山东纺织科技论文发表经验

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

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(一)论文——题目科学论文都有题目，不能“无题”。论文题目一般20字左右。题目大小应与内容符合，尽量不设副题，不用第1报、第2报之类。论文题目都用直叙口气，不用惊叹号或问号，也不能将科学论文题目写成广告语或新闻报道用语。

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(五)论文——实验结果 应高度归纳，精心分析，合乎逻辑地铺述。应该去粗取精，去伪存真，但不能因不符合自己的意图而主观取舍，更不能弄虚作假。只有在技术不熟练或仪器不稳定时期所得的数据、在技术故障或操作错误时所得的数据和不符合实验条件时所得的数据才能废弃不用。而且必须在发现问题当时就在原始记录上注明原因，不能在总结处理时因不合常态而任意剔除。废弃这类数据时应将在同样条件下、同一时期的实验数据一并废弃，不能只废弃不合己意者。

实验结果的整理应紧扣主题，删繁就简，有些数据不一定适合于这一篇论文，可留作它用，不要硬行拼凑到一篇论文中。论文行文应尽量采用专业术语。能用表的不要用图，可以不用图表的最好不要用图表，以免多占篇幅，增加排版困难。文、表、图互不重复。实验中的偶然现象和意外变故等特殊情况应作必要的交代，不要随意丢弃。

(六)论文——讨论 是论文中比较重要，也是比较难写的一部分。应统观全局，抓住主要的有争议问题，从感性认识提高到理性认识进行论说。要对实验结果作出分析、推理，而不要重复叙述实验结果。应着重对国内外相关文献中的结果与观点作出讨论，表明自己的观点，尤其不应回避相对立的观点。 论文的讨论中可以提出假设，提出本题的发展设想，但分寸应该恰当，不能写成“科幻”或“畅想”。

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一篇论文中几乎自始至终都有需要引用参考文献之处。如论文引言中应引上对本题最重要、最直接有关的文献;在方法中应引上所采用或借鉴的方法；在结果中有时要引上与文献对比的资料；在讨论中更应引上与 论文有关的各种支持的或有矛盾的结果或观点等。

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(十)论文——摘要或提要：以200字左右简要地概括论文全文。常放篇首。论文摘要需精心撰写，有吸引力。要让读者看了论文摘要就像看到了论文的缩影，或者看了论文摘要就想继续看论文的有关部分。此外，还应给出几个关键词，关键词应写出真正关键的学术词汇，不要硬凑一般性用词。

“衣食住行”，人类基本生活需要中，衣为先。纺织工业在人类生活、工业发展、科技进步中有着举足轻重的作用。这是我为大家整理的纺织科技论文，仅供参考!纺织科技论文篇一 纺织计量发展浅析 摘 要：“衣食住行”，人类基本生活需要中，衣为先。纺织工业在人类生活、工业发展、科技进步中有着举足轻重的作用。而纺织计量工作对纺织工业又有着重要影响，监测质量、指导生产、改进工艺。所以，纺织计量的发展，足以影响和推动纺织行业的发展，显现出纺织计量在整个纺织行业的重要性。但是，随着整个纺织行业的曲折发展，纺织计量工作也几经起伏。2012年5月9日至11日，纺织计量技术委员会在湖南张家界市召开了《电子单纱强力机(仪)校准规范》等12项纺织计量校准规范审稿会，会议审定了《电子单纱强力仪(机)校准规范》等12项纺织计量校准规范。这是继2009年宁波会议后第二次组织的纺织计量校准规范审稿会，标志着纺织计量工作进入循序渐进、有效发展阶段。 