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废弃羊毛角蛋白再生工艺及其高值化应用的研究进展

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纺织学报 2024年第7期45卷 213-222页

作者：董亚琳王黎明覃小红东华大学纺织学院上海201620

废弃羊毛纺织品的低值化处理方式造成严重的资源浪费和二次环境污染,其主体成分角蛋白的提取与高值化应用是实现废弃羊毛变废为宝的方案。首先基于羊毛、角蛋白的层级结构展开介绍,重点描述羊毛角蛋白的力学性能、多重响应形状记忆性能... 详细信息

废弃羊毛纺织品的低值化处理方式造成严重的资源浪费和二次环境污染,其主体成分角蛋白的提取与高值化应用是实现废弃羊毛变废为宝的方案。首先基于羊毛、角蛋白的层级结构展开介绍,重点描述羊毛角蛋白的力学性能、多重响应形状记忆性能、压电性能和生物学性能4个方面的特性。其次对角蛋白的提取进行系统性概述,分别讨论了物理、化学、生物法3种提取工艺的优势和缺陷,并介绍其在纤维、凝胶、膜和支架4种应用形式中的制备工艺。总结角蛋白因其优异的生物相容性、生物降解性、压电性能、力学稳定性、形状记忆等特性,在柔性电子器件、生物医用、吸附材料高值化领域中的应用。最后针对目前角蛋白回收工艺的最新研究进展进行总结,并对其进一步产业化应用做出展望。

关键词：羊毛角蛋白再生层级结构高值化应用

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动态牵伸过程中浮游纤维变速点分布模拟

纺织学报 2024年第3期45卷 44-48页

作者：范居乐张玉泽汪军东华大学纺织学院上海201620

为研究牵伸条件的变化对牵伸过程的影响,通过建立动态牵伸模型,仿真浮游纤维在动态牵伸过程中受到摩擦力作用的加速过程,得到动态牵伸过程中浮游纤维变速点分布。纤维的牵伸过程被细化为后纤维、慢浮游纤维、快浮游纤维和前纤维4种纤维... 详细信息

为研究牵伸条件的变化对牵伸过程的影响,通过建立动态牵伸模型,仿真浮游纤维在动态牵伸过程中受到摩擦力作用的加速过程,得到动态牵伸过程中浮游纤维变速点分布。纤维的牵伸过程被细化为后纤维、慢浮游纤维、快浮游纤维和前纤维4种纤维运动状态变化的过程。通过记录纤维在牵伸过程中速度和位置的变化,计算得到纤维保持每种状态的时间。模拟过程中,通过获取纤维在牵伸过程中速度和位置的变化,得到每根纤维在牵伸区内分别维持4种运动状态的时间,从而建立动态的牵伸模型。此外,通过确定浮游纤维与快速纤维和慢速纤维相互接触的长度,计算浮游纤维在动态牵伸过程中受到的控制力与引导力,模拟浮游纤维在动态牵伸过程中的加速过程。同时计算简单罗拉牵伸的摩擦力界分布,通过改变牵伸模型的牵伸倍数和纤维长度,模拟不同牵伸条件下浮游纤维变速点分布。结果表明:仿真得到的变速点分布近似于正态分布,与实际牵伸过程中变速点分布形态接近;牵伸倍数越大,纤维的长度越长,变速点分布越接近前罗拉,并且变速点分布范围越小。

关键词：动态牵伸模型牵伸浮游纤维变速点分布纤维运动状态摩擦力界分布

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化纤织物疏水疏油功能整理的发展概况

材料导报 2024年第4期38卷 244-257页

作者：黄勇李俊越张栋葛韩津春郁崇文俞建勇丁彬李召岭东华大学纺织学院无锡小天鹅电器有限公司东华大学纺织科技创新中心

早期荷叶表面的拒水现象引起了人们极大的兴趣，研究人员基于荷叶效应不断模仿荷叶表面的微纳结构，以获得可以比拟荷叶的超疏水表面。将超疏水表面应用于化纤织物有着巨大的应用前景，基于荷叶效应，可以通过构筑粗糙纹理表面的方法制... 详细信息

早期荷叶表面的拒水现象引起了人们极大的兴趣，研究人员基于荷叶效应不断模仿荷叶表面的微纳结构，以获得可以比拟荷叶的超疏水表面。将超疏水表面应用于化纤织物有着巨大的应用前景，基于荷叶效应，可以通过构筑粗糙纹理表面的方法制备超疏水表面，但有些液体悬浮在纹理表面的稳定性较差，因此适用性有限。通过化学方法合成的含氟整理剂能够降低材料的表面能，使材料对大部分表面能较高的液体具有抵抗作用，使用含氟整理剂整理是目前制备超疏水表面的主流方法。但不论是构筑粗糙表面还是使用含氟整理剂整理，都无法使超疏水表面在极端环境下保持较好的拒液效果。通过在材料表面构建自愈合体系可以获得具有长久拒液效果的自愈合材料，这种超疏水材料的表面在受到机械磨损或化学腐蚀时，受损部位会自愈，从而达到持续的拒液效果。本文主要以化纤织物为例综述了疏水疏油功能整理的方法，阐释了化纤织物的疏水疏油机理，探讨了化纤织物受到化学腐蚀、机械磨损时应如何保持拒液稳定性的问题，并对未来化纤织物疏水疏油功能整理的发展方向进行了展望。

