非织造材料与工程专业“非织造材料后整理”课程教学的思考

李红宾，石文英，朱洪英，盛杰侦

(河南工程学院 纺织学院，河南 郑州 450007)

非织造材料不同于传统纺织材料(纤维、纱线、织物)，其原料来源更加广泛，产品更加灵活多样[1]。非织造材料在航天航空、节能环保、交通农业、医疗卫生及人们日常生活等诸多领域得到广泛应用[2-3]。近年来，我国非织造工业发展迅速，产能急剧增长，但产品品种有限。作为非织造材料加工过程中的后道工序，后整理技术可以极大地改善产品的外观和内在质量，提高使用性能，以满足市场精细化需求。近年来，我校(河南工程学院)非织造材料与工程专业一直在探索和创新课程教学体系，以更好地培养非织造专业技术人才。我校非织造材料与工程专业开设于2013年，“非织造材料后整理”一直作为专业主干课程进行建设。该课程的建设完善了专业人才培养体系，符合培养具有创新精神和实践能力的复合型非织造高级工程应用型技术人才的理念。“非织造材料后整理”课程涉及知识面广而散，相较于传统纺织品整理的内容和侧重点有诸多不同，对学生及任课教师的知识储备有较高要求。本文在分析“非织造材料后整理”课程特点和内容的基础上，结合笔者的教学实践，针对该课程教学过程中存在的问题提出一些思考。

一、 “非织造材料后整理”课程概况

为了改善非织造产品品质，赋予产品特殊功能，提高非织造产品附加值，可以通过设计和优化非织造加工工艺来开发新型产品。但是一种新型工艺尤其是组合或复合工艺的开发，其成本较高，开发周期较长，对设备、工艺的要求也较高[4]。而后整理技术通过物理机械和化学等方法对纤维及非织造产品进行改性和特殊处理，可以较容易且有效达到提高非织造产品使用性能及附加值的目的。随着市场对非织造终端产品精细化、灵活化等要求的提高，后整理技术的作用日益突出[5]。

“非织造材料后整理”是我校非织造材料与工程专业的一门专业必修课，是继“短纤非织材料工程学”“纺熔非织材料工程学”“非织造材料性能测试”之后开设的第四门专业主干课程。后续还设置有“非织造产品开发及应用”等专业必修课。“非织造材料后整理”课程安排在大三第二学期，学生在此之前已学习了前三门专业必修课。“非织造材料后整理”课程通过讲授传统物理、化学及机械整理工艺原理及方法等内容，培养学生的专业工程素质和实际生产能力，为后续新产品开发课程的学习及今后从事新型非织造材料开发工作奠定基础。

二、 “非织造材料后整理”课程的特点

1. 课程涉及知识范围广、知识点散

“非织造材料后整理”课程在内容上以非织造材料后整理方法为主线，结合生产实例阐述非织造材料后整理基本理论、方法和工艺。具体教学内容包括：收缩、柔软、外观、剖层、磨绒与烧毛、亲水和拒水、抗静电、染整用水及其表面活性剂、煮练、漂白、染色、印花、涂层、叠层、卫生、阻燃整理以及非织造材料的深加工等。从上述教学内容可以看出，“非织造材料后整理”是一门涉及知识范围广、知识点散的课程。

2. 课程理论及内容不够完善

非织造技术融合了传统纺织、塑料、造纸、皮革等生产加工技术，所以其后整理技术也涉及甚至不局限于以上4门学科的内容。此外，随着新型整理剂及化学改性技术的开发，非织造材料后整理技术也不断扩充和发展。

后整理作为非织造材料整个加工过程的后道工序，是紧随近几十年来非织造布工业化生产的发展而逐步发展起来的。非织造材料后整理方法主要是直接采用或借鉴传统的纺织品染整加工技术。需要指出的是，非织造材料不同于传统纺织品，从厚度上来说，其可以像传统的布那样，如薄型的干法、湿法及纺黏非织造布，也可以是较厚的纤维网或絮片。暂不考虑织物构成主体(纱线或纤维)的不同，对于厚度接近于传统布的非织造布后整理，我们直接采用或借鉴传统纺织品染整理论及工艺。但是对于非传统布的非织造材料来说，传统纺织品染整理论及工艺已不能满足后整理课程教学的需要。

不同于传统服用纺织纤维，功能性、差别化及高性能纤维材料在非织造材料生产中大量采用。由于这些纤维在结构和性能上具有较大差异，且随着非织造用新型纤维的开发，后续非织造产品的后整理加工也与传统染整技术有很大不同。此外，纺黏法、熔喷法等聚合物直接成网非织造加工技术更多地涉及高分子加工技术，其后整理可以从纤维甚至是聚合物开始。所以，对于非织造材料与工程专业的学生来讲，在掌握传统纺织品染整技术的基础上，还应具备良好的功能性整理、复合整理、聚合物原液及纤维表面改性技术等专业知识。

