非織造材料與工程專業“非織造材料后整理”課程教學的思考

李紅賓，石文英，朱洪英，盛杰偵

(河南工程學院 紡織學院，河南 鄭州 450007)

非織造材料不同于傳統紡織材料(纖維、紗線、織物)，其原料來源更加廣泛，產品更加靈活多樣[1]。非織造材料在航天航空、節能環保、交通農業、醫療衛生及人們日常生活等諸多領域得到廣泛應用[2-3]。近年來，我國非織造工業發展迅速，產能急劇增長，但產品品種有限。作為非織造材料加工過程中的后道工序，后整理技術可以極大地改善產品的外觀和內在質量，提高使用性能，以滿足市場精細化需求。近年來，我校(河南工程學院)非織造材料與工程專業一直在探索和創新課程教學體系，以更好地培養非織造專業技術人才。我校非織造材料與工程專業開設于2013年，“非織造材料后整理”一直作為專業主干課程進行建設。該課程的建設完善了專業人才培養體系，符合培養具有創新精神和實踐能力的復合型非織造高級工程應用型技術人才的理念。“非織造材料后整理”課程涉及知識面廣而散，相較于傳統紡織品整理的內容和側重點有諸多不同，對學生及任課教師的知識儲備有較高要求。本文在分析“非織造材料后整理”課程特點和內容的基礎上，結合筆者的教學實踐，針對該課程教學過程中存在的問題提出一些思考。

一、 “非織造材料后整理”課程概況

為了改善非織造產品品質，賦予產品特殊功能，提高非織造產品附加值，可以通過設計和優化非織造加工工藝來開發新型產品。但是一種新型工藝尤其是組合或復合工藝的開發，其成本較高，開發周期較長，對設備、工藝的要求也較高[4]。而后整理技術通過物理機械和化學等方法對纖維及非織造產品進行改性和特殊處理，可以較容易且有效達到提高非織造產品使用性能及附加值的目的。隨著市場對非織造終端產品精細化、靈活化等要求的提高，后整理技術的作用日益突出[5]。

“非織造材料后整理”是我校非織造材料與工程專業的一門專業必修課，是繼“短纖非織材料工程學”“紡熔非織材料工程學”“非織造材料性能測試”之后開設的第四門專業主干課程。后續還設置有“非織造產品開發及應用”等專業必修課。“非織造材料后整理”課程安排在大三第二學期，學生在此之前已學習了前三門專業必修課。“非織造材料后整理”課程通過講授傳統物理、化學及機械整理工藝原理及方法等內容，培養學生的專業工程素質和實際生產能力，為后續新產品開發課程的學習及今后從事新型非織造材料開發工作奠定基礎。

二、 “非織造材料后整理”課程的特點

1. 課程涉及知識范圍廣、知識點散

“非織造材料后整理”課程在內容上以非織造材料后整理方法為主線，結合生產實例闡述非織造材料后整理基本理論、方法和工藝。具體教學內容包括：收縮、柔軟、外觀、剖層、磨絨與燒毛、親水和拒水、抗靜電、染整用水及其表面活性劑、煮練、漂白、染色、印花、涂層、疊層、衛生、阻燃整理以及非織造材料的深加工等。從上述教學內容可以看出，“非織造材料后整理”是一門涉及知識范圍廣、知識點散的課程。

2. 課程理論及內容不夠完善

非織造技術融合了傳統紡織、塑料、造紙、皮革等生產加工技術，所以其后整理技術也涉及甚至不局限于以上4門學科的內容。此外，隨著新型整理劑及化學改性技術的開發，非織造材料后整理技術也不斷擴充和發展。

后整理作為非織造材料整個加工過程的后道工序，是緊隨近幾十年來非織造布工業化生產的發展而逐步發展起來的。非織造材料后整理方法主要是直接采用或借鑒傳統的紡織品染整加工技術。需要指出的是，非織造材料不同于傳統紡織品，從厚度上來說，其可以像傳統的布那樣，如薄型的干法、濕法及紡黏非織造布，也可以是較厚的纖維網或絮片。暫不考慮織物構成主體(紗線或纖維)的不同，對于厚度接近于傳統布的非織造布后整理，我們直接采用或借鑒傳統紡織品染整理論及工藝。但是對于非傳統布的非織造材料來說，傳統紡織品染整理論及工藝已不能滿足后整理課程教學的需要。

不同于傳統服用紡織纖維，功能性、差別化及高性能纖維材料在非織造材料生產中大量采用。由于這些纖維在結構和性能上具有較大差異，且隨著非織造用新型纖維的開發，后續非織造產品的后整理加工也與傳統染整技術有很大不同。此外，紡黏法、熔噴法等聚合物直接成網非織造加工技術更多地涉及高分子加工技術，其后整理可以從纖維甚至是聚合物開始。所以，對于非織造材料與工程專業的學生來講，在掌握傳統紡織品染整技術的基礎上，還應具備良好的功能性整理、復合整理、聚合物原液及纖維表面改性技術等專業知識。

