仿生学在纺织服装中的应用

仿生学在纺织服装中的应用

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一、化学纤维的发明

蚕丝生产要受桑树种植条件的限制，而且一只蚕一生仅吐一个茧，一个茧仅有０５ｇ重的丝。因此，人们在努力提高天然蚕丝产量的同时，也希望运用仿生学的原理， 人工制造出一种同天然蚕丝相似的纤维。 早在１７ ４ ３年，法国化学家柳缪尔等人观察蚕吐丝造茧的时候，就想找出蚕吐丝的秘密，以便仿照这一过程用桑叶制造出相似的纤维来，但因找不到能溶解桑叶的溶剂 而失败。后来，化学家在测定蚕丝和桑叶的组成时，发现二者都含有炭、氢、氧 ３种元 素，而蚕丝还含有氮，根据含有氮的启示，１８ ８ ４年，瑞士化学家奥丹玛斯将纤维素用硝 酸处理后制成了硝酸纤维，这种含氮的纤维素可溶解于酒精，配制出了人造纤维。使 硝酸纤维能够投入生产，还要归功于法国人查顿。１８８ ５年，他用自己制得的硝酸纤维 织成了一件光耀夺目的衬衣，在巴黎博览会上展出，引起了人们的极大兴趣。但是，由 于这种纤维制造成本太高，强力很低，又容易燃烧，没有得到应用推广。１８ ９１年，英国 化学家查尔斯·克劳斯和爱德华·贝文发明了一种性能比较优良的黏胶纤维。１ ９３ ６ 年，意大利科学家第一次从牛乳里提炼出乳酪蛋白质，制成人造纤维，以后又有人陆续从大豆、 花生和玉米里把蛋白质分离出来，制成了人造纤维。这几种纤维都以食物作 原料，尽管其性能与羊毛相似，却仍不能大规模地生产。随着人们对自然规律认识的 不断深化，以煤、石油、天然气产品为原料的合成纤维便逐渐发展起来。其后又相继研究开发成功仿毛（多角形、扁平形、带状形、中空等异型纤维）、仿丝（三角形等异型纤 维）和仿麻（扁平形、带状形等异型纤维）等各种新型化学纤维，为发展纺织工业、增加纺织新产品作出了贡献。

二、非织造布的诞生

非织造布是一种崭新的纤维制品，近 ３ ０年来发展速度很快，其产品涵盖了传统纺织品应用的各个领域，成为纺织工业中最年轻而又最有发展前途的一个产业，被人们 誉为纺织工业中的朝阳产业，是一个激动人心的潜力巨大的新型领域。但这项技术对 仿生学原理的应用，可追逆到几千年前的中国古代社会，甚至比机织物和编织物的发展历史还要早。古代的游牧民族在实践中发现和利用了动物纤维的缩绒性，掌握了制 毡技术， 他们用羊毛、骆驼毛等动物毛，加一些“化学助剂”（如热水、尿或乳精等），通过脚踩或棍棒打击等机械作用，使纤维相互纠结，制成用于鞋、帽和床垫的毡制品，这 种毡制品制造技术的延伸与发展，便成为现在的针刺法非织造布生产方法。 早在７０ ００年以前，中国就能将野蚕驯养和纯化成家蚕，抽丝制帛，用于制作服装 和服饰， 这是利用蚕吐丝直接成网所制成的丝质非织造布，在原理上启示了今日的纺 黏法非织造布的诞生。

公元前２世纪，我们的祖先受漂絮的启发，发明了大麻纤维纸。漂絮是古代用丝制绵时在衬垫的竹垫上留下的一层薄薄的丝絮，这种漂絮和造纸湿法非织造布的生产 原理十分相似。

三、纺织品的仿真技术

涤纶仿真丝绸碱减量处理是仿生学原理在织物后整理中的应用。碱减量处理就是用氢氧化钠溶液处理涤纶织物，使之重量减轻的仿真丝绸整理。在处理过程中，涤 纶的表面因纤维分子酯键水解而发生溶蚀，导致织物中纤维及纱线间隙增大，织物重 量减轻，从而获得良好的透气性、形变恢复性、柔软性、悬垂性和外观酷似真丝绸的仿 真效果。

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四、纺织品设计中的仿真技术

在纺织品设计中，运用仿生学相似原理也屡见不鲜。如化纤织物的仿毛、仿丝、仿棉、 仿麻、仿毛皮等。仿鹿皮、 仿貂皮织物，既像毛皮又不是毛皮，很受消费者欢迎。在 花布图案设计方面，仿形、 仿色就更普遍了，各种动物图案、植物图案和自然风景图案是仿生学与技术美学的完美结合。在色彩上更是丰富，有翡翠宝石色、东方陶瓷色、岳 麓枫叶色、紫藤丁香色、传书信鸽色以及丛林色、古典园林色、海滨色、沙滩贝壳色等大 自然色调，都是仿生学在服装色彩上的成功应用。纺织品三大类之一的装饰用织物的图案设计更符合仿生学相似原理，装饰织物具有物质功能和精神功能双重作用，是实 用品，也是艺术品。因此，它的设计既要考虑实用性，更要考虑装饰性。设计人员通过 对大自然的模仿、概括、提炼和艺术夸张等手法，再运用变色、变形、变调将自然形态上升到高于自然形态的艺术形态，从而给人以美的享受。

五、服装服饰中的仿生技术

仿生技术在服装服饰中的应用不仅历史悠久，而且越来越广泛。例如燕尾服的后摆仿照了燕子开叉的毛羽，穿上这种燕尾服后显得更加英俊潇洒，风度翩翩。现在人 们对燕尾服的实用比以前少了，但在后摆开叉的西服、风衣上仍可见到燕尾服的影子。 蝴蝶结也是在服饰中早已出现的蝴蝶形象，生动而逼真，从头结、领结到衣结、鞋结，应用十分广泛，它的应用不但是服饰的一个重要组成部分，而且还具有锦上添花的效果。 荷叶边服饰在国内外甚多，如外国历代皇室贵族妇女日常都穿着连身蓬裙，达官贵人 也都爱穿荷叶边领子的衣衫，显得格外雍容华贵，典雅而不俗。我国自古以来也有采用荷叶边来美化衣着和生活环境的爱好，现在还常常见到在家居和宾馆中的窗帘、舞 台上的幕布以及床罩、缝纫机套、电视机套等上缀有美丽的荷叶边，以衬托出环境美。 蝙蝠在我国民间视为吉祥物，人们为了讨个吉利，常以“蝠”和图案象征“福”，在新婚的床单、 被罩和枕头上常绣上双蝠图案，好比双翼，比翼飞翔。为了烘托出蝙蝠翱翔时 的英姿美态，服装设计师还专门设计出蝙蝠羊毛衫、蝙蝠连衣裙等松身蝙蝠形蝙蝠系 列服装。清代时兴的瓜皮帽由６块黑色毛料或黑色贡呢拼缝而成，样子像半个西瓜，是晚清时期男士的时兴着装。以上服饰具有物质功能和精神功能的双重作用，是实用 品， 也是艺术品，既有实用性， 又有装饰性。这是人们通过对大自然形态的模仿、概括、提炼和艺术夸张等手法，再运用变色、变形、变调予以配合，将自然形态上升到高于自 然形态的艺术境界，从而给人以美的享受，这不能不说是仿生学的杰作。