浙江理工大學“紡織之光”應用基礎研究項目通過結題評審

馬磊

3月17日，浙江理工大學承擔的兩個“紡織之光”應用基礎研究項目“基于貝葉斯網絡的智能無循環提花織造方法研究”和“環境催化纖維降解染料的基礎研究”在杭州通過了由中國紡織工業聯合會組織的專家驗收。中國紡織工業聯合會科技發展部副主任張慧琴、紡織之光科技教育基金會秘書長張翠竹以及項目驗收專家等出席了會議。

“基于貝葉斯網絡的智能無循環提花織造方法研究”項目根據設計師的要求按照層次進行了貝葉斯網絡的建模、學習與推理，構造了單個花回的圖案設計與多個圖案的銜接布局的兩個貝葉斯網絡。單圖案設計首先根據設計師的先驗知識，將圖案分解的各單元作為素材，根據語義信息對其進行分類；然后確定表示素材屬性的隨機變量并按照屬性的相互關系構造網絡結構；接著從原素材中學習網絡參數并修正網絡結構；最后利用優化后的貝葉斯網絡實現自動推理，設計出不同的單圖案。多圖案布局首先根據設計師經驗，確定多圖案布局的規則并構造初始貝葉斯網絡；然后在試驗過程中，在設計師的監督指導下學習、修正貝葉斯網絡的結構與參數，直至趨于穩定；最后利用該貝葉斯網絡對花型進行推理布局，實現了有限個花型圖案的智能化排列組合變化。

在此基礎上，項目提出了自適應任務數據文件生成方法，將分解的素材作為各自獨立的花型進行組織表達、相互銜接以及織造工藝處理，形成電子意匠文件，實現了無循環提花織物織造工藝的控制。同時基于VC++語言編程，根據貝葉斯網絡學習與推理的結果，把提花圖案信息以特定的組合方式傳送至電子提花機，實現了單臺控制器與多臺提花機之間的匹配，從而解決了智能無循環提花面料上機織造的關鍵技術問題。

該項目最終形成并申請注冊了智能織造意匠文件自動生成軟件系統 1 個；發表EI收錄論文 1 篇，中文核心期刊 3篇；并形成多圖案智能提花織造的新型面料50 m，產品質量達到國家標準。

驗收專家組認為，該研究成果為多圖案的智能無循環提花織造產品研發探明了路徑，為面料的數字化設計創新提供借鑒，為提升紡織企業的技術與產品創新能力，提高產品附加值提供有效的方法與手段，對提升我國提花面料設計與織造智能化水平具有重要意義。

“環境催化纖維降解染料的基礎研究”項目設計合成了 3 類金屬酞菁催化劑，采用化學接枝、紡絲添加和表面負載等方法制備了纖維素纖維基環境催化纖維、活性碳纖維基環境催化纖維和碳纖維基環境催化纖維等 3 類新型環境催化纖維，利用環境催化纖維在氧化劑、可見光和電場驅動下催化降解染料廢水，在技術上解決了以下 4 個重要問題：

（1）利用纖維素纖維、活性碳纖維和碳纖維作為載體，以新的鍵合方式與金屬酞菁催化劑結合，提高了環境催化纖維的穩定性，可長時間循環使用；（2）在環境催化纖維中引入新的助催化基團，大大提高的環境催化纖維的催化活性；（3）制得的環境催化纖維環境適應能力大大改善，能在大量表面活性劑和助劑存在下，快速降解多種結構類型的染料；（4）拓寬了催化反應的pH值適用范圍，將前期研究中pH值為酸性的反應條件拓寬至中性和堿性，可用于降解活性染料的染色廢水。

上述問題的解決，有效提升了環境催化纖維在實際印染廢水處理中的應用潛力，對后繼研究中進一步提高環境催化纖維的催化能力和催化反應器的設計打下基礎，有利于早日設計出可應用于實際印染廢水處理的裝置，在解決工程技術難題后，可用于染色廢水的中水回用，也可與生物法聯合進行印染廢水處理。

同時項目實施期間，共發表SCI論文15篇，申請國家發明專利11項；已培養博士 1 人、碩士研究生12名，接受訪問學者 1 人、博士后 1 人。驗收專家組認為，該項目研究成果為復雜體系中運用高級氧化法提供了新思路，對催化功能性纖維材料的發展及應用具有重要意義。