关于纺织品论文的参考文献

我国纺织发展历史回顾与未来展望 王凯东(张家口教育学院宣化分院,宣化 075100)[摘 要] 本文以技术革新和发展作为线索对我国纺织技术发展历程进行了研究,从纺织起源到现代纺织,归纳出促进我国纺织技术发展规律,对中国纺织技术的未来发展进行了预测,并提出了进一步发展我国棉纺织技术的具体建议。[关键词] 织造;纺织技术;发展规律 早在公元前5000 年,世界文明发源地就有了纺织品生产,例如非洲尼罗河流域的亚麻纺织、我国黄河、长江流域的葛纺织和丝绸纺织等,公元前500 年我国就有了手摇纺车和脚踏织机。传统和现代纺织技术之间还是有规律可循的,这些规律会对今后我国棉纺织技术的发展具有一定的指导意义。1 我国纺织的起源1. 1 我国原始手工织造起源我国原始手工织造技术从制作渔猎用编结品网罟和铺垫用编织品筐席演变起来。据我国史书记载,在伏羲氏时就已“作结绳而为网罟,以佃以渔”。1973 年浙江河姆渡发现的约距今0. 7 万年的河姆渡人遗址中的一块芦席残片,尽管已经腐烂,但仍可见其席纹规整、均匀、结构紧密,可以看出当时娴熟的编织技巧。原始编织的方法,大概有平铺式和吊挂式两种。平铺式是把两根以上处于平行状态的纱线,按“ ×”或“ + ”的方向,平铺在地上,一端固定在一根横木上,扯动相邻或间隔一定根数的纱线,反复编织;或者利用骨针和骨梭,在经线中一根根地穿织。编完一条,用骨匕沿着编织者的方向,把编入的纱线打紧,(如图1) 。吊挂式是把准备织作的纱线,垂吊在横杆或圆形物体上,纱线下端一律系上石制或陶制的重锤,使经向纱线张紧。织作时,甩动相邻或有固定间隔的重锤,使纱线相互纠缠,形成绞结,逐根编织, (如图2) 。图1 平铺式编织图2 吊挂式编织1. 2 我国原始手工织造技术从编织技术和工具的演变来看,编织的经向纱线,成为织机上的经纱,骨针和骨针上穿引的纱线,成为织机上的梭子和纬纱,骨匕2《天津纺织科技》 2007 年 第2 期综 述成为织机的打纬刀。《苍颜篇》:“编,织也”。《说文·多部》:“辫,交织也”。说明织造技术的来源是从编织开始的。我国原始织机的结构有多种,常见的有原始腰机、综版式织机、竖机等,前两种经面是水平的,后一种是垂直的,其结构都相当简单。从河姆渡遗址出土的工具与草鞋山、钱山漾出土的织品和编织技术的发展来看,在新石器时代早期,我国已有了综版式织机和原始腰机。原始腰机织造,是我国新石器时代纺织技术上的重要成就之一。原始腰机虽简单,它却展示了构成织物的一些基本原理。原始腰机技术最重要的成就是使用了综杆、分经棍和打纬刀,使原始腰机具有机械的功能。综杆使需要吊起的经纱能同时起落,纬纱一次引入,打纬刀把纬纱打紧,织造出紧密均匀的产品。可以说在原始织造技术出现之后,人类才真正进入穿着纺织品的时代。图3 原始腰机织造2 我国织造技术的发展历程2. 1 我国手工机器棉纺织技术发展的停滞我国在1840 年前后,手工纺织技术已经达到很高的水平,但没有普及动力化。在织造方面,我国已有了用于织造高档精美产品的大花本束综提花机、绞综纱罗织机等机型。我国虽已普及脚踏开口和手投梭穿幅木织机来织造大宗织物,但没有发明“飞梭”机构,所以也难以动力化。19 世纪下半叶,我国农村仍然普遍使用的是手摇单锭棉纺车和30cm幅宽的脚踏手投梭织机。每人每天只能织布9m 左右,劳动生产率无法与动力机器纺织相比。鸦片战争后,中国被迫开放“五口通商”,西方商品,首先是纺织品,像洪水一般大量涌入中国。1842 年输入商品总值白银2500 万两,其中鸦片占55 % ,棉花占20 %,棉织品占8. 4 % ,居第三位。到1885 年,在进口总值8820 万两中,棉织品占35. 