱联用2种技术出发，分析了2种技术在鉴别纤维、识别挥发性有机物、检测异味、评定气味等领域的应用现状，并概括了顶空气相离子迁移谱技术和气相色谱-嗅闻技术在纺织领域的发展趋势。为了更好地在纺织品生产、印染和后整理等环节中应用该技术，分析了目前气味指纹图谱技术在数据分类、特征信息表征上的不足，提出后续可以从健全气味指纹数据库、应用多维技术共同表征气味、结合多种数据处理方法3个方面进行深入钻研和拓展。研究结果可为纺织品检测技术提供新的思路。

聚氨酯材料在新型智能纺织服装领域的研究进展

姚怡, 金子敏, 蒙冉菊, 高慧英

2025, 33(05):  10-21.  DOI: 10.12477/xdfzjs.20250502

摘要 ( 310 )   PDF (10428KB) ( 48 )  

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聚氨酯（PU）作为一种结构可调、力学性能优异且具备生物相容性的高分子材料，在智能纺织服装领域展现出广泛的应用潜力。综述了近年来PU基纤维和功能涂料在形状记忆、智能传感、环境响应、医疗防护等智能纺织品中的研究进展，探讨了其制备方法、作用机制及应用性能，指出了PU基智能化纺织品存在的问题，并展望了未来可持续、低成本PU基智能纺织品的研究方向。综述发现，PU基智能材料在纺织品的智能化和多功能集成方面具有独特优势，尤其在可穿戴技术、健康监测及环境响应等应用中展现了重要价值。

熔喷气体湍流与纤维运动的规律比较

陈信宇 , 谢胜

2025, 33(05):  22-28.  DOI: 10.12477/xdfzjs.20250503

摘要 ( 42 )   PDF (4291KB) ( 12 )  

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为了探索熔喷过程中气流对熔体纤维的牵伸机理，对熔喷狭槽型喷嘴的气体湍流和纤维运动进行了研究。首先采用分离涡湍流模型，对熔喷湍流随时间的变化特征进行数值模拟；然后利用粒子成像测速技术，对熔喷气体湍流进行实验测量，并对数值模拟结果进行验证；最后利用高速摄像技术，对熔喷过程中的纤维运动规律进行捕捉，并与气体湍流规律进行比较。结果表明：随着入口气体速度的逐步提高，气体湍流不稳定的起始点向喷嘴靠近；当入口速度超过临界值时，狭槽型喷嘴下方气流交汇三角区内会出现有规律的气体摆动现象，并且摆动频率与气流入射速度呈正相关；纤维鞭动运动规律与气体湍流的摆动运动规律具有高度相似性，并且运动频率处于同一数量级。所得到的气体湍流特征与纤维运动特征之间的关系可以为建立纤维在气体湍流下的拉伸动力学模型提供一定的参考。

三环萜烯结构增韧聚乳酸的共混模拟与纤维纺丝

皮秋月, 王艳红, 叶 豪, 张万祺, 侯秀良, 徐荷澜

2025, 33(05):  29-37.  DOI: 10.12477/xdfzjs.20250504

摘要 ( 44 )   PDF (13060KB) ( 7 )  

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为提高聚乳酸（PLA）纤维的韧性，结合分子动力学模拟与纤维纺丝实验，系统分析了马来松香（MR）对PLA增韧的效果。首先，通过分子动力学模拟，分析MR分子在熔融状态下与PLA分子的协同作用。随后，采用熔融纺丝技术制备了PLA/MR共混纤维，并通过DSC、XRD和SEM等手段对其形貌和结构进行了表征。最后，对共混纤维的力学性能进行了测试，以评估不同共混比例下的增韧效果。结果表明：PLA与MR之间具有良好的相容性，纤维表面光滑，纤度均匀；与纯PLA纤维相比，MR质量分数为20%的共混纤维的断裂伸长率和断裂功分别提高了2.23倍和1.44倍，纤维的韧性被显著提升。研究结果为可再生资源增韧PLA纤维提供了新的研究思路和实验依据。

HKUST-1/粘胶复合纤维的制备及其性能

王梁宇, 高晓红, 于彩娇, 张雪婷, 杨旭礼, 包育闻

2025, 33(05):  38-66.  DOI: 10.12477/xdfzjs.20250505

摘要 ( 58 )   PDF (11075KB) ( 18 )  

