集時(shí)尚與科技于一身的現(xiàn)代紡織

■覃小紅

“織為云外秋雁行，染作江南春水色”。這句出自白居易《繚綾》的詩(shī)詞栩栩如生地描繪了繚綾絲織品的精美，其花紋宛如山中白云、南飛秋雁，被染作碧綠色堪比江南春水，織為服飾更顯光彩靈動(dòng)。正如古詩(shī)詞的記載，紡織品不僅是“衣食住行”不可或缺的重要組成部分，也寄托了人們對(duì)美好生活的向往和追求。中國(guó)是最早發(fā)明紡織的國(guó)家，也是世界上最先生產(chǎn)紡織品的國(guó)家之一，其歷史可追溯到距今兩萬年前的舊石器時(shí)代，同時(shí)也是紡織產(chǎn)業(yè)大國(guó)，其年產(chǎn)值約占國(guó)民生產(chǎn)總值1/10。隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，現(xiàn)如今的紡織行業(yè)不僅滿足人們?nèi)粘４┮潞退囆g(shù)審美需求，還極大地融合、促進(jìn)了“上天入地”“大健康”等諸多產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展。紡織不再是單一的紡紗與織布，它貫穿古今歷史、遨游文化長(zhǎng)河、助推科技興盛。

1 紡織是歷史發(fā)展的圖鑒

提到紡織品，不得不提起我們的傳統(tǒng)服飾。你也許會(huì)想到商周窄袖織紋的弁（bian）服，春秋戰(zhàn)國(guó)的素紗錦衣、漢代的襦裙，魏晉南北朝的籠冠大袖衫，唐代的圓領(lǐng)袍和半臂，宋遼朝的契丹服，元朝的“質(zhì)孫服”，明清的大襟衫，民國(guó)的旗袍、中山裝等。這些五彩斑斕的服飾里蘊(yùn)藏著中國(guó)深遠(yuǎn)的文化傳承，是中國(guó)悠久歷史的縮影。人類最初是從自然界的動(dòng)植物身上獲取天然纖維如棉、毛、絲、麻等作為紡紗原料，用來制造簡(jiǎn)單的紡織品御寒遮羞、防蟲蔽體。隨著紡織原料和紡織工藝的發(fā)展，紡織品也被用來裝飾房間、傳達(dá)心意，紡織品的品質(zhì)也得到了提升。詩(shī)詞“桂布白似雪，吳綿軟于云”就描述了棉織物手感柔軟、透氣吸濕的特點(diǎn)。不同于棉織物，毛織物質(zhì)地更加厚實(shí)、保暖性好。手感滑爽、富有光澤的絲織品也用來彰顯達(dá)官貴人的身份與地位?！对?shī)經(jīng)》中有記載道“東門之池，可以漚麻”，麻類面料是從植物中提取纖維特制而成，面料透氣涼爽，在炎炎夏日深受人們的青睞。

圖1 傳統(tǒng)服飾圖

直到19 世紀(jì)末20 世紀(jì)初，陸續(xù)出現(xiàn)了人造的化學(xué)纖維。化學(xué)纖維是用天然高分子化合物或人工合成的高分子化合物為原料，經(jīng)過制備紡絲液、紡絲、后處理等工序所制備的具有紡織性能的纖維。滌綸、錦綸、腈綸三大品種占世界合成纖維生產(chǎn)總量的90%以上?？拱櫺浴⒈Ｐ涡院玫臏炀]面料通常被用來制作挺闊的西裝外套。錦綸長(zhǎng)絲由于其高彈性和良好的耐磨性，被廣泛用于制作高性能輪胎、安全氣囊和繩索。有“人造羊毛”之稱的腈綸質(zhì)輕保暖，可用來制作毛毯、地毯。

20 世紀(jì)50 年代開始開展合成纖維的改性研究，發(fā)展了一系列新型纖維，如差別化纖維（異形纖維、納米纖維、復(fù)合纖維）、功能性纖維（抗菌纖維、阻燃纖維、防輻射纖維）、高性能纖維（碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維）等。