7 % ,升至首位,此后长期居高不下。廉价洋纱、洋布的大量倾销,使各通商口岸附近的手工纺织业遭到冲击。在这种形势下,我国手工及其纺织业几乎趋于破灭的边缘。2. 2 世界纺织技术对我国棉纺技术的影响英国1738 年发明了“飞梭”装置,使织布投梭频率比手投梭快一倍,而且布幅可以加宽。18 世纪下半叶,产业革命首先在西欧的纺织工业开始,18 世纪末纺织厂开始使用蒸汽机驱动纺织机器。从1785 年动力织机出现后,1895 年制成了自动换纡装置,形成自动换纡织机。1926 年制成了自动换梭装置,形成自动换梭织机,从而使织机进一步走向自动化,但是引纬还是利用梭子。20 世纪上半叶,相继出现了不带纡管的片梭织机和用细长杆插入纬纱间的剑杆织机,用喷水、喷气方法入纬的喷射机等。纺织生产历史的第二次飞跃实现纺织机器动力化,在欧洲开始并逐步影响到东亚。2. 3 我国动力机器纺织技术的萌芽在《马关条约》之前,洋人没有在中国建厂的特权,他们的企图受到中国政府的制止。不过洋人办厂企图,给中国开明人士以启发,认识到利用动力机器办纺织厂是非常有利可图的。中国人自办动力机器纺织厂始于1872 年,归侨陈启沉在家乡广东南海创办缫丝厂,采用动力缫丝机,这是中国动力机器纺织的萌芽。1889 年上海机器织布局创建,有纱锭35000 枚,布机530 台,是我国设立机织3《天津纺织科技》 2007 年 第2 期综 述棉纺织厂的开始。19 世纪80 年代,我国开始采用引进欧洲设备、聘用欧洲技术人员建设的第一批纺织厂,先后在兰州、上海和武汉开工,从此,在纺织生产中开始利用动力机器和工厂体制。19 世纪末,英国、日本在中国开设工厂越来越多,同时把纺织技术和管理经验逐步传入在华工厂。2. 4 我国手工棉纺织机器的革新和改良西方动力纺织机器引进之后,激发了我国对手工纺织机器的革新和改良。近代手工棉织造机器的改良,经历了从手投梭机到拉梭机与改良拉梭机,再到铁轮机的过程。手投梭机在织造过程中不能做到开口、投梭、打纬、移综、放经、卷布6 项动作的连续化,生产效率不高,每人每日出布9m 左右,尤其是手投梭力量小限制了布幅的宽度,一般只能织1 尺左右宽的窄布。拉梭机又称扯梭机,加装滑车、梭盒、拉绳等件,从而将投梭动作由双手投接改为右手专管拉绳击梭,左手专管扳筘打纬。因投力较大,既加快了织造速度,又能使布幅增加2 尺左右。除机架、踏板采用木构件,发动依靠人力脚踏外,其它结构原理与动力织机完全一样,单机效率也与动力织机相差无几,可以说是人力织机的最高形式。2. 5 我国动力机器纺织技术的发展新中国成立后,纺织工业经过3 年恢复期,1953 年,进入有计划的发展阶段,纺织生产力迅速提高(如表1) 。表1 织机改造进程( %)项目1955 年1965 年1982 年自动织机13. 1 54. 5 84. 8普通织机16. 9 24. 5 12. 7铁木织机4. 5 11. 5 2. 1人力织机65. 5 9. 5 0. 4合计100 100 100 1978 年以后,我国再一次大量引进国外纺织机器和技术,设计制造第三代国产定型成套设备。在结合本国经验和消化吸收引进技术的基础上,设计制造了在高产、优质、大卷装、自动化及机电一体化方面更成熟的成套设备。在纺织机械方面,我国自主开发、生产具有世界水平的新型纺织设备,有些设备已形成批量生产能力。喷水织机的年生产能力300 台以上;剑杆织机的年生产能力已达1 万台以上; 喷气织机的年生产能力为100台;代表新型生产技术的设备如自动络筒机、片梭织机、清梳联合机等已具备批量供应市场的能力。3 我国棉纺织技术发展历程的总结3. 