紡織工程中生態(tài)學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展

江浩

摘 要：紡織工程是伴隨著人類文明的出現(xiàn)產(chǎn)生的工程學(xué)科，從它誕生起就和人們的日常生活產(chǎn)生了不可分割的關(guān)系。隨著近代現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)紡織行業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)也在不斷的突破，不斷地發(fā)展進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：生態(tài)學(xué)；紡織工程；應(yīng)用與發(fā)展

中圖分類號(hào)：TS101 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，中國(guó)紡織品在世界上的需求量日益增多，紡織工程的發(fā)展越來越受到國(guó)家的重視。在紡織產(chǎn)業(yè)中，生態(tài)技術(shù)的應(yīng)用成為紡織工程發(fā)展不可阻擋的方向，我國(guó)紡織工程的發(fā)展綱要里多次談到生態(tài)學(xué)的應(yīng)用作為一項(xiàng)強(qiáng)有力的技術(shù)帶動(dòng)紡織產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。紡織生態(tài)學(xué)是最近幾年發(fā)展興盛的一門學(xué)科，它是以生態(tài)學(xué)理論為基礎(chǔ)，是應(yīng)用生態(tài)學(xué)的一種。1992年頒布的Oeko-Texstandard100（生態(tài)紡織品標(biāo)準(zhǔn)100）是世界上最早的一部具有科學(xué)性和完整性的生態(tài)紡織品標(biāo)準(zhǔn)，它的誕生標(biāo)志著紡織生態(tài)學(xué)的問世。為了了解紡織生態(tài)學(xué)的發(fā)展情況和發(fā)展成果，本文將介紹幾種生態(tài)纖維，并對(duì)生態(tài)學(xué)在紡織工程中的應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行探討，闡述我國(guó)生態(tài)紡織品的發(fā)展現(xiàn)狀，以期引發(fā)同行業(yè)的思考。

1生態(tài)纖維的種類

1.1天然纖維素纖維

（1）棉纖維

棉纖維是由碳水化合物構(gòu)成的，屬于植物纖維素纖維的一種，也是全速降解纖維。棉纖維擁有較好的生態(tài)性和較易生物降解的特點(diǎn)，無毒無害。此外，棉纖維制品可以回收經(jīng)過加工處理以后進(jìn)行再利用，這樣就在很大程度上減輕了廢棄物對(duì)環(huán)境的污染和資源的浪費(fèi)。

（2）亞麻與苧麻纖維

亞麻與苧麻纖維和棉纖維一樣是植物纖維素纖維，同時(shí)也屬于全速降解纖維，具有生態(tài)性好、生物降解容易和可循環(huán)利用的特點(diǎn)。作為紡織品服飾的主要面料原料，亞麻與苧麻纖維是無毒無害的，所以不會(huì)影響人體健康，也不會(huì)污染環(huán)境。要想麻纖維不受污染，就需要注意在栽種和培育亞麻與苧麻纖維的過程中對(duì)肥料、植物保護(hù)劑和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑進(jìn)行合理的選擇和使用。

（3）羅布麻纖維

羅布麻作為一種天然綠色紡織品是較為理想的新的紡織原料，它的可紡性強(qiáng)、生態(tài)性好并且本身?yè)碛锌咕?、除臭和遠(yuǎn)紅外的功能，因此被授予“野生纖維之王”的稱號(hào)。因羅布麻纖維紡織制作的衣服具有透氣性好、吸濕性強(qiáng)、易洗滌、易燙熨、柔軟、抑菌、冬暖夏涼等優(yōu)點(diǎn)，所以受到人們的喜歡和追捧。

（4）天然彩色棉花

天然彩色棉花在紡織的過程中不需要印染，并且用彩棉紡織制成的面料親和皮膚，減輕了布料對(duì)人體健康的危害和對(duì)環(huán)境的污染，符合人們“綠色發(fā)展”的口號(hào)。天然彩色棉花是一種天然的綠色紡織品原料，符合紡織品的國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)。

1.2天然蛋白質(zhì)纖維

（1）羊毛纖維

羊的皮膚經(jīng)過變形以后就形成了羊毛纖維。在自然生態(tài)環(huán)境中，羊毛纖維很容易就會(huì)被降解，這是因?yàn)檠蛎镊[片層和細(xì)胞間質(zhì)里含有大量的非角脘物質(zhì)，這種物質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性特別差，容易被酸解和萃取。正因?yàn)檠蛎w維的生態(tài)性好和易被降解的特點(diǎn)所以不會(huì)給環(huán)境帶來污染。羊毛纖維的鉤接強(qiáng)度為70%，結(jié)節(jié)強(qiáng)度為92%～100%，回潮率為9%，比量為1.50～1.54。

（2）蠶絲纖維

蠶絲纖維是由絲脘和絲膠構(gòu)成的，絲脘和絲膠這兩種物質(zhì)的耐酸性和耐堿性都很差，在日光的照射下容易被分解也容易被氧化，所以蠶絲的降解速度快且分解物無毒無害。蠶絲是一種天然長(zhǎng)絲，屬于天然蛋白質(zhì)類纖維，具有柔順、光潔度高、彈性好、穿著安全等優(yōu)點(diǎn)。蠶絲纖維的鉤接強(qiáng)度為30%～60%，結(jié)節(jié)強(qiáng)度為45%～60%，回潮率為13%，比量為1.46～1.52。

