紡織科技前沿簡介.ppt

紡織科技前沿,課程簡介,總 學(xué) 時(shí)：32學(xué)時(shí)（講課32學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)0學(xué)時(shí)） 總 學(xué) 分：2 學(xué)分 課程類別：專業(yè)選修課 適用專業(yè)：紡織工程專業(yè) 預(yù)修要求：紡織服裝材料學(xué)、紡織加工化學(xué)、 紡紗學(xué)、織造學(xué)、染整工藝學(xué),推薦教材： 1、王曙中高科技纖維概論M上海：東華大學(xué)出版社，2005年； 2、葛明橋. 紡織科技前沿M.北京：中國紡織大學(xué)出版社，2004年 參考書目： 1、袁觀洛紡織商品學(xué)（第二版）M上海：東華大學(xué)出版社，2005年,本課程以課堂講授為主，以實(shí)驗(yàn) 與現(xiàn)場教學(xué)為輔的方式實(shí)施教學(xué)。 總的來說，課時(shí)少、內(nèi)容多， 現(xiàn)代紡織工業(yè)的發(fā)展變化又 非?？?，為反映紡織科技的 最新進(jìn)展，本課程采將用多媒體教學(xué)，并及時(shí)對課程大綱的部分內(nèi)容適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整與更新。,第一章 紡織科技的發(fā)展過程及未來,基本要求： 了解紡織工業(yè)發(fā)展的幾個(gè)階段以及未來紡織產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)和國家戰(zhàn)略中的地位，把握未來紡織發(fā)展趨勢等。 1.1 紡織科技發(fā)展簡史 1.2 紡織科技的發(fā)展趨勢,1.1 紡織科技發(fā)展簡史,1.1 紡織科技發(fā)展簡史,紡織纖維的發(fā)展概況 紡織纖維的發(fā)展與文化的發(fā)展密切相關(guān)，例如，在我國文字中，含有巾、亻、纟等偏旁的漢字就有560多個(gè)，它們都直接或間接與紡織有關(guān)。我們常用的一些詞匯也是從紡織術(shù)語借用過來的，例如：錯(cuò)綜復(fù)雜。 “綜”是織機(jī)上的一個(gè)機(jī)構(gòu)，用來控制經(jīng)紗的運(yùn)動(dòng)，一旦出錯(cuò)，不但會(huì)產(chǎn)生疵布或者無法織布，而且排除故障比較麻煩。在成語中，來形容頭緒繁多，情況復(fù)雜。,1.1 紡織科技發(fā)展簡史,起源：御寒保暖、豐衣足食 “衣、食、住、行”之說，纖維制品居首位，御寒保暖到藝術(shù)人生，說明纖維材料在人類生活中的重要性和作用。 四萬年前，人類開始利用樹葉和獸皮御寒，是人類使用最早的材料。 一萬年前，人類已知道用麻、獸毛等天然纖維，開始分類使用材料。,1.1 紡織科技發(fā)展簡史,7000年前，中美洲開始使用原棉，人來開始培育、種植、學(xué)會(huì)耕耘。 4700年前，中國種桑養(yǎng)、蠶絲、絲織。 2700年前，絲織制羅、綾、紈、紗、綺。 1664年，羅伯特胡克（Robert Hooke）提出發(fā)明如 蠶絲一樣的人造纖維構(gòu)想。,1.1 紡織科技發(fā)展簡史,1889年，夏爾多內(nèi)首次展出用再生纖維素纖維制成的織物。 1925年，斯陶丁格爾（HStaudinger）發(fā)表了有名的“論聚合”，為成纖聚合物的合成打下了基礎(chǔ)。 20世紀(jì)，化學(xué)纖維開始高速發(fā)展。 21世紀(jì)，高技術(shù)纖維（高強(qiáng)度、高剛度、功能纖維、智能纖維）大量生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用。,1.1 紡織科技發(fā)展簡史,夏爾多內(nèi)，法國工業(yè)家，化學(xué)家。被西方譽(yù)為人造絲工業(yè)之父，早年接受土木工程師訓(xùn)練，1861年畢業(yè)于法國巴黎綜合工科學(xué)校。后來研究化學(xué)和微生物學(xué)。他從對蠶吐絲的研究中得到啟示，1878年決定模仿蠶的吐絲過程用人工的方法生產(chǎn)纖維，1884年取得制造硝酸纖維素纖維專利。他把硝酸纖維素溶解在醇和醚的混合溶劑中，得到的溶液經(jīng)很細(xì)的玻璃毛細(xì)管擠出，并使之在熱空氣中凝固，得到一種類似蠶絲的紡織材料，這是人類最早生產(chǎn)的化學(xué)纖維。后來又用數(shù)年時(shí)間解決這種新纖維的防火問題。1889年巴黎世界博覽會(huì)上首次展出了“夏爾多內(nèi)絲”這種人造絲。1914年因發(fā)明人造絲獲珀金斯獎(jiǎng)?wù)隆?夏爾多內(nèi),1.1 紡織科技發(fā)展簡史,抗靜電、吸濕、阻燃、抗起球、拒水、親水、抗菌等功能性纖維。 仿真仿生技術(shù)制造超細(xì)、超真纖維等，超細(xì)纖維（直徑可達(dá)到0.0001dtex，從地球到月球只需4g纖維）。 靜電紡絲技術(shù)制造納米纖維。 智能纖維使人類走入夢幻世界。