1 我国棉纺织技术发展的规律纺织生产历史上实现了两次飞跃,第一次飞跃大约在公元前500 年～公元前300 年在我国完成,其标志是手工纺织机器的形成。从原始的单纯手工捻纱、手工编织到使用纺车、骨针等一些工具,再到包含原动机构、传动机构在内的完整机器的形成。纺织生产的第二次飞跃在18 世纪末在英国实现,其标志是动力纺织机器的形成。目前,随着电子计算机和机电一体化技术的发展,产生出现新型纺织技术。纺织生产历史上的第三次飞跃即将开始。各种尖端科技将不断应用到纺织生产上来,未来的纺织生产将以高度的自动化、智能化、集约化、信息化和连续化为特征,劳动集约型转变为技术集约型。3. 2 我国纺织技术发展趋势现代纺织技术向设备高速化、自动化、工序连续化方向发展,传统技术与新技术之间的差距越来越大。国产纺机在消化吸收国外先进技术之外,还缺乏自主创新,设备更新换代周期过长。而进口设备,可弥补我国纺织尖端技术设备的空白,满足纺织企业生产高品质产品需要。目前,国家对进口纺织设备还是采取控制总量原则,继续执行“不增加一个新纺锭”,不论是落后的,还是先进的。这种限制已不符合当前棉纺行业(下转第7 页)4《天津纺织科技》 2007 年 第2 期综 述引进外资的同时,着眼于长远利益,对外商投资建设项目进行严格审批,严禁外商在我国投资兴建污染大、难治理的农药、化工、印染、造纸、电镀等企业。对于现有外资企业的污染问题要限期治理,须达到我国现有的环境标准。(4) 加强生态研发,提高纺织品科技含量加强技术创新,开发和生产优质的绿色产品,是冲破国际绿色贸易壁垒的必然要求。尽快建立国外技术性壁垒的预警机制,加强对国外环保认证标准的研究,收集国外的绿色壁垒措施,建立绿色壁垒信息中心和数据库。紧紧跟踪研究发达国家的法律法规、标准、标志等,参照国际先进标准,并结合我国国情,研究制定具有中国特色的技术法规、标准。遵循“绿色思路”,依靠科技进步,开发一些环保型、功能型纺织新纤维。通过科技成果的转化,推动我国产品结构的调整和创新,提升纺织品科技水平。(5) 调整产业和产品结构,推动企业清洁生产随着环境或绿色产品的损益外部性的内部化,出口产业和产品的比较成本优势将会发生相应的变化,一些污染严重、环保技术落后,从而环境成本高昂的产业,如小五金、小化工等,其比较成本优势将弱化以至消失。而一些少污染以至无污染的高新技术产业、劳动密集型产业和绿色环保产业的比较成本优势将得到强化。因此,应根据这种比较成本优势的变化来调整产业和产品结构。发展绿色环保产业将是我国未来经济结构调整的重点。参考文献:[ 1 ]王世联,绿色贸易壁垒与我国纺织品出口问题的探析. 世界经济情况,2006 (4)(上接第4 页) 发展和市场需求扩大的实际情况。增加纺纱设备,并不意味着就一定是低水平能力的扩张,国家应尽快对棉纺总量控制办法进行修正。建议不要再把进口国外先进纺纱设备与压缩旧纺锭挂钩,支持优势企业优先发展;对于棉纱生产的落后生产能力则通过市场自行淘汰。同时,制订相应的技术法规和标准,加快旧设备的更新换代,抵制低水平能力的增长。纺织工艺方面,新的纺织原料层出不穷,为我们开发研制技术含量高的新产品提供良好基础。通过混纺、混捻、交织等纺织工艺手段,巧妙组合、高新产品的开发前景是无限的。总之,我国纺织在装备水平、工艺技术、产品技术含量三个方面全面提升,加强产学研联合,不断探索、不断创新,开发研制自己的高科技产品,并主动推向市场、占领市场,必将在激烈的市场竞争中取得胜利。4 结束语现代新型纺织技术虽与传统纺织技术差别很大,但传统纺织技术中经验的积累以及问题的出现为现代棉纺织技术发展提供了借鉴;各时期国家政策对纺织技术的发展有较大的影响,因此,应根据技术发展需要及时进行调整;传统和现代纺织技术之间还是有规律可循的,这些规律会对今后我国纺织技术的发展具有一定的指导意义。参考文献:[ 1 ]周启澄、屠恒贤等编著,纺织科技史导论,上海:东华大学出版,2003 年[ 2 ]梅自强,国内外现代棉纺织技术发展展望,棉纺织技术,2003 年1 月[ 3 ]葛明桥、吕仕元等编著,纺织科技前沿,中国纺织出版社,2004 年1 月

