生物科学在纺织上的应用沙洲工学院纺织系范免明纺织品等高新技术产品，分析了纤维、纱线、织物、染整、服装的新技术新工艺。

　　随着科技和社会的进步，纺织产品及其加工工艺正向着高舒适、高功能、高性能、高环保和高智能方向发展，纺织技术的发展将与多种工业和学科产生交叉、渗透，生物技术与纺织技术的结合就是一大亮点。而生命技术和纺织科技发展的新主流，被称之为“绿色纺织”。

　　的纺织纤维基因工程和生物合成技术的运用，不仅能增加纤维改性的途径、提高现有纤维的性能，而且能创造一种完全新的“生物纤维”。

　　天然彩色棉是一种新型的棉花，从种植到加工成产品，无需经过人工漂染、不形成污染源。彩色棉成品在工业上突破了纺纱、织布和成衣的无污染生产。

　　天然彩色棉是运用转基因技术育种获得的。1994年我国首次从美国引进彩色棉转基因作物，它是把彩色基因移植到原棉DNA中而具有彩色特性的，1995年4月播种了三种彩色棉，现已成功地种出了棕、绿、红、黄、紫、灰、橙等色泽的彩色棉品种。

　　在引进的基础上，我国利用“彩色杂交棉生产技术”，采用远缘杂交的方法，使棉花雄性不育的发现成为重要突破，成功地掌握了国际上独有的彩色棉种子核雄性不育杂交技术。

　　利用转基因植物改善蚕丝品质我国有个高技术项目转OEMI基因桑树工程植株。一种名为“桂竹香”的十字花科植物的细胞外膜蛋白及叶绿体外膜蛋白的0E-MI新基因。克隆此基因并将其转移到桑树中，会增加蛋白质含量。转基因桑叶有助提高生丝品质，蚕吐丝量增加27%.应用生物工程和转基因技术开发生物纤维钢采用蛋白工程学和复合DNA技术可以根据纤维的*终用途来设计纤维特性。

　　蜘蛛丝是一种特殊的蛋白纤维，其基本组成与家蚕丝一样都是氨基酸。具有很高的强度（强度比钢丝还高）、弹性、伸长和抗断裂功能，其直径比蚕丝细（直径才几个微米），两者的丝蛋白组成相似。它的力学性能优于任何一种天然纤维和目前的化纤，强度达20g/d，伸长率30%，与蚕丝相当，吸水性与羊毛相当，耐高、低温，在零下60度才开始断裂，是新一代的生物纤维材料。

　　然而由于蜘蛛养殖困难，产丝量小而根本无法应用于纺织的产业领域。现代生物技术有可能解决。**种办法是将产丝基因转移到能在大培养容器里生长的细菌上，通过细菌发酵的方法来得到蛛丝蛋白质，进一步纺丝可以得到蛛丝纤维；另一种方法是将蜘蛛丝蛋白基因转移到山羊乳腺细胞中，进一步提取蛛丝纤维。

　　近年，英美科学家已初步揭开蛛丝的化学组成、分子结构和力学性能方面的秘密，破译了其全部基因，并运用DNA重组技术和转基因技术成功合成了蛛丝蛋白并纺成了纤维。

　　美国科学家斯蒂芬隆巴迪应用遗传工程的方法，从蜘蛛中分离出控制吐丝的遗传基因，植入选定的细菌中，这种菌便能产生一种蜘蛛丝蛋白质，再把这种蛋白质从微孔中挤压出去，就可获得极细的丝线。它的细度只有蚕丝的十分之一，但强度却可以达到同粗细钢丝的5~10倍。伸长18%而不断。一旦成功建立这种细菌的繁殖工厂，大批量制取这种纤维，将对纺织服装业产生革命性变革。它不但能制防弹背心、头盔、降落伞等高强度军用品，也可以制成轻盈、柔软的民用品。

　　家安妮穆尔发现在美国加利福尼亚南部有种名为黑寡妇蜘蛛，能分泌出两种不同类型的用于织蜘蛛网的丝。

　　其中一种丝拉断延伸强度竟达27%，它的强度超过其它蜘蛛丝的两倍；另一种丝，在拉断前很少延伸，但是具有很高的防断裂强度，比制造防弹背心的“凯芙拉”