关键词：纺织工业;纺织计量;检定/校准;校准规范;标准器 中图分类号：X791 文献标识码：A 1 纺织计量概述 JJF《通用计量术语及定义》中，“计量”(metrology)词条，定义为实现单位统一和量值准确可靠的活动。它属于测量，源于测量，而又严于一般测量，它涉及整个测量领域，并按法律规定，对测量起着指导、监督、保证的作用。计量与 其它 测量一样，是人们理论联系实际，认识自然、改造自然的 方法 和手段，它是科技、经济和社会发展中必不可少的一项重要的应用。然而，计量与测试是含义完全不同的两个概念。测试是具有试验性质的测量，也可理解为测量和试验的综合。它具有探索、分析、研究和试验的特征.计量是技术和管理的结合体，凡是以实现计量单位统一和测量准确可靠为目的的科学、法制、管理等活动都属于计量的范畴。 随着市场经济的发展，计量校准正逐渐被国内更多的用户所接受。校准在国内计量技术机构开展的计量活动中的比重正在逐步加大，已经作为一种新型的计量活动与检定相提并论。纺织计量是工程计量(也称工业计量)的一部分，是计量科学在纺织行业中的应用。主要体现在纺织专用仪器的制造、使用、管理、量值溯源、量值传递、检定/校准等方面。纺织计量的主要内容有：检定规程/校准规范的制修订，纺织计量标准器的确定，周期检定/校准等活动，目前，纺专仪器的溯源方式也主要由检定转变为校准。正确开展检定和校准活动，利用检定和校准结果，最终实现量值统一，为纺织行业提供技术支撑，进而保证纺织工业的健康发展。 2 纺织行业及纺织计量的发展 在我国，纺织工业的发展，是随着纺织服装业的主管部门——中华人民共和国纺织工业部的变迁而发展变化的。1949年10月设立中央人民政府纺织工业部，新中国纺织业开始发展，建国初期，物资匮乏，尤其关乎民生穿衣的纺织品，国家大力支持纺织业，全国范围内兴建纺织厂。1954年9月成为中华人民共和国纺织工业部，纺织业大规模发展，全国上下，力争上游，攻坚克难，一批批大规模纺织企业出现，技术人员全国交流，相互支援，此后的三十余年，纺织业曾一度辉煌。1998年3月，纺织工业部改为国家纺织工业局。2001年2月国家纺织工业局撤销，中国纺织工业协会成立，计划经济年代传统纺织业逐步退出发展潮流，尤其曾经繁荣几十年的国有大型纺织企业，纷纷破产、倒闭、改制。新兴纺织服装行业开始走上历史舞台，曾经的小作坊，雅戈尔、劲霸、利郎等著名品牌开始主导服装潮流。 同样，作为纺织服装产业的重要技术支撑——纺织计量工作，也随着纺织工业趋势而起伏。1984年我国计量法公布实施以后，在原纺织部主持下，立即组织了纺织专用仪器计量检定规程的制订。1985年4月批准并于1985年10月施行了十九种纺织专用仪器计量检定规程之后，到1995年10月1日止的十年期间，先后共七批发布了66个纺织仪器和标准器的部门计量检定规程。基本覆盖当时纺织工业的所有检测仪器和设备，最重要的是，从检定规程的制定，到发布实施，到标准器的统一，全国联动，政府、行业、部门、企业高度重视，从纺织部到各省的计量站，再到纺织企业计量部门，认真学习，广泛交流，严格执行纺织计量检定规程及相关计量条例，纺织计量的发展达到辉煌。 2001年，国家纺织工业局撤销，此后两年时间内，全国各省纺织工业厅也陆续撤销，加之国家经济体制的改革，计划经济逐步转为市场经济，纺织服装亦不是紧缺产品，传统纺织业开始下滑，甚至倒闭。纺织计量工作也曾一度低靡，2001至2010十年间，基本没有什么发展，甚至许多省份，纺织计量技术部门也遭遇尴尬局面。2006年，根据计量管理要求，纺专仪器的计量要求也由检定改为校准，检定规程取消，由校准规范代替，纺专仪器计量校准规范也随之老化，缺失。 直到2009年，中国纺织工业协会科技发展部于11月30日-12月1日在浙江宁波召开了2009年全国纺织计量校准规范工作会议。来自全国各级纺织计量机构、纺织仪器企业等27家单位38名代表参加会议。