纺织材料生态化及其发展趋势摘要:从采用绿色原料、利用生物技术和开发可降解纤维3方面,综述了纺织材料生态化的发展现状,指出循环材料开发和使用是纺织生态材料发展的趋势。关键词:纺织材料;绿色;生态化;趋势目前在全球可持续发展战略影响下,许多国家都在致力于研究既不影响生态环境,又能利用生态资源的新型纤维。并提出纺织用材料必须经过毒理学测试,具有相应标志,符合环保、生态、人体健康要求。纺织材料生态化已成为全世界关注的发展方向。采用绿色原料开发生态纤维,利用生物技术发展可降解纤维,选择节约资源、可回收利用纤维原料已成为目前纺织生态材料发展的趋势[1~2]。1采用绿色原料开发生态纤维利用绿色原料开发生态纤维已成为获得生态型纺织材料的主要途径和研究、开发热点。从食用的香蕉、小麦、大豆、玉米、牛奶、虾、蟹等到木材、昆虫、蜘蛛都成为了生态纤维材料的来源。现今的绿色原料包括原生态自然物质,以自然物质为基础的提炼物及原有纤维的再加工产物3种[3]。1·1利用原生态自然物开发生态纤维自然界中原生态的物质即常规的天然纤维,以其自然本色和环保特性赢得人们喜爱。但天然纤维并非完全无毒,如天然纤维在生长过程中所施用的化肥及杀虫剂等化学药品是有害物质进入的主要途径。目前生态天然纤维主要致力于开发对杀虫剂和除草剂较少依赖的天然纤维和新型绿色纤维,如有机棉、有机麻等。同时许多新型原生态的纤维原料如木棉、菠萝叶纤维、香蕉茎纤维、竹纤维等生态纤维也在积极的开发与应用中。发现更多的天然纤维材料,进一步扩大天然纤维的可利用性,使天然纤维材料的发展日益扩大是当前利用原生态的自然物质开发生态纤维的主要研究方向[4~5]。1·2用自然物的提取物开发再生生态性纤维直接取自天然高分子物质,以自然物质为基础的提取物可形成绿色环保纤维,如Tencel、Modal、大豆蛋白纤维、牛奶、海藻酸钠纤维、甲壳素纤维、竹浆纤维等。这些纤维多属于再生纤维素或蛋白质纤维类,纤维本身主要由纤维素或蛋白质组成,易生物降解,符合环保要求。有关再生生态纤维方面的研究较早也较多,许多纤维的开发和应用也较成熟[6]。如甲壳素纤维,所用甲壳质广泛存在于虾、蟹等水产品和昆虫、蜘蛛等节肢动物的外壳中,也存在于菌类、藻类的细胞壁中。甲壳质纤维是一种可降解的环保型动物纤维素纤维,废弃后可被微生物分解。这种纤维具有生物活性,有良好的吸附性、粘结性、抗菌性和治伤性能。它是自然界唯一带正电荷的动物纤维,对危害人体的大肠菌杆、金色葡萄球菌等具有较强的抑制能力,适合制造特殊的医用功能纤维产品。此外,近年开发的新型蛋白复合蚕蛹蛋白粘胶长丝纤维,利用与粘胶纺丝原液共混,纤维素形成芯部,蛋白质集中于表面,构成分子上的稳定结合,形成具有特定皮芯结构的蛹蛋白粘胶皮芯复合长丝。纤维中蛋白质含量为10%~20%左右,纤维与皮肤的亲合性好,保健功能显著[7~8]。1·3利用原有纤维的再加工开发生态性纺织材料采用自然原料通过高分子化学合成的方法可加工、生产生态纤维材料,如聚乳酸纤维(PLA)、聚羟基乙酸纤维(PGA),及它们的聚合纤维(PLGA)。这些纤维原料资源可再生和重复利用,使用过程安全。纤维开发途径包括微生物合成生态纤维和化学合成高分子生态材料。由微生物合成的聚羟基链烷酸酯、短梗霉多糖、功能蛋白高分子等都可以纺制成纤维。