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竹纤维的结构性能及其纺织品的生产工艺分析 摘要3-4Abstract4-7序言7-19 开发竹纤维产品的意义7-8 国内外的有关研究8-19第一章 竹纤维概况19-36 竹纤维自然生长与环保特性19 竹纤维的种类19-20 竹纤维的制造过程20-22 1 原生竹纤维20 2 竹浆纤维20-22 竹纤维的结构22-30 1 竹纤维的大分子结构22-26 2 超分子结构26-28 3 宏观形态结构28 4 微细结构28-30 竹纤维的化学成分30 竹纤维的基本性质30-36 1 具有较好的吸湿性、透气性30 2 天然抗菌性30-31 3 除臭作用31 4 防紫外线作用31-32 5 较好的染色均匀性32-33 6 不耐酸碱性33 7 较强的耐热性33 8 可生物降解性33 9 物理机械性能33-36第二章 竹纤维纺织品的开发与应用36-39 纯竹纤维产品36 交织、混纺产品36-38 1 竹纤维与真丝混纺36-37 2 棉、竹纤维混纺37 3 氨纶、竹纤维包芯纱产品37 4 竹纤维与多种纤维的混纺产品37-38 功能性产品38-39 1 远红外竹浆纤维38 2 负氧离子竹纤维38 3 芳香竹纤维38-39第三章 竹浆纤维纺纱工艺研究39-66 竹浆纤维纯纺特细特纱、细特纱的成纱工艺技术研究40-56 1 原料预处理40-41 2 纺纱工艺流程设计41 3 各工序纺纱定量的设定41 4 各工序工艺设计及技术措施41-56 竹浆纤维的混纺性能研究56-62 1 原料选择58 2 纺纱工艺流程58 3 各工序的工艺配置及技术措施58-62 竹/棉混纺氨纶包芯纱的纺制62-64 1 原料性能62-63 2 生产工艺分析63 3 纱疵控制63 4 成纱质量63-64 本章结论64-66第四章 竹浆纤维的织造工艺和产品开发66-72 服装面料的设计与开发66-69 1 色调与花型的设计66 2 纱支的选择66-67 3 密度和紧度的确定67 4 织物组织的设计67 5 织造主要工艺参数设计67-69 家纺产品面料的设计69-72 1 色调与花形的设计69 2 纱线的选择69 3 密度和紧度的确定69 4 织物组织的设计69 5 织造主要工艺参数设计69-72第五章 竹原纤维的纺纱工艺分析72-76 原料预处理72 车间温湿度72-73 工艺流程73 各工序主要工艺参数73-76 1 开清工序73 2 梳理工序73-74 3 并条工序74 4 粗纱工序74 5 细纱工序74-75 6 络筒工序
内容摘要：纤维艺术在中国随着现代主义文艺思潮的影响和传播，艺术家们对纤维材料的积极探索，与世界各国纤维艺术的不断交流及高校纤维教育的开展，将会焕发出勃勃的生机。 关 键 词：纤维艺术 中国 发展 纤维艺术是现代艺术的一种形式,它泛指一切以纤维材料进行创作的艺术作品，包括各种编织、印染、绗缝、软雕等等。目前，中国的纤维艺术随着现代主义文艺思潮的影响与传播，艺术家们对纤维材料的积极探索，与世界各国纤维艺术的不断交流，及高校纤维教育的开展，中国的纤维艺术焕发出勃勃的生机。 一、纤维艺术的取材 古往今来人们穿的、用的都是纺织纤维制成的，日久天长在人们思想中形成了纤维艺术品的材料都是纺织纤维的意象。其实不然，当代纤维艺术的取材远不止可纺织的纤维。 “纺织纤维”一般的要求 可纺性方面的要求，如纤维的长度、粗细、强度等；舒适方面的要求，如弹性、吸湿、透气、抗静电等。 “纺织纤维”的分类 ①天然纤维。常规的天然纤维有棉、麻、丝、毛，随着科学技术的发展，新的天然纤维又出现了，比如菠萝叶纤维与现在普遍使用的竹纤维。 ②化学纤维。化学纤维是随着化工行业的发展兴起的，目前已经成为纺织纤维的主体。其包括再生纤维与合成纤维两大类。再生纤维，也叫做人造纤维，是利用天然材料经制浆喷丝而成，有再生纤维素与再生蛋白质之分。合成纤维是以石油为原料，经化学聚合而成，主要纤维材料有涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶、氯纶等。它们可以根据需要切割成不同长度或直接使用长丝。其统一的燃烧特点是熔融成滴。 现代纤维艺术取材的开放性 从古到今,任何艺术创作和视觉形象都离不开材料,在每一个具体的艺术领域中,艺术家总是努力地挖掘和探索一切可能的新型材料。随着现代主义文艺思潮的影响和传播，中国的艺术家们突破了传统材料的观念束缚，广泛探索，大胆开拓和试验，使得纤维艺术取材更为广泛和多元化。 二、纤维艺术在中国的发展历史 中国早在先秦时期，利用动植物纤维制作服饰及装饰品已经很常见。如用兽毛织成、上面绣着五彩花纹的衣裳。春秋时期，吴、越、郑、卫等国的织造、染色水平都已经达到一定高度。到战国时期，丝织物在织法上，不仅能织细密的平纹，而且能织复杂的斜纹，还能提花和绣花。中国还是全世界最早使用蚕丝做纺织材料的国家。两汉时期又出现了工艺更加复杂的缂丝。由于缂丝工艺多为皇亲贵族的奢侈品，所以只追求工艺的精美绝伦而很少考虑人工成本。宋代母子经缂法的运用使缂丝艺术品纹丝的均匀性胜过当时的工笔绘画作品。当时用缂丝技法临摹书画原作已经达到惟妙惟肖的境地，其工艺之精湛令人叹为观止。虽然缂丝采用的编织材料和欧洲壁毯不同，但通经断纬的编织技法却是相通的。清代缂丝的中心转移到了苏州一带，这时使用的彩色纬线已有六千多种颜色。 新中国成立后，纤维艺术的成就主要表现在地毯行业，地毯作为中国传统工艺美术的一个主流品种之一，一向以编织120道壁毯作为约定俗成的技术和质量标准。运用传统的栽绒工艺，遵循现实主义的创作原则，追求写实的画面效果，在艺术作品中还原生活的真实原貌。中国的地毯作品《万里长城》作为国礼赠送给联合国总部，一时传为佳话。 20世纪80年代，中国进入了改革开放的快车道，纤维艺术也迎来了明媚的春天“……一批青年艺术家揭竿而起，切入纤维艺术语言的探索，塑造了一些纤维感较强的艺术形象。” 当代中国工艺美术家学习欧洲高比林的编织技法，在极其简陋的工作环境中，开始进行独立的纤维艺术创作。一批采用高比林编织技法表达中国传统审美意趣的纤维艺术作品，如《山高水长》《秋水长天》等获得了艺术界的高度评价。 三、展望中国的纤维艺术的发展前景 纤维艺术的手工编织的特性使得这门传统的手工艺独具民族文化的特性。只有当一门技艺与文化相结合，才能在艺术的道路上永葆青春，常开不败。 