竹炭纤维
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竹炭纤维范文第1篇
文章编号:1005-6629(2010)10-0046-03 中图分类号:TA651 文献标识码:E
竹炭是近几年刚刚兴起并迅速掀起开发热潮的产品,充分利用竹炭特性开发功能性竹炭纤维纺织用品对于提高我国纺织品在世界的竞争力具有深远的社会意义。同时,竹炭是竹材资源利用的一个新突破,竹炭纤维具有“黑钻石”的美誉,被称为“21世纪的环保新卫士”。从日常所接触的知识,我们非常清楚,竹炭纤维制品已被广泛应用于医疗防护服饰、婴幼儿及孕妇防护服、袜子、毛巾、高档内外衣面料、床上用品、窗帘、地毯、宾馆及家庭装饰织物、车及船的内饰织物、空调过滤器、美容面膜等。
1竹炭的发现与发展
竹炭的生产起始于20世纪90年代中期,它是竹材及其加工剩余物经高温热解的产物,在国外进行竹炭研究的主要是日本、韩国、印度尼西亚等国家。竹炭改性涤纶最早是日本研制开发出来的。2005年,日本自然科学杂志报道称,日本生产出500吨的竹炭纤维,它的加工方法是第一步竹炭加工,然后简单地将竹纤维拉长并与化纤、棉线等交织在一起[1]。
我国自1995年开始烧制竹炭,1997年初浙江省文照竹炭有限公司率先开发出了适合国际市场需求的作为纺织产品填充物的系列竹炭产品,而河南省新乡白鹭化纤集团是国内最早见报道生产竹炭纤维的企业,2003年该企业成功开发出了竹炭粘胶纤维[2]。同年,华东理工大学联合上海华力索菲科技有限公司研发出一种将纯天然的超细竹炭添加剂涂在涤纶、粘胶等纤维表面上的新技术,这种天然植物添加剂移植到化纤中是一个新亮点,也是纳米技术与纺织结合的产物。将竹炭用于纺织是一项新技术,竹炭及其纤维产品的生产迅速遍及我国多个省和地区。
2004年以来,中国台湾地区也陆续报道有新型竹炭纤维问世。2005年,北京百泉化纤厂开发的竹炭磁性纤维,可以使人们在人造空气负离子的小环境中,进行“无痛磁性理疗”,达到全天候保健的目的,是竹炭纤维工业的特大突破。而2006年,浙江上虞弘强彩色涤纶有限公司成功开发出多功能环保型竹炭改性涤纶[3],竹炭纤维工业正在迅猛发展之中。
2竹炭的组成与结构
2.1竹炭的化学组成
竹炭来自于天然的竹子。工业上主要选择南方生长5年以上的毛竹为原料,经高温干燥碳化工艺处理后得到竹炭。竹炭纤维的分子结构呈六角形,质地坚硬,细密多孔,竹炭的比表面为700 m2/g,相当于一个篮球场的面积,是普通木炭的2―3倍。同时,竹炭还含有丰富的矿物质,是普通木炭的5倍。
竹材炭化后得到的竹炭, 化学成分主要是纤维素、 半纤维素和木质素, 分子式可表示为(C6H10O5)n,三者同属高聚糖,总量占纤维干质量的90%以上,其次是蛋白质、脂肪、果胶、单宁、色素和灰份等,大多数存在于细胞内腔内,直接或间接地参与其生理作用。竹材燃烧后的无机成分都留在灰份中,含量相对较多的有K+、Mg2+、Na+、Ca2+等无机离子,其含碳量为52.06~85.42 %,含H、O的比例随燃烧的温度不同而各有差异。纤维素是竹炭纤维中最主要的成分,由于生长地域不同,纤维素的含量也不同,一般为40~53 %不等,明显低于棉和麻纤维。半纤维素是由多种糖单元组成的复合聚糖的总称,它是无定形物质,半纤维素的聚合度低,吸湿易润涨,是纤维之间和微细纤维之间的“粘合剂”和“填充剂”。
木质素是由苯基丙烷结构单元通过醚键和碳―碳键联结而成的芳香族高分子化合物,存在于胞间层和微细纤维之间。纤维素大分子的基本链节是β―葡萄糖剩基,相邻的葡萄糖剩基转过180°,彼此以1,4甙键相结合形成大分子。每个葡萄糖剩基上有三个羟基, 由于羟基的存在,决定了纤维素纤维比较耐碱而不耐酸, 而且具有一定的吸湿能力[4]。
2.2竹炭的内部结构
竹炭的内部结构比较复杂,肉眼无法观察到,若通过用显微镜观察(见图3和图4所示),无论是横向还是纵向截面,都体现出每一根竹炭纤维呈现出内外贯穿的蜂窝状微孔结构,这为竹炭纤维的超强吸附能力提供了良好的基础。在工业上,竹炭只是一个炭化后的竹子,通常需要提炼,才能得到可以拓展运用的材料――竹炭纤维。
3 竹炭纤维的性能
3.1竹炭纤维的优良性能
竹炭表面及内部特殊的超细微孔结构使其具有很强的吸附能力,竹炭吸附能力是木炭的5倍以上,除对人体异味、油烟味和粉尘具有吸收、分解异味和消臭的作用外,还有很多优良的性能[5]。
(1) 超强的抗霉防霉性能;
(2) 能发射一定波长的远红外线,具有蓄热保暖的功能;
(3)自动吸湿和放水,迅速调整合适的湿度;
(4)防静电和电磁辐射性能;
(5)吸附染色剂稳定,不易褪色。
竹炭纤维还能使服装外观华贵、手感柔软丰满、光泽柔和耐磨性能优良,是贴身纺织品的首选面料。
3.2竹炭纤维具有处理污水性能
