玉米秸秆织物设计及其在装饰纺织品上的创新应用

王少聪，王 娟，许 超，宋向前

（1.龙口市融媒体中心，山东烟台 265718；2.烟台南山学院，山东烟台 265706；3.山东南山智尚科技股份有限公司技术部，山东烟台 265706）

玉米秸秆的产量每年高达数亿吨，如何高效率、低成本地利用玉米秸秆，成为世界各国研发的热点。我国玉米秸秆大多数都被焚烧或丢弃，不仅造成很大的资源浪费，且会导致严重的空气污染和水污染。近几年，国内外诸多专家学者开始关注秸秆的回收利用。玉米秸秆属于天然纤维素纤维，拥有很多纤维素纤维的优良性能，如结实、舒适、安全、吸湿透气等［1］。正是由于玉米秸秆具有以上诸多优良特性且价格低廉，故引起了相关企业与研究人员的浓厚兴趣，对其在纺织领域的应用进行开发研究，相继研发出一系列相关产品。未来，利用玉米秸秆开发新产品的发展趋势仍较迅猛。

本研究拟采用玉米秸秆叶子与毛纱进行混合织造加工，制成面料或装饰材料，创新性地将其应用于装饰纺织品中。

1 玉米秸秆叶子与毛纱的混合织造

1.1 织物的设计

选用弹力、强力均较好的毛纱作为经纱，采用具有一定回潮率的玉米秸秆叶撕成若干根微细条状作为纬纱，将不同颜色的毛纱纯色、混色进行搭配，颜色均采用浅、暖色系，主要突出玉米秸秆健康、积极、绿色、环保的特点。毛纱与秸秆叶的结合切合了近年来提倡的回归自然、返璞归真的主题。

1.1.1 组织结构图

根据织造要求，采用纵条格与绉组织为基础组织，Rj=28，Rw=14，织物组织结构如图1所示。

图1 织物组织结构图

1.1.2 上机图

上机图由穿综图、组织图、穿筘图、纹板图4 部分组成［2］，如图2 所示。穿综图：采用顺穿法，所需综片数为16，每30 根为一个循环，这种穿法操作简单，不易出错。穿筘图：每筘齿内穿两根经纱，经密为494根/10 cm，纬密为160 根/10 cm。纹板图：因穿综图为顺穿法，其纹板图与组织图相同，相同的部分无需再重复［3］。

图2 上机图

1.2 材料的制备

纱线需要承受张力和摩擦力，所以对纱线质量有一定的要求，如对纱线张力、纱线强度、纱疵、条干均匀度以及毛羽等均有要求，为此在混合织造中所选经纱均为强力好、弹性伸长率高的毛纱。毛纱作为经纱，分别选取孔雀绿26 根、浅蓝26 根、浅绿26 根、浅黄26根［4］。

1.3 上机过程

将经纱按色纱排列规律以及顺穿法进行穿综，再按照穿筘图进行穿筘，梳理经纱使之保持平直。按照纹板图在SGA598 型气动小样多臂织布机（江阴市通源纺机有限公司）上进行编织并保存，调取纹版，调节张力的大小，以满足织造要求，减少纱线的断头，织物成品如图3所示。

图3 下机后的织物

1.3.1 织造过程中易出现的问题

织造过程中，易出现纱线断头，包括经纱断头和纬纱断头。表1为纱线断头主要原因分析。

表1 纱线断头的主要原因

1.3.2 织物常见疵点及预防

（1）边撑不良主要是由于边经纱张力与纬纱张力配合不当产生，要做好边纱张力控制（适当增加边纱张力）、分纱清晰、排列整齐等预防工作。

（2）烂边主要是织造过程中纬纱因张力过大而中断，要做好织造过程中的清洁工作，选择两根边纱，确保边撑作用良好。

（3）筘路和穿错疵点的预防措施主要是在上机前做好钢筘清洁保养工作，保持钢筘良好的状态，同时应认真执行穿经操作法，加强检查，避免穿错。

2 玉米秸秆在装饰纺织品上的应用

近年来，人们追求自然美、朴素美的意识日益复苏与加强，玉米秸秆作为一种天然的绿色环保材料，被越来越多的人研究和采用。作为一种新的纺织材料，玉米秸秆不仅结实耐用、美观大方，而且成本低廉，能带来很强的视觉冲击，还可以和多种纺织材料混纺交织，带来较高的经济效益和社会效益。

2.1 窗帘帷幔类

窗帘帷幔类织物是点缀生活空间不可缺少的装饰之一，是个人品味的重要体现。窗帘帷幔除了具备遮蔽的基本功能外，还需具备调节、美化、吸音等特殊性能。常见的窗帘织物有雪尼尔、色提花、印花等面料，使用秸秆叶子与其他纱线混合织造成的织物，不仅能满足以上条件，而且具有抗菌抑菌、防紫外线、环保无气味的优点［5-6］。图4 为自织秸秆织物在窗帘中的应用效果图，可为室内营造淳朴自然、清新典雅的氛围。

图4 秸秆织物在窗帘中的应用效果图

2.2 地面铺设类

地面铺设类纺织品常分为地毯、茶几毯、床榻毯、门垫等，采用天然或化学纤维以手工编织或刺绣、机织等加工手段，制成成品后铺于地面［7］，具有吸尘、防滑、吸潮、净化等性能。