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为了开发绿色、健康、安全的新型抗菌纺织品，选用三水合硝酸铜和均苯三甲酸为有机配体溶液主要原料，采用循环浸渍处理在羧甲基化粘胶纤维表面负载1,3,5-均苯三羧酸铜（HKUST-1），获得HKUST-1/粘胶复合纤维。讨论了粘胶纤维羧甲基化过程中NaOH质量分数、氯乙酸质量浓度、醚化时间、醚化温度等因素对粘胶纤维吸附Cu2+能力及力学性能的影响；通过SEM、XRD和XPS对HKUST-1/粘胶复合纤维的形貌和结构进行表征；测试了HKUST-1/粘胶复合纤维的抗菌及耐水洗性能。结果表明：在NaOH质量分数5%、氯乙酸质量浓度20 g/L、醚化时间45 min、醚化温度85 ℃的条件下，羧甲基化粘胶纤维在保持原有强力的基础上，对Cu2+显示出较好的吸附效果。另外，HKUST-1在常温超声条件下可成功负载在粘胶纤维上，这种HKUST-1/粘胶复合纤维对大肠杆菌和金黄葡萄球菌的抑菌率分别为99.01%和99.79%，经50次水洗后HKUST-1/粘胶复合纤维对大肠杆菌和金黄葡萄球菌的抑菌率仍超过90%，具有较好的抗菌和耐水洗性能。该研究结果可为粘胶纤维在抗菌领域的应用提供参考。

MXene复合棉织物的电磁屏蔽效能与传感性能

李雅婷, 关福旺, 刘立鹏, 陈力群, 林乃波

2025, 33(05):  47-55.  DOI: 10.12477/xdfzjs.20250506

摘要 ( 73 )   PDF (13279KB) ( 25 )  

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为了研究不同织物参数对MXene复合棉织物电磁屏蔽效能和传感性能的影响，用小样织机织造了不同密度、组织和层数的棉织物，并通过浸渍的方式制备得到MXene复合棉织物，进一步对其MXene负载量、方阻、电磁屏蔽效能和传感性能进行测试分析。结果表明：当织造参数改变时，织物的孔隙尺寸、孔隙率和厚度会发生相应改变，进而影响MXene复合棉织物的性能。当织物密度增大时，MXene负载量增大，有助于增强电磁屏蔽性能，单层平纹MXene复合棉织物屏蔽效能最高达44.86 dB；当织物组织由平纹改为平纹和缎纹时，复合棉织物的电磁屏蔽性能稍微减弱；织物层数的增加未能增强电磁屏蔽性能，双层织物屏蔽效能最低为31.08 dB。密度适中的MXene复合棉织物的拉伸传感性能最好，电阻相对变化率可达1.76，随着MXene基棉织物层数的增加，拉伸传感性能逐渐减弱。研究结果可为MXene基功能纺织品的开发提供实验参考，有助于柔性电磁屏蔽产品和力学传感器件的研发。

足-袜微环境中短柄帚霉的生物腐蚀性

王梦娣, 任泽华, 王婷霞, 刘建立

2025, 33(05):  56-64.  DOI: 10.12477/xdfzjs.20250507

摘要 ( 33 )   PDF (12369KB) ( 9 )  

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为了分析足-袜特定微环境中短柄帚霉的生物腐蚀性，培养了从穿戴后棉袜中分离出的短柄帚霉，并将其接种在纯棉白袜和甲板上，开展短柄帚霉对棉织物和甲板的腐蚀性研究。通过扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射以及材料试验机对短柄帚霉腐蚀过的棉袜进行织物和纤维损伤表征，探究了3种不同条件下短柄帚霉对棉袜织物的腐蚀情况；通过构建真菌透甲模型，并结合扫描电子显微镜技术，探讨了短柄帚霉在体外对健康甲板的侵蚀。结果表明：在富集营养条件下，经短柄帚霉腐蚀的棉袜织物损伤严重，腐蚀后棉纤维表面出现较多纵纹沟壑，分子结构发生了变化，结晶度下降了9.03%，且棉袜纱线的断裂强度下降了68%。同时，甲板侵蚀实验结果显示，不同浓度的菌悬液均能穿透甲板，当菌悬液浓度为1×108 CFU/mL时，最短透甲时间为2 d。该研究结果表明短柄帚霉对棉袜织物和甲板具有一定的腐蚀性，为开发具有靶向抑菌的功能材料提供了参考。