竹炭纤维独特的结构可以用来处理生活污水和工业污水。大量研究表明,竹炭不仅对污水中的Cu、Hg、Mn、Ba等大多数有毒重金属离子具有良好的吸附固定作用,还可以使用竹炭纤维做沉淀剂的载体,吸收污水中大量的含砷、磷、氮盐类物质,同时竹炭纤维对水中有机物也具有一定的吸附作用。通过大量实验[6]表明:
(1)向富营养化湖水投加富含竹炭纤维的优势菌,能使水体浊度值明显降低,极短的时间内便可使水体变清,从而达到恢复水体美观功能的作用。
(2)在水体净化实验中,添加优势菌浓度达100 mg・L-1时,竹炭纤维对Mn2+、NH3-N的吸附非常明显,其水体浊度在第15天后降低到原来的50%。
(3)投加竹炭纤维能够使水中的溶解氧(DO)浓度明显提高,而DO的提高有利于水生生物的生长,促使生态系统恢复到正常的状态。
2009 年浙江省的张永祥发明了一种竹炭净水器[7], 其主要包括过滤容器和滤芯,滤芯一端安装在过滤容器内,另一端与过滤容器连接,其特征在于滤芯包括硅藻土―麦饭石陶瓷层、竹炭滤层,硅藻土―麦饭石陶瓷滤层包括壳体和空心槽,竹炭滤层安装在空心槽内,利用竹炭来净水,获得了国家专利。
3.3竹炭纤维具有净化有害气体性能
现代化的居住环境中少不了居室内各种建筑装饰材料,如人造板、木质复合地板、层压木质板家具和胶粘剂等会发出甲醛、卤代烃、芳香烃等有毒污染物,危害人体健康。随着大气污染的加剧和室内装璜、空调器使用的普及,室内空气的污染已不可忽视。对室内空气净化的方法主要有吸附法、催化法、负离子发、臭氧氧化法、非平衡等离子法等,而选择竹炭纤维作为最理想的吸附材料是关键。实验表明竹炭是化学吸附和物理吸附同时进行的,比一般的活性炭性能要好很多。
表1中的实验数据显示出竹炭纤维对室内有害气体的吸收具有一定的选择性,其吸附率是由公式A=[(W1-W0)/W0]×100 %计算得到, W1和W0分别指竹炭纤维吸附后与吸附前的质量。氨气是碱性气体,所以竹炭纤维对氨气吸收快且吸附率高。稳定时间是指竹炭纤维吸附气体后保持稳定的时间,无论哪种气体,竹炭纤维吸附后稳定的时间都较长,证明它是一种良好的气体净化吸附剂。
4竹炭纤维的工业发展
竹炭材料主要用于纺织工业,在全国已得到广泛的推广,主要包括[8]:
(1)纺丝过程中加入竹炭粉末制成竹炭纤维。主要指粘胶纺丝过程中加入纳米级竹炭粉乳浆,或涤纶、丙纶切片中加入制作好的竹炭母粒进行复合纺丝。该类纺织品在炼染加工中要避免接触较强的酸碱性,以防影响竹炭的功效。
(2)在涤纶、丙纶、晴纶、粘胶等纤维表面涂上超细竹炭添加剂。这是天然植物添加剂移植到化纤中的一项新技术,也是超细纳米技术和纺织工程相结合的产物。
(3)将竹炭粉末分散到水溶性、热塑性树脂中,再将组合后的树脂涂抹于机织物、针织物等基布之上。对于涂布量需求较小的被覆膜可以采用点状被覆,而对于涂布量需求较多的被覆膜可以采用全面被覆方式处理[9]。
随着竹炭改性涤纶纤维产品性能和加工技术的进一步完善,它必将具有更加广阔的前景和深远的意义。
参考文献:
[1]竹林.日本的竹炭纤维问世[J],世界竹藤通讯,2005,3(1):45~47.
[2]李旭明.竹炭纤维的开发与应用[J].针织工业,2007,35(10):21~22.
[3]王敏.竹炭生产的现状及应用[J].现代农业科技,2009,22(3):227~229.
[4]王先锋.竹炭改性涤纶纤维针织物性能研究[D].青岛大学,2008,6.
[5]王先锋,潘福奎,罗佳丽等.竹炭纤维的性能与应用[J].山东纺织科技,2006,15(6):54~56.
[6]周建斌.竹炭环境效应及作用机理的研究[D].南京林业大学,2005,6.
[7]朱江涛,黄正宏.竹炭的性能和应用研究进展[J].材料导报,2004,20(4):41~46.
[8]于海通.竹炭涤纶纤维织物的性能研究与开发[D].苏州大学,2009,5.
竹炭纤维范文第2篇
其实，这种习惯并不利于健康。因为排便是一个综合的神经反射活动，由于人们的注意力被书报内容吸引，往往会忽略直肠和的便感。这时神经系统的高级中枢就会自我调节，抑制排便。此时，整个结肠运动也会受到抑制，粪便的运行速度会减慢、甚至停滞，随后，直肠还会以每分钟0.5-1cm的速度将其内容物逆向推回结肠，这样就更没有便意，结果嗯嗯的时间越来越长，直至出现功能性便秘。这样解便时就会强行用力，使得直肠下段和周围的静脉淤血加重，引起痔疮的发生。
因此，嗯嗯时看书是一种不良的生活习惯。正确的习惯是，解大便时不看书报、不玩游戏，将注意力集中在嗯嗯大事上，同时还可有意识地咬紧牙关，关闭声门，增加胸腔压力，使膈肌下降、腹肌收缩、增加腹内压，一鼓作气解决“战斗”!这样，才不容易导致便秘、引发痔疮。
竹炭食品：跟风需谨慎
《本草纲目》中有24处阐述竹子的不同药用功能和方剂，民间更是有近干种竹子的药方。打着养生排毒的招牌，竹炭食品大行其道，面包、蛋糕、饼干，一夜间，黑乎乎的糕点成了面包房的新宠。这些竹炭食品究竟能不能排毒?吃下去后对人体有没有害处呢?
