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天然纖維:古能織布今能造車

時間:2020-04-30 15:15:05 來源:科技日報

  隨著人們物質生活的日趨豐富,自然環保等現代生活理念成為更多消費者的追求,天然纖維制品逐漸受到人們的青睞。近期有研究表明,人類對天然纖維的利用,最早可以追溯到幾萬年前。

  據英國《科學報告》雜志發表的一篇研究論文稱,考古學家在法國中南部阿爾代什河附近一處遺址中,發現約4.1萬至5.2萬年前的一段6毫米長細繩。這是目前已知最古老的關于纖維技術——使用天然纖維制紗的直接證據。

  那么,天然纖維的種類都有哪些,人們最早是如何發現它們的?現在,天然植物纖維的應用有沒有拓展到全新的應用領域?

  古人如何利用纖維

  常州紡織服裝職業技術學院教授陶麗珍介紹,取自于自然界的各種纖維都可以稱之為天然纖維,從其來源看,可以分為植物纖維和動物纖維兩種,常見的天然纖維有棉、麻、絲、毛纖維,其中麻纖維的品種最多。

  江南大學紡織科學與工程學院教授邱華告訴記者,迄今發現的野生亞麻纖維最早的使用證據來自佐治亞共和國,研究學者曾在那里尋訪到3萬年前舊石器時代晚期,野生亞麻纖維的使用痕跡,并且這些亞麻纖維還經過紡紗、染色和打結等手段加工處理。在中國和印度,5000年前就已經開始種植馴化后的亞麻當成作物。

  “棉花原產于熱帶和亞熱帶地區,包括美洲、非洲、埃及和印度等。在史前時期,人們就知道用棉花做布料?!鼻袢A說,雖然自古以來就有栽培,但是直到軋棉機出現降低了生產成本,才使棉花得到了廣泛的應用。

  進入封建社會以后,絲綢制品開始受到推崇。邱華介紹,蠶絲是一種天然的蛋白質纖維,主要由絲素組成,這是人類最早利用的動物纖維之一。另外,據資料顯示,鳥類羽毛的紡織使用始自春秋,而山羊絨、牦牛毛、駱駝毛等纖維在我國古代紡織品中的利用可追溯至夏朝甚至更遠時期。

  “古代棉花的初加工,最早是用手剝去棉籽,這個過程叫做軋棉,后來發展到用鐵筋或鐵杖趕搓棉花去除棉籽,再后來就出現了攪車或軋車,大大提高了軋棉的生產效率?!碧整愓湔f,軋去棉籽的棉花,需要經過彈棉就可以用來紡紗了。

  陶麗珍介紹,從麻類原料中提取纖維,首先要剝離麻類植物中的糊狀膠質薄層,這個過程叫做脫膠。人類最早的麻脫膠方法是自然漚漬法,繼而發展到將麻皮放在石灰水中煮練,使膠雜質在漂、洗中不斷清除,最后使纖維呈現出白凈的狀態。原始的麻紡是先用手指將脫膠后的纖維粘片分劈成細長的縷,然后逐根拈接,從而將麻紗續接成細長的麻紗,這個過程也稱為績麻,“成績”一詞就源于麻紡過程。

  羊毛等動物纖維在用于紡織之前,需要經過初步加工,包括采毛、洗毛、彈毛等步驟。北魏時期《齊民要術》中有把剪下來的羊毛在河水中洗凈的記載,在缺水地區也有人將羊毛放入黃沙中搓揉,達到去除油脂的效果。羊毛洗凈曬干后,古人用皮條或弓弦彈松羊毛以供紡紗用。

  新工藝帶來應用新領域

  到了現代,純手工提取和加工的天然纖維制品,已經更多地被當成工藝品對待。隨著工業化程度不斷提升,天然纖維不僅生產效率有所提高,同時也找到了更多的應用領域。

  陶麗珍說,目前,天然纖維正在醫療衛生、環境保護、交通運輸、航空航天、新能源等眾多領域得到應用和推廣。

  例如,利用天然植物纖維作為增強材料來制備有機復合材料,可以有效減輕汽車零部件的重量,能夠作為輕型車身的可持續替代品。另外,天然植物纖維自然生長結構的特點還能有效減少碰撞時產生的碎片。并且從經濟角度來講,天然纖維更便宜,制造所需的能源更少,更加環保實用。

  而利用天然植物纖維開發加固土體材料,能滿足環境敏感的土地和土體開發的需要,在建筑、道路建設中有廣闊的應用空間;而麻類非織造物復合材料以其生產成本低、可生物降解、可再生、對環境無污染等優勢,在車用紡織品中的應用越來越得到人們的青睞。


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編輯: 劉坤媛
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