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International Journal of Smart and Nano Materials 2022年第3期13卷 432-446页

作者： Tao Yan Yuting Wu Jian Tang zhijuan pan College of Textile and Clothing Engineering Soochow UniversitySuzhouP.R.China National Engineering Laboratory for Modern Silk SuzhouP.R.China

Carbon nanofibers(CNFs)with excellent conductivity and stability have become a promising material to design the strain sensing *** date,however,the effect of the stacked structure of CNF membrane on the sensing performance has rarely been *** this work,we reported a high-performance sensor based on the cross-stacked aligned CNF *** effects of crossstacked structures on the sensing characteristics were systemati-cally *** flexible strain sensor could capture low detection limit(0.998),excellent durability and quick response time(<200 ms)were *** excellent com-prehensive performances were simultaneously *** sen-sor could be used in extensive applications,such as monitoring body movements and distinguishing the track of writing.

关键词： Electrospinning carbon nanofiber membrane crossstacked structure strain sensor extensive applications

Fabricating a smart clothing system based on strain-sensing yarn and novel stitching technology for health monitoring

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Science China(Technological Sciences) 2024年第2期67卷 587-596页

作者： TANG Jian WU YuTing MA ShiDong ZHANG YuMin XU RuoJie YAN Tao pan zhijuan College of Textile and Clothing Engineering Soochow UniversitySuzhou 215123China National Engineering Laboratory for Modern Silk Suzhou 215123China

Various yarn-shaped flexible strain sensors have recently been ***,research is lacking on additive manufacturing for smart clothing for integrating yarn sensors with commercial ***,a strain-sensing yarn is sewn into a piece of fabric through a novel stitching technique,and the influence of the stitching method and needle pitch on the sensing performance is investigated using finite element analysis(FEA).The sensing performance could be improved when the sensing yarn is self-locked in the fabric at the needle eyes,and the needle pitch was reduced to 0.5 cm,which is attributed to the enhanced stress and strain ***,the composite sensing fabric featured outstanding performance,including a low detection limit(0.1%),rapid response(280 ms),excellent durability(10000 cycles),and high stability(negligible drift and frequency independence).In addition,the remarkable wear resistance,washability,and anti-interference to ambient humidity and perspiration were ***,the optimal stitch trace lengths of sensing yarn for detecting elbow motion,breathing,and heartbeats are ***,a smart clothing system composed of smart clothing,data acquisition unit,and mobile APP was developed to simultaneously detect human movement and physiological *** work provides a reference to produce intelligent garments based on yarn sensors for health monitoring.

关键词： strain-sensing yarn composite sensing fabric smart clothing system stitching technology health monitoring

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静电纺纳米纤维柔性应变传感器的研究现状

纺织学报 2018年第12期39卷 152-157,165页

作者：闫涛潘志娟苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215021 苏州大学现代丝绸国家工程实验室江苏苏州215123

为系统分析静电纺纳米纤维应变传感器的设计方法和材料种类对传感性能的影响,进一步明晰其传感机制,综述了碳纳米纤维、聚偏二氟乙烯和聚氨酯纳米纤维基柔性应变传感器的制备方法,比较了这些传感器的敏感系数、应变范围及稳定性等的优... 详细信息

为系统分析静电纺纳米纤维应变传感器的设计方法和材料种类对传感性能的影响,进一步明晰其传感机制,综述了碳纳米纤维、聚偏二氟乙烯和聚氨酯纳米纤维基柔性应变传感器的制备方法,比较了这些传感器的敏感系数、应变范围及稳定性等的优势与缺陷,介绍了静电纺纳米纤维材料应变传感器在人体运动、生命健康监测等领域的研究现状和发展趋势。最后提出传感器基体的应变能力及恢复性对其应变范围及稳定性具有决定性影响,其基体形成的导电网络结构在应变过程中易发生结构损伤,且初始电阻越小,基体及导电网络的有效应变范围越大,传感器的性能越好,认为未来开发具有高应变范围、灵敏性及稳定性的静电纺纳米纤维基应变传感器将是一个重要发展方向。

关键词：静电纺丝纳米纤维应变传感器碳纳米纤维聚偏二氟乙烯纳米纤维聚氨酯纳米纤维

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轻薄型取向碳纳米纤维膜的应变传感性能

纺织学报 2021年第7期42卷 62-68,75页

作者：闫涛潘志娟苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215021 苏州大学现代丝绸国家工程实验室江苏苏州215123

为实现对人体运动及生理信息的监测,利用静电纺丝法制备轻薄型取向碳纳米纤维膜(CNFM),并以此开发柔性应变传感器。重点分析了碳纳米纤维膜的结构及性能,讨论了CNFM的厚度、宽度及碳纳米纤维(CNF)的取向对传感性能的影响。结果表明:聚... 详细信息