高级营养师刘晓丽告诉我们，竹炭不是食品添加剂，不能作为食品原料使用，竹炭目前并未列入我国《食品添加剂使用卫生标准》。她表示，作为食品的生产和销售机构不能肆意夸大对食品功效的宣传，而很多生产厂家和销售商对竹炭食品功能的宣传也违反了国家对食品管理的相关规定。由于目前还没有完善的质量认证与检测标准来对应竹炭食品添加原料，所以，他提醒消费者对这一新型添加食品谨慎购买。
其实，成熟的竹制品通过高温烘烤以后很难被人体吸收和消化，消费者食用这类竹炭食品后排出的黑色粪便，实际上是人体排出的没有消化的竹炭。另外，竹炭粉颗粒微小，能大量吸水，人在食用之后有可能影响消化系统的正常运行，吃多了甚至会引起便秘。因为颗粒比较细，吸附性极强，长期食用的话有可能导致尘肺病。
竹炭内衣：选购有技巧
竹炭成分的内衣保暖和排汗性都特别好，在这样的大环境下，不少品牌的内衣都标出了“竹炭”招牌，概念新鲜，价格各异。那么，我们应该如何辨别竹炭纤维产品的优良呢?竹纤维具有透气性好、抗静电、环保等特点，虽然价格略高于其他面料，但其性能是其他面料不可比拟的。不过在选购时，也应该注意具体方法。
一看色泽。品质好的竹纤维制品外观色泽鲜亮，且色牢度高，不会因为水洗日晒等因素而轻易脱色，差的则色泽晦暗，或是色差明显，或是极易脱色。
二闻气味。质优的竹纤维制品气味清香并略有竹子的清新味道，差的会有化学药水的味道。
三辨手感。产品中竹炭纤维含量高的，手感会非常细腻光滑，反之就会感到粗糙发涩，还会起球。
四看灰烬。抽出丝线燃烧时无黑烟，仅有少许白色灰烬，而差的丝线燃烧时多有烟雾。
五看是否缩水。品质不好的竹炭内衣经过水洗后会大幅缩水，外观变形、尺寸缩小。
我们在选购竹炭纤维纺织品时，不要轻易被商家的一些噱头忽悠，把握两原则：一是选材料，“竹成分越高越优质”：二是选好厂家，享受正规工艺。
竹炭纤维范文第3篇
Process features of silver ion bamboo carbon PET fiber and fabrics were introduced. The difference was emphasized in drying, spinning, winding system in contrast to PET process. The requirement for process was discussed on the actual production.
目前研究显示，竹炭涤纶及其针织物具有远红外发射、抗紫外线、遮挡电磁波辐射、防菌抑菌除臭功能，但由于大量的竹炭粉体被包覆在纤维中，只有一定的抑菌功能，且无杀菌功能。为了改善纤维的抗菌功能，浙江正元集团有限公司联合相关厂家，利用东华大学科研成果，经有关设备技术改造，采用功能粉体制备和融熔扩散技术、表面修饰和成纤织造技术，结合银离子、竹炭抗菌功能相互作用机理的分析，已成功开发出抑菌、杀菌功能均佳的60 dtex/72 f、150 dtex／144 f等含银离子竹炭纤维，与圆形或异形涤纶（111 dtex/144 f涤纶DTY等纤维品种）交织后制备含银竹炭涤纶复合功能纤维面料，经检测，织物的抑菌率达99%、杀菌率达91%，多次洗涤后抑菌杀菌效果尚可。
1 生产实例
1.1 生产设备
可变换棉毛和罗纹组织结构的双面针织机，24 E或28 E，30英寸；高温染色机；YHF-H610定形机；张家港FRND308干燥系统；郑州FBM330-0.5预结晶干燥系统；天津爱尼9205B母粒机；北京中丽HZKV743型纺丝机；日本东丽TW716-1200/8卷绕头；德国517-2牵伸机及配套设备。
1.2 生产原料
浙化联SDPET切片、竹本HQ-33油剂、海诺12500超细竹炭粉、超细银离子粉体、18.5 tex棉纤维。
1.3 生产工艺（表 1）
1.4 工艺路线
超细粉体共混功能母粒干燥
聚酯切片筛选预结晶干燥带注射混合的料斗螺杆挤压机熔体过滤器纺丝冷却成形上油拉伸卷绕设计织物组织结构编织染色亲水整理定形面料。
2 工艺探讨
2.1 功能母粒制备
采用将超细竹炭粉、银离子粉体与高聚物切片共混挤出制备功能性母粒，再将母粒与PET切片等熔融纺丝制备纤维。由于纤维中的碳粉分子结构呈六角形，炭质致密，密度大，孔隙多，表面积可达700 m2/g以上，具较强的吸附分解能力，但同时带来了易凝聚、不易分散、功能效果及均匀性差等问题。
