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基于熔喷非织造材料的温度传感器制备及其传感性能

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纺织学报 2024年第5期45卷 138-146页

作者：王楠孙辉于斌许磊朱祥祥浙江理工大学材料科学与工程学院浙江杭州310018 浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院) 浙江杭州310018 浙江理工大学产业用纺织材料制备技术浙江省重点实验室浙江杭州310018 苏州经贸职业技术学院江苏苏州215009

为结合织物的柔软性、舒适度和耐磨性制备低成本、高性能的可穿戴温度传感器,以超声波处理工艺将不同浓度比的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)和碳纳米管(CNTs)共同负载在聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)熔喷非织造材料表面,制备... 详细信息

为结合织物的柔软性、舒适度和耐磨性制备低成本、高性能的可穿戴温度传感器,以超声波处理工艺将不同浓度比的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)和碳纳米管(CNTs)共同负载在聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)熔喷非织造材料表面,制备了PEDOT:PSS/CNTs/PBT熔喷非织造材料的温度传感器。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪和傅里叶变换红外光谱仪对温度传感器的微观形貌、化学结构进行表征与分析,并对其热稳定性能、传感性能和力学性能进行测试与研究。结果表明,所制备的温度传感器在25~80℃范围内,灵敏度可达-0.71%/℃,响应时间较快(18 s),线性度较好(R^(2)=0.99),迟滞度低至4.98%,具有良好的重复使用性及长期稳定性,并且在37~38℃的温度范围内感应精度可达0.1℃。所制备的温度传感器能够对环境温度和人体表面温度进行实时稳定监测,具有广阔的应用前景。

关键词：聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸聚苯二甲酸丁二酯熔喷非织造材料碳纳米管温度传感器

高熔融指数聚乙烯母粒的制备及其红外透射熔喷材料的可纺性

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纺织学报 2024年第2期45卷 28-35页

作者：魏义慧张宇静邓辉话邓庆辉陈浩锵张须臻于斌朱斐超浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院) 浙江杭州310018 广东干荣科技有限公司广东佛山528010 浙江理工大学材料科学与工程学院浙江杭州310018 浙江省产业用纺织材料制备技术与研究重点实验室浙江杭州310018 绍兴宜可纺织科技有限公司浙江绍兴311800

针对现有的聚乙烯(PE)原料熔体流动性能差、熔融指数低、熔喷成纤困难等问题,以纺丝级线性低密度PE为原料,采用低分子质量聚乙烯蜡(PEW)增塑和催化断链降解协同法,制备了多系列熔喷用高熔融指数聚乙烯(HMI-PE)母粒,分别对其熔体的流变... 详细信息

针对现有的聚乙烯(PE)原料熔体流动性能差、熔融指数低、熔喷成纤困难等问题,以纺丝级线性低密度PE为原料,采用低分子质量聚乙烯蜡(PEW)增塑和催化断链降解协同法,制备了多系列熔喷用高熔融指数聚乙烯(HMI-PE)母粒,分别对其熔体的流变性能、分子质量及其分布、结晶性能、热稳定性进行了研究,并进一步制备了PE熔喷材料(PE-MBs),对PE-MBs的表观形貌、力学性能、红外透射性能进行了表征和分析。研究结果表明:随着PEW质量分数的增加,HMI-PE的分子质量下降、熔融指数不断增大,呈现典型的剪切变稀行为,但HMI-PE母粒热稳定性无明显影响。当PEW质量分数大于30%时,HMI-PE母粒的可达200 g/(10 min)以上(230℃),呈现良好的熔喷可纺性和力学性能。PE-MBs的红外透过率超过92%,具有优异的中红外透过性能。