　　维的强度还高得多。将黑寡妇蜘蛛丝蛋白基因注入到奶牛的胎盘内进行特殊培育。等到奶牛长大后，所产下的奶中就含有黑寡妇蜘蛛丝蛋白，再用乳品加工设备将蜘蛛丝蛋白从牛奶中提炼出来，然后再纺成这种新颖纤维，既保持了牛奶纤维精美和柔软韧性，其强度又比钢大10倍，因此，被称为“牛奶钢”，也称生物蛋白钢。“生物钢”用以制造防弹背心、轻量型头盔、降落伞绳等。

　　生产蛋白纤维钢的强度是芳纶的3~4倍，而重量仅有芳纶的25%.生产成本与其他合成方法相比均具有竞争力。

　　加拿大尼克西生物技术公司则利用山羊生产转基因羊奶，据称每只山羊每天每升羊奶中可产10克蜘蛛丝蛋白，一年就是3.65公斤。

　　上海生命科学院生物化学与细胞生产学研究所用“电穿孔”的方法，将蜘蛛和家蚕“结亲”，并获得成功。在小小的蚕丝中“注射”不同基因，使家蚕分泌出含有蜘蛛拖延丝的蚕丝。这将对我国发展“生物纤维钢”技术打下良好的基础。

　　由于蛛丝纤维可生物降解，它可提供一种高性能的绿色生物材料，如用于人造肌腱、韧带、假肢、组织修复、神经外科及眼科手术中的可降解的超细伤口缝合线。

　　同样可以考虑的是借鉴蜘蛛丝生物工程加工方法，通过转基因的方法，将来蚕丝也可应用生物工程进行工业化生产，并因不受植桑、词育的限制而迅速推广。

　　纺织纤维抗微生物技术在纺织品中的应用抗微生物技术应用于纤维中，把抗微生物渗透到聚合物结构的分子间隙中去。而抗微生物形成的膜与表面涂层不同，它耐洗，可制成医疗保健及家庭护理用品，与皮肤直接接触的物品都可以用此种产品来制造。

　　甲壳质和壳聚糖在纺织上的应用甲壳质广泛存在于虾、蟹等水产品和昆虫、蜘蛛等节肢动物的外壳中，也存在于菌类、藻类的细胞壁中。壳聚糖是甲壳质在浓碱溶液中脱去乙酰基的衍生物形式。将其溶于适当的溶剂中，可制得甲壳素纤维。

　　由于这种纤维的特殊性质如生物可降解性和生物活性，从而具有良好的吸附性、粘结性、抗细菌、抗真菌和治伤性能，使其适合于制造特殊的医用功能纤维产品。用甲壳素纤维制成的纺织品可以防治皮肤病，制成的医用缝线，术后无需拆线，可自行被人体吸收。织物具有美肤清洁、卫生保健、抗菌除臭、安全环保等功能。因它是用自然界中**带正电的海洋承认自己也许会弄错，就能免争论，而且，可以使对方跟你一样宽宏大度，承认他也可能有错。戴尔。卡耐基动物纤维用于纺织品，也是绿色的纺织品，对多汗症、瘙痒症和皮肤过敏病人有辅助医疗作用。

　　由于甲壳质分解酶中的溶菌酶浓度高，用甲壳素纤维制成的医用敷料可以使肉芽新生，产生胶原，对纤维芽细胞繁殖带来好处，临床上具有镇痛、止血和治愈效果。

　　维“的Lyocell纤维是一种不经化学反应生产纤维素纤维的新工艺，它是一种生物降解的具有生态保护意义的”绿色纤维“。更由于它具有某些其它纤维所没有的特殊风格和性能，可以开发高附加值的产品。

　　聚乳酸纤维在目前使用天然动植物原料开发的可自然生物降解的纤维中，聚乳酸纤维是采用可再生的玉米、小麦等淀粉原料经发酵转化成乳酸，然后纺丝而制成，这种纤维废弃后在微生物的作用下可生物降解。

