纖維的發(fā)展方向ppt課件

1、纖維的開展方向 研 制 開 發(fā) 中 的 仿 生 纖 維成都紡織高等?？茖W(xué)校染化系 鄭光洪仿生纖維根本原理 利用生物的構(gòu)造和性質(zhì)，為工程技術(shù)提供新的設(shè)計思想及任務(wù)原理的仿生學(xué)，在20世紀60年代開場開展，介于生物科學(xué)與工程技術(shù)科學(xué)之間的邊緣學(xué)科 根底是模擬：模擬生命系統(tǒng)的構(gòu)造和任務(wù)原理，例如模擬魚尾，在船只的后部裝上舵，處理船定向問題；模擬鳥的翅膀，設(shè)計出了飛機的機翼；根據(jù)昆蟲的嗅覺器官將化學(xué)反響轉(zhuǎn)化為電信號，研制出靈敏的氣體分析儀；模擬人腦神經(jīng)元的構(gòu)造及其功能，開發(fā)具有邏輯推理才干的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，等等。 仿生纖維 基于仿生科學(xué)而進展的各種新型資料的開發(fā)和研討正在各個領(lǐng)域廣泛開展，紡織纖維工

2、業(yè)也不例外、雖然生物的組織構(gòu)造和功能非常精細并難以捉摸，然而，一但了解到構(gòu)造與功能的聯(lián)絡(luò)方式，就可以在紡織纖維工業(yè)方面復(fù)制出所要求的具有生物功能的纖維產(chǎn)品，從而探求并開發(fā)與生物界對應(yīng)的仿生纖維和仿生紡織產(chǎn)品。1 荷葉構(gòu)造與超級防水織物 荷葉現(xiàn)像與構(gòu)造：水滴在荷葉上能聚成球形并四處滾動、經(jīng)仔細察看，可以發(fā)緣由：荷葉外表有大量的微細凹凸構(gòu)造其外表均被一層外表張力很小的蠟狀物質(zhì)所覆蓋，水滴不能進入荷葉內(nèi)部，水在荷葉上構(gòu)成水珠將空氣密封在荷葉外表的凹坑里，覆蓋在荷葉凹凸外表上的蠟狀物質(zhì)與空氣之間的復(fù)合界面起到了支撐水的作用 用超細纖維模擬荷葉構(gòu)造特征制成了具有類似荷葉構(gòu)造的織物、不僅有防水性，還兼具透

3、濕性和透氣性，可用于室外運動服、普通服裝及工業(yè)紡織品和覺得更為溫馨的滑雪服2 蝴蝶翅膀與金屬光澤 亞馬遜河流域的閃峽蝶周身閃爍一種鉆藍色的顏色，具有金屬般的光澤，被以為是最美麗的蝴蝶、閃峽蝶翅膀的鱗片上平行而整齊地陳列著板狀物，它們之間相距約 0 .7um、這種板狀物高約2um，兩側(cè)有類似蕨類植物葉狀的細小突起、經(jīng)對這種蝴蝶的仔細察看和對其翅膀形狀構(gòu)造的多次研討，發(fā)現(xiàn)當光線射在蝴蝶翅膀的鱗片上時，大部分入射光進入狹縫，在壁內(nèi)部不斷反射、折射、于涉，并增大幅度，產(chǎn)生鮮明的深色光澤. 閃峽蝶的鱗片構(gòu)造可以添加藍色光波長的振幅，從而使相應(yīng)的顏色更加艷麗、更加深濃、據(jù)此科學(xué)家們仿照閃峽蝶翅膀的構(gòu)造形狀

4、，開發(fā)出多層扁平纖維織物： 這種纖維用兩種不同熱收縮率的聚酯混合熔融紡絲后進展熱處置，并每隔0.20.3mm周期性地構(gòu)成一個扭曲螺旋的纖維， 用這種螺旋纖維織成織物后，可使入射光在纖維的平行部與垂直部來回折射，產(chǎn)生深濃閃爍的金屬般的艷麗光澤、用這種纖維織成的面料，不但有艷麗的閃色效果，而目還有柔軟和褶皺精巧的特點，適于制造襯衫和外套，可賦予其新的觀感。3蛾的角膜與超微坑纖維超微坑纖維：模擬夜蛾角膜而獲得的一種具有深色光澤的纖維，纖維的顏色除自另發(fā)光外還取決于光的反射、穿透、吸收三要素。纖維色澤深度與資料的折射率、纖維纖度、截面外形和纖維的外表形狀等有關(guān)、 夜蛾 根本性能屬于夜間活動的昆蟲：可以