关键词：聚乙烯熔喷材料非织造流变性能红外透过率可纺性

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基于深度学习的多孔材料渗透率预测研究进展

计算机集成制造系统 2024年第3期30卷 791-810页

作者：钱淼周骥向忠王嘉琦魏鹏郦李俊浙江理工大学浙江省现代纺织装备技术重点实验室浙江杭州310018

渗透率作为描述多孔材料流动性能的重要指标,在机械、能源等领域有着广泛的应用。经验关系式作为传统的多孔材料渗透率预测方法,往往通过实验统计法建立,在通用性、预测精度方面存在不足。近年来,基于深度学习构建渗透率预测模型的方法... 详细信息

渗透率作为描述多孔材料流动性能的重要指标,在机械、能源等领域有着广泛的应用。经验关系式作为传统的多孔材料渗透率预测方法,往往通过实验统计法建立,在通用性、预测精度方面存在不足。近年来,基于深度学习构建渗透率预测模型的方法受到了众多学者的关注,在解决经验关系式存在的不足方面表现出很好的前景。为此,围绕基于深度学习的多孔材料渗透率预测建模方法,首先阐述了深度学习技术在结构模型重构中的应用及发展趋势,然后综述了结构参数-渗透率、图像-渗透率以及图像-流场-渗透率快速预测建模方法的基本原理和研究进展,最后展望了该领域的研究方向,以及对多孔材料制造系统性能提升方面的前景。

关键词：深度学习多孔材料模型重构渗透率预测模型

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纬平针织物的力学性能有限元分析

现代纺织技术 2024年第6期32卷 80-88页

作者：王旭辉江文斌王金凤浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院) 杭州310018 浙江理工大学浙江省产业纺织材料制备技术研究重点实验室杭州310018

针对用纱线进行纬平织物打样试织来预测织物力学性能和外观效果费时费力的问题,通过有限元分析对5种纬平针织物进行力学模拟测试实验。首先拍摄织物图像,选取19个特征点并获取坐标,用3次NURBS曲线对特征点进行拟合,构建微观单线圈中心曲... 详细信息

针对用纱线进行纬平织物打样试织来预测织物力学性能和外观效果费时费力的问题,通过有限元分析对5种纬平针织物进行力学模拟测试实验。首先拍摄织物图像,选取19个特征点并获取坐标,用3次NURBS曲线对特征点进行拟合,构建微观单线圈中心曲线3D模型;根据该模型建立细观线圈单元模型,并通过衔接嵌套得到宏观织物模型。然后依次利用ABAQUS软件对单根纱线进行拉伸模拟实验,验证其在ABAQUS中赋予的材料属性正确性;对织物模型进行纵向拉伸和顶破实验,将材料属性在ABAQUS中赋予宏观织物模型,根据国家标准赋予分析步并提交分析。结果发现,模拟结果与实验结果基本一致。该分析方法的应用可降低企业的打样成本。

关键词：有限元分析 ABAQUS 力学图像处理 3D建模

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弱碱性低共熔溶剂溶解角蛋白过程及氢键机制

精细化工 2024年第8期41卷 1780-1787,1839页

作者：刘屹首李瑞鹏秦大恩宋凯利浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室浙江杭州310018 浙江理工大学生态染整技术教育部工程研究中心浙江杭州310018 浙江理工大学桐乡研究院有限公司浙江桐乡314500

利用低共熔溶剂(DES)较强的氢键拆解能力定向解构角蛋白分子间的次级键,结合还原剂和DES高效断裂二硫键的能力,建立了一种弱损溶解并提取鸡毛中角蛋白的方法。以氯化胆碱为氢键受体(HBA)、乙醇胺、乙二醇、乳酸等为氢键供体(HBD),设计... 详细信息

