【集萃網(wǎng)觀察】隨著經(jīng)濟全球化和高新技術改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進程的不斷加快,絲綢產(chǎn)業(yè)與其他紡織產(chǎn)業(yè)一樣,面臨新的發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)。
《紡織工業(yè)科技進步發(fā)展綱要》中“紡織科技進步的指導方針和發(fā)展目標”明確指出,“以市場為導向,堅持科學發(fā)展觀,堅持信息化帶動,走出一條科技含量高、經(jīng)濟效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化道路。力爭在2020年使我國紡織工業(yè)的纖維材料技術、裝備技術、工藝與環(huán)保技術、信息化水平、骨干企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)創(chuàng)新能力達到同期世界先進水平,從而初步實現(xiàn)紡織強國的目標。”并將“新型絲纖維材料加工技術及新產(chǎn)品開發(fā)”和“高檔絲綢產(chǎn)品印染后整理技術”等絲綢新型工藝技術列為“十一五”期間將重點突破的28項關鍵技術之一。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和高新技術產(chǎn)業(yè)并不是對立的,為了實現(xiàn)這一目標,必須加大研究力度,運用高新技術改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),充分借鑒、利用多種學科和多種行業(yè)的高新技術成果,推動絲綢行業(yè)科技進步與發(fā)展。
本文從數(shù)字化技術應用、改性與功能化整理和蠶絲的新應用等方面闡述目前高新技術絲綢行業(yè)中的研究應用趨勢。
1數(shù)字化印花、提花技術應用
豐富多彩的絲綢產(chǎn)品中,大量的是帶有花紋的,其主要的實現(xiàn)方法是提花和印花。因此,用數(shù)字化技術實現(xiàn)絲綢產(chǎn)品的提花與印花的設計與生產(chǎn)成為近年來的研究開發(fā)趨勢。
1.1數(shù)字印花技術
數(shù)碼噴墨是近年來發(fā)展很快的紡織品印花技術。20 世紀90年代, 隨著電子分色、配色等CAD技術在紡織染整業(yè)上的應用, 日本、荷蘭等國把用于紙張的數(shù)碼噴墨印刷技術成功地移植到織物上。我國的數(shù)碼噴墨印花技術近年來發(fā)展也很快, 杭州、山東、北京等地在桑絲綢印花上已經(jīng)廣泛應用該技術。由于減少了制版工藝,大大縮短了生產(chǎn)周期,可最大限度地滿足個性化、小批量、快速交貨的要求。
數(shù)碼噴墨印花是將數(shù)字化的技術處理圖像輸入計算機, 經(jīng)電腦印花分色系統(tǒng)編輯后, 由專用軟件控制噴墨印花系統(tǒng),將專用墨水直接噴印到絲綢上。數(shù)碼印花技術不需要分色、描稿、制版、制網(wǎng)以及配色、調漿等工序, 將輸入電腦的圖像處理后, 即可打印,生產(chǎn)不受數(shù)量、長度限制。數(shù)碼印花技術大大提高了普通印花的清晰度以及花色變化,分辨率由360dpi直到144dpi, 顏色可配出上千萬種, 極大地豐富和滿足了用戶對各織物品種的要求。中國紡織工業(yè)協(xié)會將《數(shù)碼噴射印花機》列入國家“十五”科技攻關計劃,現(xiàn)已完成鑒定驗收,產(chǎn)品已經(jīng)批量生產(chǎn)銷售。
遼寧柞蠶絲綢研究院采用數(shù)碼印花技術生產(chǎn)出各種風格的柞絲服裝以及工藝品,為開發(fā)柞絲綢新品種、擴大消費、提高經(jīng)濟效益開辟了一條新路。
1.2數(shù)碼噴射印花和四分色印花協(xié)同生產(chǎn)技術
數(shù)碼噴射印花的缺點是產(chǎn)量低、成本高,生產(chǎn)企業(yè)如何使用數(shù)碼噴射印花機打樣,再用常規(guī)設備四分色印花,并保證兩者的附樣率是急需解決的難題!笆濉逼陂g,該課題被列入國家科技攻關滾動計劃,研究人員通過數(shù)碼噴射和四分色協(xié)同印花分色系統(tǒng)的共同平臺的研究,通過CAD/CAM協(xié)同分色軟件、關鍵參數(shù)和生產(chǎn)工藝的協(xié)同性以及噴射印花墨水和四分色印花專用染料的配套應用有機地結合起來,實現(xiàn)了數(shù)碼噴射印花機快速打樣與四分色印花規(guī);、低成本、少污染、高品質的加工生產(chǎn)。
