纺织新材料毕业论文

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):

下面很全面的哦 纺织学院设有纺织科学与工程一级学科博士点，涵盖纺织工程、纺织材料与纺织品设计、纺织化学与染整工程（属材料科学与化学工程学院）、服装设计与工程四个二级学科博士点，全部具有硕士与博士学位授予权。同时在纺织工程、纺织材料与纺织品设计、纺织化学与染整工程三个学科可培养高等学校教师在职攻读硕士学位；此外还设有一个“纺织工程”工程硕士领域，可培养工程硕士研究生。纺织科学与工程学科是天津工业大学历史最长的优势学科与特色学科。是天津市十五投资重点建设学科专业之一。“纺织工程”二级学科于2001年被批准为国家重点学科，同时也是天津市“重中之重”和重点学科，目前拥有硕士生导师40名、博士生导师5名。纺织科学与工程学科具有雄厚的师资力量和科研队伍，学术梯队的职称结构、年龄结构合理，具备从事纺织科学与工程高新技术研究的条件。其研究方向覆盖了纺织科学与工程一级学科的整个领域，各研究方向已深入到学科的最前沿，并逐渐向相关领域延伸和发展。在纺织材料与纺织品的结构、性能、加工技术以及新产品开发方面处于国内领先地位。本一级学科的代表性研究方向主要包括：纺织复合材料、纺织工艺理论与实践、特种纺织产品与产业用纺织品、纺织品的染整工艺理论与实践、功能纺织纤维、服装设计与工程、计算机与纺织服装上的应用等，各研究方向已逐渐渗透到了国民经济的各个领域。学院在“纺织新材料新产品”、“纺织与服装新技术新工艺”、“纺织复合材料”、“特种纺织品”、“非织造布”等领域承担了数十项国家、省市部委级科研项目及各类横向科技协作项目，与国内大中型企业有着良好的协作关系。近年来，在硕士、博士的培养方面，注重了各学科间的相互渗透与交叉、相互嫁接与融合，使学科内涵不断得到充实与更新，并不断跟踪国际上本学科领域的学术前沿，保持着良好的发展势头。纺织工业所提供的产品不但满足了人们的日常生活需求，而且广泛应用于航空航天、交通运输、土木建筑、医疗卫生、农业、国防、环境保护等众多领域，为促进这些领域的技术革新和技术革命发挥着巨大的作用。高新技术产业的兴起和人类环境保护意识的提高，对高新技术纺织品的开发提出了更高的要求，同时也为纺织工业和纺织科学的发展注入了新的活力。通过进一步与生物工程、信息工程、生态工程、环保工程、材料工程等学科的交叉和渗透，纺织科学与工程必将得到更大的发展。在新世纪的建设与发展中，纺织学院将“保持特色优势，发展创新领域”。为我国培养更多的纺织高级专门人才，为企业提供更好的科技成果和技术服务。专业介绍纺织工程：天津工业大学是我国北方规模最大、师资力量最为雄厚的纺织高等教育基地，为我国的经济建设培养了大批专业人才，做出了巨大贡献。纺织学科是我校历史最长、最具特色的学科，拥有近百年的办学历程，在长期的办学实践中形成了明显的优势。我校的纺织科学与工程学科是国务院学位办批准的首批具有硕士学位授权的学科，1993年被批准为博士学位授权学科，2000年纺织科学与工程学科被国务院学位办批准为一级学科博士学位授权学科，2003年被批准设立博士后流动站。纺织工程学科1992年被国家纺织工业部批准为省部级重点学科，2000年被天津市列为“十五”投资重点建设学科，2001年被教育部批准为国家重点学科，2003年被财政部和天津市列为中央财政与地方共建学科，2004年被天津市列为“重中之重”重点建设学科。我校从1989年就设置了非织造材料与工程专业方向，已经形成了较为完善的教学研究体系，拥有良好的专业师资队伍和实验、实践教研条件。现有在校本科生近200人，相关研究的研究生、博士生近10名，并为纺织学院其他专业本科生开设相关课程。近年来纺织工业从纤维原料、生产设备、工艺技术到产品的应用领域都呈现出多元化、快速发展态势，高新技术广泛用于传统纺织产业。现代纺织作为一个系统工程已不再仅仅是传统概念上的“纺纱”与“织布”，而是集材料、能源、信息、环保于一体，融汇了纤维、产品、管理、贸易、艺术及计算机等多方面科学知识的综合学科。