2 紡織是藝術(shù)文化的載體

現(xiàn)代紡織業(yè)不僅僅是流水線機(jī)器的產(chǎn)物，更是藝術(shù)與時(shí)尚的載體。文化元素的融入，使得紡織品更有溫度、更具風(fēng)骨，一針一線、一經(jīng)一緯便勾勒出紡織藝術(shù)之美。

根據(jù)紡織工藝不同，紡織品通常被分為機(jī)織物、針織物、非織造布、特種紡織品四大類。

機(jī)織物是由相互垂直排列的兩個(gè)系統(tǒng)（橫向和縱向）的紗線，在織機(jī)上按照一定的規(guī)律交織而成，其基本組織有平紋、斜紋、緞紋。中國(guó)古典門窗圖案精美，有學(xué)者將門窗建筑文化融入到紡織品設(shè)計(jì)中，通過機(jī)織的紡織工藝制作了一系列具有民族韻味的新型中國(guó)傳統(tǒng)古典門窗格心經(jīng)起花機(jī)織物。

圖2 提花機(jī)織物

針織物是指讓紗線通過織針按照一定規(guī)律運(yùn)動(dòng)形成線圈，線圈之間相互串套而形成織物，分為經(jīng)編和緯編兩大類。日常生活中，從衣著用的襪品、手套、羊毛衫，到家居裝飾的地毯、窗簾、沙發(fā)套，再到工業(yè)用的蓬蓋布、路基布，都是由針織工藝加工織造而成。在滿足日常需求的同時(shí)，有學(xué)者從大自然中汲取靈感，將自然藝術(shù)通過針織圖案的仿生設(shè)計(jì)完美地展示出來。他們通過植物、動(dòng)物、細(xì)胞的仿生藝術(shù)設(shè)計(jì)，結(jié)合針織物形態(tài)上的凹凸、浮線、鏤空、絞股等多種手法，編織了具有生命感染力的紡織品。

圖3 針織提花織物

非織造布又稱無紡布，不同于傳統(tǒng)的紡紗織布，它是將紡織纖維通過定向或隨機(jī)排列，形成纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)，然后采用機(jī)械、熱黏合或化學(xué)等方法加固而成。非織造材料具有工藝流程短、生產(chǎn)速度快、用途廣的優(yōu)點(diǎn)。其實(shí)，非織造布在我們的日常生活中無處不在。人們將各種精美絕倫的圖案通過各種印刷方式融入非織造材料中，為我們的生活添加了濃墨重彩的一筆。如超市、商場(chǎng)里五色繽紛的無紡布環(huán)保購(gòu)物袋，家中墻上圖案精美的無紡布?jí)?，辦公室走廊里低調(diào)大氣的針刺無紡地毯。

3 紡織是科技創(chuàng)新的推手

進(jìn)入21 世紀(jì)后，傳統(tǒng)的紡織行業(yè)經(jīng)歷了天翻地覆的變化?，F(xiàn)代紡織業(yè)與先進(jìn)高科技結(jié)合，在生物醫(yī)用、航空航天、智能可穿戴、國(guó)防軍事等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。

3.1 生物醫(yī)用紡織材料

生物醫(yī)用紡織品是紡織、材料、生物、醫(yī)學(xué)相互交叉融合的紡織纖維及其制品。典型的生物紡織材料有人工血管、心臟瓣膜、人工腎、抗菌縫合線等。醫(yī)用紡織品通常以天然或醫(yī)用合成高分子為原料，通過不同的紡織成型技術(shù)被制成具有生物安全性、生物相容性、符合消毒加工和耐久性的纖維及纖維集合體。經(jīng)科研人員和醫(yī)院的共同合作，已開發(fā)研制出了適用于兒童心臟動(dòng)脈修復(fù)的可擴(kuò)張人造心血管，即將用于人體臨床實(shí)驗(yàn)的血管外支架，具有抗菌功能、人體可吸收的縫合線等一系列生物醫(yī)用紡織材料。

