纺织技术与多领域结合现状

曹吉强

(新疆大学，新疆 乌鲁木齐 830046)

纺织技术与多领域结合现状

曹吉强

(新疆大学，新疆 乌鲁木齐 830046)

文章对纺织技术在医疗、环保、军事等领域的应用实例进行了分析总结，提出现代纺织应在实现自身发展的同时，与其他领域紧密结合，将新技术、新材料、新工艺应用到多领域，实现纺织行业的跨领域发展。

纺织技术；多领域；应用

纺织行业是一个传统的行业，在人们以往的认识中就是家纺服饰等，其实这是很片面的，随着科技的进步，纺织行业的范围也在不断变化，纺织品的研究向也向多功能、多领域转变。目前纺织技术应用研究在传统纺织的比例较低，大部分是研究纺织新材料，包括对织物的特殊整理、可降解材料、阻燃材料、防水透气材料等。目前纺织材料在医疗、环保、军事等各个领域已有广泛应用。

1 医疗领域

纺织材料在医疗领域的应用主要分为人体器官和其它医疗辅助装置。其中人体器官的研究比较广泛，如血管、人工神经导管、人工肾肺肝等。医疗辅助装置如纱布、绷带、医用缝合线、载药纺织品等发展较快[1]。

1.1 人工血管

由于生活节奏的加快、生活方式无规律等原因，心血管疾病已成为危害人类健康的常见病。据统计，心血管疾病导致的死亡占总死亡原因首位，其主要治疗方法是血管移植[2]。人工血管的研制开始于20世纪初，一般使用医用高分子材料制造但是存在无通透性的问题，我国到1950年才开始对这方面进行研究。1952年Voorheees使用维纶制造了人工血管，成功解决了通透性的问题[3]。现已有涤纶、真丝、膨体四氟乙烯应用不同的织造工艺制作的人工血管制品，但还存在着一些不足。此外在研究新型材料和结构的人工血管的过程中发现，采用新型的可降解材料和静电纺丝技术可生产出具有良好性能的人工血管[4]。

1.2 人工神经导管

每年大概有50万人由于创伤等各种原因导致周围神经损伤，造成身体机能变差、甚至完全丧失劳动能力，给社会和家庭带来负担[5]。周围神经修复与重建是国际医学领域的一个难题，针对这种病症最佳的治疗方法是自体神经移植，但是存在供体来源有限、供区感觉和运动功能受损等弊端[6]，人工神经导管因此应运而生。人工导管经过多年发展虽已攻克导管成型和材料降解等关键技术，但科研人员为了使其更好地应用还在不断探索。邵梅玲[7]制备了管中管复合型神经导管，其各项性能较以往产品有所提高，有望成为下一代神经修复组织工程支架；潘信[8]使用静电纺制备了纳米纱线构建的新型神经导管支架。

1.3 医用缝合线

目前医用缝合线按是否可被人体吸收主要分为可吸收类缝合线和不可吸收类缝合线。其中真丝缝合线在国内非吸收手术缝合线方面应用和研究较多，侯丹丹[9]、崔海春[10]、吕爱凤[11]对真丝缝合线进行了一些抗菌处理，提高了真丝缝合线的抗菌性能；可吸收缝合线，一般在人体内2～6月可以自然溶解，也没有排斥反应，但国内的可吸收缝合线基本都从国外进口，价格昂贵，所以研制自主知识产权的可吸收缝合线势在必行，何理平[12]尝试用海狸鼠尾部肌腱制作了可吸收缝合线。

1.4 载药纺织品

20世纪60年代以前，治疗疾病的主要给药方式为剂型，如片剂、注射剂、贴片、胶囊剂等，这种方式存在药物浓度不稳、半衰期短、药效难以维持等问题。所以人们不断试验新的给药方法，例如以一定药物为基础，通过适宜的介质或者载体使药物释放可控，可以更好地利用药物。德国柯洛卡医用品公司研制出一系列的载药纺织品，将纺织品穿戴在患处即可起到治疗和保健的作用[13]；秦静雯[14]对醋纤基载药纳米纤维缓释体系的制备与性能进行研究；侯晓晓[15]对基于杂化微球的载药织物的制备和性能进行了研究；战鹤楠[16]应用静电纺丝技术制备了新型纤维膜并对其载药性能进行了研究。

