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可重复用医用防护服织物耐洗消灭菌性能研究

针织工业 2024年第8期 9-13页

作者：和超伟马咏梅吴鹏飞崔华帅中国纺织科学研究院有限公司北京100025

研究可重复使用医用防护服织物洗消灭菌前后防护性能、舒适性能及机械性能的变化,分析影响可重复使用医用防护服织物耐洗消灭菌性能的主要因素。结果表明:重复洗消灭菌前后医用防护服织物的过滤效率均在97.0%以上,抗合成血液穿透性能均... 详细信息

研究可重复使用医用防护服织物洗消灭菌前后防护性能、舒适性能及机械性能的变化,分析影响可重复使用医用防护服织物耐洗消灭菌性能的主要因素。结果表明:重复洗消灭菌前后医用防护服织物的过滤效率均在97.0%以上,抗合成血液穿透性能均在6级以上;重复洗消灭菌处理后防护服织物断裂强力有所下降,撕破强力显著降低;透气性能、耐磨性能与表面电荷面密度变化均不明显;重复洗消灭菌后防护服织物抗渗水性能下降,表层织物薄,聚四氟乙烯膜薄,导致静水压值下降;防护服织物透湿率有所下降,聚四氟乙烯膜的厚度是影响透湿率变化的主要因素,厚度增加则透湿率下降幅度减小。

关键词：可重复用医用防护服织物聚四氟乙烯膜过滤效率洗消灭菌

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铜改性抗菌防螨聚酰胺6纤维的制备及其性能

纺织学报 2024年第3期45卷 19-27页

作者：郑晓頔盛平厚蒋佳岑李睿焦红娟邱志成中国纺织科学研究院有限公司生物源纤维制造技术国家重点实验室北京100025 内蒙古工业大学轻工与纺织学院内蒙古呼和浩特010081

为解决纳米铜抗菌剂在纤维中分散性、界面相容性差的问题,采用油酸对纳米球形铜抗菌剂进行包覆处理,并与聚酰胺6(PA6)基体共混挤出造粒制得抗菌防螨PA6切片,再经熔融单组分纺丝和熔融复合纺丝制得铜改性抗菌防螨PA6纤维。对铜抗菌剂的... 详细信息

为解决纳米铜抗菌剂在纤维中分散性、界面相容性差的问题,采用油酸对纳米球形铜抗菌剂进行包覆处理,并与聚酰胺6(PA6)基体共混挤出造粒制得抗菌防螨PA6切片,再经熔融单组分纺丝和熔融复合纺丝制得铜改性抗菌防螨PA6纤维。对铜抗菌剂的形貌结构和界面相容性,抗菌防螨PA6切片的热稳定性和可纺性以及纤维的铜含量、力学性能和抗菌防霉防螨性能进行分析。结果表明:油酸包覆球形铜抗菌剂的分散性较好,且与PA6基体相容性良好,抗菌防螨PA6切片的热稳定性、可纺性良好;铜改性抗菌防螨PA6纤维的颜色均匀性一致,纤维制成率高达88%,铜改性PA6拉伸变形丝的断裂伸长率为29.95%,断裂强度达到4.43 cN/dtex;洗涤50次前后铜改性抗菌防螨PA6纤维对白色念珠菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抑菌率均大于99%,其织物防霉等级达到0级,螨虫驱避率达到89%,抗菌防霉防螨性能高效耐久。

关键词：球形铜抗菌剂聚酰胺6纤维油酸可纺性抗菌性能防螨性能

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生物基聚酰胺510盐的制备及性能

高分子材料科学与工程 2024年第7期40卷 27-34页

作者：焦睿澍姜锋拖晓航宫玉梅刘泽建大连工业大学纺织与材料工程学院辽宁大连116034 中国纺织科学研究院有限公司生物源纤维制造技术国家重点实验室北京100025

文中以生物基戊二胺和生物基癸二酸2种单体替代石油基单体,选用无水乙醇或除氧水为成盐溶剂,制备了全生物基聚酰胺510(PA510)盐,分别对2种溶剂所制备的PA510盐进行测试对比,以红外光谱和核磁共振氢谱表征PA510盐的化学结构,用X射线衍射... 详细信息