国际纤维艺术的交流 2000年“从洛桑到北京”纤维艺术双年展，聚集了中国、美国、日本、格鲁吉亚等16个国家二百多位纤维艺术家，这些艺术家的作品在中国最具现代意识的大都市上海集中展示，为世界范围内各种传统与现代的纤维艺术提供了展示空间和研讨殿堂。这本身就是一件促进中国纤维艺术发展，展现中国纤维艺术文化的大事件。 2002年第二届“从洛桑到北京”国际纤维艺术双年展在中国12所高校纤维艺术家共同努力下，在北京拉开了帷幕。这标志着中国纤维艺术进入到了一个崭新的发展阶段，它引领着世界纤维艺术的潮流，建立了国际学术交流的平台。中国成为世界纤维艺术的热点地区，纤维艺术也因为有了中国大舞台而焕发了蓬勃生机。 中国纤维艺术教育的开展 林乐成教授,清华大学美术学院纤维艺术高等教育的开创者,于1985年首先开设了编织壁挂设计制作课，这应是中国教育史上在大学开设编织壁挂教学的第一课。2000年，他又率先正式招收了纤维艺术研究方向的硕士研究生，这也应是中国教育史上第一个纤维艺术研究方向的硕士学位教育。他的社会实践和教育探索可谓硕果累累。2000年，清华大学美术学院工艺美术系纤维艺术工作室正式成立。几年来，纤维艺术工作室学生创作实践作品纷纷获奖。林乐成教授出版的《纤维艺术》一书，是他多年教育研究的结晶,是我国的纤维艺术教育领域具有学术价值和应用价值的第一本纤维艺术专著。 如今,纤维艺术已经在中国的高校开花结果,一批热爱纤维艺术的教育工作者正乐此不疲地耕耘在讲坛和工作室里。我国的纤维艺术教育，已经初具体系和规模。与此同时,理论文化的建设和研究，也逐步由感性到理性,由表层到纵深地发展着。 中国的纤维艺术有着悠久的历史，在改革开放的今天更加快速地发展着。纤维艺术不断与国际交流，吸取着欧美纤维艺术观念的开放性思潮，保留发扬着我国古老而独有的情怀和含蓄深远的意趣，也基本实现了传统手工艺与现代科技的完美结合。我们有理由相信，我国的纤维艺术在中国的经济日新月异和政治环境十分稳定下，在不断与世界的交流学习中，在国内纤维艺术教育的普及和国人审美情趣的不断提高中，一定会开拓出美好的明天。 参考文献： [1]林乐成，王凯纤维艺术上海画报出版社， [2]朱尽晖现代纤维艺术设计陕西人民美术出版社，
1 邱雁临纤维素酶的研究和应用前景[J]粮食与饲料科技，2001，30～31 2 刘耘，鄢满秀纤维素酒精发酵的研究进展[J]广州食品工业发酵，1999，15（2）：51～54，63 3 戴四发，金光明，王立克，等纤维素酶研究现状及其在畜牧业中的应用[J]安徽技术师范学院学报，2001，45（3）：32～38 4 阎伯旭，齐飞，张颖舒，等纤维素酶分子结构和功能研究进展[J]生物化学与生物物理进展，1999，26（3）：233～237 5 张鸿雁，陈锡时微生物纤维素酶分子生物学研究进展[J]生物技术，2003，13（3）：41～42 6 杨礼富，微生物学通报，2003, 30 (4):9 987 史雅娟，吕永龙，环境科学进展1999, 7 ( 6)3} 378 宋桂经，纤维素科学与技术，广西人学学报:自然科学版) 29(1):73- 769 曲杳波，高培基开展生物质转化为洒精研究实现液态燃料可持续供应}c}发酵工程学科的进展一第一次全国发酵工程学术讨论会北京:中国轻工业出版社，2002, 34一
无语，学不到就说不会，差
1 邱雁临纤维素酶的研究和应用前景[J]粮食与饲料科技，2001，30～31 2 刘耘，鄢满秀纤维素酒精发酵的研究进展[J]广州食品工业发酵，1999，15（2）：51～54，63 3 戴四发，金光明，王立克，等纤维素酶研究现状及其在畜牧业中的应用[J]安徽技术师范学院学报，2001，45（3）：32～38 4 阎伯旭，齐飞，张颖舒，等纤维素酶分子结构和功能研究进展[J]生物化学与生物物理进展，1999，26（3）：233～237 5 张鸿雁，陈锡时微生物纤维素酶分子生物学研究进展[J]生物技术，2003，13（3）：41～42 6 杨礼富，微生物学通报，2003, 30 (4):9 987 史雅娟，吕永龙，环境科学进展1999, 7 ( 6)3} 378 宋桂经，纤维素科学与技术，广西人学学报:自然科学版) 29(1):73- 769 曲杳波，高培基开展生物质转化为洒精研究实现液态燃料可持续供应}c}发酵工程学科的进展一第一次全国发酵工程学术讨论会北京:中国轻工业出版社，2002, 34一
高性能纤维性能分析【摘要】分析了碳纤维、超高强聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并双恶唑 (POB)纤维和 M5 纤维等高性能纤维的重要特性以及它们的应用状况。 【关键词】高性能纤维;先进复合材料;分子结构;重要特性;应用 [中图分类号]TS102，528 [文献标识码]A [文章编号]1002-3348（2005）01-0054-04 高性能纤维 (High-Performance Fibers)是从 20 世纪 60 年代开始研发并推广的纤维材 料， 它的出现使传统纺织工业产生了巨大变革。 所谓高性能纤维是指有高的拉伸强度和压缩 3 强度、耐磨擦、高的耐破坏力、低比重(g/m )等优良物性的纤维材料，它是近年来纤维高分 子材料领域中发展迅速的一类特种纤维。 高性能纤维可用于防弹服、 蹦床布等特种织物的加 工及纤维复合材料中的加固材料，其发展涉及许多不同的领域。本文分析和比较了碳纤维、 超高强聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并双恶唑(PBO)纤维、M5 纤维等高性能 纤维的特性以及它们的应用状况。 1 高性能纤维 1·1 高性能纤维分类 无机纤维:碳纤维、硼纤维、陶瓷纤维等。 有机纤维:超高强聚乙烯纤维(HPPE)、芳香族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并双恶唑(PBO) 纤维、M5 纤维等。 1·2 碳纤维 碳纤维的生产始于 20 世纪 60 年代末 70 年代初， 由有机纤维如腈纶(PAN)纤维、 粘胶纤 维或沥青纤维经预氧化、 炭化和石墨化加工而成。 碳纤维的石墨六方晶体结构决定了其强度 大、模量高等优良性能，如日本东丽公司生产的 T-400 碳纤维，拉伸强度可达 2GPa，断 裂伸长率为 5%。碳纤维不燃烧，化学性能稳定，不受酸、盐等溶媒侵蚀。 