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智能纺织品与生活(1)
发布人:管理员  发布时间:2019-09-14  浏览次数:65

随着纺织科技的发展,服装已突破了原有的保温和美化的范畴,正在逐步走向功能化和智能化。从广义上说,智能服装是指一类应用纺织、电子、化学、生物、医学等多学科知识综合开发的具有高智能化的纺织品。它基于仿生学概念,能够模拟生命系统,同时有感知和反应双重功能。狭义上的智能服装是指电子信息智能纺织品。它将微电子、信息、计算机等技术融合到纺织品中,能按照预先的设定,并能对信号做出处理及反馈。设计智能纺织品材料的途径有两方面:一方面是材料的多功能复合,另一方面是材料的仿生设计。基于这些原因,智能纺织材料(系统)全部具有或部分具有智能功能和生命特征。目前,研制成功并已商品化的该类材料有两类:一类是记忆材料、功能凝胶、相变材料、变色材料、磁致伸缩材料等,可作智能纺织品中的驱动材料,由于这些材料可以根据温度、电场、磁场、PH值等的变化,来改变自身的形状、尺寸、结构、内耗、可逆储放热、可逆变色、位置、刚性、阻尼、频率等,因而对环境具有自适应能力;另一类是光导纤维、压电高分子、压电陶瓷、应变合金及其他特种敏感器材,可用作智能纺织品中的传感网络材料。智能材料的发展,为智能纺织品的开发奠定了基础,促进了智能纺织品的发展,为传统服装向现代纺织品发展开创了新的途径。智能服装已成为智能材料的重要分支,是纺织工业的未来。

这里就我们目前收集到的主要智能服装分三期介绍。

1.智能调温纺织品

目前有两种方式,一是美国马里兰大学科利奇帕克分校的研究人员利用对温度和湿度做出反应的红外敏感纱线,制作了这种可随体温自我调节的面料。当一个人的皮肤和衣服之间的微环境发生变化时,面料的纱线就会收缩,释放更多热量——或者膨胀,使身体更保暖。 这种面料的反应性来自其涂层:聚合物纤维被一层薄薄的碳纳米管覆盖。当穿戴者发热或出汗时,碳层就会变紧,拉近纤维的距离,在面料上留下缝隙。这使得它更透气,让热量辐射,使穿戴者降温。如果皮肤附近的微环境变冷或变干,这种面料就会膨胀以吸收热量。

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二是运用相变材料。它是一类在一定温度范围内可以依靠自身可逆相变从环境中吸收或释放潜在热量的物质。利用相变材料的这一特性,可以开发出具有智能控温和保健性能的调温纺织品。这类智能纺织品能够根据外界环境温度的变化在一定的温度范围内自由调节纺织品内部温度。即当外界环境温度升高时,相变材料吸热熔融、储存热量;当外界温度下降时。相变材料放热冷凝,释放热量,使纺织品内部温度保持相对稳定。它的这一特性使其具有广泛的应用价值。

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2.形状记忆纺织品

形状记忆纺织品是一种将具有形状记忆功能的材料通过织造或整理的方式引入到纺织品中。在温度,机械力、光、pH值等外界条件下,具有形状记忆。高形变恢复,良好的抗震和适应性等优异性能的纺织品。形状记忆材料有形状记忆合金、形状记忆陶瓷、形状记忆高聚物和形状记忆水凝胶。其中形状记忆合金、高聚物和水凝胶在纺织品领域已得到应用,赋予了纺织品特殊的形状记忆功能。

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意大利Corpo Nove公司设计出一款懒人衬衫:在衬衫面料里加入镍、钛和尼龙纤维,使之具有形状记忆功能的特性。当外界气温偏高时,衬衫的袖子会在几秒内自动从手腕卷到肘部;当温度降低时,袖子能自动复原。形状记忆织物可以被开发成功能各异的防护服装和装饰品等。随着对形状记忆材料研究的深入以及纺织品加工技术的进一步提高,形状记忆功能纺织品将会得到更大的发展。

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3.防水透湿纺织品

防水透湿织物也叫防水透气织物,在国外又称“可呼吸织物”。它是集防水、透湿,防风和保暖性能于一体的功能织物。这种织物不仅能满足严寒雨雪、大风天气等恶劣环境中人们活动时的穿着需要。也适用于人们日常生活对雨衣等的要求,具有广阔的发展前景。

防水透湿织物可以通过以下几种方式得到:将水响应型高聚物以纤维的形式织入布料中;将具有防水透湿的高聚物如氯丁橡胶。聚氯乙烯。聚氨酯等通过涂层的方式整理到织物表面;用超细纤维制作的各种防水透湿超高密织物。除此以外,磁控溅射法制备防水透湿织物和采用纳米技术以增加织物防水性的研究也在进行之中。涂层织物由于其可以达到很高的防水透湿性,又可按需要提供不同档次、不同要求的产品而占据市场的主导地位。智能防水透湿材料在玻璃化转变温度Tg区域,由于分子链微布朗朗运动而使透湿性有质的突变,而且其透湿性能随外界温度的变化而变化,即智能化功能。犹如人体皮肤一样。能随着外界温湿度的改变而调节。利用这一功能,将Tg设定在室温。则涂层织物能起到低温(Tg时低透湿的保暖作用和高温(大于Tg)时,高透湿的散热作用。薄膜的孔径远小于水滴平均直径而起到防水效果。

防水透湿面料工作原理                        防水透湿面料服装

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(待下期后续)


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