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功能性及智能型纺织品服装发展动向

来源:印染在线 发布时间:2012年01月05日


下面展望一下智能型纺织品的研发动向:
4.1 智能纺织品的仿生设计:
利用人工材料模拟自然界生物体的结构和性能来设计纺织品,使纺织品获得由这些结构带来的“智能”,成为智能纺织品设计的重要构思。如受白色来亨鸡羽毛的多层次结构能防寒隔热、防晒、防水和防外界侵害,又有吸湿导热功能的启发,设计了有多种防护功能的军用防护服,使原来八层的防护服减少到三层,实现了军服的轻量化和舒适化。根据荷叶的自洁现象开发了仿荷叶的自洁纺织品、由日本帝人纤维公司开发的光显色纤维,则是从生息在亚马逊河流域的闪蛱蝶得到启迪的。闪蛱蝶因其外壳和基部翅中特有的周期性多层结构,使周身散发钻蓝的色彩,具有金属般的光泽。光显色纤维是多层结构的,它借助光的干涉作用产生不同的色彩,可以是紫色、绿色和红色。光干涉色彩是纯粹的色调,有金属般的光泽和透明性。由于这种光显色特征,所以不必使用染料。帝人纤维公司将该纤维列为环保型面料加以推广。
近年来,人们又发现蜘蛛丝有非同一般的性能:丝细、高强、柔韧、富有弹性、耐冲击、耐低温(即使在-40℃仍有弹性)和生物可降解性等。美国国家陆军生物技术研究中心 (Nexia)的科学家通过将从蜘蛛身上抽取的蜘蛛丝基因植入山羊体内,使山羊奶含有蜘蛛蛋白,再经过特殊的纺丝程序,把山羊奶中的蜘蛛蛋白纺成“人造基因”蜘蛛丝,其强度比钢大4~5倍,而且柔软无比,被誉为“生物钢”。可用于制造手术缝合线、防弹衣、装甲防护材料等,受到全世界的关注,为仿“蜘蛛丝”的技术打开了成功之路。有消息报导,20世纪以来,基因工程飞速发展,有可能在有色和功能的棉花上开发,据称美国孟山都公司在伦敦举行的一个农业讨论会上透露,该公司在研究利用基因工程方法生产牛仔裤面料,拟将开兰花的植物基因转移至棉花植株内,以控制棉花植株结出天兰色棉芯,不但免去用靛兰纱线染色的繁复工艺,不排废水及大大降低碳的排放,还有美国农业生物技术公司宣称,他们已经培养出带有外源基因的“不皱棉花”等等。
4.2 高科技的融合
新材料的发展为智能纺织品的开发提供了智能系统的组合,如:形状记忆高分子材料的发展,促进了智能型防水透湿织物的开发,相变材料的研究推动了蓄热调温纺织品的开发;水凝胶高聚物的发展又为隔热纺织品的开发奠定了基础。而多种技术的融合,使纺织品智能化的实现成为可能。
纳米技术在纺织领域应用方面,美国马萨诸塞州内蒂克军事基地的科学家运用纳米技术改变原子和分子的排列,使纤维具有化学防护特性。经过纳米技术处理的纤维在让清新空气通过的同时,可将生化武器释放的毒气挡在身体之外,从而提高了士兵在各种环境下的生存能力。此外,科学家应用纳米技术还研究了一种能“捕捉”气味的纤维,这种纤维具有分子大小海绵体,可以吸收各种怪异气味,并把它们“锁住”,直到遇到肥皂水,再将怪气味释放。士兵的内衣、袜子等如果用这种纤维织造,将长时间不用清洗,解决士兵在野外长期生活,清洗衣物困难的问题,从而大大改善了野战士兵的生活条件。