1·3 超高强聚乙烯纤维 高强高模聚乙烯在 20 世纪 70 年代出现， 具有超高分子量， 高取向度， 且分子间距很近， 3 使纤维具备高强高模的特征， 其密度具有 97g/cm ， 是唯--能浮在水面上的高强高模纤维。 除此之外，其他机械性能亦比较突出，如良好的韧性和耐疲劳性能，耐高速冲击性等。 1·4 芳香族聚酰胺纤维 20 世纪 70 年代，人们开始从事液晶态纺丝技术的研究，用于纺制高性能纤维，与普通 纺丝的分子结构截然不同，液晶态纺丝时形成的分子链只有刚棒状高取向的有序结构。 图 1 液态高聚物分子的构型示意图 (a)为典型普通大分子，为无规则线团;(b)为刚性大分子， 在没有良好侧向作用和导向情况下的状态;(c)为无规的棒状 液晶;(d)为向列型液晶 芳香族聚酰胺是最为人所熟知的，通过液晶纺丝纺制的高性能纤维，如 Kevlar(聚对苯 二甲酰对苯二胺纤维)、 Twaron(聚对苯二甲酰间苯二胺纤维)、 Technora(聚对苯二甲酰对苯 二胺纤维)等，如图 3 所示，为芳香族聚酰胺高结晶和高取向分子结构。这类纤维性能比较 均衡，具有高强伸性能， 高韧性、耐腐蚀、耐冲击、较好的热稳定性，不导电，除了强酸和强碱外，具有较强的抗化 学性能。 图 3 芳香族聚酰胺晶体结构图 聚对苯撑苯并双恶唑(PBO)纤维 1998 年国际产业纤维展览会上，日本东洋纺展出了商品名为 Zylon 的 PBO 纤维，其化 学名为聚对苯撑苯并双恶唑，化学结构为: 1·5 PBO 纤维采用液晶纺丝法纺丝，由苯环和苯杂环组成的刚棒状分子结构以及分子链的高 取向度， 决定了它的优良性能。 PBO 初纺普通丝(AS 丝-标准型)就具有 5N/tex 以上的强度 和 84N/tex 以上弹性模量， 经热处理后可得到强度不变、 模量达 4N/tex 的高模量丝 (HM 丝-高模量型)。PBO 作为一种新型高性能纤维，具有高强度、高模量、耐热性、阻燃性 4 大特点，其强度与模量相当于 Kevlar (凯夫拉)的 2 倍，限氧指数(L01)为 68，热分解温 度高达 650℃，在有机纤维中为最高，被认为是目前具有最高耐热性能的有机材料之一。 表 1 PBO 纤维的性能 性能 PBO 一 AS PBO—HM 密度(g/cm3) 54 56 抗拉强度(GPa) 8 8 拉伸模量(GPa) 180 280 断裂延伸率(%) 5 5 热分解温度(℃) 650 650 L01(%) 68 68 表 2 PBO 纤维与其他纤维的主要性能比较 性能 PBO-HM Kevlar-49 宇航级碳纤维 密度(g/cm ) 纤维直径(?m) 抗拉强度(Gpa) 拉伸模量(CPa) 断裂延伸率(%) 3 56 24 8 280 5 45 12 2 115 0 80 6 58 230 5 热分解温度(℃) 650 550 一 1·6 M5 纤维 PBO 纤维推出的几年后，阿克卓·诺贝尔(Akzo Nobel)公司开发了一种新型液晶芳族杂 环聚合物:聚[2,5-二烃基-1,4-苯撑吡啶并二咪唑]，简称 "M5"或 PlPD，化学结构为: M5 纤维的结构与 PBO 分子相似——刚棒结构。 M5 分子链的方向上存在大量的-OH 和-NH 在 基团，容易形成强的氢键。如图 4 所示，与芳香族聚酰胺晶体结构不同，M5 在分子内与分 子间都有氢键存在，形成了氢键结合网络。 图 4 为 M5 纤维沿分子链轴方向的晶体结构，虚线为氢键。 图 4 M5 晶体结构 比较图 3 与图 4 可以清楚地看出，M5 大分子所形成的双向氢键结合的网络，类似一个 蜂窝。这种结构加固了分子链间的横向作用，使 M5 纤维具有良好的压缩与剪切特性，压缩 和扭曲性能为目前所有聚合物纤维之最。 2 高性能纤维特性分析比较 碳纤维石墨层面上碳-碳共价交键的存在，使作用于碳纤维上的应力，从一个石墨层转 移到相邻层面， 这些共价交键保证了碳纤维具有高的拉伸模量和压缩强度。 但这些共价键为 纯弹性键，一旦被打破，不可复原，即不显示任何屈服行为。所以碳纤维受力时，应力-应 变曲线是线性关系，纤维断裂是突然发生的。 有机纤维的性能取决于分子结构、分子链内键及分子链间结合键。如前所述，超高强聚 乙烯纤维、PBO 纤维都具有优良的性能，但由于超高强聚乙烯纤维大分子链间的结合键为弱 的范德华键，使其纤维易产生蠕变，压缩强力较低，另外超高强聚乙烯纤维耐热性和表面粘 合性有限，因而不适合用作加固纤维。而 PBO 纤维也因大分子链间没有形成氢键结合、作用 力较弱，使得其压缩和扭曲性能较低，加之纤维表面惰性强，与树脂的结合能力较差，在复 合材料成型过程中，有明显的界面层，从而影响也限制了 PBO 的应用。 芳香族聚酰胺纤维高结晶度、高取向度的分子结构，使其具有高强伸性能，也是由于大 分子链间弱的作用力 (范德华键)，造成大分子链间剪切模量及压缩强度低。芳香族聚酰胺 纤维由氢键结合成的薄片状结构在受压缩载荷作用时易塑性变形， 薄片相对容易断开， 在严 重过载时会出现原纤化，最终导致压缩失效。 分子链间结合键以 M5 比较理想， M5 大分子间和大分子内的 N-H-O 和 O-H-N 的双向氢 在 键结构，是其具有高抗压性能的原因所在，热处理后的 M5 纤维，拉伸模量可达 360GPa，拉 伸强度超过 4GPa，剪切模量和抗压强度可达 7GPa 和 7GPa。此外 M5 而大分子链上含有羟 基，使它与树脂基体的粘结性能优良，采用 M5 纤维加工复合材料产品时，无需添加任何特 殊的粘合促进剂，且具有优良的耐冲击和耐破坏性。有资料显示，以 M5 为加固纤维的复合 材料，在压缩过载的情况下，测试样品仍能继续承受显著的(压缩)载荷，与之相比，碳纤复 合材料会粉碎，而芳香族聚酰胺复合材料则会被挤成纤丝状薄片(原纤化)。如图 5、图 6 分 别为一个碳纤维和一个 MS 纤维复合材料的失效测试条，显示了脆性与韧性失效之间的明显 差异。此外，M5 纤维的刚棒结构又决定了它有高的耐热性和高的热稳定性，空气中热分解 温度达到了 530℃，超过了芳香族聚酰胺纤维，与 PBO 接近，极限氧指数（LOI）为 59，在 阻燃性方面也优于芳纶。 图 5 碳纤维复合材料测试条的失败 图 6 M5 纤维料测试条的失败 表 1 为几种高性能纤维力学及物理特性。 