关键词：化纤织物超疏水表面疏水疏油功能整理含氟整理剂自愈合材料

纳米纤维包芯纱截面方向热湿耦合传递过程的模拟

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纺织学报 2024年第8期45卷 142-149页

作者：何满堂郭俊泽王黎明覃小红东华大学纺织学院上海201620

针对纳米纤维包芯纱截面热湿耦合传递过程难以直接测试的问题,利用有限元仿真软件COMSOL对纳米纤维包芯纱的截面进行建模及参数化设置,使用多物理场耦合的方式模拟了纳米纤维包芯纱截面方向的热湿传递过程,以探寻水分和热量在纱线内部... 详细信息

针对纳米纤维包芯纱截面热湿耦合传递过程难以直接测试的问题,利用有限元仿真软件COMSOL对纳米纤维包芯纱的截面进行建模及参数化设置,使用多物理场耦合的方式模拟了纳米纤维包芯纱截面方向的热湿传递过程,以探寻水分和热量在纱线内部传递的规律。建立了不同纳米纤维含量及孔径的纳米纤维包芯纱模型,探寻热湿耦合传递速度的影响因素与规律。研究结果表明:相同时间内纱线内部水分传递速度快于热量的传递,且在相同的流入速度下,纳米纤维的引入能够加速水分在纳米纤维包芯纱中的传递速度,比棉纱的水分传递速度提高了28.3%;此外,适当增加纳米纤维的含量,纳米纤维包芯纱的热湿耦合传递速度有一定的提高(约11.8%);随着纳米纤维孔径的减小,孔径数量增多,纳米纤维包芯纱的水分传递速度提高至90%(与棉纱相比),传热速度增加显著,证明纳米纤维包芯纱的热湿耦合传递过程中导湿和传热呈现正相关性。

关键词：纳米纤维包芯纱热湿耦合传递模拟功能性纺织品热湿管理纺织品

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静电纺海藻酸钠复合纳米纤维膜制备及其性能

纺织学报 2024年第8期45卷 18-25页

作者：钱洋张璐李晨阳王荣武东华大学纺织学院上海201620

针对现有创伤敷料在促伤口愈合及防粘连方面存在的不足,采用静电纺丝技术,以去离子水为溶剂,选用生物相容性材料海藻酸钠进行制备,通过分析溶液电导率、纤维形态及直径分布,优化溶液配比,成功制得具有良好生物相容性、可降解性和高比表... 详细信息

针对现有创伤敷料在促伤口愈合及防粘连方面存在的不足,采用静电纺丝技术,以去离子水为溶剂,选用生物相容性材料海藻酸钠进行制备,通过分析溶液电导率、纤维形态及直径分布,优化溶液配比,成功制得具有良好生物相容性、可降解性和高比表面积的海藻酸钠/聚环氧乙烷/聚乙烯吡咯烷酮复合纳米纤维膜。结果显示:当海藻酸钠与聚环氧乙烷质量比为1∶4,海藻酸钠/聚环氧乙烷总质量分数为4%,聚乙烯吡咯烷酮占溶质总质量的10%时,所得复合纳米纤维膜形貌均匀,纤维直径约为240 nm;经氯化钙质量分数为3.0%的无水乙醇溶液交联处理24 h后,复合纳米纤维膜的吸液倍率达到1050.80%,质量损失率为40.63%,显著提升了其耐水性和结构稳定性,展现了在创伤修复领域的应用潜力。

关键词：静电纺丝海藻酸钠聚环氧乙烷聚乙烯吡咯烷酮纳米纤维膜交联改性创伤敷料

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空气过滤用静电纺纳米纤维材料研究进展

纺织学报 2024年第8期45卷 35-43页

作者：刘嘉炜季东晓覃小红东华大学纺织学院上海201620 东华大学纺织科技创新中心上海201620

面对日益严重的空气污染,传统过滤材料的过滤效率低且过滤阻力大,静电纺纳米纤维材料具有高孔隙率、大比表面积等特性,过滤效率高且过滤阻力小,可广泛应用于空气过滤及个人防护等领域。为此,首先从加工方式方面综述了3种静电纺丝法,不... 详细信息

