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1、纺织新材料编织灿烂新生活1纺织新材料编织灿烂新生活杨 颂 列（ 上 海 科 学 技 术 情 报 研 究 所 200031）摘 要 ： 人 们 穿 衣 不 仅 为 了 御 寒 保 暖 ， 而 且 为 了 美 观 。 在现 代 社 会 中 ， 纺 织 材 料 以 各 种 优 异 的 性 能 、 千 姿 百 态 的 设计 、 五 光 十 色 的 斑 斓 色 彩 ， 编 织 着 人 们 灿 烂 的 新 生 活 。 人类 自 呱 呱 落 地 起 ， 就 与 纺 织 材 料 结 成 了 不 解 之 缘 。 但 当 您循 着 现 代 生 活 的 节 奏 ， 不 知 疲 倦 地 追 逐 着 一 波 又 一 波
2、 不 断出 现 的 各 种 时 尚 服 装 的 新 潮 流 时 ， 您 知 道 若 干 年 后 人 们 将穿 什 么 ？ 您 想 了 解 它 今 后 的 发 展 趋 势 吗 ？ 本 文 将 从 人 类 最初 的 纺 织 材 料 出 发 ， 带 您 探 索 身 怀 绝 技 、 神 通 广 大 的 高 科技 纤 维 家 族 的 奥 秘 ， 浏 览 几 乎 可 以 包 揽 人 们 保 暖 、 舒 适 、防 病 、 环 保 等 需 求 、 各 具 特 色 的 新 颖 衣 着 用 品 ， 参 观 其 自古 至 今 的 演 变 历 程 和 目 前 国 内 外 的 发 展 概 貌 ， 并 介 绍 其 今后
3、的 发 展 方 向 。提起日常生活，人们常用“衣、食、住、行”四个字加以概括，其中“衣”字当头，足见衣着对于人类生活的重要意义。而在反映生活穷困时也往往用“衣不蔽体，食不果腹”加以描述，说明人们历来把自己的“衣着”视同如“食物”一样重要的最基本生活条件。实际上，人们生活须臾不可离开的“衣着”就是由各种纺织材料制成的。纺织材料，指各种天然纤维、人造纤维或两者混合组成的合成纤维及其下游产品，包括各种线类、绳类、带类，各类机织物、针织物及无纺织布，基本涵盖了整个纺织工业的产品。衣着用纺织材料，在现代社会中，以各种优异的性能、千姿纺织新材料编织灿烂新生活2百态的设计、五光十色的斑斓色彩制成人们的服装，
4、不仅具有遮体、护体、保健、御寒、防暑等功能，而且还起着装饰、美化、标志等作用。即通过材料质地、色彩、裁制、造型和装缀等变化，在满足基本功能要求的基础上，充分显示人的体态和仪容的美感，或表现人的社会地位、职业和个性,并在一定程度上，成为国家、民族和时代的政治、经济、科学、文化、教育水平以及社会风尚、风貌等重要的标志，还在某种程度上体现了社会生产力的发展水平。实际上，整个纺织材料工业，连同与其相关的工艺、设备生产所形成的相关产业，曾是英、法、意、美、德、日等主要发达国家工业化的先导产业和支柱产业，对这些国家工业发展功不可没。今天，对许多国家而言，仍然是经济发展的支柱产业，在国民经济的发展中起着重要
5、的作用。 1、纺织材料的发展历史人类纺织品生产源远流长，历史悠久。1.1 最早的天然服装据中国五经要义、艺用服饰资料、说文解字等史料和出土文物表明，在中国一直可追溯到距今一千万年前的远古时代，那时，中国人的祖先古猿人就懂得采用天然的树叶兽皮御寒、蔽体遮身，这是历史上最早的衣着用品。1.2 最初的缝纫到了公元几十万年前的原始氏族公社时期，人类的祖先学会了使用骨针对天然纺织材料进行简单的缝纫操作，使其初具服装轮廓，从考古发掘的距今有十多万年的北京周口店猿人洞穴中就发现了较精细的骨针，证明那时已有了人类最初的缝纫。纺织新材料编织灿烂新生活31.3 最早的服装当人类的历史发展到距今六、七千年前的新石器