杭州喜得寶集團公司用該工藝生產(chǎn)真絲綢逾10萬m。
1.3IFS圖形應用于印花圖案設計
迭代函數(shù)系統(tǒng)(Iterated Function System,IFS)是20世紀80年代發(fā)展起來的分形幾何學一個重要分支,能夠借助計算機圖形技術模擬植物、山川等自然景觀。運用計算機圖形方法和電子噴印技術,將IFS圖形表現(xiàn)在織物上,可用于絲綢等產(chǎn)品的圖案設計。
IFS圖形主要依靠設計人員根據(jù)數(shù)學原理與模擬對象的形態(tài)進行創(chuàng)作而成,所產(chǎn)生的圖形具有較強的主觀色彩,因而為設計人員提供了較大的創(chuàng)作空間。IFS圖形既具有分形的特點,又具有自然物體(植物樹、樹葉等)的基本形態(tài),其造型容易被消費者所接受,因此,具有一定的市場前景。
1.4全真絲數(shù)碼雙面織錦提花技術
數(shù)碼絲織技術是指運用現(xiàn)代計算機技術、先進的紋織CAD/CAM技術,對傳統(tǒng)絲綢織錦技術進行創(chuàng)新,將從前煩瑣、繁重的手工設計與操作全部實現(xiàn)計算機化、智能化,達到絲織技術的數(shù)碼化,同時,依靠現(xiàn)代大幅面、高精度的電子提花龍頭使設計師的創(chuàng)意得到真實、完美的再現(xiàn)。
數(shù)碼雙面織錦提花技術是在充分汲取傳統(tǒng)絲綢織錦技術精華的基礎上,運用數(shù)碼絲織技術和藝術創(chuàng)新而成。全真絲數(shù)碼雙面織錦提花技術可表現(xiàn)的題材非常豐富,包羅古今書畫名作、風景名勝圖片等,圖案的精細程度很高,經(jīng)緯交織次數(shù)高達2.3萬次/cm2,保證了正面畫與背面畫的精細如一,同時雙面織錦的正、背面紋樣和色彩可以完全不同,具有前所未有的視覺效果。
2蠶絲的改性與功能化整理
蠶絲面料在服用性能上存在易皺、泛黃等弱點,采用新的技術對蠶絲原料進行改性及對面料進行后整理已成為越來越重要的課題。
2.1蠶絲的膨化加工
差別化柞/桑彈力真絲,是用普通桑蠶絲與柞蠶絲通過特殊物理并合的方式,使纖維構成異能量態(tài)的纖維束,再通過化學處理方式使纖維內能釋放,纖維在軸向產(chǎn)生收縮,從而產(chǎn)生顯著膨體性、卷曲性,并具有顯著的彈性伸長率和良好的彈性回復率,纖維束的柔軟性也有明顯的提高,是一種全真絲的新型服裝面料。
運用膨化劑可使柞蠶絲膨化后不能完全回復到原狀態(tài),即產(chǎn)生不可逆膨化。發(fā)生不可逆膨化后,織物手感蓬松,織縮加大,保形性好,染料、助劑可及度高,產(chǎn)品豐厚、柔軟、懸垂。
2.2絲綢的抗皺整理
真絲綢的抗皺整理有增重、接枝、交聯(lián)、生物酶整理等類型。其中,接枝和樹脂交聯(lián)是國內外研究較集中的兩種方法,尤其以樹脂交聯(lián)法更活躍。
為了彌補真絲精練后的重量損失,人們曾采用錫鹽對蠶絲進行增重處理。對增重后的真絲進行研究發(fā)現(xiàn), 這種方法在對真絲進行增重的同時還能改善織物性能, 增重后的織物可以防皺, 且具有懸垂感等特殊的織物風格。用合成防皺整理劑整理柞絲綢的防皺,整理后織物濕彈性顯著提高,且具有較好的耐洗性。采用等離子體接枝技術整理柞絲綢,其抗皺性、濕彈性、吸濕性、抗泛黃性等均可提高。
2.3絲綢的抗菌整理
用殼聚糖處理的纖維,通?商岣咂淇咕,此外,也可提高其耐堿性、防霉性、染色性、光澤性、耐光性等。如果用它處理絲織物,則除具有上述性質外,還能提高織物的速干性、透氣性、保濕性、接觸角、拒水性、褶裥性、厚度、應力緩和率、壓縮率、壓縮彈性率、耐曲磨強度、折皺回復率、伸長彈性率等,但降低了織物透濕性、吸水性、吸水率、防皺率、伸長率等。
有專家將經(jīng)過處理的丙酮酸乙酯固化在鞣化柞蠶絲上,改性處理后,柞蠶絲變得十分柔軟,手感很好,不僅有良好的抑菌性,還具有一定的芳香氣味,特別是對因出汗而產(chǎn)生的人體特殊異味(如腋臭)有一定的消除作用。并從柞樹的果實——橡子中提取的橡子單寧進行揉化處理后,再用含Ag+為100ppmm的AgN03溶液進行抑菌處理,經(jīng)此處理的柞蠶絲具有良好的抑菌性,對多種皮膚感染致病菌有很好的抑制作用。
