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纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————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。27 纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————衣着用纺织材料，在现代社会中，以各种优异的性能、千姿百态的设计、五光十色的斑斓色彩制成人们的服装，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。27 纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————1.3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—丝绸之路27 纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————公元前后中国纺织品发展很快，在世界上的影响日益扩大。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。波斯织品在公元前4世纪已享盛名。萨珊王朝(239—651)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3—12世纪生产的以亚麻和毛为原料的提花挂毯，7—10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27 纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————。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)。13—14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，逐渐成长为社会经济发展的支柱产业之一。 2、国内外纺织新材料开发的现状2.1世界上最细的纤维27 纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————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0.3—1.0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0.11一0.56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。27 纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————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/cm2—30000根/cm2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！27 纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————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转移到山羊乳腺细胞中，再从转基因山羊的乳汁中提取丝蛋白，并将其纺成高强度的蜘蛛丝。这种方法有望在不远的将来实现蜘蛛丝的工业化生产。据估计，这种人工合成蜘蛛丝的价格将为每公斤50美元左右，而目前现有丝纤维的平均价格约为每公斤26一33美元，由于蛛丝的断裂强度是芳族聚酰胺纤维强度的3.5倍。因此，用较少的原料就能达到同样的机械性能要求。总体算起来，使用蜘蛛丝纤维还是比芳纶纤维更为合算。人造蜘蛛丝有许多可能的用途，它既轻又结实又有弹性，能在卫星和飞机上得到应用，也可用来制造轻型的防弹背心、头盔乃至降落伞绳索等物品。此外，蜘蛛丝特别适合应用在那些零下40℃下仍需保持弹性而只有在极低温度下才变脆的特殊场合，如宇航等。此外，其在桥梁建筑、复合材料、生物医学等方面的应用潜力也很大。 2.3超柔软材料新型合成纤维桃皮绒被认为是一种超柔软材料，它是一种由自收缩形成微波状超细旦丝所组成，具有桃皮样外表和手感、粉末般细腻感。