玉米秸秆混织面料应用于地面铺设制品中具有以下4 方面优势：（1）可一定程度地吸收噪音，降低噪声带来的不舒适感，营造一个相对宁静的室内环境；（2）由于玉米秸秆中含有水分，同时具有良好的吸湿性能，秸秆混织面料可以适当吸收空气中的水分或释放水分以达到调节环境湿度的作用；（3）秸秆具有天然的抑菌抗菌性能，不易沾染灰尘；（4）人在化纤地毯上行走时，由于摩擦会产生静电，可能诱发火灾，安全性较差，而秸秆中的纤维素纤维具有抗静电性能，较化纤制品而言具有更高的安全性能。

虽然秸秆混织地毯具有以上4 大优势，且具有很好的装饰效果，但由于是天然纤维，易发生霉变，要定期对其进行暴晒等杀菌保养。

2.3 墙面贴饰

墙面贴饰类纺织品一般选用丝、棉、麻、黏胶、涤纶、塑料、金属等。随着人们审美情趣的多样化，自然风格成为墙饰的主要风格之一，在墙饰中秸秆茎叶的使用也越来越多［8］，图5 为自制玉米秸秆粘贴在墙面上的装饰效果图。玉米秸秆或叶子在墙面贴饰上的应用仅需裁剪、定形、干燥3 个阶段，操作简单；还可加工成单层、双层和叠层，极大地美化了墙面，营造出一种自然、古朴之美。

图5 秸秆在墙面上的装饰效果

2.4 室内陈设类

2.4.1 编织艺术展品

采用玉米秸秆及叶子等材料，将其劈制成丝，结合绘画技巧，运用压、搭、嵌、叠、挑等传统编织技艺，可有效利用玉米秸秆，同时能传递出传统技艺的精湛效果，呈现出独特的编织艺术效果。秸秆叶子的质感美是一般绘画作品无法比拟的，使人同时得到视觉、触觉甚至嗅觉的多种体验。图6 为秸秆编织的艺术展品。

图6 秸秆艺术展品

2.4.2 手工印染壁挂

结合传统的扎染、蜡染、拔染、手绘等手工印染工艺，在棉、麻、丝、毛、合成纤维等面料上搭配秸秆纤维或叶子制作壁挂，也能起到较好的装饰效果。图7 为普通扎染织物，图8 为笔者将秸秆叶子裁剪后缝制在图7 印染织物上的效果图。此设计以贴补绣的工艺代替传统的染色工序，可将此种处理方法称为点缀式利用；亦可在扎染准备工作前缝制好，使用天然植物染料进行整体染色，制作成不同风格的装饰品［9］。此种处理方法需使用厚度均匀、整体面积较大的秸秆叶子，基于扎染面料与秸秆叶子的色差、扎染后面料与叶子呈现两种不同的色彩，组成美观、质朴的画面。以上两种处理方法所制作的成品不仅具有返璞归真的韵味，而且能响应绿色环保纺织品的消费理念。

图7 印染织物

图8 秸秆叶缝制于织物上的效果图

3 玉米秸秆在其他纺织品中的应用展望

3.1 织造为面料应用于服装

玉米秸秆中含有大量的纤维素纤维，纤维素纤维因优良的特性常被作为服装面料的首选材料。由玉米秸秆加工成纤维素纤维的技术一直在不停地研发中，目前企业中常采用的工艺是先将玉米秸秆制成浆，然后将浆制成浆粕再经湿法纺丝制成纤维，其制备加工过程基本与再生纤维素纤维的处理方法相似。所得面料柔软细腻、强度高、耐水洗，可依据其特性加工成相应风格的服装。

3.2 粗纤维编织品装饰服装局部

玉米秸秆若不经过成浆织造工艺则纤维较粗，贴身穿着会产生刺痒感，可将其用于服装外层，避免与皮肤直接接触。玉米秸秆可以编织成中国结、挂件、装饰品等，直接缝制到衣物上，不仅绿色环保，更重要的是美观、个性。图9 是将秸秆编织成小片后点缀于服装口袋及衣身上部的效果，秸秆饰品点缀搭配棉麻质感的服装面料，使服装整体呈现出田园风格，款式新颖而独特。

图9 秸秆编织成饰品后点缀于服装上的效果图

3.3 非织造布原料

非织造布原料广泛，除了纺织工业常用的天然纤维及合成纤维之外，一些粗而硬、细而软、毫无纺织价值的废纤维、再生纤维均可使用。玉米秸秆纤维具有良好的吸湿透气性、抗菌抑菌性、生物降解性，其在非织造行业上也得到了广泛应用，如服装领域的黏合衬、喷胶棉、服装标签等材料；医用卫生领域的手术衣帽、绷带、热敷袋、医用口罩、尿布、失禁尿垫等材料；汽车内装饰的衬垫材料、覆盖材料、加固材料等。随着非织造产品的不断开发，秸秆纤维将会具有更加广阔的应用前景［10］。

4 结论

实践证明，玉米秸秆是一种物美价廉、用途广泛的可再生绿色环保纺织原料，具有高的再利用价值。秸秆叶子可与其他纱线交织为织物，应用于窗帘帷幔、壁挂、墙面贴饰等，且可将秸秆进行染色加工获得不同于面料染色后的风格。玉米秸秆经过纺织加工制成纤维素纤维，再经过纺纱或与棉、毛、化纤混纺制成面料，可将其应用于装饰纺织品中。玉米秸秆及苞叶提取纤维素后可以应用于产业用纺织品，如吸油纺织材料、PVC 发泡材料、秸秆纤维地膜等。有效地利用玉米秸秆资源，不仅能够节约大量的天然资源，而且有利于保护生态环境，针对其进行产品开发是一项值得深入研究的工作。