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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇植物纖維化學,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞 從植物纖維揭示造紙術的奧秘 精品視頻公開課 建設
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.11.057
國外在2001年就開展了開放教育運動,以麻省理工學院的OCW(Open Course Ware)項目為代表。在國外,相關的研究主要集中在開放教育資源和麻省理工學院OCW項目的研究上,既有研究開放教育資源帶來的影響以及開放教育資源的推廣策略和面臨的挑戰方面,也有對某個學校開放課程項目的單獨研究,其中對麻省理工學院OCW項目的研究居多。在國際公開課受到熱議的大背景下,教育部在2011年出臺的《關于國家精品開放課程建設的實施意見》中提出要建設精品視頻公開課,精品視頻公開課是以高校學生為服務主體,同時面向社會公眾免費開放,國內對“精品視頻公開課”的建設和研究也自此開始。
精品視頻公開課的建設對高校培養創新型人才和擴大社會教育等方面都有著非常積極的作用。筆者結合“從植物纖維揭示造紙術的奧秘” 國家精品視頻公開課的建設實踐,就精品視頻公開課的建設談一些體會,并對課程存在的問題進行了分析,希望對我國精品視頻公開課的研究和發展有所啟示和幫助。
1 精品視頻公開課開設的目的
教高[2011]8號《教育部關于國家精品開放課程建設的實施意見》中指出,精品視頻公開課著力推動高等教育開放,弘揚社會主義核心價值體系,弘揚主流文化、宣傳科學理論,廣泛傳播人類文明優秀成果和現代科學技術前沿知識,提升高校學生及社會大眾的科學文化素養,服務社會主義先進文化建設,增強我國文化軟實力和中華文化國際影響力。
造紙術為我國的四大發明之一,是中華民族的驕傲。紙張與人們的工作生活息息相關,也是文化知識傳播的重要載體和工農業生產的重要原材料。普及和傳播高校造紙優質課程資源,促進本專業和相關專業學生以及社會大眾對造紙行業的了解和相關知識的學是非常有必要的。
2 精品視頻公開課開設的基礎、選題和內容
精品視頻公開課建設以高校為主體,以名課為基礎,以選題、內容、效果及社會認可度為課程遴選依據。①②
我校輕化工程(制漿造紙工程方向)專業成立于1977年,為華中地區唯一的制漿造紙本科專業,也是我校一直以來的特色專業,③為華中地區造紙、化工等相關行業提供了大量的工程技術人才。學科經過多年的發展和積淀后,形成了一支人員結構合理,教學和學術水平高的教師隊伍,于2011年申報獲批了“植物纖維化學”的湖北省精品課程。在學校、學院以及相關職能部門的支持和鼓勵下,團隊負責人2014年申報獲批了 “從植物纖維揭示造紙術的奧秘”湖北省精品視頻公開課,在此基礎上,團隊教師總結了省級精品視頻公開課的授課和視頻制作經驗,申報了國家精品視頻公開課,并在2016年成功獲批教育部第八批“精品視頻公開課”。從上述可以看得出來,精品視頻公開課的申報要有一定的基礎,首先是政策基礎,也即學校、學院及相關職能部門的政策支持和經費保障,④因為精品視頻公開課是一個復雜的工程,從申報材料準備到視頻錄制涉及很多過程,單憑授課團隊自身力量是無法完成的,比如視頻錄制會議廳的借用和視頻錄制需要相關部門的協調和支持,此外,視頻公開課內容的選擇、課件的準備以及后期視頻的剪輯需要耗費主講教師很多的精力,這些也需要學校、學院在職稱評定以及績效發放等方面給予支持;其次是學科基礎,只有經過多年的學科發展和積淀,才會擁有豐富的課程資源以及優質的教學隊伍,回顧本視頻公開課的成功,可以看出“從植物纖維揭示造紙術的奧秘”國家精品視頻公開課是一步一個腳印走過來的。
由于精品視頻公開課的開設目的在于傳播人類文明優秀成果和現代科學技術前沿知識,提升高校學生及社會大眾的科學文化素養,⑤所以視頻公開課的選題很重要,要求特色鮮明,能夠吸引人們的注意力,因此,本視頻公開課的題目定為“從植物纖維揭示造紙術的奧秘”。
在課程內容的選擇上,要求同時具有知識性和趣味性,因為不同于以往的本科生授課,不能照本宣科,講授內容既要兼具科學性、規范性,又要通俗易懂,不能過于詳細和專業。課程設計方面要求打破傳統,追求新意,⑥同時各講之間要相互銜接。本視頻公開課以省級精品課程“植物纖維化學”為基礎,穿插講述了“制漿原理與工程”與“造紙原理與工程”等專業課程的相關知識,使理論與生產實際相結合。視頻公開課在第一講中便回顧了造紙術的發展、介紹了造紙的主要過程以及造紙原料的主要成分和化學結構;第二講中接著介紹了植物纖維原料的分類、纖維的形態、主要化學成分及其在制漿過程中的特性;第三講中講述了植物纖維原料中對制漿和造紙影響最大的化學成分--木素的存在及木素的生物合成;第四講中講述了植物纖維與造紙過程的近紅外光譜檢測與控制;第五講中講述了如何改變植物纖維的形態以及纖維形態的改變與紙張性能的關系;第六講中講述了基于木素高效脫除的制漿造紙廢水深度處理技術。六講內容從造紙原料的選擇和控制開始,貫穿了制漿、造紙、檢測控制和最后的廢水處理,涉及了制漿造紙工業的整個流程;在教學內容的設計方面以紙張實物、文字、豐富的圖片等多種形式表現,使枯燥乏味的課程學習變得直觀生動;教學策略方面以講授式教學為主,啟發式和案例教學為輔;課堂學習效果明顯,得到了學生和專家學者們的認可。
3 精品視頻公開課教師的選擇
精品視頻公開課要求以名師為基礎,通過教師的學術水平、教學個性和人格魅力,體現課程的思想性、科學性、生動性和新穎性。⑦由于精品視頻公開課的受眾面不僅是高校學生,還包括感興趣的社會學習者,因此,授課教師的選擇很重要。
“從植物纖維揭示造紙術的奧秘” 精品視頻公開課的內容涉及有機化學、分析化學(包括儀器分析)、高分子化學等相關基礎課程,課程的內容相對來說比較抽象、枯燥和難以理解,為了充分調動學生學習本課程的積極性,同時又使該課程的社會受眾面更廣,使課程生動形象,我們在該公開課教師的選擇上慎之又慎,既考慮教師的專業研究方向,又考慮教師的授課經驗,以及教師對課堂的駕馭能力,最后公開課的教師選擇了有著多年教學經驗的兩名教授,三名副教授,其中謝益民教授畢業于日本名古屋大學,是我國木素界的知名專家,為湖北省教學名師,袁世炬教授為有三十幾年教齡的專業教師,課堂經驗豐富、專業知識面廣;聶青和劉智副教授不僅有二十余年的教學經驗,還有多年的工廠設計經驗;王鵬副教授的研究方向是植物纖維化學,與該精品視頻公開課密切相關,而且講述的是他最擅長的木素部分;正是由于選擇了合適的授課教師,后期的錄像攝制、剪輯等過程進展才比較順利。
雖然過精心的準備和制作,“從植物纖維揭示造紙術的奧秘” 精品視頻公開課成功獲批國家精品視頻公開課,并在“愛課程”網和網易等網站以“中國大學視頻公開課”形式免費向社會開放,產生了良好的社會反響。但同時我們也發現,同大多數精品視頻公開課一樣,授課過程中教師與學生的互動和交流較少,⑧此外,由于課程的錄制是在學校會議廳進行,課程在表現形式方面相對單一,缺少傳統的教學媒體――黑板,主要是教師的個人講述和PPT的播放。這些都要求我們在今后的工作中不斷改進,一方面提高教師的業務水平,另一方面做好信息技術與傳統媒體之間的融合。
注釋
①⑤⑦ 教高[2011]8號.教育部關于國家精品開放課程建設的實施意見.