针对上述问题，在母粒造粒混合过程中，采用特殊喷雾法，加入精制的耐高温高效扩散剂（即使在300 ℃纺丝温度下仍具有高效扩散作用），可改善熔体在纺丝过程中超细粉体材料易团聚不易分散的难题，使超细粉体材料均匀分散到聚酯熔体中，增加远红外发射、抗电磁波发生效果，同时有助于提高成纤过程中银离子超细粉体、竹炭粉体和PET聚酯共混复合融熔纺丝过程的稳定性。
同步，采用气流粉碎法将竹炭原料进行粉碎时，颗粒要大小适宜。不能够太小，过小易造成团聚，也会弱化其活性炭的性能；但也不能太大，否则会大大缩短预过滤器的工作周期，断头增加，造成纺丝困难，且纺成纤维强度也受到影响。一般竹炭微粉的粒径不超过 3 μm，用于纺制竹炭涤纶的竹炭微粉一般为0.5 μm以下。还有，进行成纤用超细粉体表面有机化修饰，有效降低无机超细粉体表面能，增强超细粉体与聚合物基体的界面结合力，减少其易凝聚不分散现象，使其均匀分散到聚酯熔体中，增加功能效果。
2.2 切片干燥
像常规PET一样，含银竹炭抗菌复合功能PET必须经过干燥处理后才能进行熔融纺丝，且影响更大。由于银离子竹炭聚酯切片中的高聚物切片成分使得其和SDPET（半光聚对苯二甲酸乙二酯）一样对水解很敏感，熔体内水分增加时，大分子间的氢键含量增加，从而使分子间力上升，致使熔体弹性因子增大；同时，熔体含水率的增加使聚酯大分子水解而加剧酯键断裂，在一定条件下，使体系温度下降，导致弹性因子增大，不利于纺丝。
不同于常规的PET，由于银离子竹炭聚酯切片中加入了一定量的竹炭、银离子超细粉体材料，在切片结晶时，超细粉体材料起到了异相成核作用，其结晶温度与软化点相较PET明显降低，在预结晶过程中易软化粘连而造成结块，因此采用相较PET低的预结晶温度与干燥温度。
为确保切片干燥效果，对相关干燥设备进行了技术改造，为功能母粒单独干燥增配FBM330-0.5干燥系统一套，并在原干燥交换器后增设系统回风互通装置，实现双回路控制，以便风量、风压、风湿的有效控制并实现节能。
从生产试制60 dtex／72 f工艺来看，长丝生产对干切片的含水率要求最好在30 ppm以下。适用的干燥条件为：结晶温度可控制在145 ℃左右，切片经脉动阀板和和两相互隔开的结晶热风循环通道气流工作，再由氧化铝分子筛脱湿器和夹套式闭式热空气干燥，由于熔点和玻璃化温度较低，干燥温度可控制在147 ℃左右，干燥时间6.5 h以上，干燥含水率基本满足工艺要求。
2.3 纺丝温度
纺丝温度是影响熔体流变性能和纺丝成形质量的关键参数之一。提高熔体温度可使PET熔体特性粘度下降，从而改善熔体的流变性能，同时使高弹形变松弛时间缩短，有利于减小“出口膨化”和防止“熔体破碎”；但纺丝温度过高，易使PET熔体特性粘度大面积下降，进而造成纤维拉伸强度大面积，甚至无法保证正常纺丝。
随着超细竹炭粉、银离子超细粉体加入量的增大，由于超细粉体阻碍了溶液和熔融状态下高分子链的移动，熔体流动性能变差，要求纺丝时提高温度来提升流动性。但由于PET经过粉碎和重新造粒，分子质量有所下降，超细粉体的加入破坏了聚酯大分子链的规整性，软化点下降较多，要求纺丝温度比常规PET的纺丝工艺温度低20 ℃左右。
含银竹炭抗菌复合功能PET熔体特性粘度随分子量增大而增大，且随温度升高而减少，熔体制备过程中发生的热裂解和氧化降解的特点与PET基本一致，这些共性使生产PET纤维的纺丝设备可以完成纺丝。适当提高熔融温度可以降低熔体的运动粘度，改善其流变性能，使熔体混和均匀，但由超细粉体造成各种杂质的带入使熔体的粘度降增加明显，要求降低熔融温。由于功能聚酯母粒的熔点较PET低，而流动性能又较差，且易发生热塑性高聚物（PET）成形过程中超细粉体尺度分散相的“二次团聚”，因而过高熔融温度较易造成纺丝过程出现飘丝和成纤毛丝。
经生产试纺表明：一区和二区温度结合考虑环结、易阻塞或熔融不均匀等选择了258 ～ 264 ℃，三区温度可略高于一、二区，保证物料在完全熔融状态下形成挤压力，实现压缩和计量区的过渡，四、五区的温度基本接近熔体温度，从实例看在267 ～ 273 ℃时纺丝较为稳定，联苯气相温度控制在270 ～ 276 ℃为宜，且温度的波动范围愈小愈好，一般不应超过±2 ℃；熔体温度应控制在277 ℃以内，以免造成分子量降低，熔体中低分子物含量增加，从而影响正常纺丝，从无油丝特性粘度降来判断热降解情况，通常要求控制在0.18 dL/g范围内。
2.4 冷却集束上油
