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1、紡織科技前沿,,課程簡介,總 學 時：32學時（講課32學時，實驗0學時） 總 學 分：2 學分 課程類別：專業(yè)選修課 適用專業(yè)：紡織工程專業(yè) 預修要求：紡織服裝材料學、紡織加工化學、 紡紗學、織造學、染整工藝學,,推薦教材： 1、王曙中高科技纖維概論M上海：東華大學出版社，2005年； 2、葛明橋. 紡織科技前沿M.北京：中國紡織大學出版社，2004年 參考書目： 1、袁觀洛紡織商品學（第二版）M上海：東華大學出版社，2005年,,本課程以課堂講授為主，以實驗 與現(xiàn)場教學為輔的方式實施教學。 總的來說，課時少、內(nèi)容多， 現(xiàn)代紡織工業(yè)的發(fā)展變化又 非常快，為反映紡織科技的 最新進展，本課程
2、采將用多媒體教學，并及時對課程大綱的部分內(nèi)容適當進行調(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)展的幾個階段以及未來紡織產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟和國家戰(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，例如，在我國文字中，含有巾、亻、纟等偏旁的漢字就有560多個，它們都直接或間接與紡織有關。我們常用的一些詞匯也是從紡織術語借用過來的，例如：錯綜復雜。 “綜”是織機上的一個機構，用來控制經(jīng)紗的運動，一旦出錯，不但會產(chǎn)生疵布或者無
3、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、學會耕耘。 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
4、構想。,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。 20世紀，化學纖維開始高速發(fā)展。 21世紀，高技術纖維（高強度、高剛度、功能纖維、智能纖維）大量生產(chǎn)和廣泛應用。,1.1 紡織科技發(fā)展簡史,夏爾多內(nèi)，法國工業(yè)家，化學家。被西方譽為人造絲工業(yè)之父，早年接受土木工程師訓練，1861年畢業(yè)于法國巴黎綜合工科學校。后來研究化學和微生物學。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
5、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)很細的玻璃毛細管擠出，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)的化學纖維。后來又用數(shù)年時間解決這種新纖維的防火問題。1889年巴黎世界博覽會上首次展出了“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章。,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。 仿真仿生技術制造超細、超真纖維等，超細纖維（直徑可達到0.0001dtex，從地球到月球只需4g纖維）。 靜電紡絲技術制造納米纖維。 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
6、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、航空航天材料的高強度、高剛度、輕量化高性能材料，高性能纖維具有強度高、比重低、柔韌性好、加工方便的特點，是制備高性能結構材料的物資基礎、因此也是一個國家發(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,芳綸纖維復合材料用于、、級發(fā)動機殼體，以及SS-24、SS-25及當今技術最先進的SS-27（即白楊-
7、M）等洲際導彈上。,1.1 紡織科技發(fā)展簡史,波音777客機每架飛機用碳纖維6-7噸、空客A380每架飛機用碳纖維55噸。高性能復合材料占結構材料的50。,1.1 紡織科技發(fā)展簡史,美國加州建筑師Peter Testa設計的40層摩天大樓，整個結構不使用鋼材，而是選用碳纖維，用交叉織成的網(wǎng)格制成，其強度要比鋼材高出許多倍。大樓的內(nèi)部結構是完全開放的，只有電梯是一封閉的軸狀空間。,1.1 紡織科技發(fā)展簡史,運動器材的纖維要求具有高強度高模量， 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，隨著人類社會的進步，科學技術的發(fā)展，纖維的產(chǎn)量，特別是化學
8、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)濟和國家戰(zhàn)略中的地位 （以美國來說明，美國是當今高新技術最發(fā)達的國家） 美國的紡織研究機構： （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。,1.2 紡織科技的發(fā)展趨勢,2011年國家重點支持的高新技術目錄 一、電子信息技術（軟件、微電子技術、計算機及網(wǎng)絡技術、通信技術、廣
9、播電視技術、新型電子元器件、信息安全、智能交通技術） 二、生物與新醫(yī)藥技術（醫(yī)藥生物、中藥天然藥物、化學創(chuàng)新藥物、醫(yī)療儀器技術、設備與醫(yī)學專用軟件、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術） 三、航空航天技術（民用飛機技術、空中管制系統(tǒng) 、衛(wèi)星通信應用系統(tǒng)、衛(wèi)星導航應用系統(tǒng)） 四、新材料技術（金屬材料、高性能及特殊合金材料、超細及納米粉體冶金新材料、低成本、高性能金屬復合材料、電子元器件用金屬功能材料、低成本超導材料、高性能稀土功能材料、高性能結構陶瓷、人工晶體生長技術、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、高技術服務業(yè)（現(xiàn)代物流、公共服務、集成電路、文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)、技術咨詢服務、工業(yè)設計等）
10、 六、新能源及節(jié)能技術（可再生清潔能源（太陽能、風能、）地熱能技術、核能及氫能技術、新型高效能量轉(zhuǎn)換與儲存技術、高效節(jié)能技術、節(jié)能量檢測與節(jié)能效果確認技術） 七、資源與環(huán)境技術（水污染控制技術、大氣污染控制技術、固體廢棄物的處理與綜合利用技術、環(huán)境監(jiān)測技術、生態(tài)環(huán)境建設與保護技術、清潔生產(chǎn)與循環(huán)經(jīng)濟技術、資源高效開發(fā)與綜合利用技術） 八、高新技術改造傳統(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、先進制造系統(tǒng)及數(shù)控加工技術、新型機械、汽車行業(yè)相關技術）,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）學科交叉 例如，紡織學科、生物學科、物理學科、化學（應用化學、化學工藝）
11、、生理學、心理學等學科互相組合，交叉研究。以研究老年人的休閑外套為例，可以以紡織學科結合生理學、心理學，結合服裝設計學、生態(tài)學，消費科學等等，各方面進行綜合分析，實驗研究。,1.2 紡織科技的發(fā)展趨勢,（2）深入的基礎理論研究 無論是大學、研究所，還是工廠企業(yè)，對紡織基礎理論的研究都需要重視，必須投入大量的人力，物力和財力，這是保持紡織技術領先地位的重要基礎，也是核心技術的關鍵來源。,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術會議列出的內(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，從生理學到心理學，從新品種研制到市場
12、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和高性能化技術已經(jīng)成為提高產(chǎn)業(yè)技術創(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計、制造紡織品，這是評價紡織產(chǎn)品的最高標準，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，在促進人們健康長壽、提高工作效率與質(zhì)量中進一步完善。,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
13、以團隊、團體的形式展開研究，發(fā)揮人們的共同優(yōu)勢，提高研究成果的轉(zhuǎn)化率。,復習思考題： （1）現(xiàn)在我國進行紡織產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整的原因是什么？ 內(nèi)因：世界各國紡織產(chǎn)品進出口貿(mào)易的變化； 人們在紡織品消費方面的變化 外因：紡織原料的成本變化較大（主要是天然纖維） 勞動力的成本很較大的上升 動力（水、電、煤）、環(huán)保等成本增加 整體的運營費用（產(chǎn)品銷售、管理及財務費用）有大幅度上升,（2）面對世界紡織產(chǎn)業(yè)的總體趨勢，你個人認為，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；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、我國勞動力資本外流、我國的進口原料不合算，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。,
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