织物表面导电线路喷射打印起始端凸起形成过程研究

为提高织物表面微滴喷射打印导电线路的成形质量,针对导电线路喷射打印过程中线路沉积形貌的起始端凸起现象,利用高速相机对线路成形过程进行采集,研究微滴间融合振荡过程中左右接触角的动态变化,微滴与线路融合以及液体向线路起始端的输送过程,提出线路起始端凸起的消除方案并进行实验。结果表明:在融合振荡过程中,微滴向起始端的振荡趋势始终大于向另一侧的振荡趋势,导致打印线路起始端的织物基板润湿区域不断扩大;微滴与线路接触后,其中一部分液体润湿织物基板拓展线路长度,一部分通过线路以恒定速度输送至起始端,在线路起始端形成凸起;利用抗坏血酸溶液润湿织物表面后,成形线路起始端凸起现象得到消除,整体线路路径均匀,沉积形貌良好。     

织物表面导电线路成形方法的研究进展

本文从当前织物表面导电线路的成形方法、应用等方面着手,对其现有的成形方法进行综述,指出各成形方法存在的问题,如工艺复杂、柔韧性差、成本高等,并提出了一种新型织物表面导电线路成形方法——微滴喷射自由成形导电线路技术。此外,还阐述了导电线路在智能纺织品、信息传输、医疗保健等领域的应用,最后对不同的成形方法进行了总结,并指出织物导电线路应朝着智能化、集成化、舒适性、成本低等方向发展。     

织物表面导电线路喷射打印中微滴关键参数的视觉测量

针对织物表面打印导电线路中微滴的几何尺寸、速度等参数测量过程自动化程度低的问题,将视觉测量与微滴喷射技术相结合。利用高速相机对微滴喷射过程进行拍摄得到连续微滴图像。基于像素的阈值选取方法对微滴图像进行分割,得到微滴的二值图像,采用阶梯型边缘检测算法提取液滴边缘轮廓,获得单个微滴的面积、直径参数,根据面积和直径的关系计算出单个微滴的圆度参数,根据2帧微滴图像间的位移量计算出微滴的瞬时速度。实验结果表明:采用视觉测量法测得到的结果精度可达像素级,整个测量过程耗时短,可实现实时测量,为后续织物表面导电线路的精确成形提供了必要监测手段。     

微喷印原电池置换成型织物基柔性导电线路的影响因素研究

针对目前智能纺织品中柔性导电线路制备工艺复杂、成本高、与纺织品融合度低等问题,提出了微喷印原电池置换成型织物基导电线路的制备方法。利用搭建的压电式微滴喷射系统,对沉积过程中硝酸银和抗坏血酸反应物浓度、反应物质量及原电池阳极基板的选择对成型导线微观形貌及方阻的影响进行研究。结果表明:在稳定喷射条件下,通过微喷印原电池置换沉积法可制备织物基导电线路;当硝酸银溶液、抗坏血酸溶液质量浓度分别为0.5 g/mL和0.3 g/mL、硝酸银打印层数为4层、织物与抗坏血酸溶液质量比为1∶2时,成型银导线方阻为 0.047 8 Ω/□, 标准偏差为0.009 138 Ω/□;当基板为铜时,在织物基底表面形成了均匀且致密的银层,银颗粒粒径较大,此时测得银导线方阻均值及标准偏差较小。     

微滴喷射化学沉积工艺条件对成形银导线的影响

为制备具有良好导电特性的柔性线路,研究了织物表面微滴喷射打印化学沉积的工艺条件变化对成形导电线路性能的影响。利用开发的气动式双喷头微滴按需喷射系统,通过改变反应溶液中硝酸银和抗坏血酸的用量、分散剂聚乙烯吡络烷酮(PVP)的浓度及反应体系的pH值,在系统稳定喷射条件下打印导电线路,对不同条件下成形导线的微观形貌进行观察,并测试成形导线的方阻。结果表明:在稳定喷射条件下,当硝酸银和抗坏血酸用量分别为50%和30%(质量体积比)时,反应生成的银导线平均方阻为2.92 Ω/□,标准差为0.46 Ω/□;分散剂PVP在银导线反应过程中具有控制银微粒大小和改善粒子间团聚的作用,且当分散剂PVP添加量为6%时,银颗粒成“米粒”状,颗粒间连接成网状结构;不同pH值条件下反应体系的反应情况不同,当反应体系的pH值为2~3时,反应生成银粒子较多,且颗粒形状规则统一。     