文中以生物基戊二胺和生物基癸二酸2种单体替代石油基单体,选用无水乙醇或除氧水为成盐溶剂,制备了全生物基聚酰胺510(PA510)盐,分别对2种溶剂所制备的PA510盐进行测试对比,以红外光谱和核磁共振氢谱表征PA510盐的化学结构,用X射线衍射分析其癸二酸的残存含量,通过差示扫描量热、热重分析和偏光显微镜分析PA510盐的熔融温度及热分解行为,确定了PA510盐的预聚合温度范围。将2种溶剂所制备的PA510盐配置成浓度50%的盐-水溶液,在相同pH值和合成工艺条件下制备了PA510聚合物,并对聚合产物进行相对黏度和端基滴定测试。结果表明,2种溶剂所制备的PA510盐化学结构一致,熔点均为137℃,2种盐均可在150℃左右开始进行缩聚反应。2种PA510盐采用相同的聚合工艺,可制备相对黏度接近的聚合物PA510,因此选择用除氧水为成盐溶剂。

关键词：生物基聚酰胺510盐成盐溶剂相对黏度

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基于力学性能和结晶行为探究不同成核剂对聚乳酸性能影响

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复合材料学报 2024年第6期41卷 3168-3181页

作者：吕超罗书品郭文静中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091

探究杨木纤维作为一种生物基成核剂对聚乳酸(PLA)力学和结晶性能的影响,并与常用的成核剂滑石粉和酰肼化合物对比。分别将杨木纤维(WF)(0.5wt%、1wt%、2wt%、4wt%)、滑石粉(Talc)(1wt%、2wt%、4wt%、8wt%)和酰肼化合物(TMC-300)(0.3wt%... 详细信息

探究杨木纤维作为一种生物基成核剂对聚乳酸(PLA)力学和结晶性能的影响,并与常用的成核剂滑石粉和酰肼化合物对比。分别将杨木纤维(WF)(0.5wt%、1wt%、2wt%、4wt%)、滑石粉(Talc)(1wt%、2wt%、4wt%、8wt%)和酰肼化合物(TMC-300)(0.3wt%、0.5wt%、1wt%、2wt%)在不同含量条件下与PLA进行熔融共混挤出、模压制备复合材料,基于力学性能确定每种成核剂在PLA中的较优添加量,并进一步在较优添加量条件下研究3种成核剂对PLA结晶性能的影响,包括结晶行为、晶体形貌和结构。3种成核剂均能提高PLA的缺口冲击强度,与成核剂Talc和TMC-300相比,添加WF对PLA的拉伸性能和弯曲性能改善效果更为显著,在WF较优添加量条件下(1wt%),复合材料的断裂伸长率、拉伸强度和弯曲强度与纯PLA相比分别提高了27%、17%和18%。采用差示扫描量热法比较3种成核剂对PLA的结晶行为影响,结果表明添加1wt%WF提高了PLA非等温结晶的结晶度,但低于添加1wt%Talc和0.5wt%TMC-300的复合材料结晶度。根据等温结晶动力学分析,WF可以缩短PLA在等温结晶过程的半结晶时间,加快PLA的结晶速率,添加1wt%WF、1wt%Talc和0.5wt%TMC-300后PLA在110℃等温结晶的半结晶时间从23.6 min分别降低至7.2、2.7和1.4 min。热台-偏光显微镜观察结果表明,不同成核剂诱导PLA在110℃等温结晶时的晶体形貌不同,WF、Talc为PLA结晶提供了大量成核位点,促进PLA晶粒微细化,而TMC-300诱导PLA产生纤维束状晶体且结晶速率明显加快,这与等温结晶动力学分析结果一致。蚀刻后的冲击断面形貌也表明,不同形貌的晶体堆积是复合材料的力学性能存在差异的原因之一。X射线衍射结果表明,3种成核剂均能促进PLA产生有序的α晶,其中添加WF时α(110)/(200)晶的衍射峰强度最高,同时WF能显著降低PLA的晶粒尺寸。杨木纤维可以作为PLA的一种生物基成核剂,具有增强和成核的双重作用。本文为进一步优化WF对PLA的成核作用提供基础,也为促进木塑复合材料的绿色发展提供借鉴。

关键词：生物质纤维聚乳酸成核剂生物基复合材料力学性能结晶行为

针对高速列车受电弓气动特性仿真的不同湍流模型适用性研究

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中国铁道科学 2024年第2期45卷 164-174页

作者：宋诗扬韩通新中国铁道科学研究院研究生部北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京100081