桃皮绒面料被认为是超细旦纤维的自然延伸。市场供应的桃皮绒“新UST”是由卷曲的不同种异形超细旦涤纶长丝(0.1，0.11分特或直径0.627 纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————μm)组成的。如此细的纤维在自然界中是无法找到的，并且最终的面料在手感与性能上也与蚕丝、羊毛和棉花的面料完全不同。比如，真丝的截面直径为12μm—13μm，而羊毛的则为20μm一26μm，纤维表面的轻微沟槽使面料呈现粉末状细腻手感，而单丝中的巨大空隙可给于面料轻暖的感觉。0.11分特的聚酯纤维最适合用于制作桃皮绒型面料。这种面料呈桃皮风格，手感柔软。可用于生产夹克、套装和外衣。其粉末般细滑的手感是采用桃皮绒型新合纤设计制作各种服装的关键。2.4超蓬松材料新型合成纤维新真丝，一种超蓬松材料，通过碱减量工艺制造的一种具有异型截面结构的异收缩比混纤纱，具有多种手感和悬垂性的真丝风格、干爽、丝鸣等特点。其生产结合了混纺和部分溶解技术，使聚酯三叶形截面呈现细微的纵向裂纹。这种纵向裂纹产生一种丝鸣般的声音效果，而三叶形截面可使面料更柔软。新真丝面料呈现宜人的光泽和良好的悬垂感，且在这方面超过了真丝的性能。用新真丝型面料做的女式裙装具有比真丝更好的光泽和悬垂感，在传统的日本戏剧中，和服面料要求有最好的真丝性质，新真丝型面料就可满足这种要求。2.5神通广大的功能性纤维小小纤维,貌不惊人。但你有没有想到过纤维家族中还活跃着许多具有特殊本领的特种纤维？它们不仅有传统意义上的保暖蔽体功能，而且还具有根据人类生活所需的各种其他功能呢。2.5.1芳香纤维27 纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————现代人们崇尚回归自然，在工作之余或有空闲之时，往往喜欢合家外出到乡间田野或深山老林,尽情地欣赏大自然的风景，呼吸新鲜空气，享受大自然赋予人类的芬芳香味，以达到调节性情、增进健康的目的。但是现代生活的快节奏又使人们抽不出太多的时间进行这样的享受，而芳香纤维却能在一定程度上弥补人们的这一缺憾。芳香纤维是一种能持久散发某种香味的特种纤维。由于香味能带给人舒适享受的嗅觉感受，例如森林香赋予人们亲切、真挚的感觉；果香赋予人们成熟的、甜蜜的感觉；柠檬香赋予人们新的、海风的、阳光的感觉；芳香还能掩盖空气中令人不快的感觉，使人们心情舒畅，清醒兴奋呢。芳香纤维的生产方式主要有：①把香料或芳香微胶囊与切片共混；②香料包含在芯层内的皮芯复合纺丝；③将可吸附香料的物质与切片进行复合纺丝，纺丝成型后再浸入香料中赋香。由于采用上述生产方法，使香料深深地掺入纤维内部结构，即使经受日常的洗涤也不会短期内全部逸出，而能持续不断地散发出香味。据有关部门检测证实,芳香纤维散发香味的有效期一般可长达2-3年。芳香纤维的香味可根据人们的爱好和需求自由选择，人们能够各取所爱，选择自己喜爱的芳香纤维制成服装，随时都能在自己喜爱的香味氛围中生活和工作。2.5.2消臭纤维消臭纤维与抗菌防臭纤维不同，是用于消除周围环境中已发出的臭气。采用的方法主要是氧化法和吸收法。氧化法是利用纤维中含有的活性氧来氧化臭分子，如采用人造氧化酶就能达到显著效果。而吸收法是用碳素纤维制成的织物来吸收环境中的臭味，同样达到消除臭味的目的。27 纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————消臭纤维能吸收臭气而净化空气，使用的消臭材料有活性碳、氧化锌、二氧化硅、氧化铝、氧化镁、沸石、金红石、蛇纹石等。近几年还有利用溶液共混方法制备纳米纤维复合材料纺制的消臭功能纤维呢。消臭纤维主要用于制作内衣、袜子、床上用品、餐橱用品等，还可制造长期卧床病人和医院的消臭敷料、绷带、尿布、睡衣、窗帘、厕所用纺织品以及环保用过滤织物等产品。2.5.3防辐射纤维随着现代生活中光辐射污染、电磁辐射污染、微波辐射等污染日益加剧，人们对防辐射服装的需求日趋增加，有力地推动着防辐射纤维的研究和发展。目前应用较广的主要有以下几种：(1)抗紫外线抗紫外线纤维是20世纪八十年代开发的新纤维，它主要应用在遮阳篷、遮阳伞、夏装和运动服等。其制造方法：一是将苯并三唑类、苯酮类等芳香族聚合物组成的紫外线吸收剂涂在纤维表面，二是将氧化锌、二氧化钛等无机物质构成的紫外线分散剂(主要是陶瓷粒子)混合在聚合物中。