表 1 高性能纤维的力学和物理特性 特性 高 强 度 超高强聚 高 模 量 芳 香 族 高 模 量 高模量 M5 纤 碳纤维 乙烯纤维 聚酰胺纤维 PBO 纤维 维（实验值） 抗拉强度(GPa) 伸长率(%) 拉伸模量(GPa) 压缩强度(GPa) 压缩应变(%) 密度(克/cm ) 标准回潮率(%) 限氧指数（LOI） 3 58 5 230 10 90 80 0 一 43 0 0 一 一 97 一 一 2 0 115 58 50 45 5 29 8 5 280 40 15 56 6 68 0 5 330 70 50 70 0 59 空气中热老化起 800 150 450 550 530 始温度(℃) 从表 1 看，M5 纤维的各种性能指标都接近或超过其它高性能纤维，为综合性能优良的 高性能纤维。 3 应用与前景 目前超高强聚乙烯纤维的应用主要是加工防弹用特种织物、防弹板、渔业用绳网、极低 温绝缘材料、混凝土补强加固用试验片材、光缆补强材料、降落伞绳带、汽车保险杠等。芳 香族聚酰胺纤维常见的品种 Kevlar、Twaron、Technora 纤维等，主要应用有作为复合材料 的增强体、渔业工业等用绳网、防弹服、防弹板、头盔、混凝土补强材料等。碳纤维的优良 特性使其广泛用于航空、航天、军工、体育休闲等结构材料，应用于宇宙机械、电波望远镜 和各种成型品，还有直升飞机的叶片、飞机刹车片和绝热材料、密封填料和滤材、电磁波屏 蔽材料、防静电材料、医学材料等。PBO 纤维从问世以来就受到人们的关注，其应用主要有 防冲击方面的加固补强材料、复合材料中的加固材料，用于防护的防弹服、防弹头盔、消防 服、高性能及耐高温传动带、轮胎帘子线、光纤电缆承载部分、架桥用缆绳、耐热垫材等。 与各种高性能纤维相比，M5 纤维的综合性能更优越，这使得它的应用领域更广泛。尤 其是 M5 纤维的抗冲击力和耐破坏性，使它在制造经济、高效的结构材料方面有广阔的应用 前景，如应用于航空航天等高科技领域，在高性能纤维增强复合材料中 M5 也具有很强的竞 争力。当前 M5 纤维的研究比较活跃，随着研究的深人，其性能和应用将得到不断的提高和 拓展。 高性能纤维的不断创新是高性能产业用纺织品及复合材料用纤维领域的重要进步， 随着 世界高新技术、纤维合成与纺丝工艺的发展，以及军事、航空航天、海洋开发、产业应用的 迫切需要，高性能纤维的开发与应用前景将更为广阔。新型高性能纤维M5的研究与应用摘要:本文介绍了一种新型液晶芳族杂环聚合物,聚(2,5-二羟基-1,4-苯撑吡啶并二咪唑){poly[2,6-diimidazo(4,5-b:4',5'-e)pyridinylene-1,4(2,5-dihydroxy)phenylen],PIPD}纤维(简称M5)简述了M5纤维的制作方法,M5纤维特殊的分子结构特征,并通过与其它高性能纤维的比较,阐述了M5纤维优良的性能,特别是其良好的压缩与剪切特性除此之外,M5纤维的高极性还使其更容易与各种树脂基体粘接,这使M5纤维的综合机械性能比目前其它高性能纤维都好文中还展望了M5纤维的应用前景前言近年来,随着对有机高性能纤维的不断深入研究,在刚性高性能纤维领域已经取得了很大的进展但大多数高性能纤维,因分子间结合力的薄弱而导致某些力学性能上的不足,如PBO纤维大分子链间较弱的结合力,使其压缩和扭曲性能较差纤维材料的压缩性能,主要取决于纤维大分子之间的相互作用程度[1,2]通常纤维扭转模量可作维表征大分子之间相互作用程度的一个量度因此,如何增强大分子链之间的相互作用,已成为进一步强化刚性聚合物纤维力学性能的一个重要问题作为Akzo-Nobel实验室的研究成果,一种新型的高性能纤维,即著称的M5已经被研究出来聚合物是聚(2,5-二羟基-1,4-苯撑吡啶并二咪唑){poly[2,6-diimidazo(4,5-b:4',5'-e)pyridinylene-1,4(2,5-dihydroxy)phenylen],PIPD}纤维(简称M5)[3]由于M5纤维沿纤维径向即大分子之间存在特殊的氢键网络结构,所以M5纤维不仅具有类似PBO纤维的优异抗张性能,而且还显示出优于PBO纤维的抗压缩性能1高性能纤维M1 单体的选择及M5的合成[4]在M5聚合物的制备过程中,其关键步骤是单体2,3,5,6-四氨基吡啶(2,3,5,6-tertraaminopyridine,TAP))的合成TAP可由2,6-二氨基吡啶(2,6diaminopyridine,DAP)经硝化还原后制成,反应方程式如下所示:在M5的合成过程中,TAP需经盐酸化处理并以盐酸盐形式参与聚合反应若TAP直接以磷酸盐的形式参与反应,不但可以避免盐酸腐蚀作用,还可以加快聚合反应速度,但却易发生氧化作用另一单体2,5-二羟基对苯二甲酸(2,5-Dihydroxyterephthalicacid,DHTA)的合成也是制备M5聚合物的重要环节,可由2,5-二羟基对苯二甲酸二甲酯(2,5-dihydroxy-1,4-dimethylterephthalate,DDTA)水解后制得,反应方程式如下所示:M5纤维的聚合过程与聚对苯撑苯并二恶唑(poly(p-phenylenebenzobisoxazole),PBO)相似,可将TAP和DHTA两种单体按一定的等当比同时加入到聚合介质多聚磷酸(polyphosphoric acid,PPA)中,脱除HCI后逐渐升温至180℃,反应24h,得到M5聚合物,反应方程式如下所示:2 M5的分子结构特征及聚合物的聚集态结构1 M5的分子结构特征M5纤维在分子链的方向上存在着大量的-OH和-NH基团,容易在分子间和分子内形成强烈的氢键因此,其压缩和扭曲性能为目前所有聚合物纤维之最M5纤维的刚棒状分子结构特点决定了M5纤维具有较高的耐热性由于M5大分子链上含有羟基,M5纤维的高极性使其能更容易与各种树脂基体粘接图1热处理后PIPD-HT单斜晶胞的双向氢键网络晶体结构示意图[5]图2热处理后PIPD单斜晶胞沿C轴的分子结构示意图[5]图1和图2都显示了热处理后PIPD纤维的微观二维结构,即在大分子间和大分子内分别形成了N-H-O和O-H-N的氢键结构,这种双向氢键的网络结构正是M5纤维具有高抗压缩性能的原因在图1 热处理后PIPD-HT单斜晶胞的双向氢键网络晶体结构示意图图2 热处理后PIPD单斜晶胞沿C轴的分子结构示意图2 M5的聚集态结构图3 PIPD-AS沿C轴方向的分子结构示意图如图3所示,为含有21%左右水分子的PIPD-AS纤维的结晶结构由于PIPD-AS纤维中存在着大量的水,因而使得PIPD-AS纤维有很大的质量热容,而且具有良好的耐燃性能表2和表3所列出的实验结果也证实了这一结论[16,19]如图4所示,为不同热处理温度的PIPD-AS纤维WAXD图[16]从图4可以看出,PIPD-AS纤维在热处理过程中晶体中的水分被脱出,变成无水聚合物晶体,从而在垂直于纤维方向的平面内形成二维氢键网状结构有实验表明,经过热处理后PIPD纤维的结晶度和取向度都有很大的提高图4 