为探究高速受电弓气动特性仿真时不同湍流模型在不同运行环境中的适用性,基于k-ε,SST k-ω和Spalart-Allmaras 3个湍流模型的理论基础和计算流体力学仿真方法,通过线路试验对仿真结果进行验证后,对比不同模型在开阔环境和隧道环境中的... 详细信息

为探究高速受电弓气动特性仿真时不同湍流模型在不同运行环境中的适用性,基于k-ε,SST k-ω和Spalart-Allmaras 3个湍流模型的理论基础和计算流体力学仿真方法,通过线路试验对仿真结果进行验证后,对比不同模型在开阔环境和隧道环境中的精确度和计算效率。结果表明:在300 km·h^(-1)速度下,SST k-ω与k-ε模型在开阔环境中的闭口和开口方向气动抬升力计算结果差异分别为0.7%和1.5%,与Spalart-Allmaras模型计算结果差异分别为7.1%和5.5%;SST k-ω和k-ε模型在边界层预测均匀,Spalart-Allmaras模型在边界层分离区的预测准确性较低,但在隧道环境中它的精确度高于k-ε模型;在计算效率方面,Spalart-Allmaras模型的迭代次数和收敛速度优于SST k-ω模型;在适用性方面,开阔环境中k-ε模型的精确度和计算效率表现优异,更为适用,而在隧道环境中Spalart-Allmaras模型具有较高的精确度和计算效率,更为适用,但在对精确度要求高且可忽略计算效率因素的情况下SST k-ω模型具有较好适用性和高精确度,更为适用。

关键词：高速列车受电弓气动特性湍流模型适用性气动抬升力计算流体力学仿真

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圆顶形层联机织预制体参数化几何建模

航空学报 2024年第16期45卷 260-270页

作者：张长龙陈利王静岳万里史晓平天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387 天津工业大学复合材料研究院先进纺织复合材料教育部重点实验室天津300387

通过一体化仿形织造技术制备的圆顶形层联机织预制体(DIWP)具有可设计性好、结构稳定、承载能力强等特点。探究DIWP微细观结构并构建其参数化几何模型,对于预测DIWP力学性能并指导其工艺设计十分重要。基于预制体宏观结构特征、织造工... 详细信息

通过一体化仿形织造技术制备的圆顶形层联机织预制体(DIWP)具有可设计性好、结构稳定、承载能力强等特点。探究DIWP微细观结构并构建其参数化几何模型,对于预测DIWP力学性能并指导其工艺设计十分重要。基于预制体宏观结构特征、织造工艺参数对DIWP参数化模型构造方法进行了全面研究,并使用SolidWorks软件建立了实体几何模型。结果表明:通过引入纬斜角可以描述DIWP纱线的空间坐标与运动路径之间的关系;一元二次函数形式的抛物线凸透镜形纱线截面假设适用于DIWP;讨论3种不同细观结构的DIWP参数化模型,进一步得到了具有系统性、可靠性、普适性研究价值的DIWP的参数化模型构造理论;模型解析式全部由MATLAB软件推导得出,可求解且唯一;参数化模型能够有效表征DIWP的空间拓扑关系、计算纤维体积含量,与实测值对比,误差为-3.43%。所得结论为DIWP的仿真模拟提供了理论依据,并对其实际制备工艺的设计具有指导意义。

关键词：圆顶形层联机织预制体参数化模型纬斜角一元二次函数纤维体积含量

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3万t重载列车制动工况纵向力关键影响因素分析

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铁道学报 2024年第1期46卷 53-59页

作者：何闻常崇义王俊彪郭刚中国铁道科学研究院研究生部北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道科学技术研究发展中心北京100081

为保证3万t重载列车的常态化安全运行,建立长大重载列车纵向动力学仿真模型,使用瓦日线重载列车试验数据对其进行验证,利用该模型分析3万t重载列车的ECP制动系统、同步操控性、变坡点坡度差和车辆轴重等关键因素对制动工况下列车纵向力... 详细信息

为保证3万t重载列车的常态化安全运行,建立长大重载列车纵向动力学仿真模型,使用瓦日线重载列车试验数据对其进行验证,利用该模型分析3万t重载列车的ECP制动系统、同步操控性、变坡点坡度差和车辆轴重等关键因素对制动工况下列车纵向力的影响。结果表明:25 t轴重的3万t重载列车在紧急制动下使用ECP制动系统比使用LOCOTROL无线同步操控技术的组合列车编组各车位最大压钩力下降25%~55%;若组合列车发生无线通信故障,在8‰坡度差的“V”形坡道上所允许使用的最大减压量不超过50 kPa;组合列车在“A”形变坡区段上的安全坡度差不超过13‰,“V”形变坡区段不超过10‰。30 t轴重的3万t组合列车在常用全制动和紧急制动下比25 t轴重可降低车钩力约40%。