三、 “非织造材料后整理”课程教学中的思考

非织造材料与工程是一个多学科交叉专业，多学科知识相互交叉渗透决定了“非织造材料后整理”课程教学的特点。笔者结合自己的教学实践，提出几点“非织造材料后整理”课程教学中的思考。

1. 任课教师应具有的知识储备

“非织造材料后整理”课程的先期课程是“短纤非织材料工程学”“纺熔非织材料工程学”“非织造材料性能测试”，这就要求学生首先掌握非织造材料基本加工技术，然后再进入后整理技术的学习。非织造材料基本加工技术的掌握，要求在具有扎实的纺织尤其是前纺工艺、化纤成型基本原理及纤维材料性能测试等知识储备的基础上，进一步学习非织造材料后整理技术。这就要求教师具备良好的化学基础，包括有机化学和高分子化学。目前，我校“非织造材料后整理”任课教师来源于两方面：一是非织造材料与工程本专业教师，二是染整专业出身的教师。

对于非织造材料与工程专业来讲，教师组成主要为非织造材料与工程、纺织工程和高分子材料与工程专业背景的教师。非织造材料与工程和纺织工程专业背景的教师在讲授非织造加工技术，尤其是短纤维非织造加工方面有着十分坚实的基础，但对于非织造材料后整理涉及的有机化学知识，如表面活性剂、染料、染整助剂等比较薄弱。高分子材料与工程专业背景的教师在讲授非织造加工技术，尤其是聚合物直接成网非织造加工方面有着十分坚实的基础，且其对非织造材料后整理技术中聚合物原液改性及纤维表面改性、亲水/拒水整理、芳香整理、涂层整理等方面也较为熟悉，但对传统染整技术包括剖层、磨绒、烧毛、煮练与漂白以及各种染料与染色印花工艺等较为陌生。

对于染整专业出身的教师，其对纺织品前处理、染色、印花整理技术比较熟悉，所以其侧重向学生讲述传统纺织品染整原理及工艺，而忽视对非织造材料常用的整理工艺，如涂层、复合以及各种功能性整理的讲授，导致学生在学习完“非织造材料后整理”课程后对传统纺织品后整理有了较全面的了解，而对非织造材料常用的整理工艺较为陌生，更有甚者认为“非织造材料后整理”课程就是“纺织品染整工艺”课程，两者没有明显的区别。此外，染整专业出身的教师对非织造材料的加工工艺、基本结构及其组成特点等都不太了解，所以对非织造材料后整理知识的讲解也就不能贴近非织造材料本身。

笔者认为，“非织造材料后整理”任课教师既应具备较好的传统纺织品染整技术基础，也要对非织造材料基本加工技术及常用的后整理技术有十分清晰的认知。对于非织造材料与工程本专业的教师，可以通过加强染整专业知识的学习来弥补；对于染整专业出身的教师，应加强非织造材料基本加工技术方面知识的学习，且在讲授过程中应减少传统纺织品前处理、染色、印花整理部分的比重，加强对各种功能性整理、非织造材料常用整理技术和特有聚合物原液改性技术等方面知识的学习。

2. 课程教学内容的扩充和完善

“非织造材料后整理”课程涉及的内容多，主要包括两大类：一是以改善产品品质为目的的常规性整理，如磨绒、收缩、烧毛、机械柔软、染色、印花整理；二是以赋予非织造材料特殊功能的整理，如拒水拒油、亲水、抗静电、阻燃、防紫外线、抗菌、芳香等整理。对于非织造材料与工程专业的学生来讲，非织造材料特殊功能性整理应为重点讲解内容，而不应将过多的课时放在常规性整理上。这基于以下两点：(1)对于起替代传统布功能而应用的非织造布(如购物袋、卫生材料、医疗用品等)，其常规性整理是需要的。但对于多数产业用非织造材料往往不需要这些常规性整理，而更多的是应用赋予产品特殊功能的功能性整理，即使是常规性整理，非织造材料整理也不同于传统纺织品。如非织造材料后整理内容中，煮练与漂白部分目前仍是以棉纤维为例进行讲解，但非织造材料中纤维原料较少使用棉纤维，所以在“煮练—漂白—染色”部分内容教学时应适当降低这部分内容的难度，减少授课学时。(2)功能性整理的侧重也会使学生体会到非织造材料除了常规的医疗卫生、即用即弃等较为低端的产品以外，还可以通过多种方式的特殊功能性整理而赋予传统非织造材料不具备的功能和高附加值。