② 謝幼如,王芹磊,彭麗麗,等.精品視頻公開課的教學特征與師生行為研究[J].電化教育研究,2013.10:90-96.
③ 邱先琴,孫鳳蘭,聶青,等.制漿造紙工程專業實驗教學改革探索[J].湖北造紙,2011.2:48-50.
④ 仝斌,蔡苗苗.精品資源共享課程建設的啟示和探索[J].知音勵志,2016.7:93.
纖維素主要由植物的光合作用合成,是自然界取之不盡,用之不竭的可再生天然高分子,除了傳統的工業應用外,任何交叉結合納米科學、化學、物理學、材料學、生物學及仿生學等學科進一步有效地利用纖維素資源,開拓纖維素在納米精細化工、納米醫藥、納米食晶、納米復合材料和新能源中的應用,成為國內外科學家競相開展的研究課題。
在納米尺寸范圍操縱纖維素分子及其超分子聚集體,設計并組裝出穩定的多重花樣,由此創制出具有優異功能的新納米精細化工品、新納米材料,成為纖維素科學的前沿領域[1]。
1.1 納米纖維素的特性
納米纖維素是令人驚嘆的生物高聚物,具有其它增強相無可比擬的特點:其一,源于光合作用,可安全返回到自然界的碳循環中去;其二,既是天然高分子,又具有非常高的強度,楊式模量和張應力比纖維素有指數級的增加,與無機纖維相近。納米管是迄今能生產的強度最高的纖維,納米纖維素的強度約為碳納米管強度的25%,有取代陶瓷和金屬的潛質;其三,比表面積巨大,導致其表面能和活性的增大,產生了小尺寸、表面或界面、量子尺寸、宏觀量子隧道等效應[2]。
1.2 納米纖維素分類
納米纖維素超分子以其形貌可以分為以下3類:納米纖維素晶體(晶須)、納米纖維素復合物和納米纖維素纖維。
1.2.1 納米纖維素晶體
利用強酸水解生物質纖維素,水解掉生物質纖維素分子鏈中的無定形區,保留結晶區的完整結構,可以制得納米微晶纖維素。這種晶體長度為10nm~1μm,而橫截面尺寸只有5~20nm,長徑比約為1~100,并具有較高的強度。若再進一步對納米微晶纖維素進行強酸水解處理或高強度超聲處理,將會得到形態尺寸更加精細的纖維素納米晶須[3],納米晶須具有比納米微晶纖維素更高的比表面積和結晶度,使其在對聚合物增強方面可發揮出更大的作用。
1.2.2 納米纖維素復合物
納米尺寸的纖維素用于復合物性能增強,歸因于納米纖維索高的楊氏模量和微纖絲的均勻分布。納米纖維素復合物的強度高,熱膨脹系數低,透光率高,環境友好,完全降解,源于可持續性資源,廢棄后不傷害環境,同時能夠容易處置或堆肥[4]。
普通有機聚合物膜片的楊式模量一般在5GPa以下,而純納米纖維素膠制成的干膜,其楊氏模量可超越15GPa。經熱壓處理后,納米纖維素膜的楊氏模量可與金屬鋁相當,如此高的楊式模量是由于納米級超細纖維絲的高結晶度和纖維之間的強大拉力所造成的。因此納米纖維素復合物的強度高,熱膨脹系數低,同時透光率高。
1.2.3 納米纖維素纖維
納米纖維素纖維是纖維素溶液中電紡紗制備直徑為80―750nm的微細纖維素纖維。將纖維素連接溶解于乙二胺/硫氰酸鹽、N-甲基嗎啉-N-氧化物/N-甲基吡咯烷酮/水等纖維素溶劑中,調整溶劑系統、纖維素的分子量、紡紗條件和紡紗后處理可以獲得微細的、干的、穩定的納米纖維素纖維。既可以用作紡織的原材料,也可以用作超濾膜等膜分離。
2、納米纖維素的制備
從制備來源來說,納米纖維素可以分為植物纖維素、動物纖維素以及細菌纖維素,現在興起的還有一種是納米纖維素復合材料。
2.1 用細菌制備納米纖維素
1886年,Brown首次報道了由木醋桿菌合成了一種胞外呈凝膠狀的物質,但由于無合適的實驗手段以及產量較低,因此未受到重視。直到20世紀中葉,人們才開始細菌纖維素的進一步研究。Hestrin[5]等人以木醋桿菌為模式菌,證實了在葡萄糖和氧氣存在時醋酸菌合成了纖維素。1957年Colvin在含有木醋桿菌的非細胞抽提物、葡萄糖及ATP的樣品中檢測到了纖維素的合成。19世紀40年代細菌纖維素產品開始生產和利用,但直到1967年才確定凝膠狀膜的化學本質是真正的、純粹的細菌纖維素。
2.2 用植物制備納米纖維素
相對于細菌纖維素來說,植物纖維素必須經過化學處理或者機械粉碎才能得到納米尺度的纖維素。
2.2.1 物理處理
1980年,用高速攪拌機處理木漿,Thrbak等研究出了一種微纖維化的纖維素,得到了納米級的網狀結構的纖維素,其纖維直徑在10―100nm之間,可以用于制備透明的高強度納米復合物。將竹子纖維及其單纖維用石盤高速研磨,并結合熱堿的預處理,Takahashi等以竹子為原料制得了微纖化的纖維素。
2.2.2 化學制備
最早的納米纖維素膠體懸浮液是由Nickerson和Habde在1947年用鹽酸和硫酸水解木材與棉絮制造出的,RaIlbv等在1952年用酸解的方法制備了納米纖維素晶體。沿用這一方法,Favier等從1995年開始研究纖維素晶須增強的納米復合物。Grav等從1997年起通過硫酸酸解棉花、木漿等原料獲得了不同特性的納米纖維素,并研究了其自組裝特性和纖維素液晶的合成條件。Bondeson等在2006年優化了水解挪威云杉制備微晶纖維素的條件,獲得快速高得率的制備納米纖維素膠體的方法。