会议回顾了纺织计量工作的历史，分析了目前纺织计量工作面临的问题，对进一步开展纺织计量工作达成了几点意见：要抓紧纺织计量校准规范的制修订工作，争取3-5年解决规范老化、缺失问题;尽快组建完善纺织计量技术委员会，全面启动纺织计量工作;大力宣贯纺织计量校准规范，培养纺织计量人才;尽快制定《纺织计量校准规范制修订暂行管理办法》，建立有效工作机制;摸清计量校准规范、计量机构及仪器企业现状，充分发挥各级计量机构和仪器企业等各方面的作用，努力开拓计量工作新局面。 3 纺织计量目前存在的问题 3.1 校准规范的老化、缺失问题函待提高完善，目前纺织专用仪器已达100余种，而新的校准规范仅定稿24部，发布实施12部。纺织计量主管部门-纺织计量技术委员会仍有大量工作，政府、企业支持力度不够。 3.2 纺织计量标准器需要统一、规范，仪器生产厂家技术参数需要保持一致，同时，进口纺专仪器计量性能要有据可依。 3.3 纺专仪器新品种，新产品逐步出现，比如棉纤维气流仪，渗水仪，电热鼓风干燥烘箱，织物透湿量仪，织物透气量仪等仪器的计量校准工作，也需有规程可依，或参照现有同类校准规范，或制订对应规范。 3.4 纺织计量技术机构、人员、能力建设等方面薄弱，缺乏监管职能，政府计量管理部门及法定计量技术机构对纺织专项计量工作不够重视，支持力度较弱。 4 关于纺织计量的几点建议 4.1 部门重视：纺织计量技术委员会是纺织计量的主管部门，依托国家纺织计量站，应更加高度重视纺织计量工作，在校准规范的完善、信息搜集整理、技术指导、组织交流学习及标准器配置上统一指导协调，并组织制定有关纺织专用计量技术法规，承办有关计量监督管理工作。各省市纺织计量技术机构应积极配合，积极参与。 4.2 政府督导：国家质检总局及地方计量行政部门在政策上加大纺织计量工作的政策扶持及纺织专用仪器的日常管理，可考虑将纺织计量纳入地方行政计量管理层面，比如力值、温度、长度、质量等指标。明确纺织计量技术机构的职能和责任，提高对纺织计量工作的重视。 4.3 企业支持：纺织计量工作，任重道远，不仅需要部门的重视，还需要整个行业，尤其企业的大力支持，包括仪器厂商和纤维纺织服装企业的配合和支持。 根据全国纺织纤维检验机构状况，31个省、市、自治区、直辖市，除西藏、海南外，各地都有纤维、纺织检验机构。纺织计量应与纤维计量部门有效结合，形成合力，监督管理与技术服务相结合，优势互补，开拓进取，快速发展。强化全国纺织纤维计量机构的信息沟通，促进互相交流，为推动纺织计量工作的发展、纺织检测能力的提高、振兴纺织工业服务。 参考文献 [1]郭明.纺织工业计量与企业节能降耗[J].工业计量，2007(3). [2]纺织工业中新的计量单位系统“SL系统”[J].麻纺织技术，1980(1). 纺织科技论文篇二 阻燃纺织品 摘要： 本文通过阐述纺织品的阻燃机理，介绍了几种阻燃纺织品的加工方法，现阶段常用的评判、测试方法以及阻燃纺织品的发展趋势。 关键词：阻燃纺织品;阻燃机理;加工方法;燃烧性能测试 引言 随着现代化科学技术的发展、纺织工业的进步，纺织品种类不断增多，其应用范围不断扩展延伸到人们生产、生活的各个方面。但纺织品材料一般都易燃或可燃，容易引发火灾事故。据统计，世界上约20%以上的火灾事故都是由纺织品燃烧引起或扩大的，尤其是住宅失火。因此，纺织品的阻燃功能对消除火灾隐患，延缓火势蔓延，降低人民生命财产损失都极为重要。近年来，各国纷纷开展纺织品阻燃技术方面的研究，并制定了相应的纺织品燃烧性能测试方法、阻燃制品标准和应用法规等。 1 纺织品的阻燃机理 所谓“阻燃”，并非阻燃整理后的纺织品在接触火源时不会燃烧，而是使织物在火中尽可能降低其可燃性，减缓蔓延速度，不形成大面积燃烧，离开火焰后，能很快自熄，不再续燃或阴燃[1-3]。 