,1.1 紡織科技發(fā)展簡史,1.1 紡織科技發(fā)展簡史,1.1 紡織科技發(fā)展簡史,1.1 紡織科技發(fā)展簡史,1.1 紡織科技發(fā)展簡史,1.1 紡織科技發(fā)展簡史,1.1 紡織科技發(fā)展簡史,1.1 紡織科技發(fā)展簡史,1.1 紡織科技發(fā)展簡史,近些年來，產(chǎn)業(yè)用高性能纖維材料的快速發(fā)展 飛機(jī)、航空航天材料的高強(qiáng)度、高剛度、輕量化高性能材料，高性能纖維具有強(qiáng)度高、比重低、柔韌性好、加工方便的特點(diǎn)，是制備高性能結(jié)構(gòu)材料的物資基礎(chǔ)、因此也是一個(gè)國家發(fā)展的戰(zhàn)略物資。,1.1 紡織科技發(fā)展簡史,高性能纖維性能,1.1 紡織科技發(fā)展簡史,1.1 紡織科技發(fā)展簡史,芳綸纖維復(fù)合材料用于、級發(fā)動(dòng)機(jī)殼體，以及SS-24、SS-25及當(dāng)今技術(shù)最先進(jìn)的SS-27（即白楊-M）等洲際導(dǎo)彈上。,1.1 紡織科技發(fā)展簡史,波音777客機(jī)每架飛機(jī)用碳纖維6-7噸、空客A380每架飛機(jī)用碳纖維55噸。高性能復(fù)合材料占結(jié)構(gòu)材料的50。,1.1 紡織科技發(fā)展簡史,美國加州建筑師Peter Testa設(shè)計(jì)的40層摩天大樓，整個(gè)結(jié)構(gòu)不使用鋼材，而是選用碳纖維，用交叉織成的網(wǎng)格制成，其強(qiáng)度要比鋼材高出許多倍。大樓的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是完全開放的，只有電梯是一封閉的軸狀空間。,1.1 紡織科技發(fā)展簡史,運(yùn)動(dòng)器材的纖維要求具有高強(qiáng)度高模量， 纖維主要Kevlar、碳纖維等。,1.1 紡織科技發(fā)展簡史,1.1 紡織科技發(fā)展簡史,總而言之，隨著人類社會(huì)的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，纖維的產(chǎn)量，特別是化學(xué)纖維的產(chǎn)量發(fā)展迅速，中國已成為世界化纖發(fā)展最快的國家。紡織科技也在開始向著高科技、高性能、多功能方面發(fā)展。,1.2 紡織科技的發(fā)展趨勢,一、未來紡織產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)和國家戰(zhàn)略中的地位 （以美國來說明，美國是當(dāng)今高新技術(shù)最發(fā)達(dá)的國家） 美國的紡織研究機(jī)構(gòu)： （1）全美纖維中心（全美紡織中心，NTC） （2）纖維開發(fā)支援部（AMTEX） （3）美國能源部管轄的部分國立研究所 紡織產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)和國家戰(zhàn)略中具有重要的地位，因此，未來紡織科技的發(fā)展必須與其戰(zhàn)略地位相適應(yīng)。,1.2 紡織科技的發(fā)展趨勢,2011年國家重點(diǎn)支持的高新技術(shù)目錄 一、電子信息技術(shù)（軟件、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、廣播電視技術(shù)、新型電子元器件、信息安全、智能交通技術(shù)） 二、生物與新醫(yī)藥技術(shù)（醫(yī)藥生物、中藥天然藥物、化學(xué)創(chuàng)新藥物、醫(yī)療儀器技術(shù)、設(shè)備與醫(yī)學(xué)專用軟件、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)） 三、航空航天技術(shù)（民用飛機(jī)技術(shù)、空中管制系統(tǒng) 、衛(wèi)星通信應(yīng)用系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用系統(tǒng)） 四、新材料技術(shù)（金屬材料、高性能及特殊合金材料、超細(xì)及納米粉體冶金新材料、低成本、高性能金屬復(fù)合材料、電子元器件用金屬功能材料、低成本超導(dǎo)材料、高性能稀土功能材料、高性能結(jié)構(gòu)陶瓷、人工晶體生長技術(shù)、新型高分子材料、新型生物醫(yī)用材料）,1.2 紡織科技的發(fā)展趨勢,五、高技術(shù)服務(wù)業(yè)（現(xiàn)代物流、公共服務(wù)、集成電路、文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)、技術(shù)咨詢服務(wù)、工業(yè)設(shè)計(jì)等） 六、新能源及節(jié)能技術(shù)（可再生清潔能源（太陽能、風(fēng)能、）地?zé)崮芗夹g(shù)、核能及氫能技術(shù)、新型高效能量轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存技術(shù)、高效節(jié)能技術(shù)、節(jié)能量檢測與節(jié)能效果確認(rèn)技術(shù)） 