還有一種方法是酶解,即利用纖維素酶選擇性地酶解掉無定形的纖維素而剩下部分纖維素晶體。Brumer等研究通過轉糖基酶以化學和酶同時改性的方式活化納米纖維素晶體表面,從而不至于在纖維素晶體表面修飾的同時破壞基元原纖和晶體內部結構。
2.2.3 其它方法
其它還有人工合成納米纖維素和靜電紡絲制備納米纖維素纖維等方法,人工合成方法最容易調控納米纖維素的結構、晶型和粒徑分布等,而靜電紡絲以人工的方法可以做出細的纖維。但這兩種方法還不完善,還在研究當中[6]。
3、應用
3.1 生物應用
納米纖維素在生物方面的用途極為廣泛,包括生物傳感器的制造、生物載體、生物醫學材料、無機材料的生物模板和無機材料復合制備生物活性的組織學支架、磁性藥物載體,甚至工業凈化等等。幾乎所有納米纖維素所應用的領域都涉及到了其生物特性。
由于納米纖維素很好的生物適應性以及其納米尺度的特殊結構,在用于生物載體方面體現出了巨大的潛力等。由于是納米級別,有生物活性的纖維素顆粒能清理皮膚的毛孔,打開氣孔,穿過皮下的脂質層和上皮層。生物載體的該功效可以被應用到高級生物材料或者用于高級護理及皮膚治療的化妝藥物。
在細菌纖維素的應用中,很少使用到細菌纖維素球體,但是在酶固定領域經常應用細菌纖維素球體。因此,細菌纖維素小珠是一個在工業應用中有實際應用潛力的固定酶支撐物。
納米纖維素可以作為酶的固定化及生物活性分子的載體,應用吸附則可以大大的拓寬其使用范圍。Tabuch介紹了一種新的對生物分子(DNA和蛋白質等)敏感的探測體系,利用CD光盤和生物納米纖維集成在實驗室芯片上。這種新方法通過利用納米尺度的纖維和孔,限制特定的細菌纖維素纖維片段組成了一個控制CD 燒制的微通道。與現行的通用方法相比,檢測DNA的最大敏感度是傳統方法的6倍[7]。
3.2 醫學材料
由于納米纖維素良好的生物相容性以及其獨特的納米結構及性質,一些研究者試圖將其應用在生物組織或功能支架材料、藥物載體以及納米熒光指示劑醫藥領。細菌纖維素還可以用于引導組織再生、齒根模塑加工和腦組織周圍的硬膜材料。Millon等用納米纖維素與聚乙烯醇制備的納米復合材料的力學性能與像心臟瓣膜這樣的心臟血管組織相似,這無疑為納米纖維素在醫藥領域的應用提供了條件[8]。另外,生物藥領域已經開始探索纖維親水的性質來制備水凝膠。水凝膠是一種在醫藥和制藥應用中像藥物載體、組織支架、調節器、傳感器、瓣膜等合適的材料[9]。
3.3 增強劑
過去的幾十年,已經有越來越多的人將納米纖維素作為聚合物基底的增強劑。由于納米纖維素的納米尺度網狀結構,使它擁有優越的機械性能,不僅在組織工程學支架方面得到重視,在作為增強光學透明性材料或者熱塑性塑料的增強中也得到了很好的應用,并且納米纖維素不會較大地影響到原來材料的其它特性。同時它的可生物分解性質讓它越來越受到重視。為了增加增強劑的來源,很多人已經研究了一些植物用于制備納米纖維素的適用性,包括糖用甜菜、馬鈴薯和仙人掌的刺等。
Zuluaga用機械方法和生物浸解從香蕉花軸中提取出了管束作為纖維素的來源。使用了不同的化學堿處理,聯合高速攪拌器的機械處理過程,然后用ATM、TEM、FTIR和X射線衍射進行了形態和機械性能的表征。結果顯示,從香蕉花軸中得到的纖維素微纖是一種很有前景的綠色復合材料增強劑和一種有趣的可替換的工業應用品,可以用于食物包裝或者食物和化妝品的添加劑。
對于很多生物基高分子和天然纖維在形成復合材料時顯示出較差的界面黏合性質問題,Pomme嘗試了將細菌纖維素沉淀在天然纖維周圍的方法來改性天然纖維的表面,提高對再生聚合物的粘附性,如將天然纖維在發酵過程中作為細菌的基底。
此外,Svagan還用纖維素納米纖維來增強細胞壁仿生泡沫材料。納米復合泡沫材料通過凍干技術制備并且在細胞壁尺度上展現了復合結構。納米纖維素網絡展現了明顯的力學性能,和均勻的淀粉相比表現出模量明顯增加并且屈服增強。還有一些納米纖維素增強透明塑料被用于合成韌性基底,可以用于玻璃表面涂層,防止破碎傷人。
4、結語
從納米纖維素的應用可以預測未來其在生物和醫學方面的發展將是占主流的。在生物應用中,納米纖維素有可能在載體及生物傳感器方面有較大的發展。而在醫學領域,納米纖維素與無機物進復合制造人工組織無疑會是一個熱點。另外,納米纖維素所具有的獨特的性能和其易于其它材料混合很有可能會導致一些新的發明和產生新型功能產品。
參考文獻
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[2]甄文娟.納米纖維素復合物新材料研究進展[J].世界科技研究與發展,2010,4(32):135-137.