基于α-苯基重氮酯分散染料对氨纶的拼染工艺及性能

王也, 江华, 石璐璐, 解晓康, 路乐乐

2025, 33(05):  65-74.  DOI: 10.12477/xdfzjs.20250508

摘要 ( 43 )   PDF (5137KB) ( 21 )  

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为提升氨纶的染色色牢度，合成了3只含有α-苯基重氮酯结构的疏水反应性染料D1−D3，混拼后得到黑色活性分散染料H1，将其用于对氨纶进行染色实验，优化染色工艺条件，并对染色氨纶的固色效果进行了分析。结果表明：染料D1−D3具有良好的配伍性，优化的复配比例为20∶1∶20。当染料用量为3%(o.w.f)时，使用染料H1在95 ℃染色45 min再在140 ℃固色30 min后，可以得到深黑色的染色氨纶，其L*值为16.5，C*值为2.6。该染色氨纶的固色率为80%，染料迁移率为8%，耐皂洗、耐摩擦和耐升华等色牢度可达4级及以上。与常规黑色分散染料染色氨纶相比，经α-苯基重氮酯型染料染色所得氨纶的深黑颜色具有更加优异的坚牢特性。该研究结果为获取高色牢度黑色氨纶提供了新思路。

水性涂料色浆的制备及其在窗帘织物中的应用

吴耀扬, 周筱雅, 陈 凯

2025, 33(05):  75-85.  DOI: 10.12477/xdfzjs.20250509

摘要 ( 60 )   PDF (9911KB) ( 25 )  

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为明确水性涂料色浆中分散剂与黏合剂间的协同分散机制，通过筛选不同种类的分散剂和黏合剂，制备了一系列水性涂料色浆。同时，采用丝网印花技术，调控黏合剂和增稠剂的添加量、焙烘温度和水性颜料色浆含量，制备了一系列彩色印花织物。借助纳米级激光粒度仪和透射电子显微镜等仪器对比分析了彩色窗帘K/S值、干湿摩擦色牢度、透气率、硬挺度、断裂强力、紫外防护和耐紫外老化等性能。结果表明：具有芳香环结构的分散剂与黏合剂之间存在强π-π相互作用，可形成协同分散效应；涂料色浆制备的印花织物K/S值最高(4.4)，干湿摩擦牢度可达5级，透气性提升至157.76 mm/s，断裂强力提高至1700.90 N，硬挺度增加至8.92 cm。此外，该印花织物还展现了极佳紫外防护性能(TUPF：95.3±0.7，TUVA：4.7%±0.2%)，且其褪色率仅为商品化染料的1/2，在窗帘织物领域展现了良好的应用潜力。研究结果为设计开发高性能窗帘织物着色用的水性涂料色浆提供新策略。

织物拉伸形变视觉特征提取与表征方法

李佳, 袁志磊, 石文慧, 徐平华

2025, 33(05):  86-95.  DOI: 10.12477/xdfzjs.20250510

摘要 ( 45 )  

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为丰富织物拉伸力学评价指标，从机器视觉角度出发，可视化动态表征织物拉伸形变差异，论证织物非接触式测量方法的可行性。依据拉伸速度，等效抽取视频帧，自动分割织物所在区域，提取出轮廓，构建形态学特征；分析不同处理方式对织物拉伸动态形变特征的影响。结果表明：由伸长量、泊松比所构建的应力-应变曲线与拉伸测量应力-应变曲线趋势一致；伸长量对材料的区分度优于最窄处收缩量，且不同处理方式对织物的伸长量和最窄处收缩量影响差异显著。该结果论证了非接触式测量方法在织物特征分析中的可行性，为今后相关测试方法标准及设备的研制提供了参考。

基于交互式多头注意力机制的虚拟试穿网络

黄丽丽, 郑军红, 金 耀, 何利力

2025, 33(05):  96-106.  DOI: 10.12477/xdfzjs.20250511

摘要 ( 37 )   PDF (12752KB) ( 11 )  

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为解决现有虚拟试穿模型的服装特征与细节容易丢失（如无法准确识别服装的长短袖、颜色及袖、领口细节）等问题，提出基于交互式多头注意力机制的虚拟试穿网络。在StableVITON模型的服装编码块中引入交互式多头注意力机制，促进不同头之间的交互，学习丰富的特征相关性，从而增强网络注意力性能，保留更多的服装特征和细节。在VITON-HD数据集上进行定性和定量实验，结果表明：与其他主流模型相比，该虚拟试穿网络的服装整体特征、局部细节更加真实；与StableVITON模型相比，该网络在平均结构相似性（SSIM）上提高了1.53%，平均感知图像相似度（LPIPS）降低了0.71%，平均弗雷歇距离（FID）降低了0.15%，平均核Inception距离（KID）降低了1.14%。该虚拟试穿网络有效保留了服装特征细节，显著增强了图像的保真度，其合成的试穿图像能为消费者带来更好的购物体验，可广泛应用于虚拟试穿等数字时尚应用场景。