基于Faster R-CNN的织物表面打印导电线路中微滴目标检测

针对织物表面打印导电线路中传统的微滴目标检测通用性及智能化程度低的问题，使用深度学习模型实现了微滴形态的实时检测。通过对训练图片进行预处理，使用Labelimg工具标记不同形态的微滴灰度图像目标区域，生成相应的数据信息库，为后续的训练和测试提供数据集。利用深度学习目标检测模型训练标记好的数据集，得到最优检测模型。实验结果表明：相比于传统目标检测方法，深度学习检测模型对不同形态的微滴具有很好的适用性；相比于其他深度学习模型，Faster R-CNN模型的精度更高，对正常微滴和不良液滴检测的平均精度均值为84.89%。该研究为后续织物表面导电线路的精确成形提供了参考。     

木棉纤维润湿、吸湿及织物湿传递性能研究

为研究木棉纤维润湿、吸湿及织物湿传递性能,对木棉纤维接触角、表面自由能、吸放湿回潮率及含木棉纤维织物的芯吸高度、水扩散面积等指标进行了测试分析。结果表明,木棉纤维和棉纤维对去离子水的静态接触角都较大,表面润湿性差,两种纤维都属于低能表面材料,木棉纤维极性分量较棉纤维略小,表面疏水性略强。木棉纤维吸、放湿曲线规律与棉纤维相似,前者的回潮率和吸、放湿速率及吸、放湿性均较棉纤维好。木棉含量高时织物芯吸高度大,扩散面积大,并且二者均与木棉纤维含量呈线性相关,含木棉织物较棉织物具有更好的液态水传递性能。     

应用显微技术观察未涂布纸中墨滴渗透图像的研究

摘译 墨滴在纸页结构中的渗吸是一个非常复杂的过程.纸页中的孔隙以纳米级尺寸存在于纤维(纤维之间或几微米的大孔径)及其细胞壁中.墨滴的渗吸过程包括纤维间孔隙的毛细管作用、在纤维内部和细胞壁微孔中的渗透,以及沿纤维的表面扩散.喷墨墨滴大小只达到皮升级,因此纤维的芯吸效应和墨水在纤维表面的扩散起主要作用.     

防静电织物相关服用性能的测试分析

研究嵌织导电丝类防静电织物的服用舒适性和外观性能.测试了4种防静电织物的表面电荷密度、透湿量、芯吸高度、透气率、折皱回复角、抗起毛起球性和悬垂系数,并运用织物结构理论分析了导电丝对嵌织导电丝类防静电织物相关服用性能的影响.研究表明:导电丝含量的增加大大降低了织物的透湿性;导电丝的分布状况对织物的芯吸能力有明显影响;但导电丝的配置有利于增强织物的折皱回复性能.通过对主体原料的合理选择及织物结构的合理设计,在不增加导电丝含量的前提下可以使织物既具有优良的防静电性能又能获得较好的服用性能.     

成纱结构对短纤纱及其织物导湿性能的影响

探讨不同成纱结构对短纤纱及其织物导湿性能的影响。以涤纶为原料,分别纺制28 tex的环锭纱、转杯纱和涡流纱。测试了三种纱的成纱结构及基本性能。采用毛细芯吸法和水滴扩散面积对比方法,分别对三种纱及其织物的导湿性能进行表征。结果表明:织物芯吸高度与水滴扩散面积趋势一致,而纱线芯吸高度与相应织物芯吸高度和水滴扩散面积测试结果的趋势并不相同。认为:虽然涡流纱的芯吸高度较小,但其表面较少的毛羽对于提升织物导湿性有显著影响。     

棉织物结构对芯吸效应的影响

首先分析了织物紧度、孔隙率与透气性的相互关系。采用毛细效应测定仪测试了棉织物的导湿速率，并建立了芯吸速率曲线回归方程，同时对织物芯吸机理进行了理论分析。研究表明织物经向(纬向)的芯吸速率不仅与经向(纬向)紧度有关，而且与纬向(经向)紧度有关。紧度、孔隙率与芯吸速率呈负相关关系，而且孔隙率对芯吸速率的影响较大。在设计导湿、快干织物时，不仅要考虑纤维与液体的表面性能，而且还应特别注意织物结构对芯吸效应的影响。     

关于织物芯吸速率测试的研究

研究了织物的芯吸过程,探讨了测试芯吸速率的必要性,并综合芯吸速率与表征芯吸能力的芯吸效应指标进行对比分析,认为芯吸过程分为快速芯吸和趋于平衡两个阶段,全面评估织物的芯吸能力要从芯吸速率和芯吸效应两个方面进行研究。     