6、时代时，在繁荣的氏族社会中，河姆渡氏族人和大汶口人都已开始种麻、养蚕，形成一幅以“男耕女织，缝纫初兴”为典型的生活图景，那时的人类衣着已初步形成。根据在我国甘肃新店出土的一个新石器时期彩陶上的图案表明，那时的人类甚至已出现了类似今天长袍束腰带式样的服装。这是历史上最早出现的人类服装。1.4 原始手工纺织的开始大约公元前 5000年，世界各文明发祥地区都已就地取材开始利用天然原料进行纺织生产。如：北非尼罗河流域居民利用亚麻作为纺织材料；中国黄河、长江流域的居民将葛、麻作为原料进行纺织生产；而南亚印度河流域的居民和南美印加帝国人民则已开始使用棉花进行纺织；小亚细亚地区也用羊毛进行编织。世界各地利用
7、天然原料进行的原始手工纺织生产已初现雏形。原始手工纺织生产经历了漫长的历史演进，各地区或先或后地出现了由原动机件、传动机件和工作机件三部分组成的手工纺织机器，如手摇纺车、缎车、脚踏织机等，说明纺织工业进入了手工机器纺织阶段。这时期纺织的基础原料都是天然纤维，主要是棉、麻、毛、丝四大品种。其中，棉和麻是植物纤维，毛和丝是动物纤维。人们应用这些纤维织出了许多质地精良的纺织品。如湖南长沙马王堆汉墓出土的 200多种丝麻纺织品和衣物中，有一件素纱禅衣薄如蝉翼，重仅 49克，令人叹为观止，反映了公元 2000多年前的中华民族的聪明智慧和当时原始手工纺织品已达到相当高超的工艺技术水平。1.5 纺织贸易丝绸
8、之路公元前后中国纺织品发展很快，在世界上的影响日益扩大。纺织新材料编织灿烂新生活4当时中国的纺织品经过横贯亚洲的古代贸易通道传到欧洲，对沟通东西方经济和文化产生了积极作用。后来，西方国家将其称为“丝绸之路”，一直沿用至今。国外某些纺织品的命名也源于中国纺织品，如称缎织物为“纱丁”（中国丝绸出口港泉州即刺桐城的转音）、而山东府绸的英文名为“山东”（ Shangtung ），双绸法文名“中国绸”，皆由此而来。与此同时，世界各国在纺织产品和生产技术方面的交流也日益加强。如中国古代彩色提花的织锦技术对日本、波斯、罗马等地影响很大。而印度公元前 300年生产的精美印花棉织物麦斯林薄纱则在欧洲颇有影响。波
9、斯织品在公元前 4世纪已享盛名。萨珊王朝(239651)时期以丝、毛为原料的斜纹重纬多彩提花织物受到世界各地人民的欢迎。埃及在 312世纪生产的以亚麻和毛为原料的提花挂毯，710世纪秘鲁的棉经、驼羊毛纬的蒂华纳科织物，10 一 12世纪拜占廷的织物，巴格达、叙利亚、埃及和西班牙的伊斯兰教主题纹样织物都曾广泛流行。1.6 作坊式工场出现公元 11世纪至 15世纪，即国外称为中世纪的时期。国内外纺织材料与工业均有了新的发展。该时期在我国是秦汉到明朝的时期。早先的蚕丝一直作为中国唯一的特产闻名于世，而这时期的大宗纺织原料也几经更迭：从汉到唐，葛逐步为麻所取代；宋至明，麻又为棉所取代，并逐步演变为主要
10、的纺织材料。与此同时，手工纺织机器也有了很大的提高，开始出现了作坊式的工场。服装制作技术也有了长足发展，比较纺织新材料编织灿烂新生活5原始社会那种无袖、无领、无裤、无袋的“四无”裙衣式样，经过不断改进和完善，形成了各具特色的各个朝代的服装，如比较讲究的商代服装、服饰齐全的春秋战国服装、分类定名的汉代服装、工艺精湛的唐代服装、品目繁多的元代服装，各类服装已初露端倪。12世纪以后，波斯和意大利开始生产天鹅绒(又称漳绒)。1314世纪受中国影响，意大利出现卢卡丝织物。法国的毛织挂毯、英国刺绣丝织品等，已成为欧洲最著名的品种。而波斯天鹅绒和植绒地毯，意大利和佛兰德亚麻单色提花织物，法国里昂丝织品、丝织
11、挂毯、针织花边等也在市场流行，印度的印花棉布则开始在欧洲出现。这个时期日本织物已在中国、印度等产品的影响下逐步形成具有民族特色的独特风格，如著名的友禅染等。1.7 纺织工业形成在第一次工业革命浪潮的推动下，从 18世纪后叶起，西欧在手工纺织基础上发展了动力机器纺织，逐步形成集成化大生产的纺织工厂体系。19世纪末，硝酸人造丝和粘胶人造丝开始进入工业化生产，开创了人造纺织材料的先河。20世纪上半叶，以西欧、北美为代表的工业发达国家开发的锦纶、腈纶、涤纶等合成纤维相继实现产业化生产。纺织工业由于同人们的日常生活密切相关，被称为永恒的产业。经过一个时期的自身发展，在同其他产业的竞争中，逐渐成长为社会经