电子纺织品的开发被认为是除纳米纺织品外的另一种革命性的开发。2000年7月德国从事电子织物研究的纺织研究开发公司(WRONZ Earalab Ltd)和美国从事材料研究的 Peratech公司首次发布的软开关技术,使人机界面变得柔软,有触摸感和可穿戴性,人们向往的能奏音乐的台布、能与移动电话联系的夹克、缝入沙发扶手中的电视遥控器和并入窗帘和地毯的开关等将成为现实。瑞士可穿戴计算机研究室以裹有金属长丝的聚酯纤维织成导电织物,此织物手感好,洗涤和折皱后不损其导电性。此项研究的成功为纺织品与电子元件的结合,研制真正可穿着计算机奠定了基础工业。
上述例子说明,将高科技融入纺织品,使一些难以想象的“智能”有了实现的可能,同时也使智能纺织品的设计达到一个飞跃,设计出更为智能的纺织品。
4.3 智能纺织品应用于其他领域
在美国、德国、日本,已开发出用于生物医学、防护、运动、娱乐休闲等的智能纺织品,并正在将其应用范围扩大到结构材料,土工纺织材料和工程纺织材料等领域。如:安全防护领域中各种智能纺织品一智能热防护纺织品、智能抗浸透湿纺织品、智能阻燃防护服等。医疗保健领域中具有药物释放功能、修复创伤功能以及屏蔽血液的智能纺织品都已有开发。
5.智能服装研发动向:
智能服装是新型的纺织材料与电子技术相结合的产物,新型纤维及纺织材料和微型电子器件的完美结合。使之除了服用外,还能同时具备一些特殊的功能,如传送信息、自动变色、自动调温等。美国、德国、日本等发达国家的技术已经成熟,设计应用领域广阔。介绍如下:
5.1 医疗监视服
美国Sensatex公司研制出一款智能衬衫,它可以监视心率、体温、呼吸以及消耗了多少卡路里的热量;这种衬衫可以在穿衣人心脏病发作或虚脱时及时报警,从而降低突发性死亡的概率。这种智能衬衫还可用来监测运动员的心率、呼吸和体温;消防队员也可穿用这种救生衬衫或智能衬衫监测烟吸入量,医生可用这种服装监测离开医院的患者。另外, Sensatex公司还计划设计在衣领里安装一个全球定位系统接收器的服装,儿童或老年性痴呆病人穿上后,如果不慎走失可以被轻易找到。
5.2德国的Infineon公司研制了一种新型的智能夹克,一款内置MP3播放机的夹克,这种夹克可以播放音乐,又如飞利浦公司生产了一种ICD夹克,它腰部置有手机和MP3播放器,在领子固定有耳机,它们间的连线则藏在衣服里面,使用者通过话筒用语音来控制手机和MP3播放器,而不需要解开衣服。
5.3 变色服装
变色服装能够随着周围环境的变化而自动变色,它或是由变色纤维制造的,或是织物采用变色染料印染而成的,变色服装最早应用在军事领域。例如采用变色纤维制作的伪装服,可随地貌环境的变化而交替变换不同的颜色:如将这种变色纤维用于民用服装,也将会大放异彩,可获得更为奇特的效果。英国一家公司研制出可以随心所欲地改变颜色的服装面料,用这种面料制作的服装已经面世,变色服装一般有两类:
5.3.1 随时间变色
这类服装的奇特之处在于,一天中至少可以变三次颜色,如在酷暑呈现纯白色,可以很好地反射热量;若在室内又会变成浅蓝色,给人一种朴实淡雅的感觉;到傍晚时,又会变成漂亮迷人的红或紫色,是出席晚宴的理想时装。这种服装也叫液晶时装,属于最新的科技合成材料,现已制成的液晶达3000种以上,这些液晶都具有液体的流动性与晶体的化学性,当受到磁、电、声、光、热、力等外在因素的影响时,其分子排列即发生变化。专家根据颜色变化的需要,把两至三种不同的液晶混合,然后将其涂在不同质地的纺织品上,做成一套会变色的液晶时装。

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