2紡織工程中生態(tài)學(xué)的應(yīng)用技術(shù)

2.1相關(guān)生物制劑的研發(fā)

紡織產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)密集度較高，一般都有著能耗高，污染性大，無用副產(chǎn)品多的問題。主要原因是在紡織過程中，大量的化學(xué)添加劑和落后的技術(shù)被添加到紡織工藝中。技術(shù)改造是劍麻纖維脫膠時(shí)使用生物降解酶，生物酶脫膠技術(shù)是一種新的綠色環(huán)保技術(shù)。在脫膠過程中，不僅可以減少污水的排放，而且還可以減輕噪聲污染，因此開發(fā)了脫膠生物酶等生物制劑。中國(guó)紡織工業(yè)邁向綠色環(huán)保和低能耗尤為重要。

2.2優(yōu)化纖維紡紗技術(shù)

在紡織工程中，所在產(chǎn)業(yè)鏈的紡紗工序是影響紡紗成果優(yōu)劣的直接影響因素，這決定了我國(guó)紡織工程的優(yōu)劣。在改善和優(yōu)化紡織工程技術(shù)的過程中，應(yīng)在高效、低能、環(huán)保等方面發(fā)展。目前，中國(guó)亞麻紡織工業(yè)的現(xiàn)狀主要是高能耗、高耗水量，許多相關(guān)設(shè)備不連貫。許多加工步驟需要手工插入，不僅提高了產(chǎn)品的成本，而且產(chǎn)品的質(zhì)量也不能保證。因此，在紡紗工藝改革中，應(yīng)特別注重效率和環(huán)保，在生產(chǎn)線中加入機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)的技術(shù)設(shè)備，以縮短紡紗流程的時(shí)間，以降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也能降低單位能耗。

2.3信息處理控制技術(shù)

隨著我國(guó)現(xiàn)代信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)控制張力的技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。如利用變頻器的PID功能，在此過程中，通過選擇相應(yīng)的變頻器并為其配置相應(yīng)電動(dòng)機(jī)。利用電位器對(duì)從端子輸入端輸入的張力給定目標(biāo)值進(jìn)行控制。通過積極將傳感技術(shù)引入其中，利用市面上現(xiàn)有的張力傳感器對(duì)從另外一個(gè)端子處輸入的實(shí)際張力反饋信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)控制。根據(jù)實(shí)際情況對(duì)主控板上跳線選擇進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，使得兩個(gè)端子能夠分別完成電壓信號(hào)與電流信號(hào)的接收。在反饋邏輯當(dāng)中，隨著反饋信號(hào)的逐漸增大，變頻器輸出頻率將會(huì)逐漸下降。通常情況下，在紡織工程張力控制中使用的張力傳感器量程在0到500N之間，其目標(biāo)值設(shè)定在60%左右。如果出現(xiàn)被卷繞物斷裂的情況，則可以通過直接按下緊急停機(jī)按鈕便可以有效防止出現(xiàn)“飛車”的情況。

2.4機(jī)械裝置控制技術(shù)

當(dāng)前在紡織工程中使用最為廣泛的張力控制技術(shù)之一便是機(jī)械裝置控制技術(shù)。在該技術(shù)當(dāng)中，主要是通過利用各種各樣的專業(yè)機(jī)械裝置達(dá)到在紡織工藝流程中有效控制張力的目的。如通過直接利用靜止的張力盤使其可以與紗線之間產(chǎn)生相應(yīng)摩擦，利用這一摩擦達(dá)到增加張力的效果。此類紗線摩擦型裝置結(jié)構(gòu)類型多種多樣，包括盤式、桿式等等，因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易、操作簡(jiǎn)單且價(jià)格低廉，因此被廣泛運(yùn)用在紗線張力控制中。但由于張力盤同紗線的直接摩擦經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致紗線出現(xiàn)磨損，并且難以對(duì)摩擦系數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)控制，因此比較容易導(dǎo)致出現(xiàn)不規(guī)則紗、結(jié)等情況。后期人們通過對(duì)張力控制裝置進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)出了包括錠盤張力裝置等。此類裝置主要是通過在旋轉(zhuǎn)張力構(gòu)件上牢固固定紗線，直接在該構(gòu)件上施加牽拉力，在有效保持牽拉紗線速度恒定的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)紗線張力的有效控制。目前，還出現(xiàn)了一種電磁永磁機(jī)械張力器，其通過將原有電磁張力器和磁粉張力器進(jìn)行有機(jī)整合，從而使得張力控制靈敏度和控制范圍均得到了極大提升。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，生態(tài)學(xué)在紡織工程中的應(yīng)用使紡織產(chǎn)業(yè)得到飛躍性的發(fā)展，使我國(guó)的紡織產(chǎn)業(yè)在國(guó)際貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)地位。紡織品出口的可持續(xù)發(fā)展是我國(guó)紡織工程的發(fā)展方向，這就要求我國(guó)必須走生態(tài)紡織的道路。為了能夠促進(jìn)生態(tài)紡織品的發(fā)展，除了要營(yíng)造良好的發(fā)展環(huán)境之外，還要提高企業(yè)的紡織生產(chǎn)技術(shù)，保證紡織生產(chǎn)的環(huán)保性，從而全面提升我國(guó)生態(tài)紡織品的質(zhì)量和水平，使我國(guó)的紡織企業(yè)實(shí)現(xiàn)健康、穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展。

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（作者身份證號(hào)碼：130636198908110512）