有机物质与纤维织物结合性好，但是接受大剂量、长时间紫外线的照射，就会分解而降低抗紫外效果，所以要用无机物紫外线遮蔽剂加以保护。这样制得的纤维织物具有持久的抗紫外线能力，且织物轻薄，穿用也十分舒适。近年来日本不少公司竞相开发抗紫外纤维，如尤尼吉卡公司开发的萨拉库纤维，是芯部含有绝热陶瓷微粒的芯鞘结构聚酯长丝，其织成的织物能遮蔽阳光中60％以上的紫外线，可制作夏季穿的舒适凉爽的面料。仓嫘公司将氧化锌微粉与聚酯共混纺制成抗紫外纤维埃斯莫，其紫外线透过率是棉织物的l／5，是聚酯织物的1／6，抗紫外线效果相当明显。27 纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————(2)防电磁辐射防电磁辐射纤维主要有导电高聚物纤维、金属纤维、碳纤维及涂金属纤维等品种。其中，除导电高聚物纤维制备技术目前尚待进一步完善外，由金属纤维、碳纤维、涂金属纤维型导电纤维已在复合材料、织物、板材中得到较多的应用。如日本大阪瓦斯公司和日本玻璃环境调和公司开发的高纯镍纤维加工的片材，可以屏蔽20MHz至1GHz的电磁波。日本有人曾用不同比例的羊毛、聚酯与不锈钢纤维加工成防护服，在200MHz到4GHz宽频段内具有较佳的屏蔽效果。此外，以碳黑为导电物质的碳纤维导电纤维，和以二氧化锡或用二氧化锡等白色陶瓷粉末涂层的陶瓷粒子为导电介质的涂金属导电纤维，也被用于制造各种防护服。导电纤维生产主要采用三种方法：①把陶瓷粉末分散于原液中，进行聚合反应后纺成纤维；②采用混炼装置，直接把陶瓷微粒添加到聚合物中，制成切片后再纺制成纤维；③把陶瓷粉末加入聚合物纺丝溶液中，进行溶液纺丝。2.5.4保健纤维随着人们对自身健康的日益重视，各种有益于身体健康的保健纤维应运而生。具体说主要有以下几种：(1)远红外纤维人们对纤维的保温作用已经习以为常，不以为然。然而你有没有想到新型的特种纤维还能积极地从外界吸收能量，提高织物的保温效果呢？这方面突出的例子当属远红外纤维。27 纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————远红外纤维通常采用的主体纤维有聚酯、聚酰胺、聚丙烯纤维和纤维素纤维等多种，含有4％直径小于5μm以下的氧化钛和氧化镁远红外辐射性粉末陶瓷。它能吸收人的体热，而在低温时发射出远红外线，被人体吸收，体感温升效果可达20C-40C，还具有促进血液循环和新陈代谢的保健功能。以远红外纤维素纤维为例，成纱后织制的医用床单、枕套、被服在人体体温36℃-37℃作用下可放射出波长4μm-14μm的远红外线，这种辐射波极易被人体吸收，具有很强的渗透能力，能深入到皮肤下3cm-5cm处，使皮肤深层组织发热并产生共振效应，起到活化生物细胞、促进血液循环、加强新陈代谢、增强组织再生、抗菌消炎防臭的作用。(2)负离子纤维这是一种填充稀有天然放射性矿物质的纤维，利用矿物质产生的小剂量辐射，刺激人体细胞，以增强自然愈合能力，同时辐射将增加周围环境的负离子，带来“热春”效应和“森林浴”效应，甚至能获得洗温泉浴同样的效果，使人恢复活力。(3)磁性纤维磁性纤维是指纤维含有磁性的纤维，一般是纤维中接入纳米级磁性微粉。可制成磁性护膝、护腕、头套、衣服、枕头等保健用品，是传统磁疗织物的替代产品。经临床应用证明，对关节退变疼痛、滑膜、搓伤、健鞘炎、骨节寒冷感、偏头痛、风湿、高血压等均有疗效。(4)贴身按摩纤维日本东丽公司与美国杜邦公司合作研制发明的一种聚氨基甲酸酯纤维，具有很强的伸缩性、复原性。当此种纤维制成的布料收缩贴身时，会产生一种振动，好象按摩一样。透过这种“贴身按摩”，血液中的脑下垂体受到刺激，分解出脂肪溶解激素(一种荷尔蒙)，使血液中的游离脂肪酸增加，起到脂肪局部分解的效果。27 纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————(5)导湿排汗纤维随着化纤生产向细旦化方向发展，纤维特性也发生了根本变化。以超细丙纶为例，纤维细旦化后，纤维由刚变软，表面形成沟槽、凹坑，使毛细水得以传递，纤维导湿性大增，因丙纶不吸水，故可保持皮肤干燥，出汗后无棉织物“凉感”及合纤织物“汗臭”现象。可提高穿着舒适性和卫生性。应用细旦丙纶可制成棉盖丙，丝盖丙，毛盖丙等面料。适合制作夏季服装、运动服装、内衣、沙滩装等。(6)药物纤维药物纤维是将药物或中草药的提取物通过纺丝等方式加入到纤维中制成。