关键词：重载列车纵向动力学无线通信故障坡度差车辆轴重

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纺织典型装备故障多特征自适应提取方法

纺织学报 2024年第4期45卷 211-220页

作者：任杰张洁汪俊亮东华大学人工智能研究院上海201620 东华大学机械工程学院上海201620 东华大学纺织工业人工智能技术教育部工程研究中心上海201620

化纤高速卷绕头故障特征提取是卷绕头故障诊断中的关键步骤。为解决化纤卷绕头故障诊断精度不高、可解释性差的难点,提出了数据驱动的化纤卷绕头故障多特征自适应提取方法。通过改进型基因表达式编程(GEP)的故障特征生成方法,设计了一... 详细信息

化纤高速卷绕头故障特征提取是卷绕头故障诊断中的关键步骤。为解决化纤卷绕头故障诊断精度不高、可解释性差的难点,提出了数据驱动的化纤卷绕头故障多特征自适应提取方法。通过改进型基因表达式编程(GEP)的故障特征生成方法,设计了一种运算符与变量符随机组合编码、对位匹配与倒序运算解码方法,构建了突变、插串、重组的遗传算子,实现了多个故障特征构建与生成;提出了低冗余、高互补的多特征提取与分析方法,实现了特征间关系的可解释性分析与关键特征优选。实验结果表明:采用所提出的改进型GEP方法与传统特征提取方法、通用GEP方法所生成的故障特征进行对比,在线速度为1000、2000和3000 m/min状态下,卷绕头故障诊断精度分别提升了8.959%、3.87%、3.77%和2.601%、3.2%、2.018%,有效解决了卷绕头故障特征提取的难题;进一步的特征工程实验表明,所提方法对于多特征组合下的卷绕头故障关键特征提取具有较强的适应性能。

关键词：故障特征提取基因表达式编程优势特征选择自适应卷绕头仪纤生产线

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玻璃纤维及偶联剂对聚乳酸降解性能的影响

复合材料学报 2024年第2期41卷 694-701页

作者：吕东阳陈利王静天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387 天津工业大学复合材料研究院先进纺织复合材料教育部重点实验室天津300387

聚乳酸因其优异的性能广泛应用在骨折内固定领域,但其存在降解速度过快导致的弯曲和剪切性能下降问题,因此复合改性是提高其性能的途经之一。本文采用三维编织技术制备了玻璃纤维(GF)和聚乳酸(PLA)混编预制体,并采用偶联剂KH550对预制... 详细信息

聚乳酸因其优异的性能广泛应用在骨折内固定领域,但其存在降解速度过快导致的弯曲和剪切性能下降问题,因此复合改性是提高其性能的途经之一。本文采用三维编织技术制备了玻璃纤维(GF)和聚乳酸(PLA)混编预制体,并采用偶联剂KH550对预制体进行改性处理。采取热压成型工艺制备复合材料。在37℃条件下将复合材料浸泡在磷酸盐缓冲溶液(PBS)中进行体外降解实验。结果显示:GF质量分数增加会降低复合材料的质量损失率及吸水率。降解28天后,GF质量分数为40wt%的结晶度较GF质量分数为30wt%的试样增加了12.3%,GF质量分数为30wt%、35wt%和40wt%时,弯曲强度分别下降了32.3%、28.13%和16.16%,剪切强度分别下降了53.74%、51.1%和47.18%。说明提高GF质量分数有助于维持复合材料的力学性能,缓解因降解引起的界面损伤。KH550的引入使降解介质(PBS缓冲液)pH值下降幅度小。降解28天后,改性复合材料弯曲强度下降了22.85%,剪切强度下降了56.11%。结合SEM图像,发现降解第7天时GF质量分数为30wt%的试样出现细小沟壑,第28天时表面损伤明显。而GF质量分数为40wt%的试样降解损伤较小。可见,GF对PLA复合材料的力学性能和结晶度起到促进作用,同时抑制了PLA的降解。KH550改善了GF和PLA的界面,对降解介质p H值变化影响较小。

关键词：聚乳酸玻璃纤维偶联剂三维编织降解性能