12、济发展的支柱产业之一。 纺织新材料编织灿烂新生活62、国内外纺织新材料开发的现状2.1 世界上最细的纤维又称超细纤维或细旦纤维。顾名思义，它是一种非常细的纤维。但它到底有多细呢？根据纤维丝细度的专业表示方法，是将 1000米长的纤维丝重 0.1克定义为 1“分特”，以分特作为度量单位来加以表达。美国 PET委员会认为细度 0.31.0分特的纤维可称为超细纤维，但行业内多数人的看法是只要细度小于 1.0分特的纤维就是超细纤维，而细度小于 0.1分特的纤维则可称为极细纤维。目前，世界上能够生产的最细纤维比天然蚕丝还要细 100倍，有人计算过，用这样细的纤维绕地球赤道一周，其重量也只有 44克日本是
13、最先研制超细纤维的国家，它是通过将一种多层复合纤维：即在一根单丝内有 5个以上结构层的复合纤维，分离后制得超细纤维的。超细纤维具有丝般柔软、手感滑糯、光泽柔和、织物覆盖力强及服装生理效果好等优点。其最重要的应用领域是时装业。但近来在家具、装潢材料、装饰织物以及产业用纺织品上的应用也取得了许多令人惊叹的进展。具体说来有以下几个方面：仿麂皮: 这种织物曾被称为“划时代的衣料”，它不仅具有天然兽皮的“书写效应”、“白霜感”和“立体感”，而且还具有天然真丝的手感，即柔软、质轻、悬垂性好、穿着舒适等特点，因此适用于制作外套、夹克、手套、鞋帽、箱包、家具饰品和车内装饰物等。仿真丝:采用线密度范围为 0.1
14、1一 0.56分特的超细纤维制成。其手感柔软、外观华贵，是制作高档礼服、衬衣及内衣的良纺织新材料编织灿烂新生活7好材料。第二代合成革:用细度为 0.001一 0.2分特的超细纤维制备。既有天然皮革的纹理结构，又无天然皮革的“划痕”等缺陷，是天然皮革的良好代用品，可用以制鞋、制手套甚至做茄克及家具装饰物等。清洁布:用超细纤维制作的清洁布具有较复杂的三维空间结构，能吸收较多的液体或灰尘，因其纤维线密度低、柔软而不会对擦拭表面造成损坏，所以适合制作高级玻璃器皿或精密仪器的清洁布。高密织物:经浸胶(聚氨酯)再磨毛，可制得仿桃皮绒等高档织物，用于制作西服绒、茄克衫等。高密织物还具有芯吸效应，可及时排除人
15、体汗液，因而适合制作运动服、滑雪服、内衣等；当高密织物密度达 16000根/cm 230000根/cm 2时，还兼有防水、防风性能，因而还可制作风衣、雨衣、钓鱼服等功能性服装。过滤材料:超细纤维直径小，比表面积大，所以其织物空隙率高，孔径均匀，因而可用作液体或气体的滤材。其他应用:超细纤维也可以用作保温材料、吸液材料、功能纸和电池隔膜等。水闸、船底等常附着海藻贝类等生物，影响设备的正常运转。用超细纤维制成覆盖物就可抑制海藻及贝类的附着。2.2 世界上最韧的纤维蜘蛛丝是迄今为止世界上一种最具韧性的纤维,它结实而有弹性，网住一只苍蝇的力量可相当于用一张由一英寸粗细(25mm)的丝束制成的网使一架喷
16、气式飞机停下来所需的力量，真是令人匪夷所思! 蜘蛛丝的特殊品质引起了科学工作者的兴趣。人们尝试着将纺织新材料编织灿烂新生活8蛛丝用于纺织。18 世纪初，世界上就有第一双蛛丝长袜和手套在巴黎的科学院问世。另一双蛛丝长袜则于 1864年在美国制成，但其丝是从 500只蜘蛛的纺器中抽出的。这是人类利用蜘蛛丝的最初尝试，尽管实际上这种长袜根本不能穿！随后，美国在该领域进行了多年的研究。在 PA技术公司，工程师们发现了一个在实验室里合成蜘蛛丝的方法。他们分离出了合成蛛丝蛋白所涉及的基因顺序。随后，他们将这些基因顺序转移给细菌，便可生产出蜘蛛丝了。这是利用现代生物技术生产的蜘蛛丝。加拿大的特纳博士将蜘蛛丝蛋白基因