[3]李金玲,陳廣祥,葉代勇.納米纖維素晶須的制備及應用的研究進展[J].林產化學與工業,2010,4(30):121-125.
[4]A N Netravali,S Chabba.Composites get greener[J].Materials Today,2003,6(2):22―29.
[5]陳代杰,金飛燕.主譯生物高分子(第五卷).北京:化學工業出版社,2004.
[6]袁曄,范子千,沈青.納米纖維素研究及應用進展I[J].高分子通報,2010,2:75-79.
[7]李偉,王銳,劉守新.納米纖維素研究及應用進展Ⅱ[J].中國林學會木材科學分會第十二次學術研討會論文集,2010:341-350.
1重視實驗教學,合理開設實驗課程,精心設計實驗項目
輕化工程(制漿造紙工程)是一門實踐性很強的工科專業,在實際的教學過程中應更注重實驗教學環節。因此,在實際教學過程中,教師應在課堂上充分強調實驗課程的重要性,使學生在思想上引起重視,避免“打醬油”式的上實驗課。同時,通過合理開設實驗課程,精心設計實驗項目等方式充分調動學生上實驗課的積極性,發揮他們的主觀能動性。以往我校輕化工程專業開設的實驗課程為:植物纖維化學、制漿原理與工程、造紙原理與工程、紙張物理性能檢測和專業綜合實驗。根據制漿造紙行業發展需要以及科學研究最新動態,我們另增設了高得率制漿、廢紙脫墨和專業儀器分析實驗課程。在新增實驗課程的同時,我們根據課程內容和科學研究的發展,精心設計實驗項目,合理購置了一批高、精、尖的儀器設備,比如為高得率制漿實驗課購置了日本產連續式高濃盤磨機,為專業儀器分析購置了瑞典L&W公司的纖維形態分析儀、日本島津的高效液相色譜儀和美國熱電傅里葉紅外光譜儀,保證了新開實驗課程的順利實施。新的實驗課程和實驗項目激發了學生濃厚的學習興趣,極大地提高了他們上實驗課的積極性,結果不僅拓寬了學生的知識面,使學生了解了本行業的最新發展動態,而且使學生掌握了先進儀器設備的操作技能,學生知識和技能掌握更加全面。此外,針對學生人數較多,儀器設備臺/套數較少的實驗課程,根據造紙行業儀器設備最新進展,為造紙原理與工程實驗課程購置了一臺奧地利PTI的凱塞快速紙頁成型器,為紙張物理性能檢測實驗課購置了一批最新的性能較為穩定的檢測設備,如:L&W抗張強度測試儀、透氣度測試儀、耐破度測試儀以及ISO白度-殘余油墨測定儀等,在保證新開實驗課程開出質量的同時,保證原有實驗課程的持續更新和發展。
2開放實驗室,提高學生的創新實踐能力
本科實驗課程的開設一般都會有專門的實驗指導書,涵蓋了實驗原理、實驗儀器設備的使用以及實驗步驟等,雖然現在基本上都側重于開設綜合性實驗,減少驗證性實驗,但學生在實驗課上也只是被動的按照實驗指導書進行操作,制約了學生的主觀能動性。并且由于制漿造紙專業實驗所需設備較為昂貴,儀器設備臺/套數較少,實驗課時較少而實驗周期較長,不能滿足學生的求知欲。開放實驗室可以很好的彌補本科實驗教學的缺點,充分發揮學生的聰明才智,為學生的個性發展提供平臺,有利于學生通過查閱文獻資料、獨立進行科學研究等活動培養和提高其自身的實踐與創新能力。開放實驗室的課題選擇一般分為兩類,一類為教師的科研項目,另一類為學生自主實驗課題。學生在進入大三年級后,可以根據個人興趣及自身發展需要,與本專業教師聯系,參與教師科研項目的研究工作;或者通過查找文獻、資料等方式自主選擇實驗課題。通過參與教師的橫向課題研究,學生可以接觸到與實際生產緊密結合的課題,開闊專業視野,在實驗過程中學會觀察實驗現象、分析和處理實驗數據、撰寫實驗總結,從而學會解決生產中實際遇到問題的能力;通過參與縱向課題,可以培養學生嚴謹的科學態度,科學的創新思維以及實事求是對待實驗數據的作風。學生自主選擇課題一般以學生為主,教師為輔,學生根據自己的興趣愛好選擇研究的課題、通過查找資料等方式制定實驗方案,教師對方案進行審查并給出意見,指導并幫助學生達到預期的研究目標。在進行課題研究的同時,我們鼓勵學生積極參加各類大學生課外學術活動。在教師的辛勤指導和學生的努力下,筆者指導的學生獲得了湖北省第九屆“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽一等獎、第十三屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽二等獎和“交叉創新獎”一等獎。通過參加各種競賽活動充分挖掘了學生自身潛力,不僅提高了學生的實踐創新能力,而且激發了學生的競爭意識和團體協作精神,獎項的取得也使學生付出的努力得到了回報和認可,在榜樣的帶動下,更多的學生走進開放實驗室,進行科研活動,與此同時,在本專業形成了良好的學習風氣。
在我們的持續努力下,輕化工程專業的實驗教學改革取得了較為明顯的效果,學生的動手操作能力、科研創新能力有了很大的提高,學生的專業視野得到了拓展,工作的信心得到了增強,具體反應在畢業論文環節,學生可以自主設計實施實驗方案,并對實驗過程中出現的問題提出解決措施,最終的結果是提高了畢業生的就業競爭力。
作者:范建云謝益民王鵬單位:湖北工業大學輕工學部