汗湿条件下织物动态水传递的测试与分析

为了分析织物动态水传递性能,自行搭建一种具有芯吸导水功能的显性出汗模拟装置,拍照记录不同时刻织物的润湿图像,利用电子天平在线测量系统实时记录织物在吸水或蒸发过程中重量值的动态变化。利用该装置对6种面料分别进行了单层织物平面内水传递性能和2层织物层间水传递性能的动态测试。结果显示:润湿图像面积、水分在织物平面内的扩散速度、织物的吸水速度可以反映织物动态吸水与扩散性能,织物表面的水分蒸发速度可以评价织物的快干性能;织物层间水传递性能可利用模拟皮肤的水分转移率进行评价。     

Effect of cyclic stress on the transverse wicking behaviour of cotton/lycra knitted fabrics

It is extremely important to evaluate transverse wicking behaviour of elastic knitted fabric while the fabric simulated in different body motions. In this paper, the effects of short interval dynamic extension and recovery on fabric transverse wicking behaviour were evaluated as the samples were subjected to different rate of extension (speed), different percentage of cyclic extension and different liquid flow rate. For this application, a new cyclic stress instrument was designed and developed to apply repeated dynamic extension and recovery on the fabric. The developed instrument is operated through embedded micro controller programme. The effect of speed, percentage of cyclic extension and flow rate with respect to the dynamic transverse wicking behaviour of elastic knitted fabric has been studied using Box–Behnken experiment model. The experiment model identifies the principal experimental variables such as flow rate, percentage of cyclic extension which has the greatest effect on the transverse wicking behaviour of elastic knitted fabric.     

三叶形涤纶织物的吸湿性能

为了研究分析异形涤纶织物的吸湿性能,本文选取三叶形涤纶织物和普通涤纶织物,采用自制的实验装置,模拟不同温度、湿度条件,测定了三叶形涤纶织物和普通涤纶织物的吸湿特性和芯吸效应。分析了环境温度、湿度对织物吸湿性能的影响;探讨了织物的经纬向芯吸高度及芯吸速率。研究结果表明：织物的含水率随温度升高而减小,随湿度的增大而增大;三叶形涤纶织物的吸湿速率和平衡含水率都比普通涤纶织物大,特别是低温高湿情况下优势更明显;三叶形涤纶织物的液态水传递性能优于普通涤纶织物,芯吸速率比普通涤纶织物高,经向织物芯吸能力优于纬向织物芯吸能力。     

微量墨滴在蚕丝机织物上的扩散行为

为研究喷墨印花时墨滴在蚕丝机织物上的扩散过程,以微量活性染料墨滴为研究对象,探讨蚕丝织物组织结构、墨滴体积对墨滴在织物上扩散形态的影响,分析织物预处理剂对墨滴扩散形态及扩散面积的影响。结果表明：微量活性染料墨滴在蚕丝机织物上的扩散与织物紧度有关,墨滴扩散形态在较大紧度织物上呈“十”字型;在过小紧度织物上呈椭圆形;墨滴扩散中央长度随墨滴体积增大近似呈线性增长,墨滴扩散外围长度随墨滴体积的增大先快速增长,后基本保持不变;过量尿素使墨滴的扩散区域增大,适量尿素有利于缩小墨滴的扩散区域;海藻酸钠和阳离子改性剂YS 均可降低墨滴的扩散程度,且海藻酸钠可改变墨滴的扩散形态,使墨滴由“十”字型转变为椭圆形。     

壳聚糖整理液对纤维素织物性能的影响

利用壳聚糖溶液、渗透剂、催化剂及柔软剂对纯棉织物、竹原纤维织物、苎麻织物和大麻织物进行后整理,测试了壳聚糖整理液处理前后4种织物的白度、力学性能、折皱性能和吸湿性能变化,并进行了对比分析。     

疏水体系中阳离子改性对棉/聚酰胺织物表面墨滴铺展的影响

为提升墨滴在棉/聚酰胺织物表面的同色性、颜色性能及固色率,采用表面活性剂月桂酸二乙醇酰胺(LDEA)构建疏水体系对棉/聚酰胺织物进行阳离子改性。探究了改性体系中阳离子改性剂3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHPTAC)及LDEA质量分数对织物改性效果的影响,对不同工艺下改性织物表面的墨滴铺展面积、颜色性能及固色率进行测试,分析了改性前后织物的表面形貌、化学结构及电荷变化。结果表明:阳离子改性使墨滴在织物表面的铺展面积减小30%;相比水性体系,疏水体系中改性后织物表面墨滴的同色性及颜色性能均明显改善,其表观色深值提升2.7,棉与聚酰胺纤维的表观色深差值减小41%,且消除了墨滴表面的白点现象;改性剂已成功接枝在棉及聚酰胺纤维的表面,且疏水体系中改性剂在2种纤维中分布更为均匀。