5、逃過具有超聲波射線器官的蝙幅的追捕緣由：夜蛾的角膜外表整齊地陳列著微細圓錐狀的突起構(gòu)造，可以防止夜晚微弱光反射的損失，使光線穿透眼角膜球晶體，從而及時覺察由蝙幅發(fā)出的超聲波射線而逃脫追捕；像靖蜒和蜜蜂這種白天活動的昆蟲卻沒有這種構(gòu)造。所以，當在纖維外表制成像夜蛾角膜那樣的突起構(gòu)造，即構(gòu)成每平方厘米10億個微坑的凹凸構(gòu)造后，纖維外表可以導(dǎo)致入射光呈散射狀，從而添加纖內(nèi)部對入射光的吸收而減少光的反射率，提高黑色感。由于這種構(gòu)造外表可使正反射光減少，結(jié)果纖維織物的色澤加深，精度提高了4 會呼吸的纖維 人體生物化學(xué)：人體運動時，由于機體代謝加強，體內(nèi)氧的耗費和二氧化碳的生長都在添加。其添加程度取決于骨

6、骼肌活動的速率和強度、甚至在輕度運動剛開場，體能耗費即立刻添加，而攝入的氧卻不能立刻添加到完全由氧化供能所需求的量，尤其是在極猛烈的運動中，假設(shè)氧不能得到及時補充，運動終將不能耐久進展。 當然，經(jīng)過鍛煉可以提高機體的運動才干、但假設(shè)能為運發(fā)動提供一個充溢新穎氧的活動環(huán)境，隨時為運發(fā)動補充運動中耗費的氧，那么，這個運發(fā)動一定有希望獲得奧運會長跑的冠軍。 具有呼吸功能的纖維的開發(fā)原理：將類似于血液中對于呼吸作用有奉獻的血紅肌輔基的功能色素撲琳化合物作為誘導(dǎo)體，以染色的方法大量固著于纖維高分于資料的外表，由于這種特殊功能色素具有與植物的光合成化合物葉綠素類似的機能，回此，當它們固著在高分于纖維外表時

7、，可利用纖維資料所具有的柔軟和宏大外表積，充分吸收空氣中的水分或人體汗液，當碰到光時被纖維資料所吸附的水分即可被分解，從而產(chǎn)生或建立構(gòu)成氧的體系。將這樣的纖維織物穿在身上，加之周圍適當?shù)臏囟龋眢w外表就會獲得新穎的氧，并經(jīng)過人體皮膚布滿的毛細管不斷向血液保送。在織物外表經(jīng)過金屬卟啉功能色素賦予纖維織物制造或建立氧氣系統(tǒng)的纖維正處于進一步的研討之中，人們有希望借助這種纖維織物改善呼吸系統(tǒng)，從而為提高運發(fā)動的運動速率奠定根底，也為延伸人體皮膚的壽命，堅持皮膚彈性，留住青春魅力提供一條有效的途徑。 5 變色龍與變色纖維 變色龍：會隨環(huán)境變化而改動本身顏色的動物。變色原理：變色類型涉及到受光、熱、液體

8、、壓力、電子射線等的作用而產(chǎn)生顯色、消色或變色；光敏變色：當外部刺激源為光時稱光敏變色；熱敏變色：外部刺激源為熱時稱熱敏變色；與此類似的還有濕敏變色、壓敏變色、光電變色等等；目前，巳開發(fā)包括感光或感溫的可逆變色和濕敏變色的視覺纖維； 光色景象的產(chǎn)生：由于光可使某些化合物發(fā)生光裂解反響，導(dǎo)致能量形狀發(fā)生變化，化合物分子分解成離子或游離基，或發(fā)生氧化復(fù)原反響。典型的化合物有螺環(huán)吡喃系統(tǒng)和偶氮苯系統(tǒng)化合物、最近又研制出了更穩(wěn)定的螺環(huán)磺胺異錯系統(tǒng)化合物，它使感光變色纖維織物在運用過程中的顯色性、快速光致變色性以及洗滌牢度更為優(yōu)良 。美國已開發(fā)野戰(zhàn)用偽裝衣 .濕敏變色 利用反光顯色的采光珍珠與遇水產(chǎn)生透

9、明感的二氧化硅混合制成的泳裝己在日本市場銷售；變色遠離：二氧化硅在枯燥形狀下可反射光線，泳裝顯現(xiàn)深色，但在潮濕或遇水后，二氧化硅變成透明，此時采光珍珠顯色，從而獲得變色效果，到達表達人體線條美的服飾要求 高科技纖維得展望 科學(xué)技術(shù)的迅猛開展，己勝利地開發(fā)出了眾多新型纖維，纖維科學(xué)從單純的“模擬向“發(fā)明開展、而使模擬生物界生物體系復(fù)雜、致密的功能和成形機理的新型功能纖維將不斷被開發(fā)出來、這是主導(dǎo)21世紀纖維及紡織工業(yè)的開展方向。由于高科技的更新，大量賦予更高智能遙控功能的纖維，如具有信息轉(zhuǎn)換功能、光電功能、導(dǎo)電功能、能源轉(zhuǎn)換功能、生物體相溶功能的纖維新種類，必將在未來的電子、能源及生命科學(xué)等各技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揚宏大作用。這些新功能纖維的設(shè)計和開發(fā)所必備的根底研討是21世紀纖維科學(xué)任務(wù)者正在研討、開發(fā)的課題。21世紀，是高度信息化的時代，也是使人類