產品是指能夠提供給市場,被人們使用和消費,并能滿足人們某種需求的任何東西。產品一般分為核心產品、產品、延伸產品。核心產品是企業的主打產品,是為企業創造更多價值利潤的主營收入。企業是否具有競爭力就是看其核心產品的市場占有率、持續時間、客戶的認可度等。紡織產業是21世紀人們公認的傳統行業,然而對于民生不可缺少的紡織產業怎樣突破傳統的工藝、技術,是每個企業求生存、求發展的關鍵所在。尤其在當前國際經濟形勢不容樂觀,國內經濟面臨減速,多數企業開工率不足50%的情況下,企業必須通過自主創新,獨辟蹊徑地研究紡織新技術、開發新產品,應用新材料,使企業立于不敗之地度過目前的難關,長久持續的生存與發展下去,是當前每一個企業都必須直面的重要課題。
新產品開發的思路。以新型纖維為主線,通過開發紡、織、染、整、印、服裝的新產品。在各個環節產生新技術、新工藝,建立技術合作聯盟,共同推動上游企業新材料的推廣應用,為下游產業鏈提供更多可選擇的新品種、新面料。以傳統天然纖維、化學纖維與新材料結合,揚長避短、多種纖維混紡,開發與眾不同的新產品。以改進傳統工藝技術為主線,從減少排放、節約用能、用水,廢水、廢氣、廢熱再回收利用方面,創造新技術和新工藝。采用新型助劑,縮短傳統工藝、提高生產效率,完成節能減排的新技術。以功能性新材料或者功能整理為突破點,開發多功能的新產品。圍繞《紡織行業“十二五”規劃》重點支持的產業政策,結合企業自身的條件,尋找邊緣學科的新技術進行突破。在技術創新過程中,善于總結發現,對于新的、以往沒有的東西,及時總結,運用知識產權保護的杠桿作用,申請發明專利、實用新型專利、外觀專利。
模式創新的關鍵節點
創新是以新思維、新發明和新描述為特征的概念化過程。它具有3層含義,第一,更新;第二,創造新的東西;第三,改變。創新是人類特有的認識能力和實踐能力,是人類主觀能動性的高級表現形式,是推動民族進步和社會發展的不竭動力。一個民族要想走在時代前列,就一刻也不能沒有理論思維,一刻也不能停止理論創新。根據美籍奧地利經濟學家約瑟夫•阿羅斯提出的“創新理論”主要包括5個方面的內容:一是產品創新,開發新產品或提品的新質量;二是工藝創新,在生產過程中采用新技術和新的生產方法;三是市場創新,開辟新的市場,實現技術與市場新的結合;四是供給創新,通過占有或控制原材料或半成品的一種新的供應來源;五是管理創新,實行新型的組織形式,改變生產要素的組合方式。由此可見,技術創新就是與技術直接相關的創新。模式創新就是企業在開展創新過程中,形成規律性的模型,而這種模型可以復制,推廣、廣泛應用。
案例分析
以新型纖維為例,發現其自身的特點,開發新型紗線、面料,使紡紗、織造、染整階段分別產生新技術、新工藝、新產品。
在人們十分關注創新與新材料研發的時代,紡織用新型纖維品種及命名琳瑯滿目,層出不窮,往往使研發人員在開發新產品時無處下手。筆者認為在看到任何一種新型纖維的時候,必須抓住其根本,了解新型纖維原材料的本質,從最原始的、基礎的性能入手,結合新材料、新元素賦予的新概念、新功能,再分析其中的技術關鍵,采取合理的技術措施。從而自如地完成新產品的研究、開發與推廣。下面針對近年出現的新型纖維材料從性能入手分析如下。賽帛爾纖維俗稱木棉,是攀枝花樹、英雄樹、烽火樹等木本植物果實的纖維,是一種天然野生的纖維素纖維。賽帛爾纖維自應用以來,曾經作為填充纖維。由于該纖維具有堪比羊絨品質的美譽,被譽為生態纖維中的軟黃金而近年被紡織行業所利用。賽帛爾的突出優點是用賽帛爾紗線制成的面料及服裝保留了木棉纖維輕、柔、細、軟、中空、生態、抗菌、抗靜電、不起球、吸濕導濕、防霉不蛀等全部天然纖維的特性。缺點是纖維長短不齊,純紡紗線條干質量差,相比不如棉花,因此更適合于不同比例的混紡產品。該纖維具有五大特點:①野生;②抗菌;③保暖:木棉纖維有著高達80%~90%的中空度,是天然生態纖維中最輕、中空度最高的纖維材質,是目前世界上最佳的天然保暖纖維材料,圖1和圖2分別比較了無風條件和60cm/s的風速下木棉、全棉、滌棉等3種纖維的單位克重的保溫率;④超輕:木棉纖維的線密度0.4~0.8dtex,僅為棉纖維的1/2,是目前生態纖維中最細、最輕的纖維;⑤不起球:經試驗,賽帛爾纖維制成的織物表面比電阻低,抗靜電效果好,不起球。
椰殼纖維顧名思義是椰子殼產生的纖維,主要由纖維素、木質素、半纖維素以及果膠物質等組成,其中纖維素含量占46%~63%,木質素31%~36%,半纖維素0.15%~0.25%,果膠3%~4%以及其他雜糖、礦物質類等。該纖維中纖維素含量較高,半纖維素含量很少。該纖維具有優良的力學性能,耐濕性、耐熱性也比較優異。該纖維呈淡黃色,直徑一般為100~450μm,長度10~25cm,密度1.12g/cm3,是具有多細胞聚集結構的長纖維,一束椰殼纖維包含30~300根甚至更多的纖維細胞,呈圓形。從椰殼纖維橫截面結構的聚集態結構看,椰殼纖維中結晶化的纖維呈螺旋狀潛在不定形的木質素與半纖維素中。②椰殼纖維的開發應用椰殼纖維的成纖過程:椰子殼浸泡脫脂機械打松挑選成纖。目前只有一小部分椰殼纖維用于工業生產,主要用來生產小地毯、墊席、繩索及濾布等;由于椰殼纖維具有可降解性,對生態環境不會造成危害,故可用于加工控制土壤的非織造布;此外,椰殼纖維韌性強,還可替代合成纖維用作復合材料的增強基等。③椰殼纖維開發存在的問題印度、斯里蘭卡、菲律賓等國家是椰子生產大國,也是椰殼纖維的主要供應國,我國也具有豐富的椰殼資源,但對椰殼纖維的應用幾近空白。傳統提取、加工椰殼纖維的工藝過程使制得的纖維粗、重、不均勻,導致其最終用途十分有限,因而開發合適的纖維提取加工工藝將是首要需解決的問題。