加入竹炭、银离子超细粉体材料后，纤维表面具有较多的超细粉体颗粒，在丝条快速运动过程中，因表面摩擦而产生静电，且超细粉体颗粒的吸油性强，导致纤维的抱合性差、丝条易发散，造成飘丝、断头率增加。因此应根据季节调整油剂的浓度，提高上油率，当上油率达1.0%以上时，丝条的集束性较好。特别要注意冬季油剂调配时油温的控制，同步在油剂调配过程中建议夏季浓度适当降低，并添加防腐蚀剂，夏季含量可控制在300 ppm左右。
在冷却成形条件中，侧吹风速及风温对纤维成形影响最大。类同于常规PET，复合功能PET高聚物熔融加工是在剪切和非等温条件下进行的，纤维在凝固期间发生着高卷绕速度、高在线张力和非等温应力等诱导结晶。功能母粒杂质的加入使熔体均匀性变差，需降低喷丝头拉伸比和剪切速率。为达到较好的冷却效果并确保正常纺丝，需要适当提高侧吹风的温度，增加相对湿度和风速。通常，侧吹风温度控制在（24±1）℃，侧吹风相对湿度控制在70%±5%，风速控制在0.55 ～ 0.85 m/s 为宜。由于母粒粒晶对设备的磨损较大，根据品种需要调整上油集束点垂直和水平位移，以减少纺丝张力和波动，建议更换成专用进口油嘴和导丝器，以便纤维导丝过程中的张力减小从而降低毛丝。
2.5 拉伸卷绕
随拉伸倍率的增大，纤维的初始模量和断裂强度均有所提高，而断裂伸长有所降低。但过大的拉伸倍率易破坏分子的链段联接，从而产生大面积毛丝而导致丝束缠辊，难以顺利拉伸。含银竹炭抗菌复合功能PET由于超细粉体材料的加入相应增加了熔融纺丝及纤维拉伸的难度，若条件选择不妥，将导致毛丝及断头增多，严重时将导致缠辊或无法完成自动卷绕生头。
降低纺丝速度和拉伸倍率（VGR2/VGR1）有助于改善毛丝、断头等情况。同时，拉伸温度要选择适当。低温时，初生纤维的拉伸易发生脆性断裂，随拉伸温度的提高，塑性变形越来越来显著，纤维结构单元包括链段和大分子的活动性随温度升高而增大。同时，随温度提高，一方面由于大分子在拉伸过程中发生取向，伸直链段的数目增多，而折叠链段的数目减少；另一方面，由于拉伸过程中发生了结晶，片晶之间的连接链相应增加，从而提高了纤维的强度和抗拉性，表现在纤维的物理性能上是纤维的断裂强度明显增大，断裂伸长率也增加。但温度过高，结晶速度过快，拉伸应力上升过速，解取向增大，有效取向度反而降低，导致拉伸不能正常进行，且丝束抖动大，纤维条干不匀率上升明显。
故既要防止温度过高引起丝束抖动导致条干不匀率上升，同步防止温度过低引起拉伸张力升高导致的毛丝和断头增多。由从生产试制150 dtex／144 f 等含银竹炭涤纶纤维实例看：热辊温度GR1应选择在88 ～ 90 ℃，热辊温度GR2应选择在128 ～ 130 ℃，热辊速度VGR1应选择在2 900 m/min左右，考虑打滑系数等因素，使拉伸倍率控制在1.38左右，纺丝速度选择在4 000 m/min时，毛丝和断头均较少。
2.6 组织设计后整理
织物组织结构采用双面针织组织，内层为含银竹炭抗菌复合功能纤维，外层为圆形或异形截面涤纶。织物里层纤维线密度大于外层纤维线密度，必要时外层原料可以适度增加捻度等，里外料不同纤维组合设计，使功能面料织物具有除臭、远红外、防紫外线等多种复合功能。
同时，纯合纤织物采用双层结构，里层纤维线密度大，外层纤维线密度小，内层纤维之间较粗的毛细管形成较小的附加压力，外层纤维之间较细的毛细管形成较大的附加压力，在织物内外层毛细管间形成的附加压力差，引导织物内层的液态水流向外层，在外层表面蒸发，通过差动毛细效应实现将人体排出的汗液在织物外层表面快速蒸发，保持织物内层干燥，从而实现高导湿功能，进而实现纤维面料的高导湿、除臭、远红外、防紫外线、抑菌杀菌等多功能化。
目前制作的含银竹炭抗菌复合功能纤维单丝纤度相对较细，用它做织物里层，要把汗水从织物里层传导到织物外层还不够快。因此为了克服此问题，可在纤维后整理过程中进行亲水整理，降低液体、材料接触角，增加毛细效应的附加压力，提高液态水的流动动力；还有，里外层纤维应实现有机交织，再经对纤维上表面剂织造，实现造过程中张力明显减小且张力较为均匀而稳定，可以减少织造过程对织针损伤和纤维及面料本身的损伤。
3 结语
（1）耐高温高效扩散剂加入和超细粉体表面有机化修饰，有助于超细粉体材料均匀分散到聚酯熔体中。
（2）功能母粒单独干燥装置、双回路干燥系统和适宜的干燥工艺有助于切片干燥满足正常纺丝要求。
（3）合适的纺丝温度、风速风温和纤维上油率及卷绕参数的配置有助于控制纤维张力，提高生产稳定性。
（4）差动毛细效应的形成和亲水整理使纤维面料的多种功能得以有机整合。
参考文献
[1] 刘云，许瑞超. 竹炭纤维及其纺织品的开发[J]. 高科技纤维与应用， 2008，33（3）：14-18.