为实现对人体运动及生理信息的监测,利用静电纺丝法制备轻薄型取向碳纳米纤维膜(CNFM),并以此开发柔性应变传感器。重点分析了碳纳米纤维膜的结构及性能,讨论了CNFM的厚度、宽度及碳纳米纤维(CNF)的取向对传感性能的影响。结果表明:聚丙烯腈/石墨烯复合纳米纤维的取向度及CNFM的透光率可分别达到61.3%和48%;当牵伸方向平行于CNF的取向时,传感器的应变范围随CNF取向度的增加先减小后增大,随CNFM厚度及宽度的增加逐渐增加;当牵伸方向垂直于CNF的取向方向时,传感器的应变范围显著提高,但其敏感系数降低。该超薄透明型柔性应变传感器可贴附于皮肤表面,检测人体关节及心率、声带振动等运动与生理信息,也可应用于智能服装及微小形变监测等领域。

关键词：静电纺碳纳米纤维膜柔性应变传感器传感性能智能可穿戴器件

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丁香酚/桑皮微纳米纤维膜的制备及其性能

纺织学报 2024年第8期45卷 72-80页

作者：杨培芹潘志娟苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215021 现代丝绸国家工程实验室(苏州) 江苏苏州215123

为进一步将废弃的桑树枝回收利用,开发功能性桑皮纤维,实现蚕桑产业副产物的高值化利用,通过微生物-酶-超声波联合脱胶法,辅以破壁工艺提取桑皮微纳米纤维,制备了丁香酚/桑皮微纳米纤维膜,研究了丁香酚质量浓度对纤维膜抗菌性、透湿性... 详细信息

为进一步将废弃的桑树枝回收利用,开发功能性桑皮纤维,实现蚕桑产业副产物的高值化利用,通过微生物-酶-超声波联合脱胶法,辅以破壁工艺提取桑皮微纳米纤维,制备了丁香酚/桑皮微纳米纤维膜,研究了丁香酚质量浓度对纤维膜抗菌性、透湿性和力学性能的影响,并以巨峰葡萄为对象分析了常温(25℃)下纤维膜的水果保鲜效果,测定了贮藏过程中葡萄的外观、质量损失率、腐烂率和维生素C含量等指标的变化。结果表明:丁香酚/桑皮微纳米纤维膜具有良好的透湿性和力学性能;丁香酚质量浓度为0.4 mg/mL的丁香酚/桑皮微米纤维膜对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抑菌率接近80%,丁香酚质量浓度为0.3 mg/mL的丁香酚/桑皮纳米纤维膜的抑菌率可达90%左右,且在常温下能有效保持葡萄的新鲜度,减缓水分的散失、腐烂并抑制维生素C的流失。

关键词：桑皮纤维微生物-酶脱胶微纳米纤维膜丁香酚水果保鲜

香蕉茎秆纤维/抗菌纤维混纺纱的制备及其性能

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纺织学报 2024年第10期45卷 48-54页

作者：刘婷闫涛潘志娟苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215021 苏州大学现代丝绸国家工程实验室江苏苏州215123

为促进天然香蕉茎秆纤维在纺织服装领域的应用,采用半精纺纺纱工艺,以香蕉茎秆纤维(BF)、优可丝安泰贝抗菌纤维(ATB)和稀土抑菌再生纤维素纤维(XT)为原料,制备了混纺比为50/50、65/35、70/30、85/15的8种BF/抗菌纤维混纺纱和1种BF纯纺纱... 详细信息

为促进天然香蕉茎秆纤维在纺织服装领域的应用,采用半精纺纺纱工艺,以香蕉茎秆纤维(BF)、优可丝安泰贝抗菌纤维(ATB)和稀土抑菌再生纤维素纤维(XT)为原料,制备了混纺比为50/50、65/35、70/30、85/15的8种BF/抗菌纤维混纺纱和1种BF纯纺纱,表征了纱线的线密度和捻度,探究了混纺比例与纱线力学性能、质量指标、抗菌性能的关系。结果表明,9种纱线实测的线密度和捻度与设计值存在偏差,但其偏差在允差范围内;ATB和XT的加入提高了BF纯纺纱的力学性能与抗菌性能,改善了BF纯纺纱的条干均匀度、毛羽指数、棉结、粗节、细节等质量指标,且香蕉/抗菌纤维混纺纱强度高、毛羽少、手感柔软,适宜开发各类机织和针织面料。

关键词：香蕉茎秆纤维抗菌纤维混纺纱力学性能纱线质量指标抗菌性能

生物质纤维/菠萝叶纤维多组分混纺纱线的品质与性能

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纺织学报 2022年第1期43卷 74-79页

作者：闵小豹潘志娟苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215021 现代丝绸国家工程实验室(苏州) 江苏苏州215123

菠萝叶纤维粗且长,表面有枝节,纵向平直,单独成纱质量较差,为提高其可纺性,结合绢丝、羊毛、壳聚糖纤维、Lyocell纤维和聚乳酸(PLA)纤维的性能特点,选取绢纺系统将菠萝叶纤维分别与这几种纤维混纺制备16.7 tex×2两组分纱线和14.3 tex×... 详细信息