另外,微生物还可直接用于生产可生物降解的纤维。如短梗霉多糖(Pullulan)纤维就是以谷物或马铃薯为原料,由出芽短梗霉产生的一种胞外水溶性多糖(由麦芽三糖1,6键接形成的聚合物)合成,其强度和硬度等物理性质与聚苯乙烯相当。Pullulan纤维具有平滑、透明、光泽好、强度高(与尼纶相当)、无毒、无味、无色、能生物降解的特点,适合作手术缝合线和医用敷料。还可利用多糖液中培养出的细菌(膜醋菌)获得直径大于40 nm的生物纤维丝条,用微菌类霉菌体合成支化营养菌丝或长度达几厘米的由孢子囊柄组成的丝条,分离纯化后丝条能够织成无纺布,用于湿法无纺布的过滤材料[9]。化学合成高分子材料是将天然物质通过化学加工方法合成,如美国杜邦公司2000年10月投产的索罗那(Sorona)纤维就是以玉米为原料的全新多聚体化合物。其纤维制品在舒适、耐磨、弹性、抗皱、防护等性能方面,大大优于现有的化纤制品。制成的人造皮革更柔软,更似真皮,且可回收再利用,为重要的环保产品。还有以玉米、小麦等农作物为原料发酵成乳酸再聚合而成的高分子化合物聚乳酸纤维(PLA)等[10]。2运用生物技术和基因工程开发生态纺织材料将现代生物技术巧妙地用于纺织纤维的开发,不仅能有效地改进现有纺织原料的不足,还可根据需要开发出适合纺织生产的新型纺织纤维,为纺织原料研发开辟新的途径。天然彩色棉纤维是美国科学家利用基因改性技术开发出的一种新型棉花品种,通过将彩色基因移植到白棉DNA中而获得。彩棉产品省去染色、印花等工序,减少了加工污水的排放和能源消耗,实现了从纤维生长到纺织成衣全过程的“零污染”。利用基因改性技术可生产抗虫棉,避免农药对环境及棉本身造成危害。中国农科院等单位将苏芸金杆菌的毒蛋白基因转入棉细胞内,培育出了十多个抗虫棉品种,能产生一种对抗鳞翅目昆虫的毒素,抗棉铃虫能力达80%以上。此外,转基因抗蚜虫棉、转基因抗虫抗病棉也相继培育成功,已在我国实验推广[11]。利用现代生物、基因工程技术还可向棉纤维中引入其他成分,形成天然多成分棉,改善棉纤维的性能。如利用在棉纤维中腔内具有可生物降解的聚酯内芯来生产天然的涤棉混合纤维,或引入动物纤维蛋白,从而形成含动物纤维的天然多成分棉,对改善棉纤维自身的不足,提高棉纤维的性能有很大贡献[12]。五彩丝、彩色羊毛的取得主要靠蚕的基因突变。利用染色体技术把需要的基因组合输入家蚕体内,培育出能吐彩丝的新蚕种。选择合适的彩色基因导入绵羊体内,也可培育出具有天然色彩的彩色羊毛[13]。运用现代生物技术还可扩大纤维的生产。例如,蜘蛛丝因具有超高强力是开发高强织物的理想原料,但如何获得大量的蜘蛛丝来满足纺织生产的需要就成了产品开发过程的难题。为此,加拿大Nexia公司将从蜘蛛丝蛋白中分离出的有关基因转入奶牛和山羊的乳腺细胞中,从其分泌的乳液中获得经过重组的蜘蛛丝蛋白,并从中提取到与蜘蛛丝性能相似的丝蛋白纤维。此外,还可利用微生物发酵技术从蜘蛛丝蛋白中分离出有关基因,人工重组到可以用发酵法大量生产蛋白质的诸如大肠杆菌或酵母菌等微生物体内,在其细胞中产生蜘蛛丝蛋白[14~15]。3可生物降解材料开发可生物降解纤维是指在一定时间和适当的自然条件下能够被微生物(如细菌、真菌、藻类等)或其分泌物在醇或化学分解作用下发生降解的纤维。可生物降解纤维制成的纺织品,通常在微生物作用下,可分解为二氧化碳和水等对环境无害的物质,是理想的石油类纤维材料替代品。降解采用的方法有堆肥降解、土地埋入降解、在活性污泥中降解、海水浸渍降解,以及在聚合物中通过添加组分进行共聚来加速降解等。目前美、欧、日对可生物降解纤维的研究处于领先地位,我国的研究起步较晚[16]。