不同热处理温度的PIPD-AS纤维WAXD图Klop EA等[22]通过PIPD晶体结构的X射线衍射实验研究发现,因PIPD试样的处理温度不同,在PIPD的分子内部可出现不同形式的结晶结构—单斜结晶晶胞和三斜结晶晶胞(如图5和图6所示)单斜和三斜的晶胞参数分别为:单斜结晶: a=49 ,b=48 ,c=01 ,=90°,=107°,=90°三斜结晶:a=68 ,b=48 ,c=02 ,=84,=110°,=107°Takahashi等[20,21]采用中子方法测得的PIPD-HT晶胞参数为:a=33 ,b=462 ,c=16 ,=84°,=4°,空间结构为P21/,单斜晶胞区别于三斜晶胞的不同之处在于,三斜晶胞的氢键网络结构仅仅是靠沿对角线平面的大分子连接的,而单斜晶胞可在垂直于纤维方向的平面内形成了二维氢键网络结构,显然这种二维氢键网络结构,使得M5具有其它高性能纤维所无法比拟的高剪切强度,剪切模量和压缩强度图5 PIPD单斜晶胞在ab面和ac面上的投影 图6 PIPD三斜晶胞在ab面上的投影3 M5纤维的纺丝工艺[9,16]1 M5纤维的成形M5纤维的纺丝是将质量分数为18~20%左右的PIPD/PPA纺丝浆液(聚合物的MW为0×104~5×105)进行干喷湿纺,空气层的高度为5-15cm,纺丝温度为180℃,以水或多聚磷酸水溶液为凝固剂,可制成PIPD的初生纤维其中,实验用喷丝孔直径范围为65-200 m,喷头拉伸比取决于喷丝空的直径,可达70倍,所得纤维直径为8-14 所得M5的初生纤维需在热水中进行水洗,以除去附着在纤维表面的溶剂PPA,并进行干燥图7 M5纤维的热处理示意图2 M5纤维的热处理为了进一步提高初生纤维取向度和模量,对初生纤维在一定的预张力下进行热处理,如图7所示在这一过程中,M5纤维取向度将伴随着由其分子结构的改变引起的剪切模量的增加而增大对M5初生纤维进行热处理能够改善纤维的微观结构,从而提高纤维的综合性能M5初生纤维再进一步用热水洗涤除去残留的多聚磷酸水溶液(PPA)和干燥后,在氮气环境下于400℃以上进行大约20s的定张力热处理,最终可得到高强度,高模量的M5纤维在此需要特别指出的是,如果热处理温度过低或处理时间过短,则PIPD-AS和PIPD-HT的转变是可逆的因此,热处理温度与热处理时间对M5纤维的模量影响很大4 M5纤维的性能1 力学性能图8 PIPD-AS和PIPD-HT纤维的应力-应变曲线图如图8所示,热处理后的PIPD纤维同PIPD的初生纤维相比较,二者的力学性能截然不同,PIPD-AS纤维存在屈服,而PIPD-HT纤维不存在这种现象Lammwers M[18]等研究发现,经过200℃热处理的初生纤维压缩强度由原来的7Gpa提高到7Gpa,而经过400℃热处理的初生纤维压缩强度由原来的7Gpa提高到1G显然对于PIPD的初生纤维来讲,并非热处理温度越高越好通过用偏光显微镜观察发现:在400℃热处理的纤维中存在裂纹,这可能是导致压缩强度下降的原因,因此,热处理温度不宜太高表1[9-14]给出了几种高性能纤维的力学性能和其它性能的对比数据,其中的力学性能包括拉伸强度,断裂伸长,模量以及抗压缩强度等与其它3种纤维相比,M5的抗断裂强度稍低于PBO,远远高于芳纶(PPTA)和碳纤维,其断后延伸率为4%;与其它高性能纤维相比,M5纤维的模量是最高的,达到了350GPa;M5的压缩强度低于碳纤维,但却远远高于Twaron-HM纤维和PBO纤维,这归因于M5的二维分子结构[17]表1 M5纤维与其它高性能纤维的比较纤维拉伸强独/Gpa断裂伸长/%初始模量/ Gpa压缩强度/ Gpa压缩应变/ %密度/(-3)回潮率/%Twaron-HM5C-HS0PBO6M0纤维空气中的热稳定性/℃LOI/%电导性抗冲击性抗破坏性编制性能耐紫外性Twaron-HM45029-++++-C-HS800N/A++------++PBO55068-++N/A+/---M5530>50-+++++++M5纤维特殊的分子结构,使其除具有高强和高模外,还具有良好的压缩与剪切特性,剪切模量和压缩强度分别可达7GPa和6GPa,优于PBO纤维和芳香族聚酰胺纤维,在目前所有聚合物纤维中最高图9 M5纤维的轴向压缩SEM图一般来讲,当高性能纤维受到来自外界的轴向压缩力时,其纤维内部的分子链取向会因轴向压缩力的存在而发生改变,即沿着纤维轴向出现变形带结构而对M5纤维来讲只有当这种轴向压缩力很大时才会出现这种结构[11]如图9所示,当M5纤维受到外界的轴向压缩力时,压缩变形后的M5纤维中也会出现一条变形带结构,但与其它高性能纤维(如PBO)相比较,M5纤维的变形程度要小很多2 阻燃性能表2 PIPD-AS和PIPD-HT纤维耐燃性能的重要参数[5]试样PHRR①(kWm-2)TTI②(s)SEA③FPI④(sm2kW-1)残留量(%)PIPD-AS76061PIPD-HT89062PBO-HM17072T09811N08724PVC05515注:①热量释放最大速率(PHRR);②引燃时间(TTI);③比消光面积(SEA);④耐燃性能指数(FPI)表2所列数据是热量计热流为75kW/m2时测得的,也就是在试样表面温度为890℃左右时测得的值纤维试样放在一块1cm2的线网上试样原始重量在3g-5g之间从表2可以看出,PIPD-AS纤维热量释放最大速率(PHRR)为7kWm-2,也就是说单位时间内PIPD-AS释放出最小的热量,与其它高聚物相比是一种较好的阻燃剂用材料PIPD-AS纤维的点燃时间最长为77s,远高于Nomex纤维SEA是用来衡量单位物质燃烧时产生的烟雾量,PIPD-AS纤维达到了224m3/kg,而Nomex纤维为38670m3/kg,二者相比PIPD-AS纤维的SEA值远低于Nomex纤维,说明PIPD-AS纤维燃烧时产生的烟雾量要远少于Nomex纤维同表2中的其它高聚物相比,PIPD-AS纤维的耐燃性能指数(FPI)最高为76sm2kW-从表2中各项耐燃性能参数可以看出PIPD纤维在耐燃性方面,要好于其它高性能纤维,即PIPD纤维在耐燃性方面将具有较好多应用前景M5纤维的刚棒状分子结构决定了它具有较高的耐热性和热稳定性从表2中可以看出,PIPD-HT纤维具有与聚对苯亚基苯并双嗯哇(PBO)纤维相似的FPI值,但它在燃烧过程中更不容易产生烟M5在空气中的热分解温度为530℃,超过了芳香族聚酰胺纤维,与PBO纤维接近M5纤维的极限氧指数(LOI)值超过50,不熔融,不燃烧,具有良好的耐热性和稳定性[7]3 