1.1 纤维材料的燃烧与阻燃原理 合成纤维的燃烧是材料和高温热源接触，吸收热量后发生热解反应，热解反应生成易燃气体，易燃气体在氧存在的条件下，发生燃烧，燃烧产生的热量被纤维吸收后，又促进了纤维继续热解和进一步燃烧，形成一个循环。对此人们提出了阻燃的基本原理：减少(或者基本没有)热分解气体的生成，阻碍气相燃烧的基本反应，吸收燃烧区域的热量，稀释和隔离空气等。 1.2 阻燃剂的阻燃机理 纤维用阻燃剂有：铝镁氢氧化物、含硼化合物、卤硼化合物、卤系阻燃剂、磷系阻燃剂等。不同阻燃剂的阻燃机理有很大的区别。概括起来主要有以下几种。 1.2.1 覆盖机理 在可燃材料中加入阻燃剂后，阻燃剂在高温下可在聚合物表面形成一层玻璃状或稳定泡沫覆盖层以隔热、隔绝空气，起到阻止热传递、减少可燃性气体释放和隔绝氧的作用从而达到阻燃目的。阻燃剂形成隔离膜的方式有两种，一是阻燃剂降解产物促进纤维表面脱水炭化，进而形成结构更趋稳定的交联状固体物质或炭化层，炭化层能阻止聚合物进一步热裂解，还能阻止其内部的热分解产物进入气相参与燃烧过程。含磷阻燃剂对含氧聚合物的阻燃作用即是通过此种方式实现的。二是阻燃剂在燃烧温度下分解成不挥发的玻璃状物质包覆在聚合物表面起隔离膜的作用，硼系和卤化磷类阻燃剂具有类似特征。 1.2.2 不燃性气体窒息机理 阻燃剂受热分解出现不燃性气体，将纤维燃烧分解出来的可燃性气体浓度冲淡到能产生火焰浓度以下，同时稀释燃烧区内的氧浓度，阻止燃烧继续进行，又由于气体的生成和热对流带走了一部分热，从而达到阻燃作用[4-5]。 1.2.3 吸热机理 任何燃烧在短时间所放出的热量有限，如果能在短时间内吸收火源所放出的部分热量，火焰温度就会降低，辐射到燃烧表面和作用于自由基的热量就会减少，燃烧反应受到抑制。 高温条件下，阻燃剂发生吸热脱水、相变、分解或其他吸热反应，降低纤维表面及燃烧区域的温度，降低可燃物表面温度，有效地抑制可燃性气体的生成，阻止燃烧的蔓延，最终破坏维持聚合物燃烧的条件，达到阻燃目的。如铝、镁及硼等无机阻燃剂，充分发挥其结合水蒸气时大量吸热的特性，提高自身的阻燃能力。 1.2.4 自由基控制机理 根据燃烧的链反应理论，维持燃烧的是自由基。阻燃剂在气相燃烧区捕捉燃烧反应中的自由基，阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反应速度下降直至终止。如含卤阻燃剂的蒸发温度和聚合物分解温度相同或相近，当聚合物受热分解时，阻燃剂也同时挥发出来，此时含卤阻燃剂与热分解产物同时处于气相燃烧区，卤素便能够捕捉燃烧反应中的自由基，阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反应速度下降直至终止[6-7]。 1.2.5 催化脱水机理 阻燃剂在高温下生成具有脱水能力的羧酸、酸酐等，与纤维基体反应促进脱水炭化，减少可燃性气体的生成。 2 阻燃纺织品的加工方法 研究织物的阻燃技术是指通过物理或化学的方法赋予织物一定的阻燃性能，降低材料的可燃性，减慢火焰蔓延速度，其实质是破坏织物中纤维的燃烧过程。近年来，世界各国主要从以下两个方面来开展对织物阻燃技术的研究：一是生产阻燃纤维;二是对织物进行阻燃整理[8-9]。 2.1 阻燃纤维的制造 纤维阻燃的途径是阻止或减少纤维热分解，隔绝或稀释氧气，快速降温使其终止燃烧。为实现上述目的，一般是将有阻燃功能的阻燃剂通过聚合物聚合、共混、共聚、复合纺丝、接枝改性等加入到化纤中或用后整理方法将阻燃剂涂在纤维表面或渗入纤维内部。在实际应用中，往往采用多种阻燃剂，以两种以上方式协同效应达到阻燃效果。 2.1.1 共聚法 现行的阻燃腈纶和涤纶大多数采用共聚方法生产，其技术已较成熟。由于阻燃元素结合在成纤高分子链上，因此阻燃性能持久，对纤维的其他性能影响较小，采用这种方法生产的阻燃腈纶通常称为改性腈纶。 2.1.2 共混法 共混法技术具有生产简便、品种更换灵活等特点，因此是阻燃纤维开发的重要技术路线，几乎所有阻燃化学纤维均可采用这种方法制备。 