竹炭纤维范文第4篇
关键词：化学教学；观念线索；物质的变化；教学过程；反思
文章编号：1008-0546（2013）12-0013-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2013.12.005
义务教育化学课程标准（2011版）中提出了“根据课程标准选取核心知识，重视化学基本观念的形成[1]”的教材编写建议，并指出“在化学课程中重视学生化学基本观念的形成，是精简教学内容，减轻学生过重的学习负担，提高学生解决问题能力的重要途经[1]”。基于此，教师对教材内容进行深层次思考，把其中渗透的基本观念外显为教学主线，以优化了的教学设计实施课堂教学活动，这对推进学生建构观念显得十分重要和必要。笔者现以初中化学“物质的变化”教学为例，谈谈自己的感想。
一、教材分析
义务教育九年级化学教科书中将“物质的变化”内容编排在第一单元“走进化学世界”的课题1“物质的变化和性质[2]”之中。其中为学生安排的主要内容有：观察实验1-1中的（1）～（4）四个小实验；通过分析实验中的变化，引出物理变化和化学变化的概念；通过观察实验了解化学变化时常伴随的现象等。此前，通过绪言课的学习，学生认识了“世界是物质的，物质是化学学科研究的对象”等基本知识，这些知识是学习本课内容的基础。处在学生学习化学起始阶段的本课内容，学生把它学好，对后续学习化学能产生“正催化剂”的作用。为了让学生顺利认识两种变化的本质区别，并建构好观念。笔者细致品读了教材内容，并通过深入思考，悟出其中蕴含着“物质观实验观变化观分类观能量观普遍联系观”等重要观念，并以此作为教学主线实施了以下课堂教学活动。
二、教学过程
1. 第一阶段：调出已有，主动探究
环节1——情景再现，引入新课
引言：通过绪言课的学习，我们知道“世界是物质的；物质是化学学科的研究对象”，所以我们学习化学应该从认识物质及其变化开始。
实验：出示蜡烛，点燃蜡烛，利用石蜡油将蜡烛固定于小木板上，吹灭烛焰。
（设计意图：再现学生生活中、小学科学课程实验中看到的情景，引入新课并为后续教学活动的开展做好铺垫。）
环节2——问题引领，初识变化（物质观）
问题1：从化学视角上看，蜡烛发生了哪些变化？
问题2：你能举出身边的其他物质所发生的变化吗？
任务1：仿照示例完成表格。（表中变化选取于学生的口述）
问题3：比较表中变化前后的物质，你有什么发现？
（设计意图：情景不但是学生顺利寻找出变化的基础，而且为他们列举出生活中的变化建立了“样板”，初步建构物质的“变化观”；通过任务1中的示例引导，学生就会从认识物质的角度来初识物质变化的两种类型：一类原物质不变，不产生新物质；另一类原物质改变，产生新物质，形成对变化进行“分类”的意识。这样就为学生从实验中“寻找变化-给变化分类-认识化学变化的本质”等方面搭建好学习“支架”。）
2.第二阶段：动手实验、观察与分析实验中的变化
环节3——完成实验，体验变化（实验观）
指导学生动手完成实验1、2和观察演示1、2，填写教材中P7实验记录表；指导学生从试剂的颜色、状态、气味等方面在实验前后所发生的变化（方法）。
实验1：对着干燥的玻璃片哈气后，静置片刻，观察现象。
实验2：在研钵中研磨块状胆矾，观察现象。
演示1：从学生分组实验中取块状胆矾和粉状胆矾于两支试管中，加水溶解，形成溶液后，分别向其中滴加氢氧化钠溶液，观察现象。
演示2：制取二氧化碳，并将其通入澄清石灰水，观察现象。
（设计意图：将教材实验1-1中的⑴改为学生进行的实验1，降低了学生的操作难度，缩短了实验时间；让学生自己动手完成力所能及的实验1、2，为他们进行探究实验提供“练练手”的机会，吊起他们要做像老师做的那种复杂实验的“胃口”，增强其对化学实验以及学习化学的兴趣；利用演示1、2，将学生从认识生活中的变化转换到化学视角的变化中，以培养他们化学实验中的观察、思维能力等。）
环节4——紧扣教材，提升认知（变化观分类观能量观普遍联系观）
任务2：请找出以上实验中涉及的变化并加以描述。（活动方式：小组合作、讨论交流、相互补充。）
任务3：请大家将找出的变化按有无新物质生成进行分类，并完成表格的第2列。
问题4：物理变化和化学变化的本质区别是什么？
问题5：怎样才能实现一种物质向另一种物质转化，创造出新物质呢？
师：对于以上所做的实验，大家有什么问题要问吗？（创设学生提问的机会，培养学生的提问意识。）
生提问：老师，你在演示1中为什么要用2支试管？
问题6：结合以上实验，说出物质发生化学变化时常伴随哪些现象？
问题7：请大家回忆课首的蜡烛实验，其中与上述不同的现象有哪些？
问题8：事物间的联系是普遍存在的，物理变化与化学变化间存在怎样的联系呢？请仍以蜡烛实验为例加以说明。
（设计意图：借任务2，了解学生能找出哪些变化，培育善于观察的学习品质，训练他们的语言表达能力，促进他们形成合作学习的良好习惯；以任务2为载体，促进学生运用从第一阶段中所获得的思维路径，对找出的所有变化进行分类，认识化学变化的本质，形成概念，在认知提升的过程中初步建立“分类观”；问题5引导学生进行逆向思维，推进学生建构“物质的变化观”；问题6在推进学生建立“分类观”的基础上，引导学生认识化学变化时伴随的常见现象，重新扣回教材之中，促成学生进行认知完善；问题7、8让学生回眸课首的蜡烛实验，从中认识物质发生变化时存在着能量的转化及物理、化学变化之间的联系，初建“能量观”和“普遍联系观”，二次利用教学情景，让教学课堂“首尾呼应”。）