通过织物与皮肤的接触或摩擦散发的味道，达到治疗功效，并可避免和减轻全身药物反应，实现穿衣治病。美国辉瑞公司的药物纤维就是将抗生素药物包容在纤维之内。(7)电气石纤维将电气石粉碎至O．3-0．5μm的微细结晶，掺入粘胶原液纺出的纤维，具有促进血液循环的保健作用。(8)麦饭石纤维麦饭石是一种天然的药物矿石，中国有天然优质的长白山麦饭石和中华麦饭石原料，富含多种有益人体的微量元素，其医用价值已得到广泛证实。麦饭石纤维是将经过高科技工艺处理过的麦饭石中的微量元素添加到从棉花和木桨中提取的纤维素中而制成，人体对麦饭石纤维中的吸收率可达1-3%，制成衣服穿用，可补充人体微量元素，改善人体微循环，达到祛病强身的目的。2.5.5其它功能性纤维此外，还有一些纤维，如芦荟纤维；除香烟味纤维27 纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————(含有吸附性添加剂如高岭土的改性纤维)；可活化脑细胞的健康纤维(在粘胶中加入22碳六烯酸等)；清凉纤维(掺入钛酸钾)等也正被陆续推出。还有人正研究利用某些纤维制造血管、神经、韧带、肌肉、皮肤、內脏器官及各种医疗器械，如內窥镜、激光光纤手术刀、光纤传感触器、激光光纤治疗仪呢。2.6环保纤维2.6.1绿色纤维随着工业的发展，带给人类最严重的问题之一，就是环境污染。环境的恶化直接威胁到人类的生存，水灾、旱灾、赤潮、酸雨、疾病接踵而来。人类已经意识到环境保护的重要性和迫切性，因此．开始了一场规模宏大的“绿色革命”。被冠以“绿色纺织品”的环保纺织品也陆续出现，并以旺盛的生命力迅速发展。利用生物基因工程培植彩色棉花或彩色动物纤维，就是其中之一。目前能够生产彩棉的国家有美国、中国、秘鲁、法国、巴西、英国等。就我国而言，目前已拥有棕、绿、紫、灰、橙等颜色的棉花品种，并在四川、甘肃、河南、海南形成研究育种基地。至1997年的种植面积就有400亩，预计未来5年将达到30万亩，可产皮棉2万吨。生产的彩棉，棉花的品质没有改变，而色彩却更为鲜艳。我国已利用彩棉纯纺或与白棉、化纤短纤、各种功能性纤维、罗布麻等生产各种混纺纱、生产机织或针织面料。如果给绵羊、长毛兔喂铁、铜等元素，可以培育出彩色羊、彩色兔。迄今为止，前苏联已培育出了蓝色、红色、金黄、棕色羊；法国也培育出了彩兔。我国也培育出了l3种颜色的兔。这样就开辟了生产天然彩色动物纤维的新途径。另外，我国还发现了一种不吃桑叶专吃栗树叶的天蚕，吐绿色丝。由中国科技大学和安徽农科院联合研究的“天蚕的质基因导入家蚕的染色质遗传工程”27 纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————项目己获得成功，今后可望培育出彩色家蚕，生产出天然彩丝。2.6.2可降解纤维⑴生物降解纤维生物降解纤维是指在一定时间内能被微生物慢慢降解成二氧化碳和水的材料，不会对环境造成污染。主要品种有海藻纤维、甲壳素纤维、纤维素短纤维、聚乳酸纤维。①海藻纤维将海藻钠碱性浓溶液经过喷丝板挤出后送入含钙离子的酸性凝固浴中,海藻酸钠与钙离子发生离子交换，即形成不溶于水的海藻酸钙纤维。海藻纤维的干强和粘胶相当，但湿强较低，具有独特的形成凝胶、高吸收、易去除等综合性能，适合制作包扎伤口用的绷带等，使用时它与伤口之间相互作用会产生海藻酸钠、海藻酸钙凝胶，这种凝胶是亲水性的，可让氧气通过而细菌却不能通过，从而促进新组织的成长，愈合伤口。②甲壳素纤维：其原料来自于自然界的虾、蟹等节足动物的甲壳。全球每年海洋产甲壳量可达10亿多吨，在天然高分子中的产量仅次于纤维素，可以说甲壳素纤维是海洋中的虾兵蟹将对人类的又一奉献吧。甲壳素纤维生产过程比较简单，只要将虾、蟹甲壳经粉碎干燥后进行化学和生化处理（脱灰、去除蛋白质等）便可获得粉末，然后将这种粉末通过常规的纺丝工艺，即可纺制出甲壳素纤维。甲壳质作为低等动物中的纤维组分，兼具高等动物组织中的胶原和高等植物纤维中纤维素两者的生物功能，其化学性质和生物性质与人体组织相近,27 纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————生物相容性好。同时，甲壳质及其衍生物本身含有复杂的空间结构，能在酶的作用下分解为低分子物质，因而生物活性优异。应用甲壳素纤维制造内衣内裤和医疗用的可吸收缝合线、人工皮肤、伤口包扎材料等，对人体无毒无刺激，抗菌除臭，有良好的吸附性、粘结性、透气性，吸湿保温，并有消炎、止血、镇痛、促进组织生长，加速伤口愈合的功能，效果相当突出。