2 环保领域

纺织行业在环保领域的应用基本可以分成两种。第一种是纺织生产环保技术的应用，第二种是将新型的纺织品用在治理污染上。在这两方面纺织行业对环保领域做出很多贡献。

2.1 纺织生产环保技术的应用

据统计，纺织服装业的污水排放量在18个工业产业中排第二位，废气排放量占第四位，随着各国环境制度的日益严格，我国纺织服装业将面临更大的挑战。印染废水和浆纱的浆料废液是纺织服装生产过程中主要污染来源，高志勇等[17]研究了湿地植物在处理纺织工业废水中的应用及作用机制，为纺织生产环保技术的研究提供了一种新思路。

2.2 环保用纺织品

我国以往的经济发展是以资源、能源消耗，劳动力为主的工业为支撑，如化工、建材、冶金、电力、纺织等，但是高速发展的传统工业必然会带来大量的污染。随着大气污染和水污染的日益严峻，过滤吸附材料越来越受到重视，张仁忠[18]将纳米纺丝技术应用到制作空气、废水过滤、吸附、降解材料；游香瑾[19]应用蒲绒制作非织造高蓬松絮片尝试处理海洋石油污染问题。

3 军用领域

目前纺织技术在军用领域的应用主要分成两类，一类为常规用纺织品，另一类为具有特殊防护作用的纺织品，后者近几十年得到高速发展。随着科技的高速发展，现代战场上的武器会给军人带来很大的伤害，防护服作为军人身体的最后一道防线，除需具备基本的服用性能外，还要通过使用新材料、新技术使防护服具有防火、防生化、防弹、防红外等特殊防护功能，便于军人在特殊环境下更好地完成任务及保护自身生命安全。

3.1 防弹服

目前各国由于恐怖、暴力事件的增多，在公共安全领域的投入日益增大，军用防护品的研究越发受到重视。防弹衣作为最常用的一种军用纺织品，早已得到广泛使用。美国军方近年来研究发现用一种别名叫“金眼”的蜘蛛的丝做出的防弹衣重量轻且防弹性能好[20]；加拿大用超声波缝纫机为警犬制作防水防弹衣[21]；翁浦莹[22]对STF-Kevlar和UHMWPE织物复合形式及其防弹性能进行了对比研究。

3.2 伪装隐身服

军事伪装是现代军事中不可缺少的关键技术，现代战争中各种探测技术的运用，让武器的命中率不断上升，伪装纺织品作为规避敌方侦查的一种手段，能够有效地保护士兵。迷彩服是一种利用不同颜色条块使士兵形体外观融入周围环境的军服，由于其极大地增强了军人在行动时隐蔽性得到广泛应用[23]；美国军用品公司研发了一种多光谱伪装服，可以规避红外线和热传感器的检测；韩超[24]对红外隐身涂料在涤棉混纺织物伪装防护中的应用进行了研究。

4 其它领域

纺织技术在其它领域的应用还有很多，比如机电设备、航空工业、建筑工程、船舶制造领域等。将纺织技术应用到锂电池负极材料上是一个研究热点，许昌亮[25]采用静电植绒技术制备了石墨烯锂电池材料；风力发电叶片现在最广泛使用的是聚酯基玻璃纤维增强材料、环氧基玻璃纤维增强材料，但目前叶片正向轻量化、大型化发展，碳纤维正在逐步取代玻璃纤维，马腾[26]对风电叶片用单向碳/玻层间混编复合材料的性能进行了研究；玻璃纤维作为一种轻质高强的复合增强材料，被广泛用于航天、建筑、电子、农业等领域，赵德方[27]尝试将废旧的丝织物和玻璃纤维制作复合材料。

5 结语

我国与发达国家相比，企业的实力、创新能力、科研水平等都有不小的差距。应大力提倡自主创新、培养专业人才，将现有纺织技术与多学科结合，探索纺织技术在新领域的应用，提升我国纺织行业的核心竞争力与科技含量，以便更好地服务大众，实现进一步发展。

[1] 王璐，关国平，王富军，等.生物医用纺织材料及其器件研究进展[J].纺织学报，2016，37(2)：133—140.

[2] 陈伟伟，高润霖，刘力生，等.《中国心血管病报告2015》概要[J].中国循环杂志，2016，31(6)：617—622.

[3] 田顺珠.聚3-羟基丁酸己酸酯(PHBHHx)静电纺丝人工小血管的构建与性能研究[D].上海：东华大学，2016.