七、資源與環(huán)境技術(shù)（水污染控制技術(shù)、大氣污染控制技術(shù)、固體廢棄物的處理與綜合利用技術(shù)、環(huán)境監(jiān)測技術(shù)、生態(tài)環(huán)境建設(shè)與保護(hù)技術(shù)、清潔生產(chǎn)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)、資源高效開發(fā)與綜合利用技術(shù)） 八、高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)（工業(yè)生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)、高性能、智能化儀器儀表、先進(jìn)制造系統(tǒng)及數(shù)控加工技術(shù)、新型機(jī)械、汽車行業(yè)相關(guān)技術(shù)）,1.2 紡織科技的發(fā)展趨勢,二、未來紡織科技的發(fā)展趨勢 （1）學(xué)科交叉 例如，紡織學(xué)科、生物學(xué)科、物理學(xué)科、化學(xué)（應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)工藝）、生理學(xué)、心理學(xué)等學(xué)科互相組合，交叉研究。以研究老年人的休閑外套為例，可以以紡織學(xué)科結(jié)合生理學(xué)、心理學(xué)，結(jié)合服裝設(shè)計(jì)學(xué)、生態(tài)學(xué)，消費(fèi)科學(xué)等等，各方面進(jìn)行綜合分析，實(shí)驗(yàn)研究。,1.2 紡織科技的發(fā)展趨勢,（2）深入的基礎(chǔ)理論研究 無論是大學(xué)、研究所，還是工廠企業(yè)，對紡織基礎(chǔ)理論的研究都需要重視，必須投入大量的人力，物力和財(cái)力，這是保持紡織技術(shù)領(lǐng)先地位的重要基礎(chǔ)，也是核心技術(shù)的關(guān)鍵來源。,1.2 紡織科技的發(fā)展趨勢,（3）廣泛的研究選題 從最近的一些國際化紡織學(xué)術(shù)會(huì)議列出的內(nèi)容可以看出，紡織科技的選題范圍十分廣泛，從纖維到服裝，從聚合物到成品，從服裝用到產(chǎn)業(yè)用，從生理學(xué)到心理學(xué)，從新品種研制到市場開發(fā)等等。,1.2 紡織科技的發(fā)展趨勢,（4）可持續(xù)發(fā)展,纖維的綠色制備技術(shù)和高性能化技術(shù)已經(jīng)成為提高產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力，形成大規(guī)模、低成本、環(huán)境友好材料產(chǎn)業(yè)的迫切需求。,纖維、服裝,1.2 紡織科技的發(fā)展趨勢,（5）以人為本 以人為本的理念不僅體現(xiàn)在國家建設(shè)方面，而且也體現(xiàn)在紡織產(chǎn)品的開發(fā)及研究方面。 以人為本，就是按照人們的需求來設(shè)計(jì)、制造紡織品，這是評價(jià)紡織產(chǎn)品的最高標(biāo)準(zhǔn)，例如紡織品的舒適性、衛(wèi)生性、功能性、美觀性等等，而且要求紡織品的性能與功能，在人與自然的和諧發(fā)展中，在促進(jìn)人們健康長壽、提高工作效率與質(zhì)量中進(jìn)一步完善。,1.2 紡織科技的發(fā)展趨勢,（6）共同研究 共同研究就是要求以團(tuán)隊(duì)、團(tuán)體的形式展開研究，發(fā)揮人們的共同優(yōu)勢，提高研究成果的轉(zhuǎn)化率。,復(fù)習(xí)思考題： （1）現(xiàn)在我國進(jìn)行紡織產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的原因是什么？ 內(nèi)因：世界各國紡織產(chǎn)品進(jìn)出口貿(mào)易的變化； 人們在紡織品消費(fèi)方面的變化 外因：紡織原料的成本變化較大（主要是天然纖維） 勞動(dòng)力的成本很較大的上升 動(dòng)力（水、電、煤）、環(huán)保等成本增加 整體的運(yùn)營費(fèi)用（產(chǎn)品銷售、管理及財(cái)務(wù)費(fèi)用）有大幅度上升,（2）面對世界紡織產(chǎn)業(yè)的總體趨勢，你個(gè)人認(rèn)為，我國的紡織工業(yè)現(xiàn)如今面臨的挑戰(zhàn)有哪些？ 國內(nèi)方面：中小型企業(yè)多，大中型的紡織企業(yè)少，離現(xiàn)代化、國際化、信息化的企業(yè)要求相差甚遠(yuǎn)；我國的紡織產(chǎn)品，不論是原料、產(chǎn)品品種還是質(zhì)量，都缺乏市場競爭力； 人才流失局面嚴(yán)重，許多企業(yè)沒有高素質(zhì)、高質(zhì)量的科研人員；國家整體對于紡織產(chǎn)業(yè)的支持力度不夠； 國際方面：區(qū)域性貿(mào)易壁壘、我國勞動(dòng)力資本外流、我國的進(jìn)口原料不合算，削弱了產(chǎn)品出口競爭力、我國的紡織開發(fā)創(chuàng)新能力沒有明顯優(yōu)勢。,