利用廢棄的芭蕉莖桿,采用全新的生物酶,經氧化脫膠處理工藝,獲得纖維細度達到0.6tex以上的可以紡成100%的芭蕉纖維細支紗。為了增加芭蕉纖維可紡性,減少加工過程中對纖維的損傷,采用牽切的方法,使纖維長度更適合紡紗加工的要求。該纖維具有強度高、伸長小、質量輕、吸水性強、吸濕放濕快、易降解等特點,纖維的物理機械性能滿足紡織加工的要求。純紡或混紡織物的服用性能好,面料風格近似于麻織物,但是沒有麻的刺癢感。目前已經引起人們的極大興趣。
菠蘿葉纖維,習慣叫做菠蘿麻,屬于葉脈纖維。是菠蘿葉脈去其兩側銳刺及膠質后,取出的纖維。每根長度約為80~100cm,直徑僅為真絲直徑的1/4。纖維質軟、強度較低,無法滿足紡織的要求,因此以往只能將菠蘿纖維與其他纖維混紡。近來隨著紡織技術的進步對菠蘿纖維化學處理已有很大改善,對紡織加工的流程和技術也具備一定水平,已經成功地利用不同的紡織技術紡制出菠蘿麻的純紡紗與混紡紗。這種纖維可以做成衣服,也可以制成繩索、縫線、絹絲、紙張等多種產品。菠蘿麻織成的織物易于印染、吸汗透氣、挺括不起皺、抗濕性強、顏色稍黃帶有光澤。更值得注意的是,它還具有良好的抑菌防臭性能,是功能性生態紡織品。據中國紡織科學院測試中心報告,菠蘿麻含有天然殺菌、抑菌物質,可有效殺滅細菌,并且抑制真菌和微生物的生長,適宜制作襪子、內衣、襯衫、T恤、床上用品及裝飾織物等。
摩維纖維是以槿麻為原料,與麻同價,與棉同質的天然植物纖維。適合它的主要有環錠紡和氣流紡兩種紡紗方式。其紗線主要有以下幾種系列:①摩維與棉系列;②摩維與毛系列;③摩維與滌綸系列;④摩維與粘膠系列;⑤摩維與麗賽系列。
彩色兔絨由蛋白質組成,含有多種氨基酸,其織物適合貼身穿著;它還屬于髓腔纖維,因而密度小、比重輕,保暖效果好,吸濕性能強;毛鱗片少,且多為斜條狀,所以滑爽而且光澤度好。彩色兔絨還有其他動物纖維不可比擬的特性,那就是色彩天然,不含化學有害元素,具有天然的保健作用,能夠很好地保護肌膚。目前彩色兔絨的主導顏色有黑灰色、米黃色、棕色。在紡織過程中,如果需要其他顏色,可以相互搭配。彩色兔絨是綠色環保纖維,其本身具有顏色,在產品生產過程中無需染色,既節省了在印染過程中所需的人力、物力、財力,又免除了因染色工藝流程中產生的化學廢液對人類生活環境造成的污染和破壞。這是彩色兔絨得天獨厚的優勢。
自木代爾(Modal)纖維被廣泛應用之后,新型再生纖維素纖維層出不窮。常見的木漿纖維有天絲纖維、麗賽纖維,竹漿纖維有天竹纖維、云竹纖維,黃麻和大麻再生的圣麻纖維;還有功能性再生纖維,如利用納米技術添加功能性顆粒的再生纖維素纖維有珍珠纖維(如立肯諾纖維)、玉石粘膠纖維、竹炭粘膠纖維、防螨粘膠纖維;竹棉再生(如幕賽爾(Mulcel)纖維);甲殼素粘膠纖維(如康特絲(Chitcel)纖維),麥飯石粘膠纖維、蘆薈營養粘膠纖維、空調粘膠纖維(Outlast);另有佛萊賽(Foresse)粘膠纖維(東麗公司用熔融紡絲法制得的纖維素系纖維),酷桑絲(Lyocell)粘膠,彩色負離子多功能粘膠纖維等。包括牛奶蛋白纖維、蛹蛋白長絲(波特絲)、大豆蛋白纖維、聚乳酸蛋白(PLA)纖維、甲殼素蛋白纖維、海藻復合纖維等。包括中空保暖纖維(如葆萊絨中空纖維)、蓄光發熱纖維、導電纖維(如埃匹克纖維)、玉石纖維、吸濕排汗纖維(如CoolDry纖維)、銀系抗菌纖維、腈綸基Outlast空調纖維、可染色丙綸(如波斯綸纖維)、阻燃纖維(如安芙賽),芳砜綸阻燃纖維、醋酸長絲(賽拉尼斯),以及吸濕排汗的錦綸纖維(如杜邦公司新推出的Tactel)等等。
紡紗廠是新型纖維生產廠的下游企業,又是織造廠的上游企業。所以紡紗廠的新產品開發對織造和染整廠是至關重要的。合理的纖維組合、合理的成分組合和合理的混紡比、優質紗線的條干、不同用途的捻度、單位紗線的質量及質量偏差,紗支的細度及均勻度、紗線的斷裂強力及拉伸強度、強不勻率等,對于下游能否順利生產是十分重要的。紡紗對于終端新產品的開發是第一道關鍵工序。主要包括緊密紡、噴氣紡、賽絡紡、集聚紡、復全紡、花色紡、自由端噴氣紡以及特殊的彈力包芯紗、包纏紗、包復紗等。
對于紡紗廠來說,在開發新品種紗線方面,經常是根據自己所掌握的新纖維材料性能進行搭配和排列組合,沒有考慮到織造和染整的難易程度,經常給織造和染整企業帶來很多麻煩,最終導致紗線無法銷售,產品也達不到客戶要求。在開發新型紗線時,首先應對各種新型纖維給予分類,了解其中的關鍵化學成分和染色所需要的基本染料。采取性能相似、相近的纖維互相配伍,原則上主原料搭配不超過3種纖維,尤其對于染色性能和耐酸堿環境完全不同的纖維組合時,更需要注意綜合性能和染色的一致性、同色性和色牢度。不同混紡紗線的配比原則常規產品的兩種纖維配比一般是:55/45、65/35、70/30、80/20。但是,對于消費者追求新奇特和公司為防止模仿抄襲的今天,又不得不打破常規,選取多種纖維不同混紡比,體現多種性能,回避和補充各種纖維之間的不足,表現綜合風格之優點,發揮多種纖維之特點,來研究開發難以仿造的新產品。如果采用3種或多種以上不同性能纖維混紡時,建議混紡比一定注意相似、相近,主次之分。不同支數的生產工藝要求紡紗支數的粗細關鍵是由設備決定的。在實際生產中,對于不同強度的纖維采用不同的梳理和打擊方法是十分重要的。對于下游使用紗線的企業來說,紗線條干不勻率、毛羽大小、斷裂強力、強力不勻率、百米質量偏差等,直接影響到上機質量、織造順利與否、成品質量和布面平整度、門幅克重等。不同捻度生產不同的產品的要求捻度的大小主要是根據開發的最終產品要求所決定的,一般來說,針織用紗的捻度小于機織紗,地紗捻度小于面紗,起毛織物地紗捻度小于等于毛圈織物的地紗。特殊的強捻仿麻織物,不同于常規品種,要求高捻度。因此,在設計紗線產品的技術參數時,一定知道其用途才能紡制出合理、合格、合適的紗線。