界面粘合性能与PBO,聚乙烯或芳香族聚酰胺纤维相比,由于M5大分子链上含有羟基,M5纤维的高极性使其能更容易与各种树脂基体粘接采用M5纤维加工复合材料产品时,无需添加任何特殊的粘合促进剂M5纤维在与各种环氧树脂,不饱和聚酯和乙烯基树脂复合成形过程中,不会出现界面层,且具有优良的耐冲击和耐破坏性[6,8]4 热力学性能图10 四种不同含水量M5纤维的DSC扫描图图10为MGNoRTHoLIT[19]等用SetaramC80D热量计测得的四种不同含水量M5纤维的DSC谱图研究发现将1g试样材料放在一个开放的测试槽内,以2℃/min的速度,在30℃-200℃范围内得到一张扫描图,如图5所示从DSC谱图可以看出,四种不同含水量M5纤维的吸热峰面积及位置与开放测试槽内水分的蒸发有关从表3可以看出,含有结晶水的M5初生纤维的热吸收值与不含结晶水的M5纤维的热吸收值之间存在着较大的差别,而PIPD初生纤维和PIPD HT试样的热吸收值之间几乎没有什么差别通过以上研究发现完全干燥的PIPD初生纤维的晶体结构与PIPD-HT试样结构类似表3 不同含水量的PIPD纤维的热吸收值试样热吸收值(J/g)PIPD初生纤维(含水量20%)637PIPD初生纤维(干燥)163PIPD HT(含水量7%)378PIPD HT(干燥)1855 应用及展望作为一种先进复合材料的增强材料,M5纤维具有许多其它有机高性能纤维不具备的特性,这使得M5纤维在许多尖端科研领域具有更加广阔的应用前景;M5纤维可用于航空航天等高科技领域;用于国防领域如制造防弹材料;用于制造运动器材如网球拍,赛艇等M5纤维特殊的分子结构决定了其具有许多高性能纤维所无法比拟的优良的力学性能和粘合性能,使它在高性能纤维增强复合材料领域中具有很强的竞争力与碳纤维相比,M5纤维不仅具有与其相似的力学性能,而且M5纤维还具有碳纤维所不具有的高电阻特性,这使得M5纤维可在碳纤维不太适用的领域发挥作用,如电子行业由于M5大分子链上含有羟基,M5纤维的高极性使其能更容易与各种树脂基体粘接正是由于M5纤维具有许多其他高性能纤维所无法比拟的性能和更加广阔的应用前景,这使得众多的科研工作者都积极地致力于M5纤维的研究相信在不久的将来,随着对M5纤维研究的进一步深入,作为新一代的有机高性能纤维—M5纤维必将得更加广泛的应用
化学纤维工业发展史1664年，英国人R胡克在他所著的《微晶图案》一书中，首次提到人类可以模仿食桑蚕吐的丝而用人工方法生产纺织纤维。经过200多年的不断探索，终于在1891年首次用人工的方法工业生产了化学纤维，由此开始了化学纤维工业的历史。 人造纤维的工业化 1884年，法国HB夏尔多内将硝酸纤维素，溶解在乙醇或乙醚中制成粘稠液，再通过细管吹到空气中凝固而成细丝。这是最早的人造纤维——硝酸酯纤维。于1891年在法国贝桑松建厂进行工业生产。由于硝酸酯纤维易燃，生产中使用的溶剂易爆，纤维质量差，未能大量发展。 1899年，由纤维素的铜氨溶液为纺丝液，经化学处理和机械加工制得的铜氨纤维实现工业生产，1905年粘胶纤维问世，因原料(纤维素)来源充分、辅助材料价廉、穿着性能优良，而发展成为人造纤维的最主要品种。其间，1900年英国托珀姆还开发了金属喷丝头、离心式纺丝罐、纺丝泵等，从而完善了粘胶纤维的加工设备。继粘胶纤维之后，又实现了醋酯纤维(1916)、再生蛋白质纤维(1933)等人造纤维的工业生产。1922年，人造纤维产量超过了真丝产量，成为重要的纺织原料。1940年，粘胶纤维的世界产量超过1Mt。40年代以来，人造纤维的发展速度相对减慢，人们主要致力于提高现有纤维的质量。50年代，出现了各种粘胶纤维强力丝。60年代，石油蛋白质纤维稍有发展。 合成纤维的工业化 由于人造纤维原料受自然条件的限制，人们试图以合成聚合物为原料，经过化学和机械加工，制得性能更好的纤维。1939年杜邦公司首先在美国特拉华州的锡福德实现了聚酰胺66纤维（见聚酰胺纤维）的工业化生产。随后德国于1941年、1946年分别进行了聚酰胺 6纤维、聚氯乙烯纤维的工业化生产。50年代以后，聚乙烯醇缩甲醛纤维(见聚乙烯醇纤维)、聚丙烯腈纤维、聚酯纤维等合成纤维品种相继工业化。1953年由英国卜内门化学工业公司R希尔博士主编的《合成纤维》一书出版，总结了合成纤维工业发展初期的研究成果和生产实践，对合成、加工工艺和理论作了全面的阐述，并对以后的发展作了预测。 化学纤维的高速发展 60年代，石油化工的发展，促进了合成纤维工业的发展，合成纤维产量于1962年，超过羊毛产量，1967年又超过人造纤维，在化学纤维中占主导地位，成为仅次于棉的主要纺织原料。70年代初，化学纤维的总产量超过了10Mt。在这期间，人造纤维的产量一直维持在 3Mt左右。70年代合成纤维仍然得到一定发展，1978年突破10Mt，1984年达到9Mt（见图）。在生产技术方面，70年代以后，合成纤维技术开发的重点，从创制新的成纤聚合物，转向通过改性或纺丝加工去改进纤维的性能。通过化学和物理改性，纤维的使用性能，如染色、光热稳定、抗静电、防污、抗燃、抗起球、蓬松、手感、吸湿等都有较大改进。各种仿棉、仿毛、仿丝、仿麻的改性品种逐步开发，并投入生产。生产工艺技术向着连续化、自动化、大型化和高速化的方向发展。逐步采用了聚合、纺丝和后处理连续工艺，熔体纺丝卷绕速度由500～1500m/min提高到3000～4000m/min，从而制得性能优异的部分取向丝。部分取向丝经拉伸和变形制得的变形丝称拉伸变形丝，其工艺是纺丝和拉伸、变形、热定型、卷曲联合在一起，缩短了工序，降低了成本。化学纤维的应用领域不断扩大，开发了一些具有特殊性能的合成纤维品种。1957年，杜邦公司生产了耐腐蚀的聚四氟乙烯纤维。 1967年，又生产了耐高温纤维——聚间苯二甲酰间苯二胺纤维和高强高模量纤维——聚对苯二甲酰对苯二胺纤维（见芳香族聚酰胺纤维）。此外，还有作为增强材料的碳纤维等问世。同时，对现有的化学纤维品种的改性也取得了明显成效，有改变纤维性能的抗静电、吸湿、吸汗、抗起球、耐热、阻燃、高卷曲、高收缩、高蓬松纤维，有改变纤维形状的异形、中空、超细、特殊立体卷曲纤维，还有仿棉、仿毛、仿麻、仿丝类纤维。在人造纤维中也生产了三超、四超粘胶纤维等。此外，用于三废处理的反渗透膜、离子交换纤维以及高分子光导纤维、导电纤维、医用纤维、超细纤维等也纷纷投入使用。
