Textile Fibers, Dyes, Finishes and Processes pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Needles, Howard L.

出品人:

页数:248

译者:

出版时间:1987-1

价格:$ 153.68

装帧:

isbn号码:9780815510765

丛书系列:

图书标签:

Textile fibers
Dyes
Finishes
Textile processing
Fiber science
Color chemistry
Textile chemistry
Textile technology
Fabric finishing
Textile materials

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具体描述

纺织工业的创新前沿：新材料、可持续性与智能制造的深度探索本卷深入剖析当代纺织工业在材料科学、可持续发展战略以及尖端制造技术领域的前沿动态与实践应用。全书围绕超越传统纤维和染料的界限，聚焦于功能性新材料的开发、生态友好型加工工艺的集成，以及数字化驱动的生产效率提升三大核心支柱展开论述。第一部分：革命性的功能性纺织材料本部分摒弃了对传统棉、麻、丝、毛等天然纤维的常规介绍，转而关注下一代纺织品的基石——高性能与智能复合材料。章节一：生物基与可降解聚合物的突破本章系统梳理了从可再生资源（如淀粉、纤维素衍生物、藻类提取物）中提取和合成新型聚合物的最新进展。重点讨论了聚乳酸（PLA）的改性技术，特别是通过共聚作用和纳米填料增强其热稳定性与机械强度的方法。此外，深入探讨了聚羟基脂肪酸酯（PHAs）在纺织品领域的潜力，分析其在不同环境条件下的生物降解速率控制机制。对于生物合成纤维，如利用微生物发酵生产蜘蛛丝蛋白（Spidroin）的工程学挑战与商业化路径进行了详尽的案例研究。章节二：嵌入式电子与智能传感纤维本章着眼于“可穿戴技术”向“环境响应性纺织品”的演进。探讨了导电聚合物（如PEDOT:PSS）在纤维表层或内部的精确沉积技术，以实现纺织品的柔性电路功能。重点介绍了基于摩擦电效应（TENGs）和压阻效应的自发电与传感纤维的结构设计，这些纤维能够实时监测生物信号（心率、呼吸）或环境参数（温度、湿度、压力）。讨论了数据传输协议在纺织品中的集成方法，以及如何确保这些电子元件在多次洗涤和拉伸后的长期稳定性。章节三：极端环境防护与结构增强材料本部分关注航空航天、军事防护及高性能运动装备对极端性能材料的需求。详细解析了超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维的结构优化，包括其在液态拉伸过程中分子链取向度的精确控制，以达到最高的比强度。对于热障材料，本章考察了陶瓷基复合纤维（如碳化硅纤维）的制备工艺及其在高温隔热织物中的应用。此外，还探讨了自修复聚合物纤维的化学机制，即材料在微裂纹产生后，通过预埋的修复剂或热激活的交联反应实现损伤的自主恢复。第二部分：面向循环经济的绿色制造范式本部分完全聚焦于如何彻底革新传统依赖大量水资源和有毒化学品的染色与整理过程，推行符合循环经济原则的纺织品生命周期管理。章节四：无水与低水资源消耗的着色技术本书避开了传统的偶氮染料化学，转而深入研究替代性着色方法。详尽分析了超临界二氧化碳（scCO2）染色技术的工业应用瓶颈与突破，特别是对聚酯和聚酰胺纤维的渗透动力学模型。此外，对等离子体诱导的固态着色技术进行了深入探讨，即利用低温等离子体激活纤维表面，使无机颜料或新型高分子着色剂能够以极低能耗直接键合到纤维表面，从而避免了水基分散与固色过程。章节五：环境友好的后整理与功能化本章集中讨论取代PFAS（全氟和多氟烷基物质）等持久性有机污染物的整理剂。详细介绍了基于硅氧烷、植物甾醇或壳聚糖衍生物的疏水/疏油整理技术，并通过分子动力学模拟预测这些新型整理剂在纤维表面的铺展与结晶行为。对于阻燃整理，本章聚焦于反应型阻燃剂的开发，即通过共聚反应将磷系或氮系阻燃结构永久性嵌入聚合物主链，而非简单的表面浸渍，以确保洗涤耐久性。章节六：纺织废弃物的化学回收与升级再造（Upcycling）本部分完全聚焦于实现真正意义上的闭环生产。系统对比了聚酯的解聚回收（如化学解醇解、甘醇解）与聚酰胺的水解回收工艺的能耗与产物纯度。更进一步，本章探讨了纤维素的溶解与再生技术，特别是离子液体法和NMMO（N-甲基吗啉-N-氧化物）法在从混合废弃物中分离和提取高品质纤维素的能力。对于难以回收的混纺织物，本章介绍了酶促分离技术，即利用特异性酶选择性降解其中一种纤维组分。第三部分：数字化转型与制造的集成化本部分关注如何通过工业4.0技术，实现对复杂纺织流程的精确控制和优化，而非传统的经验驱动模式。章节七：虚拟原型设计与仿真优化本章探讨了数字孪生（Digital Twin）在纺织品生产线上的应用。描述了如何利用有限元分析（FEA）模拟纤维在纺纱、编织和后整理过程中的应力分布，从而预测结构缺陷和性能衰减，避免昂贵的物理试错。重点介绍了三维虚拟试衣与面料流变学模型的集成，用于预测织物在人体动态环境下的悬垂性、透气性与热舒适性。章节八：增材制造（3D打印）在纺织品结构中的应用本章讨论了纺织品从二维平面制造向三维结构化制造的跨越。重点研究了直接纤维打印（Direct Fiber Printing, DFP）技术，该技术允许在底层基底上直接沉积连续纤维，以创建具有精确强度方向和复杂几何形状的非编织结构。探讨了可溶解的“牺牲性”支撑材料在打印复杂三维纺织结构中的角色，以及如何设计具有内嵌式气道或流体通道的智能织物。章节九：人工智能驱动的质量控制与预测性维护本章聚焦于利用深度学习算法监控高精度生产环节。阐述了如何部署高分辨率机器视觉系统，实时识别细微的纱线断裂、疵点或染斑，并将识别结果反馈给自动化设备进行即时修正。此外，分析了传感器数据（温度、振动、电流消耗）如何输入到机器学习模型中，以实现对关键设备（如高速喷气织机、高速络筒机）的故障预测性维护，从而最大限度地减少非计划停机时间。结语：跨界融合与未来展望全书总结了纺织工业正从传统制造业向高科技材料科学与信息技术的深度交叉领域转型，强调了对多学科人才培养的需求，以及在法规日益严格的背景下，技术创新是实现经济效益与环境责任统一的唯一途径。本书旨在为致力于开发下一代纺织解决方案的工程师、研究人员和行业决策者提供一个全面、深入且高度前瞻性的技术路线图。