另外，随着其他领域技术的发展，尤其是新型整理剂及物理化学改性技术的出现，非织造材料后整理方法也得到进一步发展。如等离子体纤维改性技术，还有微波与超声波、红外与远红外、紫外线和纳米等技术，均可应用于非织造材料后整理领域，使非织造产品更加多样化、功能化。所以，除了上述需要讲授的两大类内容以外，还应将这些新型整理剂及整理技术引入课堂。通过这些新知识的学习，将进一步增强学生对该课程甚至本专业的学习兴趣。由于后整理技术是随着科技进步而不断发展的，所以对于每种整理技术，也要介绍其最新发展趋势，这样学生才更容易把握这些整理技术的前沿，并且潜移默化地使学生形成一种发展需要不断创新的理念。如传统的染整工艺会产生大量的废水，已经严重违背现代节能环保的理念，被认为是纺织工业中环境污染的“重灾区”。而染整工艺并没有被社会淘汰，取而代之的是染整技术的进一步发展，出现了包括无水或少水染色技术、一浴法或染整一步法、新型环保涂料染色等新技术。所以在授课时教师应对所涉及的整理技术进行从无到有再到进一步发展的整体介绍，这样学生也会对这项整理技术有更清晰的了解和认知，并对其发展趋势进行思考。

需要指出的是，在涉及部分后整理技术理论时，如染色、印花等，非织造材料后整理目前基本上是照搬传统纺织品染整技术理论，而非织造材料的构成主体与传统纺织品的不同势必会导致其理论上的不同。这一点需在课程教学中指明，并指出这些理论将得到进一步完善，也鼓励学生将来参与到这些工作中去。

3. 创新课程教学方法

作为应用型本科院校中实践性很强的专业，如何在课程教学中培养学生的实践能力和创新意识，对非织造材料与工程专业的发展及学校实现培养应用型人才的目标至关重要。笔者通过教学实践，认为可以从以下几个方面着手：(1)传统的灌输式教学已不能适应现代教育理念及学生学习习惯的发展。对于一些章节内容可以做些微课甚至慕课，并请部分学生参与到制作过程中，其中微课可以将一些重点和难点以教学视频的形式并结合与知识点相关的素材让学生自主学习。(2)后整理技术多种多样，对于一些较难理解的整理工艺，除了传统的板书、PPT外，还可以采用视频、动画等教学方式，而这些视频的选择要新型、直观。如染色、印花工艺中一些视频年代久远，其中的设备陈旧、工艺落后，这些视频就应摒弃，而选择一些近几年的先进生产工艺视频进行讲解；再如印花工艺中，一些高档非织造壁纸的制作过程更先进，也更加贴合非织造材料与工程专业。(3)在理论教学时，可以将一些整理后的非织造产品带进课堂，如婴儿纸尿裤是如何组合成一个终端产品的，阻燃非织造布与常规非织造布的阻燃效果区别等；还可以将一些整理后的高附加值非织造产品带进课堂，以小组讨论和提问的方式开展教学，如非织造布是经过怎样的涂层整理技术得到电池隔膜的，非织造材料经过怎样的复合技术制成防雾霾口罩。在课堂上引入实物可以增强学生对所学知识点的理解和认识，提高学生的学习兴趣和积极性，及时解决课堂中所遇到的问题。

4. 实践教学多样化

非织造材料与工程是一个实践性很强的专业，对于“非织造材料后整理”课程来讲，实践教学可以进一步巩固理论知识，培养学生的动手能力及创新意识。该课程的实践教学应与理论教学内容相辅相成。除了两大基本内容(常规性整理和特殊功能性整理)外，还应当引入一些新型后整理技术，以加深学生对课程知识的印象。在实践课时分配上，也应以特殊功能性整理为重点，辅以常规性整理，并适时引入一些新型整理技术。积极探索以非织造学科竞赛为指引、产品开发为导向的实践教学模式，提高学生的专业创新能力。将“非织造材料后整理”课程的实践教学与专业教师的科学研究相结合，让学生参与到教师的科研项目中，培养学生的创新意识。另外，“非织造材料后整理”课程实践教学应贴近企业，结合工程实际，将产、学、研融合作为主线，贯穿于课程实践教学，提高学生的动手能力和创新能力。

5. 改革考核方式

“非织造材料后整理”课程的考核由两部分组成，即平时成绩+期终考试。期终考试可以较全面地反映学生对所学知识点的掌握情况。对于平时成绩，可以让学生自己设计整理一种非织造产品，并对所涉及的非织造产品进行讲解，依据产品及讲解表现计算成绩并计入到平时成绩中。这样可以增强学生学习该课程的主动性和积极性，培养学生的动手能力和创新能力，加深对后整理技术的理解和认知，进一步提高对非织造材料与工程专业的兴趣。

四、 结语

“非织造材料后整理”课程具有知识面广且分布散的特点，其课程理论及内容仍不够完善，课程教学对任课教师的知识储备提出了较高的要求。针对该课程教学中存在的问题，需要在教学方法、教学内容及考核方式上进行不断探索及改进，以提高“非织造材料后整理”课程教学质量，培养学生的实践能力和创新精神。