菠萝叶纤维粗且长,表面有枝节,纵向平直,单独成纱质量较差,为提高其可纺性,结合绢丝、羊毛、壳聚糖纤维、Lyocell纤维和聚乳酸(PLA)纤维的性能特点,选取绢纺系统将菠萝叶纤维分别与这几种纤维混纺制备16.7 tex×2两组分纱线和14.3 tex×2三组分纱线,并测试其力学性能、条干均匀度、毛羽等指标。结果表明:所纺纱线断裂强度高、条干均匀度好、毛羽少,可用于开发中高档机织面料并应用于服装领域;两组分混纺纱中菠萝叶纤维/绢丝(质量比为85∶15)性能较好,断裂强度为(21.9±2.3)cN/tex,毛羽值为3.61 mm/cm,条干CV值为18.05%;三组分混纺纱中菠萝叶纤维/绢丝/Lyocell纤维(质量比为50∶30∶20)性能最优,断裂强度为(19.9±1.3)cN/tex,毛羽值为3.26 mm/cm,条干CV值为14.03%。

关键词：菠萝叶纤维绢纺系统多组分混纺纱力学性能条干均匀度毛羽

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国内外医用防护服结构与功能的比较与分析

纺织学报 2020年第8期41卷 172-178页

作者：闵小豹潘志娟苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215021 现代丝稠国家工程实验室(江苏) 江苏苏州215123

为优化医用防护服的结构设计,拓宽材料来源,提高其防护功能,对近期国内外医用防护服构造及功能的研究进展进行综述分析。对比了5种常用医用防护服面料的优缺点,比较了中国、美国和欧盟医用防护服标准以及世界主流品牌医用防护服性能的... 详细信息

为优化医用防护服的结构设计,拓宽材料来源,提高其防护功能,对近期国内外医用防护服构造及功能的研究进展进行综述分析。对比了5种常用医用防护服面料的优缺点,比较了中国、美国和欧盟医用防护服标准以及世界主流品牌医用防护服性能的差异。聚四氟乙烯复合面料在满足防护要求的同时,舒适性更好;液体阻隔性是影响防护服防护功能的主要因素;医用防护服应满足中指圈设计、自粘合式拉链门襟以及胶条密合边缝的前沿设计要求。最后针对医用防护服亟待解决的问题,从国家、技术、防护服本身3个层面对医用防护服未来发展方向进行展望。

关键词：医用防护服结构设计防护功能防护标准评价指标

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导电复合纤维基柔性应变传感器的研究进展

纺织学报 2021年第5期42卷 168-177页

作者：汤健闫涛潘志娟苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215021 苏州大学现代丝绸国家工程实验室江苏苏州215123

为促进导电复合纤维在柔性应变传感器领域的应用,从导电材料和柔性基体的结合方式出发,对传感器的制备方法进行综述分析,其制备方法主要分为3类,包括导电材料/柔性基体匀质复合纤维、导电材料包覆柔性纤维和柔性基体包覆导电纤维。在此... 详细信息

为促进导电复合纤维在柔性应变传感器领域的应用,从导电材料和柔性基体的结合方式出发,对传感器的制备方法进行综述分析,其制备方法主要分为3类,包括导电材料/柔性基体匀质复合纤维、导电材料包覆柔性纤维和柔性基体包覆导电纤维。在此基础上,对3类导电复合纤维传感器的性能进行比较分析,总结了各导电网络的传感性能。分析发现纤维的形变行为和导电网络的压阻效应决定了传感器的应变性能和敏感性,导电材料和柔性基体的界面作用是影响传感器稳定性和耐久性的关键因素,复合纤维及纤维集合体和多重导电的网络结构的研发有利于高性能传感器的开发。最后,介绍了导电纤维柔性应变传感器的应用情况和发展趋势,并提出了今后的研究方向。

关键词：导电复合纤维柔性应变传感器导电网络传感性能石墨烯碳纳米管

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废旧蚕丝的回收利用现状分析

丝绸 2019年第8期56卷 25-30页

作者：张昕潘志娟苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215021 苏州大学现代丝绸国家工程实验室江苏苏州215021

在飞速发展的现代社会,日益庞大的废旧纺织品数量不仅导致了资源的极大浪费,同时也带来了严峻的环境问题。其中,蚕丝作为极富价值的天然蛋白质纤维,不仅在纺织服装领域应用广泛,在生物医学材料领域中也占有一席之地,故而蚕丝废弃物仍具... 详细信息

在飞速发展的现代社会,日益庞大的废旧纺织品数量不仅导致了资源的极大浪费,同时也带来了严峻的环境问题。其中,蚕丝作为极富价值的天然蛋白质纤维,不仅在纺织服装领域应用广泛,在生物医学材料领域中也占有一席之地,故而蚕丝废弃物仍具有相当大的再生利用价值有待发掘,因此许多学者针对回收利用废旧蚕丝进行了相关的研究。文章对废旧蚕丝的热能回收及丝蛋白降解利用、物理法、化学法回收和再利用等三个方面进行了综述,并结合前人研究成果阐述了废旧蚕丝在回收后的应用领域,以期为进一步研究废旧蚕丝的回收利用方法及技术提供参考。

关键词：蚕丝废弃物热能回收物理回收化学回收再利用