2.1.3 接枝法 主要用于制备阻燃涤纶或混纺织物，其方法有化学法、辐射法和等离子体法，接枝体都为具有不饱和双键的化合物。接枝法技术使用灵活，既可用于纤维也可用于织物的阻燃，但因成本高、设备较复杂而还没有工业化。 2.1.4 皮芯复合纺丝法 以共混或共聚阻燃高聚物为芯、普通高聚物为皮，通过复合纺丝制成的阻燃复合纤维可避免阻燃纤维变色和耐光性差的问题，提高阻燃性能的稳定性和染色性能，但加工设备要求高。 2.1.5 本质阻燃纤维 按性能分类，阻燃纤维可分为阻燃常规改性纤维和阻燃高性能纤维，阻燃常规改性纤维以阻燃涤纶和腈纶产量最大，由于航空航天等尖端高技术和军事工业发展的需要，阻燃高性能纤维得到越来越广泛的应用。阻燃高性能纤维主要包括芳香族聚酰胺Nomex和Kevlar，聚酰亚胺如法国的Kermal，聚砜酰胺，聚芳酣，聚酚醛树脂，聚四氟乙烯，以及陶瓷、玻璃等纤维。 2.2 织物的阻燃整理 织物的阻燃整理是通过吸附沉积、化学键合、粘合作用使阻燃剂覆在织物上。当遇到火种时发生物理和化学反应，从而达到阻燃效果。 2.2.1 喷涂 适宜于不需洗涤织物或洗涤次数极少的装饰织物和建筑用织物，如地毯、墙布等。喷涂加工后一般不经水洗等后处理，对阻燃剂的选择要求不高，工艺简单，操作简便。 2.2.2 浸轧和浸渍 适宜于加工睡衣、床上用品和家具用品等，也可加工外衣。要求阻燃剂的耐洗牢度优良。可结合其他特种功能――浴浸轧型整理，也可分步加工。此种加工方式工艺复杂，适用范围广，成本较喷涂高。 2.2.3 涂层 适宜于加工劳动保护服，以及装饰织物。对阻燃剂的选择要求较高，要求阻燃性和耐热性好。在加工过程中，一般与其他特种功能涂层同时进行。 3 阻燃织物的测试 GB/T17591―2006《阻燃织物》标准规定了阻燃织物的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、包装和标志，适用于装饰用、交通工具内饰用、阻燃防护服用的机织物和针织物。 3.1 评判标准 评判织物的阻燃性能通常采用两种标准：一是从织物的燃烧速度来进行评判，即经过阻燃整理的面料按规定的方法与火焰接触一定的时间，然后移去火焰，测定面料继续有焰燃烧的时间和无焰燃烧的时间，以及面料被损毁的程度。有焰燃烧的时间和无焰燃烧的时间越短，被损毁的程度越低，则面料的阻燃性能越好;反之，则表示面料的阻燃性能不佳。 另一种是通过测定样品的极限氧指数来进行评判。面料燃烧都需要氧气，氧指数LOI是样品燃烧所需氧气量的表示，故通过测定氧指数即可判定面料的阻燃性能。氧指数越高则说明维持燃烧所需要的氧气浓度越高，即表示越难燃烧。该指数可用样品在氮、氧混合气体中保持燃烧所需氧气的最小体积百分数来表示。从理论上讲，纺织材料的氧指数只要大于21%，其在空气中就有自熄性。根据氧指数的大小，通常将纺织品分为(LOI<20%)、可燃(LOI=20%～26%)、难燃(LOI=26%～34%)和不燃(LOI>35%)4个等级。事实上，几乎所有常规纺织材料都属易燃或可燃的范围。 3.2 测试方法 燃烧试验方法主要用来测试试样的损毁长度、面积，续燃时间和阴燃时间，火焰蔓延速率等指标。 根据试样与火焰的相对位置，可分为垂直法、倾斜法和水平法。国际上对纺织材料的燃烧性能测试方法的标准化已经相当全面和完善，包括ISO、ASTM、BS、JIS在内的国际和国外先进标准都各自有10余项相关的测试方法标准，如：GB/T5454―1997《纺织品燃烧性能试验氧指数法》、GB/T5455―1997《纺织品燃烧性能试验垂直法》、GB/T5456―2009《纺织品燃烧性能试验垂直方向火焰蔓延性能的测定》，GB14645《纺织织物 燃烧性能 45°方向损毁面积和接焰次数测定》，FZ/T01028《纺织织物 燃烧性能测定 水平法》等。 