③纤维素短纤维20世纪70年代，德国阿克佐公司、美国恩卡子公司开始了一项研究，寻求一种有利于环境保护的粘胶短纤维生产新技术。后来研究成功了以水、纤维素和一种新溶剂为纺丝溶液的新的纺丝工艺。这种新工艺生产过程无废物产生，不排放有毒气体，而且溶剂还可回收循环使用。生产出的纤维具有真丝的外观、涤纶的强力、粘胶的吸湿性以及棉的舒适性，被誉为2l世纪的绿色环保纤维，其生产工艺堪称粘胶生产技术上的一次新的革命。国际人造丝及含纤标准局以“Lyocell”为这种技术生产的所有纤维素纤维的统一命名。④聚乳酸纤维聚乳酸纤维是一种新型的可完全生物降解的合成纤维，从谷物中取得，其制品废弃后在土壤或海水中经微生物作用可分解为二氧化碳和水，燃烧时不会造成环境污染。3、国外纺织新材料的应用作为纺织材料下游产品的衣用纺织品，随着形形色色的纺织新材料的问世，也出现了许多高科技的各具特色的现代服装：属于多功能服装的，有变色、发光、晴雨两用、寒暑两用、超级防寒、自调厚薄、驱除蚊蝇的服装；27 纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————属于保健服装的，有减肥、能呼吸、催眠睡衣，抗菌、按摩、耐脏、防臭、自行消毒的卫生服，专治打呼噜、能诊断癌症的服装，电疗、中草药保健、防治冠心病、中药散热服装等；属于高科技的，有不用线缝制的、由喷丝直接成衣的服装，与水可溶、可以吃的牛奶服装等；属于奇妙功能的，有工作救生两用、不怕电击、防火耐热的安全服等。这些服装的出现说明现代的服装正在向多功能、高科技方向发展，日新月异，絢丽多彩。将来服装的发展趋势是不求名贵，但求方便，更求舒适，越来越薄的绿色服装。 3.1可“吃”的服装20世纪末，出现了一种高蛋白服装，这种服装不仅和普通衣服一样穿着舒适，而且还可以“吃”呢。其以牛奶为原料，先将其脱水、脱脂，再配以专门的穿着用溶剂，经高压喷射制成如蚕丝般又细又长的牛奶纤维，因牛奶纤维有丰富的蛋白质，同人体皮肤的成分很接近，所以用它做内衣贴身穿特别舒服。这种可“吃”的服装和普通衣服一样，可洗涤且易干、免烫，尤其适合野外工作者和部队战士穿用。一旦遇险或给养中断时，这种服装便成了“救命食品”，只要有水喝就能赢得时间，等待救援。当这种衣服穿破报废时，可以回收处理，经过粉碎制成饲料，可供家禽等动物食用，没有一点废弃物，对环境保护也十分有利。27 纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————3.2可“闻”的服装我国古代即有用檀香、薄荷、玫瑰、茉莉等有香味的植物来熏衣服或作为饰物佩戴。芳香气味不仅能使人消除疲劳、提神醒脑，还具有消毒灭菌、消炎镇痛等医疗保健作用。用芳香纤维制成的面料做成服装、被褥等床上用品，使人们仿佛置身于树木参天的深山老林中呼吸着大自然的芬芳，怎能不心情舒畅、心旷神怡呢。3.3会“说”的服装特种电子织物与语言合成器可以做出“会说话”的服装。它的原理是：在绝缘的衣料表层增加一层导电的浸炭纤维网，这种特制的双层面料在局部受到外力挤压时，导电纤维网中低电压信号就会产生波动，与它相连的微处理器即能判断出被触压的部位。这样根据事先设计好的程序，规定触压衣服的不同部位，与其相连的语音合成器，就会发出相关的语言信息，让正常人了解聋哑人想说什么。该技术用于医疗保健，可供暂时失去语言能力的病人与护理人员交谈，提出自己的要求；做成智能褥子可提示瘫痪病人哪里生了褥疮。由此还可发展成更复杂的电脑服装，穿在受测试者的身上。可起到健康监护器的作用，及时提供被测试者身体各部位温度、皮肤湿度，甚至血液酸度等多种人体生物数据。3.4吸“湿”的服装日本研制出多孔吸水腈纶，用它做成的紧身衣、浴巾等，与纯棉相比，手感更柔软，吸水和干燥速度也快得多。新型“N-38”吸水腈纶吸水性是棉花的6倍，吸湿性达到自身重量的41%。3.5防“病”的服装27 纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————对于患有某种慢性病的中老年人来说，他们更希望能穿上具有疗效功能的服装，在日常生活与休闲中不知不觉地治好疾病。现在这种理想已经变成现实。例如，将远红外辐射理疗技术与纺织品相结合开发的功能性服装，穿在身上既能促进血液循环、打通经络，还能治疗腰腿痛等慢性病。在德国，发明家研究出的营养丝袜中，含有维生素A、C、E，有助于肌肉收缩，增强活力。