無論紗線染色還是面料染色,對于染色廠最頭痛的是不知道紗線或面料中纖維原材料的成分、混紡比。目前,國內外客戶對于染色企業的最終成品質量要求越來越嚴,考核的色牢度指標,禁限的化學物質要求也越來越高。因此,對于紗線和面料采用多種纖維組分混紡時,上染率不同、染色的酸堿環境不同、染料自身的先天牢度達不到要求等問題,往往會造成染色質量不穩定、上色率不均勻、顏色跳燈、色花等結果。此外新型纖維還存在著批與批之間質量不穩定,造成客戶續單時批差過大而引起客戶不滿意或者退貨。不管怎樣,新產品的開發既可增加產品附加值,又可提高企業的經濟效益,永遠是生產企業追逐的目標。面對諸多問題,研發人員還是要不斷地研究新技術、應用新材料、開發新產品。
高支高密紡織產品是生產高檔面料的充分條件,對于以天絲、木代爾高比例或者是純紡的產品來說控制縮水率、保證尺寸穩定性是關鍵的必要條件。由于生產這類纖維采用的是濕法紡絲,纖維內部留有大量蜂窩而導致縮水率大是關鍵。多數采用與棉、毛、滌混紡,或者加入氨綸(如XLA/MS彈性纖維)提高穩定性。竹漿纖維和竹炭纖維同樣是采用濕法紡絲,這兩類纖維縮水率更大,在采用以上措施的同時,還要加大織物密度、緊度和紗線捻度,目的盡量減少起毛起球。采用PTT系列紗線開發新產品的應對措施PTT纖維屬于聚酯家族中的新品,是滌綸PET的同族產品。PTT學名為聚對苯二甲酸丙二酯,是由對苯二甲酸(PTA)和1.3-丙二醇(PDO)經過酯化、縮聚而得到的。與PET滌綸、PBT改性滌綸不同的是分子結構內部有奇數的3個亞甲基-CH2-(PET2個、PBT4個)產生Z字結構的三維斜晶椅式結構。因此,比PET、PBT表現出較大的伸長、較低的初始模量、較好的拉伸彈性和回復彈性。PTT纖維綜合了尼龍的彈性、耐磨性和耐疲勞性;腈綸的膨松性、柔軟性、染色性和優良的色牢度;滌綸的抗皺性、尺寸穩定性和良好的耐熱性;加上本身固有的三維拉伸回復彈性的特點;把各種合成纖維的優良性能集于一身,成為當前國際紡織品市場上最新開發的熱門高分子纖維新材料之一,分子結構式見圖3。
以PTT/棉(混紡30/70),染中深色的紗線和織物的工藝曲線舉例如下:PTT纖維具有奇碳的3個亞甲基,在濕態下達到玻璃化溫度46~62℃時大分子將發生旋轉性重新排列,形成類似于彈簧式的椅式結構而產生“記憶性”的拉伸彈性和恢復彈性。在采用筒紗染色時,必須預留足夠松的卷繞密度,在染色前進行充分收縮定型、去除紡絲油劑之后,再完成下一步的染色。無論紗線和面料染色時,都要采用分步升溫、70℃以下低溫排放殘液的方法,才能夠保證最終產品產生良好的拉伸彈性和永久的回復彈性。PTT產品采用分散染料低溫染色(100~118℃),得色量高,色牢度好。需要根據紗線的組分,選擇不同的染料染色。但必須注意升溫工藝和染色溫度(含毛100~105℃),以及各道工序排液時要先循環降溫至70℃以下再排液,否則,將影響紗線的彈性、手感,嚴重時可能會失去其彈性和柔軟的風格。筒紗染色的卷繞密度并不是越小越好,最佳的卷繞密度來自于試驗。一般為0.25~0.34g/cm3。,具體決定于PTT含量和要求的彈性。PTT纖維具有多種優點于一身,可生產高檔的休閑面料、針織運動服、T恤衫等。從節能減排角度看,PTT纖維系列產品染色,降低了染色溫度,節約了能源和生產成本,減少高溫排放,有助于實現節約型生產技術的創新。目前,從纖維生產到織造、染色、后整理等上下游行業的技術已經成熟,是十分值得推廣應用的新材料、新技術、新產品,其發展前景十分廣闊。
聚烯烴彈性長絲、包芯(包纏紗)紗開發面料新產品的亮點陶氏化學XLA纖維是一種用熔融紡絲法生產的具有柔軟的伸縮性和良好的耐熱、耐強酸強堿化學性能的新型彈性纖維。由于陶氏化學的XLA生產線已經停產,核心技術轉移給上海一家公司,目前的產品叫做“MS舒彈纖維(MicroStretchTM)”。MS舒彈纖維與其他合成纖維一樣,具有結晶區和非結晶區。所不同的是:非結晶區的柔性大分子鏈節鏈段,由于受到極性的作用,呈特殊的、無規則的點狀交聯網絡結構。與大分子結晶體共存起著物理連接作用。MS舒彈纖維的彈性是由大分子的結晶度、非結晶柔鏈的長度與交聯網絡點的多少而決定的。MS舒彈纖維與常規的熱塑性彈性聚合物不同,是由共價網絡點起決定作用的。隨著染色溫度升高,交聯網絡結晶點逐漸熔化,大約在80℃時完全消失。當溫度達到220℃時由于整個分子網絡存在著共價鍵的交聯結構,仍可保證其完整性(圖5、圖6)。同時結晶體的網絡可逆向變化,當溫度降至周圍環境溫度時,又重新形成新的交聯結晶體網絡。經過織造染整處理之后的MS舒彈纖維所形成的點狀網絡結構仍然保留于產品之中,一般是不能重新拉出或拆出單絲或復絲,燒棉后可以看出,形成了彈性網狀結構。由此可見,對于需要高溫預定形的氨綸(如萊卡)面料,因溫度控制不當,穿用一段時間就會失去彈性。所以,對于不需要預定形的MS舒彈長絲非常適合與羊毛、羊絨、牛奶纖維、腈綸、錦綸等對高溫敏感的纖維進行混紡或交織,也更適合需要經過高溫達到尺寸穩定的芳砜綸耐熱纖維。