常见的天然纤维及目前研究较多的纤维素纤维、蛋白纤维、甲壳素纤维、淀粉纤维等都具有良好的生物降解。而合成纤维可降解中较大的一类是水溶性聚合物,它是一种亲水性的高分子材料,在水中能溶解或溶胀形成溶液或分散液,其分子链上一般含有一定数量的强亲水基团(如羧基、羟基、氨基、醚基和酞胺基等)。常见的生物降解性合成高分子有聚乙烯醇(PVA)、聚丙二醇(PPG)和聚乙二醇(PEG)等。聚乙烯醇(PVA)是人们最熟悉的水溶性高聚物,它在纤维和纤维改性及制作膜材料等方面都有广泛的应用。Planet Packaging Technologies公司用PEG共混制造生物降解高分子材料。美国Air Product & Chemical公司也开发了一种商品名为Vinex的材料,它是由聚乙烯醇和聚烯烃、丙烯酸酯接枝聚合而成,材料具有可降解性[17-18]。另一类是利用自然界中存在的天然物质经化学加工形成的合成纤维,如聚乳酸纤维(PLA),虽为合成纤维,但其原料来源于地球上不断再生而取之不竭的农作物,其废弃物埋入土中后,在土壤和水中微生物作用下大约经过1~2年时间,纤维可被完全分解为CO2和H2O从而发生降解[19]。虽然可降解纤维材料的开发已取得一定进展,但研究进行得还很不够,也没有取得较大的突破。随着人们生活水平的不断提高,对可生物降解功能纤维需求的增长,可以预见在新技术的应用和新材料的涌现下,可生物降解纤维将会被更广泛地应用[20~21]。4生态材料的发展趋势循环材料最基本的特点就是在主产业链上向前、向后延伸,实现闭合循环发展,使所用的原料和能源在不断的循环中得到合理利用,节约生态资源。现代纺织要求材料可循环、再生,产业发展可持续,因此,循环材料的开发和利用应是未来生态材料发展的趋势。最近日本提出了“完全循环型”新概念,要求彻底实现纤维从原料使用到最终制品回收全过程完全循环。吉玛公司、杜邦公司对聚酯等装置也提出了“全循环”概念[22]。天然纤维材料是地球上巨大的再生性生物高分子资源,作为“从自然产生又回到自然”的资源循环型材料,具有不可替代的发展优势。人造纤维材料作为传统的纺织材料,其原料多为天然可再生的非石油资源(木、棉、亚麻、竹、麦杆等),符合可持续发展的需求。合成纤维多为石油化合物,而石油属原生资源,且常规合成纤维具有不可再生、不可降解性。目前合成纤维如何进行回收再生是生态材料研究的重点,也是治理环境污染,节约资源和能源,促进合成材料循环使用的一种最积极的废弃物处理方法。已开发了有回收聚合物、纤维的原料再循环和回收单体的化学再循环系统[23~25]。回归自然、适应环境是纺织材料总的发展趋势。生态化纺织材料的发展为保护生存环境,实现纺织工业可持续发展提供了保障,符合21世纪绿色环保型时代的要求。随着社会的文明和进步,可认为未来的纺织工业将是绿色生态工业。参考文献:[1]吴湘济,沈晶.纺织工业绿色纺织品的设计与开发[J].上海工程技术大学学报,2002,(12):298-317.[2]黄猛.我国绿色纺织品的现状及发展趋势[J].棉纺织技术,2000,(2):31-33.[3]甘应近,白越,等.绿色纺织品的现状与展望[J].纺织学报,2003,(6):93-95.[4]Peter F Greenwood, green are cotton and linen?[J].textiles,1999,(3).[5]付群锋.浅谈新世纪纺织面料的发展趋势[J].印染,2000,(7):49-50.[6]A P Aneja,等.21世纪的纤维[J].国外纺织技术,2000,(1):1-3.[7]李晓燕.生态纺织纤维的性能与应用[J].棉纺织技术,2002,(11):