它属丝织类，袜子上有一道道条纹，用来贮藏维生素。走路时，丝袜上的维生素会释放出来，渗透到肌肉中，使人体肌肉增强活力，减少静脉曲张及其他人体老化现象。澳大利亚科学家还发明了一种处理布料的新技术。研究人员把一种化学物质混入衣料中，使其具有良好的防晒作用，可以帮助穿着者抵挡阳光中的紫外线，防晒效果比一般衣物好5到10倍。专门把高科技应用到制衣领域的英国纺织科技集团，正致力于研究一种新的织物，它能预防皮肤病，甚至能免去袜子发臭的烦恼。可以预见，不久的将来，人们将进一步开发出能防止和治疗各种疾病的服装，如专治打呼噜、能诊断癌症的服装，电疗、中草药保健、防治冠心病、中药散热服装等；能“防病治病”的保健服将成为新的消费趋势而走向流行。3.6驱赶蚊蝇的服装炎热的夏天，人们常常为叮人的蚊子和扰人的苍蝇而烦恼。往往使用拍打或烟熏驱赶的手段却仍然防不胜防。而现在可好了，有人研究出一种方法，在纺织材料表面覆盖一层除虫菊和二氧苯醚酯混合物，蚊蝇只要接触到它，27 纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————15秒钟内就昏迷死亡。而且有趣的是，蚊蝇一旦闻到这种气味，就会身不由己地“凑”上去，刚好自投罗网。用这种材料制成外衣，驱赶和消灭蚊蝇的效果极佳。如用这种材料制成蚊帐、睡袋及外衣，供野外工作者和野战部队使用，效果更好。3.7抗高温调温服人们在高温作业时，需要穿着具有抗热辐射的耐高温服装。而酚醛类材料具有绝缘、绝热的特性，更有耐2500C高温的独特“风格”，被誉为火中之神，用它制成的服装特别适合消防队员和炼钢工人穿，可以大大减少高温作业环境对身体的伤害。日本三菱重工业公司将这种技术应用于智能聚氨酯织物涂层上，以PEG为聚氨酯的一种组分，通过选择设计PEG的聚合度和含量，使PEG所构成的嵌段的玻璃化转变温度处于人体感觉舒适的温度范围，这样通过透湿气性与温度调节同时发挥协调作用，达到自动调节温度的作用。这样穿着者在环境温度多变或人体发热出汗等情况下，都会感到舒适。使其成了名副其实的自动调温服。3.8太阳能服装太阳能是一种无成本、无污染的理想能源。太阳能暖房、太阳能发电已被广泛应用，现在又出现了太阳能服装。它的关键是采用太阳能吸收纤维制成的面料，其特点是在阳光照射下能吸收太阳能并储存起来，然后再转变成热能，慢慢释放出来。用太阳能吸收纤维面料制成的登山服、睡袋，轻便保暖，如同随身带着电热毯，特别适合在高寒、干燥、露天工作的环境中使用，而且海拔越高，光照越强，它产生的热量越大，刚好满足人们寒冷时保持体温的需要。27 纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————有了这种太阳能服装，人们在寒冷的气候条件下工作，再也不用穿上厚厚的棉衣啦。3.9环保时尚服放眼世界，到处都涌动着环保浪潮，环保服装正成为21世纪美丽的服装时尚。但现时服装面料的生产和服装加工过程中由于某些染料及特殊整理剂尚未完全跨过环保这道关，在给人们带来方便、时髦的同时，也带来一些环境方面的危害。例如，免熨整理中甲醛，阻燃剂中的重金属等，不同程度地妨碍人体健康。环保服装是采用符合环保和生态指标要求的纺织品，使服装对人体健康或对环境的影响减少到较低程度。3.10智能作战服美国的科学家们设计了一种士兵穿的新型作战服，具有通讯、生化等多种功能。士兵所戴的激光保护头盔是信息中枢，由纳米粒子制成，备有微型电脑显示器、昼夜激光瞄准感应仪、化学及生物呼吸面罩等。它采用智能纺织材料制成，能识别周围的环境，并主动地适应那种环境。由于其特种纤维中植入了微型发光粒子，它还能通过改变颜色以与环境交融，具有抗热传感器或者抗电磁探测器探测的性能，在整个宽带电磁谱上表现出“变色龙式”的伪装性能。这种服装重量轻、体积小、还能抵御子弹和化学生物药剂、冷／热气候和火的袭击呢。这种作战服上还嵌有生化感应仪与超微感应仪，实时监视27 纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————士兵的身体情况。前者可了解穿着者的心率、血压、体内与体表温度等多种指标，后者则可辨识体表流血部位，并使其周边的军服膨胀收缩，起到止血带的作用。士兵穿这种军服，在战场上就可得到最大程度的防护，更有效地打击敌人。据说智能作战服将于2010年正式投入使用。4、纺织品工业发展前景及我国面临的挑战和对策跨入新世纪后，世界纺织工业发展的速度很快。