三、 “非織造材料后整理”課程教學中的思考

非織造材料與工程是一個多學科交叉專業，多學科知識相互交叉滲透決定了“非織造材料后整理”課程教學的特點。筆者結合自己的教學實踐，提出幾點“非織造材料后整理”課程教學中的思考。

1. 任課教師應具有的知識儲備

“非織造材料后整理”課程的先期課程是“短纖非織材料工程學”“紡熔非織材料工程學”“非織造材料性能測試”，這就要求學生首先掌握非織造材料基本加工技術，然后再進入后整理技術的學習。非織造材料基本加工技術的掌握，要求在具有扎實的紡織尤其是前紡工藝、化纖成型基本原理及纖維材料性能測試等知識儲備的基礎上，進一步學習非織造材料后整理技術。這就要求教師具備良好的化學基礎，包括有機化學和高分子化學。目前，我校“非織造材料后整理”任課教師來源于兩方面：一是非織造材料與工程本專業教師，二是染整專業出身的教師。

對于非織造材料與工程專業來講，教師組成主要為非織造材料與工程、紡織工程和高分子材料與工程專業背景的教師。非織造材料與工程和紡織工程專業背景的教師在講授非織造加工技術，尤其是短纖維非織造加工方面有著十分堅實的基礎，但對于非織造材料后整理涉及的有機化學知識，如表面活性劑、染料、染整助劑等比較薄弱。高分子材料與工程專業背景的教師在講授非織造加工技術，尤其是聚合物直接成網非織造加工方面有著十分堅實的基礎，且其對非織造材料后整理技術中聚合物原液改性及纖維表面改性、親水/拒水整理、芳香整理、涂層整理等方面也較為熟悉，但對傳統染整技術包括剖層、磨絨、燒毛、煮練與漂白以及各種染料與染色印花工藝等較為陌生。

對于染整專業出身的教師，其對紡織品前處理、染色、印花整理技術比較熟悉，所以其側重向學生講述傳統紡織品染整原理及工藝，而忽視對非織造材料常用的整理工藝，如涂層、復合以及各種功能性整理的講授，導致學生在學習完“非織造材料后整理”課程后對傳統紡織品后整理有了較全面的了解，而對非織造材料常用的整理工藝較為陌生，更有甚者認為“非織造材料后整理”課程就是“紡織品染整工藝”課程，兩者沒有明顯的區別。此外，染整專業出身的教師對非織造材料的加工工藝、基本結構及其組成特點等都不太了解，所以對非織造材料后整理知識的講解也就不能貼近非織造材料本身。

筆者認為，“非織造材料后整理”任課教師既應具備較好的傳統紡織品染整技術基礎，也要對非織造材料基本加工技術及常用的后整理技術有十分清晰的認知。對于非織造材料與工程本專業的教師，可以通過加強染整專業知識的學習來彌補；對于染整專業出身的教師，應加強非織造材料基本加工技術方面知識的學習，且在講授過程中應減少傳統紡織品前處理、染色、印花整理部分的比重，加強對各種功能性整理、非織造材料常用整理技術和特有聚合物原液改性技術等方面知識的學習。

2. 課程教學內容的擴充和完善

“非織造材料后整理”課程涉及的內容多，主要包括兩大類：一是以改善產品品質為目的的常規性整理，如磨絨、收縮、燒毛、機械柔軟、染色、印花整理；二是以賦予非織造材料特殊功能的整理，如拒水拒油、親水、抗靜電、阻燃、防紫外線、抗菌、芳香等整理。對于非織造材料與工程專業的學生來講，非織造材料特殊功能性整理應為重點講解內容，而不應將過多的課時放在常規性整理上。這基于以下兩點：(1)對于起替代傳統布功能而應用的非織造布(如購物袋、衛生材料、醫療用品等)，其常規性整理是需要的。但對于多數產業用非織造材料往往不需要這些常規性整理，而更多的是應用賦予產品特殊功能的功能性整理，即使是常規性整理，非織造材料整理也不同于傳統紡織品。如非織造材料后整理內容中，煮練與漂白部分目前仍是以棉纖維為例進行講解，但非織造材料中纖維原料較少使用棉纖維，所以在“煮練—漂白—染色”部分內容教學時應適當降低這部分內容的難度，減少授課學時。(2)功能性整理的側重也會使學生體會到非織造材料除了常規的醫療衛生、即用即棄等較為低端的產品以外，還可以通過多種方式的特殊功能性整理而賦予傳統非織造材料不具備的功能和高附加值。