　　美国杜邦公司以玉米为原料制成的生物化纤索罗那（Sorona），是一种聚醋化合物。其纺织品舒适、耐磨、弹性、抗皱，防护等性能，大大好于现有的化纤。还与Genencor生物技术公司合作利用遗传培育出一系列能以葡萄糖为食料，转化生产丙二醇的大肠杆菌菌种。有了低成本的丙二醇就可与苯二甲酸合成为一种新的聚酯纤维原料苯二甲酸丙二醇纤维。

　　辟染整技术新领生物酶是一种无毒、不污染环境的生物催化剂，它应用于染整加工主要有2个方面，一个为天然纤维织物的前处理加工，去除纤维或织物上的杂质为后续染整加工创造条件；另一个为织物的后整理加工，用生物酶去除纤维的表面绒毛，或使纤维减量，以改善织物的外观和手感。目前，其品种主要有果胶酶、脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶等。

　　生物酶还可以用于合成纤维生产所需聚合物的合成中。

　　生物法精炼棉纤维中由于存在着果胶，蜡状物质等杂物，染色前要去掉。利用果胶酶和纤维素酶的复合效应，即果胶酶使纤维素中的果胶分解；纤维素酶使初生胞壁中的纤维素分解，达到精炼的目的。

　　这种生物法精炼比传统的碱精炼法具有不污染环境、纤维强力不下降、纤维手感柔软等特点。

　　生物丝光生物丝光是用纤维素酶对棉织物加工，与传统的碱丝光工艺相比，投人少、能耗低、成本低，而且不用其它丝光剂，无污染。

　　染色和后整理利用矿物色素染色，无污染；利用纤维素酶对棉织物进行超柔软整理。

　　的应用仿生学是模仿生物的科学，即研究生物系统的结构、物质、功能、能量转换、信息控制等特征，并将研究结果应用于技术系统的科学。

　　智能织物运用仿生学原理可以生产出智能纺织品或纺织原料。通过对动物身上的皮、毛、植物上的硬壳和气孔的仿生研究，从中寻找能在适应性服装作用的智能织物。例如，含有种子的松节硬壳随着相对湿度的改变而移动，种子干时，硬壳是张开的，松子放出松子；当潮湿时，硬壳关闭。硬壳的解剖标本露出两个组织层，它们缠结在一起形成两个双条层，其中一个组织类型比另一个组织类型有较高的硬度和较低的吸湿膨胀系数。在植物的叶、茎等表面的气孔是尺寸可控制的一些微孔，通过控制植物防护细胞的形状能够打开或关闭在它表面的微孔，从而调节环境和植物之间的气体交换。这些自然生物现象启示我们开发智能微孔织物。

　　非织造布的诞生古代的游牧民族利用动物纤维的伸缩掌握了制毡技术，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。

　　蚕吐丝直接成网，在原理上启示了今日的纺粘法非织造布的诞生。

　　纺织品的仿真技术如化纤仿毛、仿丝仿麂皮、仿貂皮等，而人们受蚕食桑叶吐丝的启迪，利用硝酸液处理棉绒，制成硝酸纤维素，进而制成硝酸纤维。

　　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。

　　服装色彩的仿真技术在印花布图案设计方面，仿形、仿色较为普遍，牺牲品种动物图案、植物图案和自然风景图案比比皆是，是仿生与技术美学**的结合。

　　服饰中的仿生技术仿生技术在服饰中的应用，如燕尾服、蝴蝶结、荷叶边、清代的瓜皮帽等都是仿生学的杰作。

　　开发生物工程用品筋腱、韧带、肌肉、皮肤等结构均由纤维和中空纤维状纤维组成，因此，研制人工器官需从研制新型纤维人手，进而制成人工肝、人工肾、人工胰、人工肺、人工喉管、人工肌肉、人造皮肤、人造胃、人造关节、人造血管等。另外还可以用纤维制成各种医疗器械，如激光光纤治疗器，激光光纤手术刀、光纤传感器和各种规格的内窥镜等。

　　随着生物技术与纺织科技各自不断的发展，以及二者的渗透，纺织工业必将在原料到成品的生产中开发出更具尚附加值的产品。

　　人誉我谦，又增一美，自夸自败，还增一毁。吕坤