[4] Elahi M F，Guan G，Wang L，et al. Surface Modification of Silk Fibroin Fabric Using Layer-by-Layer Polyelectrolyte Deposition and Heparin Immobilization for Small-Diameter Vascular Prostheses[J].Langmuir，2015，31(8)：2517—2526.

[5] 朱德志,王伯珉.骨髓间充质干细胞与新型神经导管复合材料修复周围神经缺损[J].中国组织工程研究，2015， 19(45)：7320—7324.

[6] 胡辉.新型神经导管复合材料与骨髓间充质干细胞用于周围神经缺损的基础研究[D].广州：南方医科大学，2013.

[7] 邵梅玲.具有管中管结构复合神经导管的制备及材料性能研究[D].上海：东华大学，2014.

[8] 潘信.静电纺制备纳米纱线构建新型神经导管支架[D].上海：东华大学，2015.

[9] 侯丹丹. 编织型抗菌真丝缝合线的制备工艺对其结构与性能的影响[D].上海：东华大学，2015.

[10] 崔海春.新型纳米水凝胶接枝真丝缝合线抗菌性能研究[D].上海：东华大学，2016.

[11] 吕爱凤.医用抗菌真丝编织缝合线的开发研究[D].上海：东华大学，2013.

[12] 何理平.海狸鼠尾部肌腱制作医用可吸收缝合线的研究[D].长沙：湖南农业大学，2005.

[13] 黄洲东.医用纺织品的研究应用现状及其进展[A].全国印染助剂行业研讨会暨江苏省印染助剂情报站第25届年会论文集[C].中国染料工业协会纺织印染助剂专业委员会、江苏省印染助剂情报站，2009.

[14] 秦静雯.醋纤基载药纳米纤维缓释体系的制备及性能研究[D].无锡：江南大学，2014.

[15] 侯晓晓.基于杂化微球的载药织物制备方法与性能研究[D].上海：东华大学，2014.

[16] 战鹤楠.静电纺丝制备聚己内酯/γ-聚谷氨酸共混纤维膜及载药性能研究[D].吉林：吉林大学，2016.

[17] 高志勇，谢恒星，刘楠楠，等.湿地植物在处理纺织工业废水中的应用及作用机制[J].北方园艺，2016，(8)：204—207.

[18] 张仁忠.多级介孔TiO2纳米纤维膜的制备及其光催化降解性能研究[D].上海：东华大学，2016.

[19] 游香瑾.蒲绒非织造高蓬松絮片的制备与性能研究[D].上海：东华大学，2016.

[20] 孙立华.新型防弹衣：战场上的“保护神”[J]. 财会月刊，2016，(10)：3.

[21] 朱玲.加拿大用超声波缝纫机为警犬制作防水防弹衣[J].中国纤检，2016，(9)：136—137.

[22] 翁浦莹.STF-Kevlar、UHMWPE织物复合形式及其防弹性能研究[D].杭州：浙江理工大学，2015.

[23] 孙立华.迷彩:伪装的秘密[J].解放军生活，2016，(8)：66—68.

[24] 韩超.红外隐身涂料的制备及其在涤/棉混纺织物伪装防护中的应用研究[D].杭州：浙江理工大学，2015.

[25] 许昌亮.石墨烯锂电池负极材料的静电植绒制备方法及电化学性能研究[D].上海：东华大学，2016.

[26] 马腾.风电叶片用单向碳/玻层间混编复合材料的性能研究[D].上海：东华大学，2016.

[27] 赵德方.丝织物/玻璃纤维毡混杂增强复合材料力学性能研究[D].上海：东华大学，2016.

Present Situation of Textile Technology Combined with Multi-domain

CaoJiqiang

(Xinjiang University, Urumqi 830046, China)

The paper analyzed and summarized application examples of textile technology used in medical treatment, environmental protection, military and so on. It points out that modern textile technology should closely combine with other domains while achieving development of its own and new technologies, new materials, new technology applied in multi-domain to achieve interdisciplinary development of textile industry.

textile technology; multi-domain; application

2017-06-22

新疆大学“高等教育教学改革工程”四期项目(XJU2015JGY36)

曹吉强(1988—)，男，新疆乌鲁木齐人，助理实验师。

TS101

A

1009-3028(2017)04-0054-03