中国目前对于服装阻燃性能的测试主要采用GB/T5455―1997《纺织品燃烧性能试验垂直法》。其原理是将一定尺寸的试样垂直于规定的燃烧试验箱中，用规定的火焰点燃12 s除去火源后，测定试样的续燃时间和阴燃时间，阴燃停止后，按规定的方法测出损毁长度。 4 阻燃纺织品的发展趋势 随着纺织技术的快速发展，我国的阻燃纺织品近年来也获得了长足的进步，并呈现出不同的发展趋势。 4.1 功能复合化 阻燃功能纺织品除早期的阻燃防热辐射、阻燃抗静电以外，近年来根据纺织品面料应用场所不同提出了新的要求，如日本专利报道的用于浴室等潮湿环境下的窗帘、帷幕等，除阻燃外，还要求防霉和拒水;用于服用、沙发和床单等面料要求阻燃外还需具有卫生保健功能。在军事领域，作战服和军事装备的伪装材料不仅要求具有阻燃性，还要求具有防伪功能。在我国，阻燃抗静电纺织品研究较成熟，对阻燃拒水和拒油产品也有研究，具有卫生保健功能的纺织品开发值得关注。 4.2 绿色环保化 阻燃纤维的绿色化，是指减少生产过程对环境和操作人员的毒害作用，防止纤维对穿用人产生不良影响，火灾发生时，不会产生“二次毒害”。这是因为，阻燃纤维所用阻燃剂一般含有卤、磷、硫等元素，大都具有较大的毒性，在阻燃剂合成和纤维生产过程中会对操作人员产生一定的毒害作用，其“三废”的排放会带来较严重的环境污染。从环境保护、人类安全和阻燃效率的角度出发开发无卤、高效、低烟、低毒的环境友好型阻燃纺织品是未来的发展趋势。有机硅系阻燃剂作为典型的无卤阻燃剂，具有高效、无毒、低烟、无污染的特点，并具有改善分散性和加工性能的特点。 4.3 高技术化 高技术纤维是随着高新产业的发展需要而开发出来的一系列具有高性能、高功能的纤维。高技术纤维在生产工艺中应用发展了一系列新技术，如静电纺丝、凝胶纺丝、膜裂纺丝、液晶纺丝、离心纺丝等，给合成纤维工业带来新的生命。高技术耐高温阻燃纤维是其中的一个重要分支，高技术型阻燃纤维由于自身独特的化学结构，无须添加阻燃剂或进行改性，本身就具有耐高温阻燃的特性。如聚丙烯腈预氧化纤维(OPANF)、聚苯并咪唑(PBI)纤维、聚间苯二甲酞二胺(MPIA)纤维、三聚氰胺缩甲醛纤维(MF)等。 4.4 舒适型阻燃纤维 在高温、强热辐射及有明火的环境中，作业人员必须穿着阻燃防护服或热防护服。在上述条件下，人的热负荷过高，难以长时间坚持正常的工作效能。因此对于阻燃纺织品而言，必须兼顾纺织品的舒适性。对于阻燃纤维而言则应兼顾阻燃性能、可纺性能和热湿舒适性能。 参考文献： [1]邱发贵.阻燃纺织品加工方法及发展趋势[J].高科技纤维与应用，2007，32(5)：34-36、44. [2]周向东.国内外用于纺织品阻燃剂的发展动态[J].阴燃助剂，2008，25(9)：6-9. [3]LEWIN M.A novel system for flame retarding polyamides[C].Recent advances in flame retardancy of polymeric materials Norwalk，CT：Business Comnunications Co.,2001,12：84-96. [4]方志勇.我国纺织品阻燃现状及发展趋势[J].染料与染色，2005，42(5)：46-48. [5]刘立华.环保型无机阻燃剂的应用现状及发展前景[J].化工科技市场，2005(7)：8-10. [6]眭伟民.阻燃纤维及织物[M].北京：纺织工业出版社，1990. [7]蔡永源.高分子材料阻燃技术手册[M].北京：北京化学工业出版社,1993. [8]位丽.国内外阻燃家用纺织品的要求及发展方向[J].纺织科技进步，2009(5)：25-26、62. [9]于学成.谈织物的阻燃整理[J].丹东师专学报，2003，(6)：140-141. (作者单位：浙江省纺织测试研究院)