进入21世纪，绿色环保纺织品成为纺织品种的新视点，在运用千变万化的织物组织和日新月异的织造、印染新技术的同时，开发符合环保标准的新产品是一个重要途径。绿色环保大豆蛋白纤维的研制成功是人造纤维家族的最新突破，符合我国纤维发展的方向。大豆蛋白纤维是利用榨油后的豆粕通过添加功能性助剂，经湿法纺丝而成的再生蛋白质纤维，该纤维不仅具有单丝纤度细、比重轻、强伸度高、耐酸耐碱性好、光泽好、吸湿导湿性好等特点，还具有羊绒般柔软手感、蚕丝般柔和光泽、棉纤维的吸湿性、羊毛的保暖性等优良服用性能，也是迄今为止唯一由我国科技人员自主开发并在国际上率先取得工业化试验成功的纤维材料。
大豆蛋白纤维作为一种纺织原料，只有经过技术开发和产品开发，才能充分展示出它的独特魅力。大豆蛋白纤维由于其自身难以去除的米黄色，现在的前处理工艺在尽量减少蛋白质损伤的情况下还不能获得必要的白度，造成了对很多色号的限制和色泽鲜艳度的影响，同时匀染性也是该纤维染色中的一大难题，这都需要在工艺制定方面进行更深入的研究。只有在尽可能的减少蛋白质损失，制定合理的染整加工工艺，才能显示出大豆蛋白纤维的优良风格。但是己有的资料表明，目前还没有简单易行的在染整加工工艺中蛋白质含量的测定方法。本论文的工作重心就在于运用凯氏定氮法来检测在大豆蛋白纤维染整加工工艺中蛋白质的变化情况，综合考虑纤维经过染整加工工艺处理后的效果和损伤情况，最终制定出大豆蛋白纤维的低损伤染整加工工艺，为以后对大豆蛋白纤维的进一步研究提供有价值的参考。
大豆蛋白纤维含氮量的工艺条件因素中，主要考虑的是pH、温度、处理时间以及碱剂浓度。从实验结果和讨论可知，温度和碱剂浓度是影响含氮量水平的两个最主要因素，在制定大豆蛋白纤维染整工艺时，应重点考虑。其中pH值接近7时纤维的含氮量最高，并且随着pH偏离中性程度的增大而迅速减少;处理温度低于70℃时，纤维的含氮量较高，随着温度继续升高，纤维的含氮量不断减少，并且较高的处理温度也会影响大豆蛋白纤维的手感;处理时间在60分钟内，纤维含氮量能保持较高的水平;纤维的含氮量随着纯碱浓度的增加而减少，当纯碱大于30留L时，N%低于2.0%。
大豆蛋白纤维采用淀粉酶退浆、双氧水漂白的前处理工艺效果较好。因为淀粉酶可以水解经纱上的淀粉浆，而在碱性条件和较高温度下氧漂时，不但能除去纤维上的色素，而且能除去剩余的淀粉和PVA浆料，使前处理后织物具有较好的白度和柔软的手感。经过淀粉酶退浆、双氧水氧化漂白的正交试验得出大豆蛋白纤维前处理低损伤工艺为:退浆工艺:淀粉酶2岁L，pH值7.5，处理温度30℃，处理时间40min;漂白处理工艺:双氧水8留L，pH值7，处理温度60℃，处理时间30min。
大豆蛋白纤维属于再生蛋白质纤维，可用酸性、活性染料进行染色。论文中
采用ArgazolTw系列的活性染料对大豆蛋白纤维进行染色处理后发现pH值对大豆蛋白纤维的染色有一定的影响。该类染料在近中性的条件下染色后，大豆蛋白纤维有较高的表观深度。考虑到大豆蛋白质纤维在近中性条件下水解程度最小，并使染色后可获得较高的固着效率，建议采用在近中性条件下固色的活性染料，可以保证纤维在色泽鲜艳的同时，还有较好的光泽和手感。而毛用的Lanasol染料对纤维的表观深度较低，可采用固色剂进行处理从而获得较好的牢度;含有双活性基团的活性染料对纤维的匀染性较好，色牢度较差，适宜染中浅色。弱酸性染料Teton和Erionyl染料对纤维之间有较大的范德华力和氢键力，染料上染后结合较牢固，可以用来染大豆蛋白纤维的深浓色，并且色泽鲜艳，匀染性较好。而强酸性染料Ncolan的提升性能较低，染料与纤维分子间的库伦力较小，染料的上染率较低。增加酸的用量，该染料的上染率会有所提高，但在酸性条件下染色会造成大豆蛋白纤维的蛋白质水解，所以不适宜用来染大豆蛋白纤维。
为获得更好的染色效果，实验中采用了两种阳离子型的固色剂DinfixRF和DinfixF一100对染后的织物进行固色处理，并通过测定皂洗牢度和摩擦牢度来检验其效果。实验结果表明，经过固色处理后的大豆蛋白纤维有较高的水洗牢度和一定的摩擦牢度。
染织类毕业论文题目
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103.地域文化主题的染织旅游纪念品设计探讨
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107.染织艺术设计专业素描教学改革的思考
108.染织艺术设计专业色彩教学改革的思考
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111.染织艺术设计新论
112.关于染织专业学生手工台板印花实践的思考
113.染织美术教学中设计要素浅论
114.从材料的运用看中国染织工艺的发展
115.齐国染织工艺及对后世的影响
116.中国非物质文化遗产的传承与发展--黎族传统纺染织绣技艺
117.浅论中国传统染织中的生命树纹样
118.染织类非物质文化遗产的概念和特征
119.染织设计中的中国画元素
120.作业成本法在染织业的推广与应用
121.手工染织文化遗产的文化内涵与价值
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。
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生态纺织品检测预警方法的建立
关键词】 生态纺织品; 检测; 预警方法; 质量控制;
【英文关键词】 ecological textile; testing; alert method; quality control;
【摘要】 运用"过程质量控制"原理,通过对实验室生态纺织品检测数据的数理统计分析,分别建立了基于不同分析对象的预警方式和多种不同的"质量控制图模型",以实现对检测指标的分析监控,同时也为企业和政府部门提供相应的质量趋势分析信息。该方法的建立可为相关部门在利用现有检测资源的条件下实现快速有效的预警目的。
【英文摘要】 In this paper,the process quality control theory and mathematical statistics method for the testing data of laboratory ecological textile are applied.Alert methods and quality control models for different analyzed objects are established to realize the analytical supervision for the testing index,and provide corresponding analysis information of quality trend to enterprise and government department.The establishment of this method can help related departments to realize the purpose of quickly and valid earl...
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