三、教学反思
1. 从学习内容安排上看
初中化学教材中将“物质的变化”内容安排在“绪言”后的第1主题单元课题1中，通过“绪言”的学习，学生初步建立起“世界是物质的，物质是不断变化的”的“物质观和变化观”，同时知道“物质是化学学科的研究对象”，这些都为他们从认识物质的角度来认识变化及其类型建好了“支架”。基于此，“让学生以增设的情景（蜡烛实验）为‘样板’，检索身边的变化（如，纸张燃烧等），引导他们以认识物质为基点，运用比较的方法，分析得出两种变化的“雏形”特征，形成分类意识，并建设好思维‘模型’，然后引导学生运用‘模型’来认识教材实验中的变化，实现认知水平的再提升”是可行的。案例中，学生在学习物理变化和化学变化的概念之前粗略探究出其基本特征，在此基础上能在重回教材实验中进一步准确生成对化学变化本质的认识。另外，课首插入的蜡烛实验恰好也为学生学习课题2提供了铺垫。这表明对学生学习内容的安排是比较科学合理的。
2. 从学习阶段设计上看
本案例中，学生学习过程的主要阶段有2个：其一是“调出已有，主动探究”阶段。学生借助教师抛出的“生活情景（蜡烛的燃烧等）”之砖，诱发联系，引来“已有知识（铁生锈等）”之玉，进而从认识物质的角度来认识变化，形成积极探究的学习方式，从尝试分类的过程中初步认识化学变化的主要特征，初步建立“物质的变化观”和“分类观”。这是获取科学学习方法的过程，也是建构观念的初始阶段。其二是“动手实验、观察与分析实验中的变化”阶段。学生可运用第一阶段所获取的方法（从物质是否改变的角度分析）来认识实验中涉及的所有变化，在对变化的归类活动中，深层思维，进一步理解、内化化学变化和物理变化的本质区别，领悟化学变化是创造物质的重要途径；实验中，学生观察到化学变化中伴随的现象，借此可学习运用化学语言对其进行表述；回眸蜡烛实验，促成学生认识化学变化是实现能量转化的有效方法以及化学变化和物理变化之间的联系，初步建构“能量观”和“普遍联系观”。此外，该阶段让学生重新回到教材内容中，则可以让学生获得科学的学科学习方法（如，对比法——是在解答学生的提问中显现出来的）及系统性知识。由此可见，这种在教材前增加探究过程的教学既关注了学习结果，又重视了学习过程。
3. 从学习目标达成上看
在初中化学课程标准中，“物质的变化”内容所提出的主要学习目标有：（1）认识化学变化的基本特征；（2）初步了解化学反应的本质；（3）知道物质发生化学变化时伴随有能量变化，认识通过化学反应实现能量转化的重要性。案例中，第一阶段借助教师的问题引导，能促成学生从已有生活经验和知识出发，以认识物质为切入点，初步分析出物质发生的两类变化，并初步建立“分类观”。第二阶段借助实验，引领学生运用观察的方法获取信息并对其进行加工，推动学生基于“分类观”深入了解物质的变化及化学变化的本质。课堂自始至终，学生的情感都很投入，活动表现也很积极，回答问题的正确率也是较高的，更为难得的是有学生主动提出问题了。这一切充分表明化学课程的“三维”目标均得到了有效落实。
参考文献
竹炭纤维范文第5篇
[关键词]现代纤维艺术 建筑空间 设计
随着高科技时代的发展和现代审美标准的衍变，现代纤维艺术日趋内容丰富、形式多样、技法多变，以其独特的加工手法、时尚而绚丽的肌理效果以及古老的文化底蕴等活跃于装饰领域之中。现代纤维艺术既是精神的物化，又符合当代物质需要；不但传达出新时期人类的生活理想和处世态度，而且重塑了整体环境的人文气息。对建筑空间彰显其极强的实用性。
一、现代纤维艺术应用于建筑空间的优越性
作为室内环境中的重要组成部分，现代纤维艺术自古便与人类生活环境息息相关，其以其独特的风格、理念和装饰手法适应着各类建筑空间，在增添艺术氛围的同时，在人与建筑之间起到了视觉的过渡作用，给人类带来审美的感受，满足现代人的心理需求。不仅如此，现代纤维艺术对建筑空间还具有多种优化调节作用。
(一)缓解了现代建筑空间的冷漠性
自17世纪工业革命以来，人类物质生产方式发生了根本性的转变，大机器生产逐渐取代了传统的手工业，人类的审美意识也随之产生了相应的转变。二十世纪初“新建筑运动”倡导建筑的“功能主义”，把建筑视为“住宅的机器”，建造了大批林立的钢筋混凝土建筑，几乎废弃了建筑所有的表面装饰，认为建筑之美只在于空间处理的合理性和逻辑性。这些新型建筑较以往建筑具有造型简洁、新颖、功能性强等时代特征，但往往给人坚硬、冷漠和缺乏人情味的感觉。现代人处于高节奏的信息化时代，极易产生压力、烦闷等的不良情绪，人类心理压力日趋严重。而从艺术的角度选用一些质地柔软的材料与整体的坚硬材质进行搭配，则可一定程度缓解人类的不良情绪。纤维艺术正是作为这样一种媒介，起到了烘托环境艺术气氛的作用，而且在软化空间环境的同时，改善了环境空间的色调，充分表达了人的思想和情感，给人以亲切感和友善感，使人的内心深层的情感得以交融，增添温馨感，达到了回归自然的目的。正如法国莱德・列维・斯特劳斯所说：“这是一种治疗我们对居住的、功能的、功利建筑的厌恶情绪的极好良药。它凝聚着深厚的人类手工制作的情感”。
(二)缔造了简洁、和谐及永恒的建筑空间