另外，隨著其他領域技術的發展，尤其是新型整理劑及物理化學改性技術的出現，非織造材料后整理方法也得到進一步發展。如等離子體纖維改性技術，還有微波與超聲波、紅外與遠紅外、紫外線和納米等技術，均可應用于非織造材料后整理領域，使非織造產品更加多樣化、功能化。所以，除了上述需要講授的兩大類內容以外，還應將這些新型整理劑及整理技術引入課堂。通過這些新知識的學習，將進一步增強學生對該課程甚至本專業的學習興趣。由于后整理技術是隨著科技進步而不斷發展的，所以對于每種整理技術，也要介紹其最新發展趨勢，這樣學生才更容易把握這些整理技術的前沿，并且潛移默化地使學生形成一種發展需要不斷創新的理念。如傳統的染整工藝會產生大量的廢水，已經嚴重違背現代節能環保的理念，被認為是紡織工業中環境污染的“重災區”。而染整工藝并沒有被社會淘汰，取而代之的是染整技術的進一步發展，出現了包括無水或少水染色技術、一浴法或染整一步法、新型環保涂料染色等新技術。所以在授課時教師應對所涉及的整理技術進行從無到有再到進一步發展的整體介紹，這樣學生也會對這項整理技術有更清晰的了解和認知，并對其發展趨勢進行思考。

需要指出的是，在涉及部分后整理技術理論時，如染色、印花等，非織造材料后整理目前基本上是照搬傳統紡織品染整技術理論，而非織造材料的構成主體與傳統紡織品的不同勢必會導致其理論上的不同。這一點需在課程教學中指明，并指出這些理論將得到進一步完善，也鼓勵學生將來參與到這些工作中去。

3. 創新課程教學方法

作為應用型本科院校中實踐性很強的專業，如何在課程教學中培養學生的實踐能力和創新意識，對非織造材料與工程專業的發展及學校實現培養應用型人才的目標至關重要。筆者通過教學實踐，認為可以從以下幾個方面著手：(1)傳統的灌輸式教學已不能適應現代教育理念及學生學習習慣的發展。對于一些章節內容可以做些微課甚至慕課，并請部分學生參與到制作過程中，其中微課可以將一些重點和難點以教學視頻的形式并結合與知識點相關的素材讓學生自主學習。(2)后整理技術多種多樣，對于一些較難理解的整理工藝，除了傳統的板書、PPT外，還可以采用視頻、動畫等教學方式，而這些視頻的選擇要新型、直觀。如染色、印花工藝中一些視頻年代久遠，其中的設備陳舊、工藝落后，這些視頻就應摒棄，而選擇一些近幾年的先進生產工藝視頻進行講解；再如印花工藝中，一些高檔非織造壁紙的制作過程更先進，也更加貼合非織造材料與工程專業。(3)在理論教學時，可以將一些整理后的非織造產品帶進課堂，如嬰兒紙尿褲是如何組合成一個終端產品的，阻燃非織造布與常規非織造布的阻燃效果區別等；還可以將一些整理后的高附加值非織造產品帶進課堂，以小組討論和提問的方式開展教學，如非織造布是經過怎樣的涂層整理技術得到電池隔膜的，非織造材料經過怎樣的復合技術制成防霧霾口罩。在課堂上引入實物可以增強學生對所學知識點的理解和認識，提高學生的學習興趣和積極性，及時解決課堂中所遇到的問題。

4. 實踐教學多樣化

非織造材料與工程是一個實踐性很強的專業，對于“非織造材料后整理”課程來講，實踐教學可以進一步鞏固理論知識，培養學生的動手能力及創新意識。該課程的實踐教學應與理論教學內容相輔相成。除了兩大基本內容(常規性整理和特殊功能性整理)外，還應當引入一些新型后整理技術，以加深學生對課程知識的印象。在實踐課時分配上，也應以特殊功能性整理為重點，輔以常規性整理，并適時引入一些新型整理技術。積極探索以非織造學科競賽為指引、產品開發為導向的實踐教學模式，提高學生的專業創新能力。將“非織造材料后整理”課程的實踐教學與專業教師的科學研究相結合，讓學生參與到教師的科研項目中，培養學生的創新意識。另外，“非織造材料后整理”課程實踐教學應貼近企業，結合工程實際，將產、學、研融合作為主線，貫穿于課程實踐教學，提高學生的動手能力和創新能力。

5. 改革考核方式

“非織造材料后整理”課程的考核由兩部分組成，即平時成績+期終考試。期終考試可以較全面地反映學生對所學知識點的掌握情況。對于平時成績，可以讓學生自己設計整理一種非織造產品，并對所涉及的非織造產品進行講解，依據產品及講解表現計算成績并計入到平時成績中。這樣可以增強學生學習該課程的主動性和積極性，培養學生的動手能力和創新能力，加深對后整理技術的理解和認知，進一步提高對非織造材料與工程專業的興趣。

四、 結語

“非織造材料后整理”課程具有知識面廣且分布散的特點，其課程理論及內容仍不夠完善，課程教學對任課教師的知識儲備提出了較高的要求。針對該課程教學中存在的問題，需要在教學方法、教學內容及考核方式上進行不斷探索及改進，以提高“非織造材料后整理”課程教學質量，培養學生的實踐能力和創新精神。