面对日益严重的空气污染,传统过滤材料的过滤效率低且过滤阻力大,静电纺纳米纤维材料具有高孔隙率、大比表面积等特性,过滤效率高且过滤阻力小,可广泛应用于空气过滤及个人防护等领域。为此,首先从加工方式方面综述了3种静电纺丝法,不同的方法可获得不同尺度的纤维;其次,从不同纳米纤维材料结构和功能化制备角度,系统综述了空气过滤纳米纤维材料的最新研究进展;最后对规模化制备及纺丝原理进行论述,并展望了未来发展趋势。研究认为:需要深入研究静电纺丝机制,进一步研究电场、溶液、纤维成形之间的影响机制与构效关系开发新技术,来实现静电纺纳米纤维材料的规模化宏量制备;在此基础上对其进行功能化改进,研发具备自清洁、抗菌和传感等功能的空气过滤纳米纤维材料,以提高其在空气过滤领域的应用价值。

关键词：空气过滤静电纺丝纳米纤维材料规模化制备功能化

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“物”的研究方法跨文化视角

新美术 2024年第1期45卷 243-258页

作者：廖延彦高晗东华大学

一引言我们一般说到“物”,对应的是英文的“things”(事物),本文要讨论的“物”是与物质文化[material culture]密切相关的“artifacts”(手工艺品/人工制品/设计品),一般研究领域是考古学、人类学、博物馆学、视觉研究等。在社会科学... 详细信息

一引言我们一般说到“物”,对应的是英文的“things”(事物),本文要讨论的“物”是与物质文化[material culture]密切相关的“artifacts”(手工艺品/人工制品/设计品),一般研究领域是考古学、人类学、博物馆学、视觉研究等。在社会科学研究领域,“artifact analysis”是收集和分析(解构)数据的研究方法之一。此处我们可以把“artifacts”理解成由研究人员“采集”或“创造”的文本、图像、视频、音频、动作、气味、痕迹等“研究数据”。

关键词：博物馆学跨文化视角 culture 人工制品视觉研究手工艺品研究数据

基于显著性检测的坯布疵点图像自适应分割方法

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 39-47页

作者：朱子洵张洁汪俊亮东华大学机械工程学院上海201600 东华大学人工智能研究院上海201600

针对坯布图像疵点相对占比小、易湮没在面料背景中,且疵点形状不规则、边缘难以有效分割的问题,提出了一种基于显著性检测的坯布疵点图像自适应分割方法.该方法采用视觉显著性方法分析疵点在坯布图像上的光强分布、形状及颜色差异特性,... 详细信息

针对坯布图像疵点相对占比小、易湮没在面料背景中,且疵点形状不规则、边缘难以有效分割的问题,提出了一种基于显著性检测的坯布疵点图像自适应分割方法.该方法采用视觉显著性方法分析疵点在坯布图像上的光强分布、形状及颜色差异特性,设计多视觉显著性特征函数,对显著性区域进行超像素标注;提出计算自适应分割阈值的方法提取疵点边界细节,对坯布图像上的疵点区域进行分割定位,实现疵点的精确检测.结果表明:该方法能够获得内部均匀致密且边界清晰明确的疵点图像区域,6类疵点的整体检测精度达到98.26%,提高了坯布疵点图像分割效果.

关键词：坯布疵点检测视觉显著性特征提取图像分割自适应阈值

数据驱动与有限元仿真融合的纱线断裂强力分析方法

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纺织学报 2024年第2期45卷 238-245页

作者：陶静汪俊亮张洁东华大学机械工程学院上海201620 东华大学人工智能研究院上海201620

为揭示机器人运动速度等参数对纱线性能的影响规律,考虑纱线夹持长度与拉伸速度对断裂强力分布的影响,分析了动态环境下环锭纺细纱断裂强力的分布特征。首先设计拉伸实验对环锭纺细纱性能进行分析,并构建了环锭纺短纤纱本构模型表征其... 详细信息

为揭示机器人运动速度等参数对纱线性能的影响规律,考虑纱线夹持长度与拉伸速度对断裂强力分布的影响,分析了动态环境下环锭纺细纱断裂强力的分布特征。首先设计拉伸实验对环锭纺细纱性能进行分析,并构建了环锭纺短纤纱本构模型表征其强伸性能。其次建立有限元仿真模型模拟短纤纱的断裂过程,揭示了纤维间载荷传播的规律和纱体结构演化的4个阶段模型。最后对纱线强力数据的统计特征进行分析,建立了其分布参数模型。结果表明,分布检验与威布尔分布相比,对数正态分布的拟合误差最小,残差平方和为0.0006,进一步提高了动态环境下环锭纺细纱强力预测的可靠性。

关键词：环锭纺细纱断裂强力有限元仿真分布参数模型对数正态分布