亚麻毕业论文范文

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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,Consultant.How 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):

（一）α－亚麻酸项目介绍1、目前在营养学研究中，广受国际营养专家关注的最前沿领域是关于N－3系多不饱和脂肪酸的应用研究。这是因为N－3系多不饱和脂肪酸是维系人类脑进化的核心生命物质。尤其N－3系多不饱和脂肪酸的母体α－亚麻酸，它在人体内部不能合成，只能从食物中摄取。 同时，如果人体缺乏N－3系多不饱和脂肪酸，将导致大脑灰白质发育不好、视神经传导速度降低、容易疲劳、皮肤易过敏等症状。2、世界卫生组织、联合国粮农组织《关于推广N－3系多不饱和脂肪酸的文件》在全球掀起了有关专题的研究热潮。 3、世界主要国家研究情况。 a.英国皇家医学院发现智商高低与大脑中α－亚麻酸及代谢物含量成正比； b.日本脂质研究所发现α－亚麻酸有抗过敏作用； 4、“α－亚麻酸”科研历史背景1955年 西方发达国家80％的脑力劳动者由于工作和学习的压力而产生了大脑和视力器官的疲劳症状，具体表现为情绪抑郁、睡眠不安、思维迟钝、视力下降、焦虑、失眠、记忆力下降、月经失调、脱发、腰酸背痛等；大部分脑力劳动者出于对自己健康的忽视，加上烟酒过度、生活不规律或者迷恋电子游戏、电视，很容易引起内分泌失调、胆固醇上升、精神不振、步履沉重等疾病前状态； 一些高收入成功人士家庭已经出现了由于饱和脂肪酸摄入过量，精细饮食而引起的营养失衡、过早发胖现象。1961年 为解决上述问题，西方主要发达国家开始了N－3系不饱和脂肪酸的开发研究；1965年 研究集中在N－3系多不饱和脂肪酸的母体α－亚麻酸领域；1975 年 英国科学家得出α－亚麻酸及其代谢物摄入量与智商成正比的结论；1978 年 美国、法国等国科学家通过对200名士兵一个月的观察发现，在同样6小时睡眠的情况下，每天摄入充分α－亚麻酸的100名实验者较对照组明显精神饱满、体力充沛、皮肤有光泽；1979年 日本科学家通过对全球320名院士的调查发现：他们血液中α－亚麻酸代谢物的含量较正常人高三倍；1983 年 国际市场α－亚麻酸的原料奇缺，价格飞涨：9％ 纯度的α－亚麻酸每克1.5美元，30％纯度的α－亚麻酸每克5美元，65％纯度的试剂α－亚麻酸每克15美元，96％纯度的试剂α－亚麻酸每克26美元；1983年 根据国家发展的客观需要，中国医学科学院、中国中医学研究院、中国预防医学科学院、北京医科大学、北京化工大学等18所大学、研究院的100多位专家开始了代号为U-100营养保健工程。1993 年 全球最权威的营养食品研究机构——英国皇家营养研究所，经过对α－亚麻酸近15年的提取实验，得出结论：2003年以前人类不可能规模生产出达到45％纯度的α－亚麻酸制品；1996年 经过13年的基础研究与应用研究，长城生物产业有限责任公司生产的α－亚麻酸制品–长城U-100诞生了。经国家卫生部及美 国FDA 的检测确认：长 城U-100产品中不饱和脂肪酸含量达到99％，α－亚麻酸含量高达70％！新华社、人民日报、经济日报、光明日报、科技日报等五十余家媒体立即作出反应：填补国内空白，达到世界领先水平 （见本书后面章节）1996年 长城生物的三个保健食品全部通过国家卫生部的认证；1997年 长城生物的α－亚麻酸项目被列为北京市重大科技成果；1998年 长城的α－亚麻酸成为中国医药保健品行业第一个国家级重大科技成果；1998年 国际脑营养协会（IBNA）第三次年会在瑞士洛桑举行。会议的主要议题是“二十一世纪的脑营养食品”。由中国长城生物研究所提交的论文引起了极大轰动。“α－亚麻酸的研究与应用”，这一困扰脑营养学界达20年之久的世界性难题终于被彻底攻克！它预示着一场世纪脑营养革命的提前到来。1999年 中国学生营养促进会向全国学生推荐U-100慧灵。（二）关于α－亚麻酸特性介绍1、α－亚麻酸被称为维系人类进化，增强身体健康的人体必需脂肪酸，是N－3系列不饱和脂肪酸的母体，是生命进化过程中最基本、最原始的物质。 2、人类脑器官中含有10％左右的α－亚麻酸及代谢物，人类视网膜、神经系统中也含有大量的α－亚麻酸及代谢物，若α－亚麻酸缺乏将引起这些器官功能效率降低。 3、N－3系不饱和脂肪酸与其它脂肪酸的最佳比例比1：5，称为母乳比，而日常生活中一般摄入的食物油中不饱和脂肪与饱和脂肪酸比例大于1：25。 4、1993年联合国粮农组织和世界卫生组织联合发表声明：鉴于α－亚麻酸的重要性和人类普遍缺乏的现状，决定在世界范围内专项推广α－亚麻酸及其代谢物（N-3系不饱和脂肪酸） 5、90年代以来世界许多西方国家如美国、法国、日本等国都立法规定：在指定的食品中必添加α－亚麻酸及代谢物，方可进行销售。 6、我国人群膳食中普遍缺乏α－亚麻酸，日摄入量不足世界卫生组织推荐量的一半。我国医学界和营养学界专家纷纷呼吁国家立法专项补充α－亚麻酸。国家食品与营养发展战略专家们现正积极进行研究推广α－亚麻酸的规划。 7、长城生物研究所基于这一背景，于1983年开始会同军事医学研究院、中国预防医学科学院、中国医学科学院等18所国家级科研机构，100多位专家着手开始代号为U－100工程的α－亚麻酸项目研究。 8、α－亚麻酸酸陆地资源十分稀缺，长城生物研究所的科学家们经过八年时间的筛选和优化,从二千多种植物中找到了一种富含α－亚麻酸的植物源，掌握了大面积种植技术，并在东北华北地区建立了万亩资源种植基地。 9、科学家收集国内外研究资料，进行了α－亚麻酸的基础研究，并完成了大量动物和人体功能试验。这些结果表明α－亚麻酸的基本功能主要表现为： a.高度增强智力 b.高度保护视力 C抑制过敏反应