早在先秦时期，利用动植物纤维制作服饰及装饰品已经很常见。《诗经•王风•大车》有“大车槛槛，毳衣如菼。”、“大车哼哼，毳衣如璊”。毳衣，用兽毛织成，上面绣着五彩花纹的衣裳。说文：毳，兽细毛也。郑玄笺：古者天子大夫服毳冕也。《诗经?魏风?葛屦》：“纠纠葛屦，可以履霜”《毛传》：“纠纠，犹缭僚也。夏葛屦，冬皮屦。葛屦非所以履霜”，可见它不是用葛布而是以葛绳用手编织的。“纠纠”是绳与绳纠缠之貌。郑笺：“葛屦贱，皮屦贵”。屈原《离骚》中有“扈江离与辟芷兮，纫秋兰以为佩”；“余既滋兰之九畹兮，又树蕙之百亩。畦留夷与揭车兮，杂杜衡与芳芷。冀枝叶之俊茂兮，愿竢时乎吾将刈”。其中，“江离、辟芷、秋兰、兰、蕙、留夷、揭车、杜衡、芳芷”都是香草名，古人用来做服饰和装饰品，屈原以此比喻贤德之人。春秋时期，据《左传》和《吴越春秋》所载，吴、越、郑、卫等国的织造、染色水平已经达到一定高度。到战国时期，丝织物在织法上，不仅能织细密的平纹，而且能织复杂的斜纹，还能够提花和绣花。其中锦的织法是当时最先进的技术。当时丝织品的主要产地是齐国和楚国。齐国出产的薄质罗纨绮缟和精美刺绣名闻天下，畅销各地，有“冠带衣履天下”之称。楚国的丝织品以湖北江陵出土的著称，被誉为“丝绸宝库”。每一个丝织品种都是织法多样，色彩纹样各异。丝织品中以锦、绣最珍贵。锦为重经提花织物，单幅为二色至六色。多色的采取区分法和阶梯连续法。花样多达十余种，主纹、地纹和辅纹互相烘托，富于变化，色泽古朴大方。绣品多用绢作底。绣法主要为锁绣，间以平绣，纹样繁复多姿，纷呈异彩。图案有二十几种，构图奇特生动，有浓重的浪漫神话色彩。古人不仅善于利用天然纤维丰富和美化生活，还不断发明、改进纺织技术，使人造纤维普及到人类社会生活的方方面面。以后的唐、宋、元、明、清各朝各代都有专门从事织绣的机构和艺人。新中国成立后，纤维艺术的成就主要表现在地毯行业，地毯作为中国传统工艺美术的一个主流品种之一，一向以编织120道壁毯作为约定俗成的技术和质量标准。运用传统的栽绒工艺，遵循现实主义的创作原则，追求写实的画面效果，在艺术作品中还原生活的真实原貌。中国的地毯作品《万里长城》作为国礼赠送给联合国总部，一时传为佳话。二十世纪八十年代，中国进入了改革开放的快车道，纤维艺术也迎来了明媚的春天。国际学术交流为中国纤维艺术敲开了世界的大门，从此，世界纤维艺术舞台上有了中国的声音，中国的纤维艺术进入了空前的多元创新与探索的时代。纤维艺术是以天然的动、植物纤维（丝、毛、棉、麻）或人工合成的纤维为材料，用编结、环结、缠绕、缝缀、粘贴等多种制作手段，创造平面、立体形象的一种艺术。它可以用来制作服装鞋帽、佩饰、生活日用品、室内外环境装饰品，也可以是艺术家借以抒怀言志，表达爱恨情仇、喜怒哀乐的艺术媒介。它既是实用艺术，也是超功利的纯艺术。纤维艺术包括传统样式的平面织物（壁挂）、现代流行的立体织物（软雕塑）、日用工艺美术品，以及在现代建筑空间中用各种纤维材料表达造型语言的作品。如今,纤维艺术已经在中国的高校开花结果,一批热爱纤维艺术的教育工作者正乐此不疲地耕耘在讲坛和工作室里我国的纤维艺术教育，已经初具体系规模。与此同时,理论文化的建设和研究，也逐步由感性到理性,由表层到纵深地发展着。2003年的夏天，由中国工艺美术学会纤维艺术委员会和黑龙江大学艺术学院联合举办的“2003年中国纤维艺术教育与手工文化建设理论研讨会”在哈尔滨召开尼跃红教授主持大会。温练昌教授和陈兴国副理事长兼秘书长及黑龙江大学副校长陈震教授的祝词从不同的角度对纤维艺术与手工文化表达出诚挚之情。中国艺术研究院研究员、《美术观察》副主编吕品田博士、清华大学美术学院教授、博士生导师，《装饰》主编张夫也教授、《装饰》副主编孙建君教授所作的专题学术演讲，将研讨会带入高潮，受到来自12个省、市、自治区26所院校40位与会者的高度评价。由温练昌、陈兴国、吕品田、张夫也、孙建君、董雅、刘副臣等七位学者组成的论文评审委员会评选出30篇优秀论文。艺术家们汇聚一堂，各抒己见,交流切磋,将纤维艺术的理论研究，升华到了手工文化建设的新高度,对于中国源远流长的纤维艺术文化,进行了深入的探讨
内容摘要：纤维艺术在中国随着现代主义文艺思潮的影响和传播，艺术家们对纤维材料的积极探索，与世界各国纤维艺术的不断交流及高校纤维教育的开展，将会焕发出勃勃的生机。 关 键 词：纤维艺术 中国 发展 纤维艺术是现代艺术的一种形式,它泛指一切以纤维材料进行创作的艺术作品，包括各种编织、印染、绗缝、软雕等等。目前，中国的纤维艺术随着现代主义文艺思潮的影响与传播，艺术家们对纤维材料的积极探索，与世界各国纤维艺术的不断交流，及高校纤维教育的开展，中国的纤维艺术焕发出勃勃的生机。 一、纤维艺术的取材 古往今来人们穿的、用的都是纺织纤维制成的，日久天长在人们思想中形成了纤维艺术品的材料都是纺织纤维的意象。其实不然，当代纤维艺术的取材远不止可纺织的纤维。 “纺织纤维”一般的要求 可纺性方面的要求，如纤维的长度、粗细、强度等；舒适方面的要求，如弹性、吸湿、透气、抗静电等。 “纺织纤维”的分类 ①天然纤维。常规的天然纤维有棉、麻、丝、毛，随着科学技术的发展，新的天然纤维又出现了，比如菠萝叶纤维与现在普遍使用的竹纤维。 ②化学纤维。化学纤维是随着化工行业的发展兴起的，目前已经成为纺织纤维的主体。其包括再生纤维与合成纤维两大类。再生纤维，也叫做人造纤维，是利用天然材料经制浆喷丝而成，有再生纤维素与再生蛋白质之分。合成纤维是以石油为原料，经化学聚合而成，主要纤维材料有涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶、氯纶等。它们可以根据需要切割成不同长度或直接使用长丝。其统一的燃烧特点是熔融成滴。 现代纤维艺术取材的开放性 从古到今,任何艺术创作和视觉形象都离不开材料,在每一个具体的艺术领域中,艺术家总是努力地挖掘和探索一切可能的新型材料。随着现代主义文艺思潮的影响和传播，中国的艺术家们突破了传统材料的观念束缚，广泛探索，大胆开拓和试验，使得纤维艺术取材更为广泛和多元化。 二、纤维艺术在中国的发展历史 中国早在先秦时期，利用动植物纤维制作服饰及装饰品已经很常见。如用兽毛织成、上面绣着五彩花纹的衣裳。