基于弹簧-质点的纬编单面针织物三维仿真

2025, 33(05):  107-115.  DOI: 10.12477/xdfzjs.20250512

摘要 ( 36 )   PDF (16927KB) ( 19 )  

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为提高纬编单面针织物产品开发效率，给设计人员提供更加真实的三维仿真效果，利用弹簧-质点模型对纬编单面针织物进行仿真形变研究。首先建立了成圈、集圈和浮线3种线圈网格模型，并将这3种线圈模型按编织的次序和位置绘制成相互串套的拓扑结构。其次采用弹簧-质点模型的研究方法，在织物中引入单个成集圈和浮线结构，并采用Velocity-Verlet数值积分法进行计算，得到不同类型质点随时间的位移变化。最后选取拓扑结构与实物差异较大的3种织物进行形变测试与仿真，并与实物进行对比，结果发现形变后的针织物仿真效果有了显著提高，验证了弹簧-质点方法在纬编针织物结构仿真中的可行性。

棉纱纬平针织物的热湿耦合仿真模拟

邓智豪, 荣政, 刘为炜, 唐宁, 武维莉

2025, 33(05):  116-125.  DOI: 10.12477/xdfzjs.20250513

摘要 ( 44 )   PDF (9925KB) ( 16 )  

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为探究在服装内外环境存在差异的情况时的织物热湿传递机理，提出了一种预测棉纱纬平针织物热湿耦合传递的仿真模型。采用光学显微镜观测织物试样的几何结构，利用AutoCAD建模软件创建织物的三维几何模型；使用COMSOL有限元仿真软件，建立包含静止空气的织物热湿耦合仿真模型，并根据人体穿着服装的实验数据设置边界载荷，运算得到仿真模型的温度、相对湿度分布云图与数据；将织物系统模型的模拟热湿阻结果与实验对比，验证仿真模型的有效性和准确性。结果表明：当纬平针织物内发生热湿耦合传递时，皮肤表面的热量主要通过线圈串套区域向外界传递，而线圈内静止空气的传热量较少；皮肤表面的汗液蒸发后，水分优先被纱线吸收，再通过织物孔隙中的空气向外界扩散。在热湿耦合传递达到动态平衡后，织物系统的模拟热阻相对误差为2.3%，模拟湿阻的相对误差为4.2%。研究表明将有限元仿真模拟技术应用于纺织品的物理性能研究中具备可行性，为探究针织物在日常穿着状态下的热湿耦合传递现象提供理论参考。

变结构参数纬编间隔织物的设计及压缩性能

吴紫娟, 夏风林, 吴光军, 赵克政

2025, 33(05):  134-143.  DOI: 10.12477/xdfzjs.20250515

摘要 ( 35 )   PDF (14079KB) ( 9 )  

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纬编间隔织物缓压性能优异且具有较好的稳定性，在防护领域备受青睐。为探究纬编间隔织物结构与其压缩性能的关系，在针织横机上设计并编织了17种不同结构参数的纬编间隔织物，用MTS Exceed E43电子万能试验机对织物进行压缩测试。结合载荷-位移曲线，从隔针数、间隔丝细度、间隔丝排列比等方面，分析了不同结构参数对织物压缩性能的影响，并利用SPSS软件建立回归模型，分析CV65、CV50、CV35三种压缩应变下影响因子的主次关系。结果表明：间隔丝细度在0.12~0.18 mm时，间隔丝细度与缓压性能呈正相关；间隔丝细度在0.12~0.16 mm时，隔针数与缓压性能成正比；间隔丝填充比越大，织物的缓压性能越好。在CV65压缩应变下，正向影响因素按重要性排序为间隔丝细度、间隔方式、间隔丝填充比、织物厚度、面密度。在CV50和CV35压缩应变下，仅面密度的增加对提升压缩载荷有益，其他影响因素为负面影响。研究结果为纬编间隔织物在不同应用场景中的缓压要求提供了结构调整的参考。