利用低共熔溶剂(DES)较强的氢键拆解能力定向解构角蛋白分子间的次级键,结合还原剂和DES高效断裂二硫键的能力,建立了一种弱损溶解并提取鸡毛中角蛋白的方法。以氯化胆碱为氢键受体(HBA)、乙醇胺、乙二醇、乳酸等为氢键供体(HBD),设计合成了3类(碱性、中性和酸性)13种功能性的DES,考察了还原剂用量(以鸡毛质量为基准,下同)、温度、DES中水质量分数对角蛋白相对分子质量和提取率的影响,通过密度泛函(DFT)理论计算和溶剂显色参数分析了DES内部的氢键网络结构,研究了DES对鸡毛角蛋白的弱损溶解机制。结果表明,以乙醇胺为HBD,不添加还原剂,在n(乙醇胺)∶n(氯化胆碱)=2∶1、DES中不含水、温度65℃、0.5h的最优条件下,再生角蛋白提取率为31.8%,相对分子质量最高,为66000。以乙醇胺为HBD制备的DES具有还原性,作为碱性DES,其内部的氢键数量多,氢键作用小,氢键能低,可以打乱鸡毛内部的氢键网络,而不会对鸡毛二级结构造成太大破坏。

关键词：低共熔溶剂角蛋白溶解机制分子模拟氢键分离提纯技术

维生素E黏胶/石墨烯锦纶/蚕丝复合功能交织物的制备与研究

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丝绸 2024年

作者：李诗雅张金珍金肖克丁圆圆雷斌祝成炎张红霞浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室浙江理工大学浙江省纤维材料和加工技术研究重点实验室达利丝绸(浙江)有限公司

高附加值、多功能纺织品成为纺织研究界探索的重要领域。本文通过将蚕丝、维生素E黏胶和石墨烯锦纶进行复合，设计织造了15种织物，对其进行抗氧化性、远红外性能、抗紫外性能与抗静电性能的测试研究。采用响应面分析技术（RSM）研究了... 详细信息

高附加值、多功能纺织品成为纺织研究界探索的重要领域。本文通过将蚕丝、维生素E黏胶和石墨烯锦纶进行复合，设计织造了15种织物，对其进行抗氧化性、远红外性能、抗紫外性能与抗静电性能的测试研究。采用响应面分析技术（RSM）研究了投纬比例和组织结构对功能性表达的影响关系，结合模糊多准测决策法（F-MCDM）对最佳工艺参数进行了评估。结果表明：两种纬纱的投纬比和织物组织对织物的功能性表达都有不同程度的影响，且影响是交互的复杂作用。当纬纱中维生素E黏胶和石墨烯锦纶的投纬比为1∶1、织物组织为八枚缎纹时，织物试样的四种功能性表达最好。

关键词：蚕丝维生素E黏胶石墨烯锦纶复合功能交织物响应面分析技术模糊多准测决策法

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香云纱真丝织物抗紫外线性能研究进展

丝绸 2024年第7期61卷 64-73页

作者：陈佳桦邹世杰吴炜郑晶晶吕健元浙江理工大学服装学院杭州310018 浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室杭州310018 浙江开源文化发展有限公司浙江湖州313200

香云纱作为国家级非物质文化遗产,是世界纺织品中唯一用纯植物染料染色的丝绸面料,具有天然环保、挺括顺滑、抗菌除臭、防晒防水等优势,被誉为“软黄金”。现阶段由于臭氧层的严重破坏,对人类健康及其他方面产生重要威胁,织物抗紫外线... 详细信息

香云纱作为国家级非物质文化遗产,是世界纺织品中唯一用纯植物染料染色的丝绸面料,具有天然环保、挺括顺滑、抗菌除臭、防晒防水等优势,被誉为“软黄金”。现阶段由于臭氧层的严重破坏,对人类健康及其他方面产生重要威胁,织物抗紫外线性能研究逐渐成为纺织品行业的重要方向。相比于普通真丝织物,香云纱由于特殊染整工艺,具有优异的紫外线防护性能。但该染整过程较为传统,实际生产具有较大限制,行业产业化率低。基于此文章综述了香云纱特殊染整工艺及其抗紫外线性能、其他真丝织物抗紫外线研究等内容,总结了香云纱抗紫外线染整过程存在的问题与改进方向,并对其发展趋势进行了展望,以指导实际生产应用,为未来香云纱产品设计创新及性能改善提供借鉴,提升产品服用性能,推动行业发展。