3蠶絲新材料開發(fā)
蠶絲新材料開發(fā),是利用蠶蛹、蠶絲開發(fā)出的服裝用、醫(yī)用等新材料,極大地擴大了絲綢材料的應用范圍。
3.1蛹蛋白粘膠長絲
蛹蛋白粘膠長絲是近年開發(fā)的新型蛋白復合纖維。它是采用化學方法從蠶蛹中提取紡絲用的蛋白質,再在一定條件下將其與粘膠紡絲原液共混、紡絲制成。纖維素形成芯部,蛋白質集于表面,兩者形成分子上的穩(wěn)定結合,構成了纖維特定的皮芯結構,該纖維具備了粘膠絲和蠶絲的優(yōu)點和特性。外層的蛹蛋白除含有高蛋質外,還含有大量適合人體皮膚吸收的多種氨基酸,其保健效果良好。
3.2絲綢化整理技術
絲綢化整理技術是將從繅絲工序中回收的絲膠涂在其他纖維材料的表面,使面料具有絲綢服裝的外觀與舒適性。該技術目前已經(jīng)進入批量試樣研發(fā)階段。
3.3絲膠用于醫(yī)用產(chǎn)品的開發(fā)技術
絲膠蛋白除了與人體皮膚角質層中天然調濕因子類似,能保持皮膚適量水分使皮膚光滑、柔軟、富有彈性以外,絲膠及其水解物也是一種天然抗氧化劑,其抑制脂肪過氧化能力可與VC媲美,還具有抑制酪氨酸酶活性的作用。所以,這種具有天然抗氧化劑和酪氨酸活性抑制劑安全性高、有效、穩(wěn)定又廉價,在醫(yī)藥、化妝品、食品添加劑等領域有廣泛的應用前景。
有報道介紹,水溶性絲膠有防止腦老化、抑制大腸桿菌、降血糖和膽固醇、抗大腸癌和皮膚癌等作用。
絲蛋白還可以溶于鹵代醋酸制成無毒、透明、均質的人工器官和醫(yī)用生物材料。可將蠶絲制成隱形眼鏡、富有彈性的人工血管和其他惰性的人工器官或醫(yī)用材料等。
由非結晶的絲素蛋白膜制成的人工皮膚既能加快皮膚傷口修復,又能易剝離而不易與新生皮膚產(chǎn)生粘連。這種絲素膜透濕性良好,覆蓋創(chuàng)面后愈合時間明顯提前,能促進表皮細胞生長。絲膠和絲素混合制成的絲蛋白膜也是一種良好的人工皮膚。這種創(chuàng)面覆蓋物能加速創(chuàng)面再生與愈合。所以,由絲膠和絲素混合組成的絲蛋白膜將是一種有開發(fā)前途的人工皮膚。
4新工藝、新設備應用
自動化制造是運用高新技術的一個重要方面。所謂自動化就是在生產(chǎn)過程中,大量采用微電子、計算機和自動化控制,使產(chǎn)品在一種非常穩(wěn)定的環(huán)境下生產(chǎn)。目前,絲綢企業(yè)中自動化繅絲機、無梭織機、電腦印花機、電腦橫機等機電儀一體化設備已大量裝備。先進設備的運用,大大提高了勞動生產(chǎn)率,降低了生產(chǎn)成本,增強了企業(yè)的市場競爭能力。
近年來,為了提升絲綢產(chǎn)品的檔次,提高產(chǎn)品質量,不斷開發(fā)滿足市場需求的時尚絲綢產(chǎn)品,絲綢企業(yè)引進了大量的新設備,新品種與新工藝的開發(fā)研究也空前活躍。
如采用Tencel纖維與絹絲纖維開發(fā)生產(chǎn)的賽絡紗高檔針織物、錦綸蓋真絲的編織物等真絲針織產(chǎn)品。與彈力絲交織的抗皺真絲綢、織入不銹鋼絲的形狀記憶真絲綢、利用具有可變化緯密裝置的劍桿織機制織橫向凸條外觀的絲綢面料等。
有報道介紹,經(jīng)超級柔軟整理機處理的產(chǎn)品手感和織物風格獨特,被國際后整理界通稱為“AIRO”手感。這種新型AIRO柔軟整理機的柔軟整理原理是利用文丘里管的風動原理,將加溫的熱氣流充進文丘里管,吸進面料,并在加速度中將面料加以揉搓,然后面料在被噴出文丘里管時,失壓狀態(tài)下得以膨化。在面料撞擊到柵板時又得以適度的撞擊摔打。以上三步柔軟作用是在瞬間完成的。面料的運轉完全靠氣流的動力,避免了機械傳動可能造成的擠壓與摩擦。文丘里管內壁形成的氣流邊界層對面料起到充分的氣墊保護作用,使面料得到有力但又柔和的處理,其他柔軟整理很難避免機械的直接拉傷。
高新技術的應用推動了我國傳統(tǒng)的絲綢行業(yè)現(xiàn)代化的進程。新的蠶絲與絲綢產(chǎn)品進入人們生活的各個領域,為傳統(tǒng)絲綢行業(yè)的發(fā)展提供了新的發(fā)展機遇。絲綢行業(yè)要抓住發(fā)展機遇,加快提升產(chǎn)業(yè)步伐,讓曾經(jīng)令世人羨慕、國人自豪、中國人原創(chuàng)的絲綢行業(yè)再創(chuàng)輝煌。
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