织材料与纺织品设计：“纺织材料与纺织品设计”学科是我校较早拥有硕士学位授予权的二级学科，隶属于纺织科学与过程一级学科，多年来一直招收该方向的硕士研究生，毕业生中的大多数人现已成为国内纺织界的中坚力量。该方向具有一支高素质的硕士生导师队伍，具备先进的实验仪器设备条件和科研用房，有国内一流的“纺织测试中心”给予支撑，为硕士研究生的教学、科研和完成毕业论文创造了优越的条件。“纺织材料与纺织品设计”方向培养目标是培育适应21世纪市场经济需求，具备高层次知识结构、能力结构和素质结构，并具有纺织新材料开发、研究能力和团结协作能力的高素质、高修养人才。主要研究方向有纺织材料的结构、性能与测试技术研究、纺织新材料及功能性纺织品开发、服装与面料舒适性研究、针织服装的设计、工艺及性能研究、产业及特种用途纺织品研究与开发、纺织复合材料的结构性能研究、纳米复合材料研究与开发、计算机在纺织领域中的应用等。专业目录专业代码、名称 研究方向 考试科目 备注082101纺织工程 01纺织新材料、新产品的开发与研究02纺织新工艺、新技术、新设备研究03纺织加工理论研究04数字化、信息化纺织的研究05宏观纺织经济研究06纺织与环境、能源协调发展的研究07纺织厂空调与除尘技术的研究08非织造新型原材料的开发与研究09非织造新工艺、新技术、新设备的研究10非织造功能材料及其应用的研究 ① 101政治理论② 201英语 或203日语③ 302 数学二④ 401纺织材料学 或 402非织造布学 联系电话：24552039联系人：王建坤082102纺织材料与纺织品设计 01纺织新材料及功能性纺织品开发02纺织材料的结构、性能与测试技术研究03纺织复合材料的结构性能研究04产业及特种用途纺织品研究与开发05计算机在针织服装设计与生产中的应用06针织服装的设计、工艺及性能研究07服装与面料舒适性研究 ① 101政治理论② 201英语 或203日语③ 302数学二④ 401纺织材料学 联系电话：24528382联系人：张毅复试课程设置专业代码、名称 复试笔试科目（任选一门） 同等学历加试082101纺织工程 （0101）纺纱原理（0102）织造原理（0103）国际贸易实务（0104）非织造性能与测试（0105）针织学（0106）传热学 （0108）纺织材料检验（0109）现代纺纱技术联系电话：24552039联系人：王建坤082102纺织材料与纺织品设计 （0101）纺纱原理（0102）织造原理（0105）针织学（0107）织物组织与分析 （0108）纺织材料检验（0110）针织物组织与产品设计联系电话：24528382联系人：张毅初试课程参考书目(401)纺织材料学 《高科技纤维概论》 王曙中 等 纺织工业出版社《纺织材料学》第三版 姚穆 等 中国纺织出版社(402)非织造布学 《非织造布学》 郭秉臣 中国纺织出版社复试参考书目(0101)纺纱原理 《棉纺工艺原理》 陆再生 中国纺织出版社《纺纱原理》 于修业 中国纺织出版社(0102)织造原理 《机织学》 朱苏康 中国纺织出版社《棉织原理》 黄故 中国纺织出版社《棉织设备》 黄故 中国纺织出版社(0103)国际贸易实务 《国际贸易实务》 黎孝先 对外贸易大学出版社《最新外贸实务》 田飞 经济科学出版社 (0104)非织造布的性能与测试 《非织造布的性能与测试》 郭秉臣 中国纺织出版社(0105)针织学 《针织 工艺与设备》 许吕菘 中国纺织出版社《针织物组织与产品设计》 杨尧栋 中国纺织出版社《针织学》 龙海如 中国纺织出版社(0106)传热学 《传热学》第四版 章熙民 中国建筑工业出版社《传热学》第三版 杨世铭 高等教育出版社(0107)织物组织与分析 《织物结构与设计》第三版 蔡陛霞主编 荆妙蕾 修订主编 中国纺织出版社《织物组织与设计学》 顾平 东华大学出版社（0108）纺织材料检验 《纺织材料学实验》第二版 赵书经 中国纺织出版社《 方法标准汇编 target=_blank title=网上书城检索>纺织品基础标准 方法标准汇编》 纺织标准化研究所 中国标准出版社（0109）现代纺纱技术 《现代纺纱技术》 杨锁廷 中国纺织出版社（0110）针织物组织与产品设计 《针织物组织与产品设计》 杨尧栋 中国纺织出版社《针织学》 龙海如 中国纺织出版社