春秋时期，吴、越、郑、卫等国的织造、染色水平都已经达到一定高度。到战国时期，丝织物在织法上，不仅能织细密的平纹，而且能织复杂的斜纹，还能提花和绣花。中国还是全世界最早使用蚕丝做纺织材料的国家。两汉时期又出现了工艺更加复杂的缂丝。由于缂丝工艺多为皇亲贵族的奢侈品，所以只追求工艺的精美绝伦而很少考虑人工成本。宋代母子经缂法的运用使缂丝艺术品纹丝的均匀性胜过当时的工笔绘画作品。当时用缂丝技法临摹书画原作已经达到惟妙惟肖的境地，其工艺之精湛令人叹为观止。虽然缂丝采用的编织材料和欧洲壁毯不同，但通经断纬的编织技法却是相通的。清代缂丝的中心转移到了苏州一带，这时使用的彩色纬线已有六千多种颜色。 新中国成立后，纤维艺术的成就主要表现在地毯行业，地毯作为中国传统工艺美术的一个主流品种之一，一向以编织120道壁毯作为约定俗成的技术和质量标准。运用传统的栽绒工艺，遵循现实主义的创作原则，追求写实的画面效果，在艺术作品中还原生活的真实原貌。中国的地毯作品《万里长城》作为国礼赠送给联合国总部，一时传为佳话。 20世纪80年代，中国进入了改革开放的快车道，纤维艺术也迎来了明媚的春天“……一批青年艺术家揭竿而起，切入纤维艺术语言的探索，塑造了一些纤维感较强的艺术形象。” 当代中国工艺美术家学习欧洲高比林的编织技法，在极其简陋的工作环境中，开始进行独立的纤维艺术创作。一批采用高比林编织技法表达中国传统审美意趣的纤维艺术作品，如《山高水长》《秋水长天》等获得了艺术界的高度评价。 三、展望中国的纤维艺术的发展前景 纤维艺术的手工编织的特性使得这门传统的手工艺独具民族文化的特性。只有当一门技艺与文化相结合，才能在艺术的道路上永葆青春，常开不败。 国际纤维艺术的交流 2000年“从洛桑到北京”纤维艺术双年展，聚集了中国、美国、日本、格鲁吉亚等16个国家二百多位纤维艺术家，这些艺术家的作品在中国最具现代意识的大都市上海集中展示，为世界范围内各种传统与现代的纤维艺术提供了展示空间和研讨殿堂。这本身就是一件促进中国纤维艺术发展，展现中国纤维艺术文化的大事件。 2002年第二届“从洛桑到北京”国际纤维艺术双年展在中国12所高校纤维艺术家共同努力下，在北京拉开了帷幕。这标志着中国纤维艺术进入到了一个崭新的发展阶段，它引领着世界纤维艺术的潮流，建立了国际学术交流的平台。中国成为世界纤维艺术的热点地区，纤维艺术也因为有了中国大舞台而焕发了蓬勃生机。 中国纤维艺术教育的开展 林乐成教授,清华大学美术学院纤维艺术高等教育的开创者,于1985年首先开设了编织壁挂设计制作课，这应是中国教育史上在大学开设编织壁挂教学的第一课。2000年，他又率先正式招收了纤维艺术研究方向的硕士研究生，这也应是中国教育史上第一个纤维艺术研究方向的硕士学位教育。他的社会实践和教育探索可谓硕果累累。2000年，清华大学美术学院工艺美术系纤维艺术工作室正式成立。几年来，纤维艺术工作室学生创作实践作品纷纷获奖。林乐成教授出版的《纤维艺术》一书，是他多年教育研究的结晶,是我国的纤维艺术教育领域具有学术价值和应用价值的第一本纤维艺术专著。 如今,纤维艺术已经在中国的高校开花结果,一批热爱纤维艺术的教育工作者正乐此不疲地耕耘在讲坛和工作室里。我国的纤维艺术教育，已经初具体系和规模。与此同时,理论文化的建设和研究，也逐步由感性到理性,由表层到纵深地发展着。 中国的纤维艺术有着悠久的历史，在改革开放的今天更加快速地发展着。纤维艺术不断与国际交流，吸取着欧美纤维艺术观念的开放性思潮，保留发扬着我国古老而独有的情怀和含蓄深远的意趣，也基本实现了传统手工艺与现代科技的完美结合。我们有理由相信，我国的纤维艺术在中国的经济日新月异和政治环境十分稳定下，在不断与世界的交流学习中，在国内纤维艺术教育的普及和国人审美情趣的不断提高中，一定会开拓出美好的明天。 参考文献： [1]林乐成，王凯纤维艺术上海画报出版社， [2]朱尽晖现代纤维艺术设计陕西人民美术出版社，
竹纤维的结构性能及其纺织品的生产工艺分析 摘要3-4Abstract4-7序言7-19 开发竹纤维产品的意义7-8 国内外的有关研究8-19第一章 竹纤维概况19-36 竹纤维自然生长与环保特性19 竹纤维的种类19-20 竹纤维的制造过程20-22 1 原生竹纤维20 2 竹浆纤维20-22 竹纤维的结构22-30 1 竹纤维的大分子结构22-26 2 超分子结构26-28 3 宏观形态结构28 4 微细结构28-30 竹纤维的化学成分30 竹纤维的基本性质30-36 1 具有较好的吸湿性、透气性30 2 天然抗菌性30-31 3 除臭作用31 4 防紫外线作用31-32 5 较好的染色均匀性32-33 6 不耐酸碱性33 7 较强的耐热性33 8 可生物降解性33 9 物理机械性能33-36第二章 竹纤维纺织品的开发与应用36-39 纯竹纤维产品36 交织、混纺产品36-38 1 竹纤维与真丝混纺36-37 2 棉、竹纤维混纺37 3 氨纶、竹纤维包芯纱产品37 4 竹纤维与多种纤维的混纺产品37-38 功能性产品38-39 1 远红外竹浆纤维38 2 负氧离子竹纤维38 3 芳香竹纤维38-39第三章 竹浆纤维纺纱工艺研究39-66 竹浆纤维纯纺特细特纱、细特纱的成纱工艺技术研究40-56 1 原料预处理40-41 2 纺纱工艺流程设计41 3 各工序纺纱定量的设定41 4 各工序工艺设计及技术措施41-56 竹浆纤维的混纺性能研究56-62 1 原料选择58 2 纺纱工艺流程58 3 各工序的工艺配置及技术措施58-62 竹/棉混纺氨纶包芯纱的纺制62-64 1 原料性能62-63 2 生产工艺分析63 3 纱疵控制63 4 成纱质量63-64 本章结论64-66第四章 竹浆纤维的织造工艺和产品开发66-72 服装面料的设计与开发66-69 1 色调与花型的设计66 2 纱支的选择66-67 3 密度和紧度的确定67 4 织物组织的设计67 5 织造主要工艺参数设计67-69 家纺产品面料的设计69-72 1 色调与花形的设计69 2 纱线的选择69 3 密度和紧度的确定69 4 织物组织的设计69 5 织造主要工艺参数设计69-72第五章 竹原纤维的纺纱工艺分析72-76 原料预处理72 车间温湿度72-73 工艺流程73 各工序主要工艺参数73-76 1 开清工序73 2 梳理工序73-74 3 并条工序74 4 粗纱工序74 5 细纱工序74-75 6 络筒工序
无语，学不到就说不会，差