圖4 非織造材料

圖5 生物醫(yī)用紡織材料

3.2 個(gè)人防護(hù)材料

醫(yī)用非織造材料被用在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，起到隔離防護(hù)、包扎固定、預(yù)防感染的作用。在新型冠狀病毒席卷全球時(shí)，醫(yī)用防護(hù)服和口罩是保障醫(yī)務(wù)人員生命安全，阻止疫情蔓延的重要個(gè)人防護(hù)物資。典型的一次性醫(yī)用防護(hù)服為聚乙烯透氣膜非織造布復(fù)合材料，這種膜復(fù)合材料一般以聚乙烯微孔膜為夾層，以非織造布為面層形成兩布一膜（SFS）的結(jié)構(gòu)。該材料阻隔性能好，可以有效阻隔病毒顆粒，防止水、血液、酒精的滲透，同時(shí)具有較好的透氣性。此外，聚四氟乙烯微孔膜復(fù)合面料的使用使得醫(yī)用防護(hù)服可耐多次消毒殺菌、重復(fù)使用，極大緩解了物資緊缺。隔離服一般制備為紡粘-熔噴-紡粘（SMS）結(jié)構(gòu)，這種材料在有效阻隔細(xì)菌、血液的同時(shí)，具有較高的透氣性和穿著舒適性。醫(yī)用外科口罩的核心過濾層是熔噴非織造布，通過駐極技術(shù)，可對(duì)顆粒物或細(xì)菌高效低阻過濾。

圖6 醫(yī)用防護(hù)服

3.3 航天航空用紡織材料

根據(jù)用途不同，航天航空類紡織品可分為以下三類：個(gè)人防護(hù)裝備（航天服、飛行員服）、降落傘用紡織材料（降落傘繩、傘衣）、其他航空裝備用紡織品（阻攔網(wǎng)用紡織材料）。無論是“天宮一號(hào)”“天宮二號(hào)”的太陽(yáng)能帆板，還是北斗衛(wèi)星的“星載天線金屬網(wǎng)”，都采用了玻璃纖維經(jīng)紡織編織成型技術(shù)而成。航天服是由多種紡織材料復(fù)合而成，在避免宇航員受冷、熱、化學(xué)品、微流星體和壓力微波的危害的同時(shí)，保證宇航員的穿著舒適性。

圖7 航天航空用紡織材料

3.4 智能紡織材料

智能紡織品是將信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)等融合到紡織材料中，使其具備可穿戴、可恢復(fù)、可調(diào)溫等一系列智能化功能。如利用由相變材料制備的紡織品制備恒溫保暖織物。智能可穿戴手環(huán)、眼鏡、服飾等被用于人體的健康監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人體的心率、血壓、血糖、呼吸等各項(xiàng)指標(biāo)，有利于突發(fā)疾病的預(yù)防和有效治療。除此之外，還有低能耗變色織物、電子皮膚、太陽(yáng)能電池織物等。近日，復(fù)旦大學(xué)自主研發(fā)的多功能集成、全柔性織物顯示器，利用編織的手法實(shí)現(xiàn)了將能量轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存、傳感與顯示等多功能融入織物的系統(tǒng)，在賦予織物特殊功能的同時(shí)，確保了其柔軟、可復(fù)雜變形、透氣導(dǎo)濕的性能。

3.5 軍用紡織材料

現(xiàn)代軍事科技的發(fā)展離不開軍用紡織品的智能升級(jí)。軍用紡織品應(yīng)用于士兵的日常穿著、作戰(zhàn)、醫(yī)療、裝備、安全防護(hù)等各個(gè)方面。軍用工作服在不同的作戰(zhàn)場(chǎng)合需具備不同的功能，其中包括耐高溫阻燃工作服、防爆服、核輻射防護(hù)服、防彈背心等。如納米隱身衣的研制使我方軍人在可見光條件下不被發(fā)現(xiàn)；納米信息服配備個(gè)人局域網(wǎng)，具有無線通信、全球定位的功能。

紡織是什么，紡織是文化的碰撞與發(fā)展，風(fēng)尚的繼承與傳播，思想的表達(dá)與交織，科技的創(chuàng)新與融合?！耙率匙⌒小敝?，排首位的“衣”帶領(lǐng)人類走向文明，隨著紡織業(yè)的發(fā)展，它將持續(xù)為人類物質(zhì)文化需求和美好生活貢獻(xiàn)磅礴力量！

本文照片均為自拍或作者發(fā)表論文圖片。