纤维艺术是一门抽象的艺术，通常抽象的艺术最终凝结在永恒的数学规律与定理中。现代纤维艺术与传统及现代编织手法等密切相关，因此也是永恒的数学系统；另一方面，现代纤维艺术的起源和确立基于现代绘画艺术，继承了现代艺术的抽象性和时代特征，是将艺术与科学结合起来建立了新的艺术科学秩序。和谐的秩序是通过对其抽象的科学归纳而得到的不朽杰作。因此，现代纤维艺术通过将艺术与科学的归纳与结合，为人们提供了简洁、和谐而永恒的艺术空间。
(三)丰富了现代建筑空间的内涵及层次
现代建筑空间环境多由直线和直角构成的，清冷而单调，而现代纤维艺术作品则色泽、肌理和形态造型均呈多元化发展趋势，以其特有的多变性、时尚性和柔韧性弥补和美化了清冷而单调的建筑空间，与整体环境空间共同升华成丰富而统一的空间表现形式。另外，现代纤维艺术作品还利用现代高科技技术、新型纤维材料以及作品自身独特的肌理、结构及丰富的造型等对建筑空间实现分割、扩展和导向，弥补建筑功能的某些缺陷，创造出和谐的新型建筑空间。例如，窗帘、屏风、幔帐等空间造型对建筑空间的围合范围和框架形式等多方面进行界定和调节，在解构母空间的同时。也在重构若干子空间，在保留该空间原有完整性的同时丰富了其空间层次。
二、如何在建筑空间设计中应用现代纤维艺术
为了利用现代纤维艺术给人类创造出更加和谐美好的生活和居住环境，现代纤维艺术创作者进行创作时必须注意以下几点：
(一)作品的艺术风格应与建筑空间环境和谐一致
这方面主要体现在作品的材料、色泽、形态造型等要素均要与建筑空间环境保持一致。
1，材料。纤维艺术比其它任何艺术门类都更加重视材料的应用，材料是其创作的第一语言，在其发展过程中充当着创作的主体，决定了作品的肌理效果和形态造型等多方面，是作品成败的关键之一。也是与建筑空间环境和谐一致的要素之一。因此，材料的选择就显得至关重要。目前，现代纤维艺术的材料大致可分为如下两类：(1)传统天然纤维材料，主要由棉、麻、丝、毛、草、木和羽毛等天然的动、植物纤维材料构成。在创作过程中应尽量保持和发挥天然材料的原生面貌，力求通过材料来表达作者的观念及丰富的视觉效果。还可将天然材料进行高温处理、染色、搓捻等加工后进行创作，通过不同加工手段处理后的纤维材料呈现出的不同的光泽和肌理，带给观者异彩纷呈的视觉感受。(2)现代合成纤维材料，诸如金属纤维、玻璃纤维、环保再生源纤维以及改性与功能纤维等新型合成纤维材料。这些新型材料一方面拥有纤维艺术需要的可塑性，另一方面为其提供了丰富的质感、肌理，增强了材料美的表现力。这些合成材料的应用推动了20世纪后半叶纤维艺术创作的迅猛发展。使其跻身于前卫艺术之列，既是现代纤维艺术突破传统观念表达的显著特征之一，又为其创作开辟了新方向和提供了丰富的创作源泉。
2，色彩。色彩也是纤维艺术的要素之一，在室内设计中起着举足轻重的作用。纤维艺术合理运用色彩的关键，首先应采用服从整体环境色彩的原则，之后适当地运用色彩的节奏韵律和协调各类色彩之间的关系，才能创造出和谐统一的建筑空间环境。另外，在一些特定的建筑空间环境中也可布置与整体环境色彩反差较大的纤维艺术品，使其成为室内装饰的焦点，起到画龙点睛的作用，进一步丰富室内空间环境。
3，形态造型。现代纤维艺术品的形态造型可根据具体环境进行塑造，力求作品在大小、曲直、虚实等方面达到和谐，形成恰当的空间“场”。对于平面纤维艺术品而言，应考虑其与空间环境尺度的比例关系，作品肌理形态的轮廓与背景空间的方向要一致。而立体纤维艺术品的色泽、肌理和形态应在整体环境中做多视角的把握，这样才会创造出与建筑空间环境珠联璧合的纤维艺术作品。
(二)应注重绿色设计
注重环保，回归自然的绿色设计实际是秉承了可持续发展观而产生和发展的。现代纤维艺术的绿色设计主要体现在纤维材料应用、废弃物品的再利用等作品自身的环保性上，以及作品主题所宣扬的环保效果等方面。纤维艺术创作中可将日常生活中的衣、食、住、行等多方面纤维用材作为创作的元素，而且可以发掘一些被人们视为废物或忽略的，对环境和人身无害的材料进行创作，这种将艺术、人文、自然结合在一起的“变废为宝”的行为可展现纤维艺术的人性化、个性化和理想化。此做法既可提高创作新思维，又可增强环保意识，符合可持续发展战略方针。总之，现代纤维艺术设计需同时考虑到对资源利用与开发、环境保护、社会和谐稳定、人体健康以及人类未来的发展。
(三)体现民族性
将中国传统的建筑、家具、服饰、器皿以及图案等艺术形式进行整理、提炼、改造后。与现代纤维艺术设计相结合，创造出时尚与传统并存的本土设计，这是值得思考和提倡的一个现代纤维艺术创作的发展方向。但需强调的是，我们也要善于吸收外来纤维艺术文化，在对待外来文化方面还是应该采取鲁迅先生所倡导的“取其精华，弃其糟粕”。
(四)注重科学技术的应用
在纤维艺术创作中，可针对各类材料的不同特点采用现代科技手段进行设计与加工。例如，大型的机器印染，电脑控制的织机。电脑刺绣，电脑喷绘技术等。将现代纤维艺术与传统文化、当代科学技术和工艺手段等密切联系，这是纤维艺术设计发展的必然性和必要性。
(五)作品的开发应注重实用性
纤维艺术涉及到艺术设计的诸多方面，因此作品的开发应注重实用性。除了用来装饰建筑空间外，还可开发诸如灯具、家具、窗帘、屏风、帷幔等生活实用品，使其成为人们追求时尚、新奇的焦点，在美化人类日常生活的同时实现其实用功能。