記憶型PTT/PET同屬于聚酯纖維,可以采用分散染料染色。但是PTT/PET由于具有不同的化學結構,決定了不同的上染率,采用115℃以下染色工藝,主要上染的是PTT纖維,在染色還原之后PET不上色可以留白,形成花色紗線或者麻灰色風格。如果采用電腦大提花,可以根據花型使用PTT或者PET長絲,在110~118℃染色還原之后出現不同的深淺或者留白的花型。這充分說明了,了解新纖維材料性能之后,開發新產品的秘訣和關鍵技術的創新點。
大豆蛋白復合纖維和牛奶蛋白復合纖維同屬于再生的多組分蛋白纖維,主要是大豆蛋白、乳酸絡蛋白與聚乙烯醇或聚丙烯腈共混、共溶、共聚的高分子化合物,再經過紡絲而得的纖維。這類纖維的共同優點是:含有多種人體所需的氨基酸和保濕因子,具有護膚養膚的作用。缺點是收縮率大,不能生產特白、顏色特鮮艷的產品。以上海題橋紡織染紗有限公司(簡稱題橋公司)實際開發的產品,即“32S/1純牛奶纖維+40DXLA彈力色織汗布”作為案例分析。該面料的主要特點是:不需要預定型解決牛奶纖維不耐高溫的特性。具有彈性適中,手感柔軟,細膩滑爽,糯性十足的特點。牛奶蛋白復合纖維含有多種人體必須的氨基酸和保濕因子,護膚養膚保健。XLA纖維具有柔軟舒適的彈性,柔軟度,伸縮自然,穿著更貼身舒適。加入XLA彈性長絲解決了牛奶蛋白復合纖維尺寸的穩定性,保持了吸濕透氣性。有很強的耐化學性,屬于耐強化學性能的彈性面料。具有對氙光和紫外線等的抗降解能力——氨綸對氙光和紫外線的抵抗時波長一般為XLA纖維的2/4~3/4。吸濕透氣不沾身。適合各種高檔運動衫,滑雪服,貼身內衣等。微膠囊調溫纖維是將一種在不同的環境下吸熱放熱的相變材料,做成足夠小的微膠囊,加入到高分子聚丙烯腈或者再生纖維素粘膠的紡絲液中,經過紡絲成為微膠囊空調纖維。在采用微膠囊纖維紡紗、織造、染色和后整理的過程中,最關鍵的是防止微膠囊的破裂,一旦產生破裂,其不但會失去發熱、吸熱作用,而且帶來色紗、面料上油狀物等不上色的小白點。在新產品開發時,多數采用與棉混紡開發吸濕透氣、保暖發熱的襪子、保暖褲、內衣等冬季產品。甲殼素纖維是一種抗菌防臭的新型纖維,主要由蝦蟹的貝殼提煉出甲殼質融入或者共混到PET聚酯纖維中,起到抗菌、抑菌的作用。但是,由于甲殼素的提煉是溶解到酸液中,所以抗菌性決定于紡絲時加入的甲殼素百分量的同時,關鍵是染整加工過程中,經常遇到酸洗中和,醋酸含量的高低直接影響到抗菌性能。目前抗菌防臭、抗菌抑菌纖維最優良的當屬天然亞麻、大麻、黃麻纖維。附加抗菌功能的纖維主要由紡絲過程中加入無機銀系抗菌劑、有機抗菌劑、甲殼素抗菌劑等。在開發新產品過程中,必須以不破壞功能性為主進行工藝技術的選定和執行。了解染整工藝的同時,必須了解這些功能性的主要來源。吸濕排汗纖維主要是指合成纖維中的異性纖維,由于纖維表面具有溝槽,纖維截面具有通氣孔才能將汗液排出體外,穿著不感到悶熱。因此,在染整加工過程中必須注意,使用的柔軟劑一定要是親水性好、透氣性優良的助劑。
阻燃纖維主要是合成纖維的特殊品種,是由高分子結構決定或是加入阻燃劑再進行紡絲。但是,阻燃纖維由于加入異性物或者特殊的芳砜綸結構,對染色技術要求更高,有的采用載體染色、或者加入特殊的助染劑才能染出深濃艷的顏色。4.3.12新型天然纖維木棉(如賽帛爾)紗線開發染整技術措施天然纖維賽帛爾是木棉花的果實,賽帛爾纖維含有約占64%左右的纖維素,約占13%的木質素,此外還含有8.6%的水分、1.4%~3.5%的灰分、4.7%~9.7%的水溶性物質和2.3%~2.5%的木聚糖以及0.8%的蠟質。賽帛爾纖維可用直接染料、活性染料染色。但由于賽帛爾纖維含有大量木質素和半纖維素,而且比表面積大、吸色快等特性,賽帛爾纖維的染色工藝技術與棉有一定差異。賽帛爾纖維溶解于30℃下75%的硫酸、100℃下65%的硝酸、部分溶解于100℃下的35%的鹽酸。賽帛爾纖維具有良好的化學性能,其耐酸性好,常溫下稀酸對其沒有影響,醋酸等弱酸對其也沒有影響,且賽帛爾纖維耐堿性能良好,常溫下NaOH溶液對賽帛爾纖維沒有影響。賽帛爾保暖內衣比普通保暖內衣的保暖率高1.56倍,創造了保暖內衣新指標。賽帛爾高效保暖內衣,是采用賽帛爾針織、梭織紗線制成的一類紡織新產品,具有五大特點:①保暖效果好(傳導熱阻比全棉產品高20%以上,對流熱阻為全棉產品的2~3倍)。②觸感柔軟舒適。③吸濕導濕。④舒適抗菌。⑤防霉防蛀。⑥保溫率高:與全棉和滌棉產品相比,賽帛爾保暖內衣的保溫率高,保暖效果出眾。⑦擋風性能優異。⑧舒適性與全棉織物相當。有些技術人員喜歡用透氣量反映織物的濕舒適性,實際上透氣量與熱濕舒適性不能直接對應,例如很多滌綸織物透氣量高,但濕舒適性還是不好,人會感覺悶。相反透氣量過大保暖效果降低。⑨超細超輕。⑩賽帛爾纖維缺點是:纖維細而短,為此題橋公司第一次將膜技術應用于木棉混紡紗線的染色技術中,解決了木棉纖維毛羽大、條干差、強力低、難以上機織造關鍵技術。