有关专家预测，21世纪的理想服装与20世纪的服装相比，将呈以下特性：绝对免熨：这种服装用纸质加工而成，衣服不论在衣箱里或其他地方，只要穿到身上皱痕将会消失，为消费者省去熨衣的麻烦。不需洗涤：这种衣服具有良好和持久的去污能力，是一种理想的工作服装。冷热可调：这类服装分两种：一种是在衣服内配有一个小型的空气调节系统，温度可以任意调节；另一种是服装用的衣料可随环境温度的高低，自动调节冷热。兼作雨衣：这种衣服兼有防雨功能，制作这种衣服的纤维具有抗水性能。久穿如新：这种服装以高强纤维为原料，同时采用新的染色技术，使服装经久耐穿，色彩保真度好。色彩多变：这种衣服在强度不同光线的照射下，或在不同温度的地方，可以变换出不同的色彩。属性可变：这种服装用特殊的纤维制作，当穿者觉得这件衣服不需再穿了，可把它当做饲料，用它喂狗等，还可把它当做养护的肥料。27 纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————防病治病：这种服装具有医疗保健功能，可预防和治疗多种疾病。中国作为一个发展中国家，同时又是人口大国，纺织工业在今后相当长的一段历史时期里，仍将为满足10多亿人的衣着需求、吸纳就业人口、为相关产业的配套发展等发挥重要的作用。就目前情况看，虽然中国已是世界最大的纺织生产和贸易国，但仍不是纺织强国。在各个方面同国外先进国家还有一定差距。4.1我国纺织品工业面临的挑战目前，世界先进的纺织技术都牢牢掌握在工业发达国家手中。杜邦公司在弹性纤维、高强纤维等高技术领域的开发独占鳌头，荷兰的阿莫科公司在阻燃纤维方面处于领先地位，而日本的东丽等几家公司则在以超细纤维为代表的新合纤领域将其他国家拉下了5-10年。我国纺织品开发与国外的差距具体的表现在：产品结构：以涤纶为例，中国服用、产业用、装饰用比例为69：20：11，美国为41：37：22，西欧为46：35：19，日本为29：29：42。中国的产品结构仍以服用为主，产业、装饰用纺织品所占的比例很小。产品质量：以当今世界服装面料的品质为例，毛纺织物是英国的老牌产品最好，其次是西欧的意大利、西班牙等国和日本；丝织品虽然是中国丝绸、日本的和服面料享有盛名，但法国、意大利的丝绸面料更适合时装的需要；就天然纤维素纤维而言，虽然东南亚等发展中国家或地区的产量很高，但多半是中低档廉价品，日本、西欧、美国则生产一些高档棉、麻织品；如以不同种类纤维面料相比较，天然纤维面料的品质相对稳定，化学纤维面料的品质却在不断改进与提高，近几年来，一些仿天然纤维的化纤面料的某些性能甚至有超过天然纤维的趋势，在这方面我国存在明显的不足。27 纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————技术装备：如无梭织机的占有率，中国目前为10％，世界先进水平为60-70％；自动络筒机中国为27％，世界先进水平为90-100％。由于原料、技术装备、工艺水平等整体上的低水平，不仅造成了我国纺织品中、低档产品的特征，而且也对中国纺织品出口贸易产生了直接影响。企业经济规模：我国纺织工业的行业平均规模明显偏小。以涤纶为例，西欧、美国、日本、韩国、台湾省的工厂平均生产能力分别是我国的35倍、12倍、13倍、30倍、35倍。由于工厂平均规模偏小，技术装备参差不一，连续化、自动化程度低，加上管理水平不高,造成了我国的劳动生产率与先进国家（地区）相比差距悬殊。先进国家（地区）的化纤人均的产量大约是我国的5－10倍。技术和产品开发能力：国内大多数企业都比较薄弱。台湾工研院化工所执行经营部曾邀请15位专家，对台湾的聚酯纤维和尼龙纤维两大品种，与世界主要的化纤生产国进行对比分析：其对中国化纤行业的研发能力打分为2.4分，（满分为5分）,日本最高为4.6分，台湾为4.5分，韩国、美国4.3分，泰国、印尼均为2.8分，他们认为中国大陆的研究与开发水平为最低。国际上流行的多组分纤维、复合纤维、改性纤维、高仿真纤维在国内很难见到，新合纤技术、新溶剂无毒纺丝技术国内尚属空白。我国棉纺人均劳动生产率为6吨，与美国相比差近10倍。即使与印度、巴基斯坦等国相比，我国棉纺织行业的整体状况还尚有差距：如印度现有的3500万支棉纺锭，生产的棉纱已基本实现无接头纱，而我国仅占20％左右。国际纺织产业协会曾对涤纶新产品开发能力进行了调查，结果是日本的开发能力最强，专项系数为55，美国为50，台湾和韩国已达43和41，而中国仅为22。