关键词：香云纱国家级非物质文化遗产真丝织物抗紫外线改性处理绿色低碳多功能性丝绸

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高疏水性双面结构生色棉织物的一步法制备

纺织学报 2024年第4期45卷 111-119页

作者：向娇娇柳浩欧阳申珅马万彬柴丽琴周岚邵建中刘国金浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室浙江杭州310018 中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波315000 浙江省现代纺织技术创新中心浙江绍兴312000 省部共建生物多糖纤维成形与生态纺织国家重点实验室(青岛大学) 山东青岛266071

为能简便、快速地得到兼具双面结构色效果和高疏水性的棉织物,以聚甲基丙烯酸三氟乙酯(PTFEMA)胶体微球为结构单元,利用浸轧-焙烘一步法将其负载于棉织物上构筑高疏水性光子晶体生色结构。分析PTFEMA胶体微球的基本性能,探究PTFEMA胶体... 详细信息

为能简便、快速地得到兼具双面结构色效果和高疏水性的棉织物,以聚甲基丙烯酸三氟乙酯(PTFEMA)胶体微球为结构单元,利用浸轧-焙烘一步法将其负载于棉织物上构筑高疏水性光子晶体生色结构。分析PTFEMA胶体微球的基本性能,探究PTFEMA胶体微球组装液质量分数对棉织物结构生色效果和疏水性的影响,并提出结构生色棉织物的疏水机制。结果表明:PTFEMA胶体微球粒径均一,单分散性优异,适宜于构筑光子晶体;当组装液质量分数为20%~30%时,通过浸轧-焙烘一步法便可制备得到结构色明显、水接触角为140°左右的棉织物;PTFEMA胶体微球因自带含—CF_(3)基团而具有疏水性,加之光子晶体阵列增加了棉织物的粗糙度,双重作用下使得结构生色棉织物具备高疏水性。

关键词：棉织物光子晶体结构生色高疏水一步法功能性纺织品

基于三维显微镜成像的墨西哥红酸枝内部纤维分布及结构形态表征

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纺织学报 2024年第9期45卷 56-62页

作者：周领辉祝成炎金肖克马雷雷陈海相田伟浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院) 浙江杭州310018 浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室浙江杭州310018

为研究设计出轻质、高强的纤维增强仿木复合材料,借助X射线三维显微镜分析墨西哥红酸枝(MRAB)孔隙结构的形态与分布,测量了孔隙结构的尺寸和面积,并根据孔隙面积计算孔隙率;借助扫描电子显微镜观察木纤维的结构形态,并利用X射线粉末衍... 详细信息

为研究设计出轻质、高强的纤维增强仿木复合材料,借助X射线三维显微镜分析墨西哥红酸枝(MRAB)孔隙结构的形态与分布,测量了孔隙结构的尺寸和面积,并根据孔隙面积计算孔隙率;借助扫描电子显微镜观察木纤维的结构形态,并利用X射线粉末衍射仪测量出微纤丝角来表征木纤维的取向度。研究结果表明:MRAB内部孔隙主要分布在导管、木射线、轴向薄壁组织和微孔等结构中,在横切面上孔隙主要呈线状和类圆形,在径切面上主要呈线状和纺锤状,在弦切面上主要呈类圆形和纺锤状;MRAB内部的孔隙率为31.27%,孔隙率由髓心到树皮逐渐变大,木纤维沿轴向紧密平行排列,微纤丝角为3.27°;可将MRAB微观结构作为仿生依据,通过控制织物种类、树脂、产生孔隙的方法和铺层方向等因素来实现全新高性能仿木纤维增强复合材料的结构设计。

关键词： X射线三维显微镜墨西哥红酸枝仿木复合材料孔隙木纤维

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