27 纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————品牌与市场网络竞争，这方面我国的差距则更大。在激烈的市场竞争中，发达国家始终控制着纺织服装贸易的高附加值领域，并通过向海外生产基地转移，特许生产和销售、委托加工贸易等途径调整自身纺织服装业，控制着纺织服装的最终销售网络，而且不同程度地受益于发展中国家纺织服装工业的廉价劳动力。从目前我国的出口结构来看，尽管最终产品的出口已超过2／3，中间产品、初级产品的比重仅有30％，但在最终产品出口中，约50％是加工贸易，而在一般贸易中，又有近60％是衬衫、长裤、睡衣等大类常规品种，很少是中国自己的品牌。尤其是时装几乎没有在国外注册的商标。出口服装完全依赖于进口商的市场网络与品牌，没有独立的营销网络。总而言之，我国纺织行业同国外发达国家纺织工业相比，各方面都存在一定的差距。所以，我们要正视这个现实，紧紧抓住跨入新世纪给我们带来的各种机遇和挑战，充分发挥自己的有利条件，与时俱进，奋起直追，才能尽快赶上和超过国际先进水平。4.2我国纺织工业的对策面向新世纪，迎接新挑战。特别是2001年我国加入WTO组织后，我国经济加快了与世界经济接轨的步伐。一方面，中国的纺织工业可以直接走向世界，参与国际竞争。有利于纺织工业加快技术进步和扩大出口。而另一方面，加入WTO组织后也会给我国纺织工业带来一定的负面影响：投资开放意味着跨国公司将增加在中国的投资，输入先进的技术和经验，加上其具有的雄厚资本、先进技术和品牌优势及可利用转移价格最大限度地避税，使其比进口货物更具有威胁性。对缺乏规模经济、技术开发能力弱、债务负担重、用人多的资金密集型的我国纺织产业必将产生一定冲击。我国纺织工业面临的严峻挑战客观存在，如何迎接挑战是不可回避的现实问题。面对加入27 纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————WTO给我们带来的机遇和挑战,增强纺织工业自身的国际竞争力是迎接内部和外部挑战的关键。如何提高纺织工业自身的国际竞争力呢？笔者认为主要有以下几个方面：第一，以原料优势、人力资源优势为依托创造新的竞争优势，恢复和提高国际竞争力。我国已经形成完整的纺织工业体系，目前正处于产业调整和升级的关键阶段，要注意培育和构筑新的比较优势，特别要化大力气推动纺织工业的技术创新，实现产业内升级，调整产品结构，重点抓好产业用和装饰用纺织品开发，挖掘生产要素的综合优势，使我国纺织工业的整体竞争力有明显提高。第二，扩大对外投资，转移部分生产能力。我国目前棉、毛、麻、丝的生产能力全面过剩，其中一部分加工能力完全可以利用我国的比较优势，逐渐将初级产品转移到国外拥有丰富廉价劳动力的地区和国家，发挥一条龙生产优势，带动部分上、中、下游产业前往海外投资设厂，发展境外加工贸易，改变我国产品低档次、低附加值、大路货的现状。大力发展深加工、高质化、小批量、多品种的产品，提高质量和档次，塑造自主品牌，拓宽国际市场。第三，实施以产顶进，进一步扩大内需。作为一个最大的发展中国家，国内需求的潜力很大，不少跨国公司落户中国也正是看中了中国市场的巨大发展潜力。开拓国内市场，首先要解决的是大量面料和化纤的进口替代问题，也就是大力开发各种性能优越的面料和化纤产品。27 纺织新材料——编织灿烂新生活————————————————第四，进一步改善纺织工业的外部运行环境。纺织工业要全面与国际市场接轨，必须放开两头。在原料供应方面，要形成棉花、化纤、羊毛等原料的购销及供应价格与国际市场接轨，避免原料供应上的大起大落，特别要避免原料价格高于国际市场的情况。要打破单一的棉花垄断经营体制，在原料进口环节实行规范的代理制，并扩大生产企业采购原料的自主权。纺织品服装配额分配要进一步向自营出口企业倾斜，以利于在2005年前，纺织自营企业在欧美市场找到立足点，取消设限后能够迅速挤占欧、美市场。第五，以信息网络技术为抓手,发展服装信息产业和服装电子商务，建立适应市场的“小批量、多品种、快交货、高品质”快速反应机制，实行生产销售直通道，尽快建立起自己独立的营销网络。总之，廿一世纪是个科学技术激烈竞争的时代。纺织工业充满了挑战和机遇。为使我国纺织工业顺利地跨入廿一世纪，增强参与国内外竞争的竞争力，必须加快行业的科技进步，实现产业升级。这是纺织工业面临的难得的发展机遇，如能及时抓住机遇，迎接各种挑战，就能使我国的纺织业出现一个新的飞跃。撰稿：杨颂列27