行業(yè)經(jīng)濟論文-智能紡織品的研究與開發(fā).doc

行業(yè)經(jīng)濟論文-智能紡織品的研究與開發(fā)摘要本文就已開發(fā)成功或正在設(shè)計、研制、開發(fā)的智能型紡織品作了介紹，其中包括光響應(yīng)類紡織品、熱調(diào)節(jié)類紡織品、結(jié)合電子技術(shù)類紡織品，并對智能關(guān)鍵詞智能紡織品研究進展所謂智能紡織品是指對外界刺激具有感知能力或兼具反應(yīng)能力的紡織品。其中，對外界刺激具有感知能力的紡織品主要指光導(dǎo)纖維紡織品以及導(dǎo)電纖維紡織品；對外界刺激兼具反應(yīng)能力的紡織品主要指形狀記憶紡織品、變色紡織品、防水透濕紡織品、蓄熱調(diào)溫紡織品以及吸濕放熱紡織品。由于這類紡織品具有較高的附本文根據(jù)現(xiàn)有資料及信息，對己開發(fā)成功或正在設(shè)計、研制、開發(fā)的智能型紡織這類紡織品主要由自發(fā)光纖維所制得。自發(fā)光纖維，是一種剛剛興起的功能性纖維，目前僅在日本、美國有小批量的生產(chǎn)，一般是在合成纖維生產(chǎn)過程中加入少量的蓄光劑(主要成分為氧化鉛和一些稀土元素，平均粒度在2m3m)。產(chǎn)品經(jīng)光線照射10min20min，即可持續(xù)發(fā)光8h10h，顏色多種多樣，有黃、綠、藍等。如美國Beaverindustries和GloTech兩大公司就分別以Glosafety和GloTech變色紡織品是一種能隨環(huán)境和溫度而自動改變顏色的紡織品，在陽光下鮮艷奪目，在綠蔭下柔和自然，在室內(nèi)樸素淡雅，其原理是纖維和紡織品采用光敏染料染色。如士兵穿上它，在樹林里變成綠色，在草原上變成草黃色。在近紅外夜視儀、激光夜視儀、電子形象增強儀、黑白膠片和彩色膠片等器材和偵視技術(shù)面前會產(chǎn)生溫度調(diào)節(jié)方面主要可分為涼爽功能紡織品、保溫功能紡織品和自動溫度調(diào)節(jié)紡織1涼爽功能中最有代表性的就是美國杜邦公司用于生產(chǎn)cool-max織物的四溝道(Tefrachannel)聚酣纖維，它具有優(yōu)良的芯吸能力，是將疏水性合成纖維制成高導(dǎo)濕能力的纖維。可將皮膚上的汗用芯吸導(dǎo)到織物表面蒸發(fā)并冷卻，有實驗證明在30min內(nèi)，濕度的去除百分率，棉織物為52。而cool-max為952目前這種類型的紡織品主要包括積極保暖和積極產(chǎn)熱兩方面的功能。Toyobo和Mizuno兩大公司正在聯(lián)合推廣一種“breath-thermo”產(chǎn)品，屬于一種包含有交聯(lián)聚丙烯類的滌綸纖維。所應(yīng)用的這種化學(xué)物質(zhì)還因為具有很強的吸水能力經(jīng)常被用做醫(yī)用干燥Tomy公司的“Warmsensor”機織物包含有特殊的陶瓷粒子，結(jié)構(gòu)由吸收、絕緣、隔熱三層組成。與普通機織物相比，其內(nèi)部溫度要高出23，Asics公司已將其用于運動內(nèi)衣、內(nèi)衣、滑雪服中。由Maldemnills生產(chǎn)的“Porlatech”是內(nèi)置鋰電池的服裝。其中熱盤可以連續(xù)維持5h，以保持服裝內(nèi)的溫度。Goldwin在1998年冬季的奧林匹克運動會上，200名瑞士運動員和300名記者就穿著了Descent的“Mobilethermo”夾克，這種夾克內(nèi)置了加熱體系。從而保證了內(nèi)部溫度控制精確性。Mitsubishirayon公司生產(chǎn)的“Thermocatch”熱絕緣體系屬于聚丙烯睛纖維。但是其中心為具有光熱轉(zhuǎn)換功能細微的陶瓷粒子。其表面為氧化銻。據(jù)報道在普通的纖維中僅僅混入10該纖維，就可將服裝內(nèi)的溫度提高28與Descente一道，Unitika公司也成功生產(chǎn)出一種產(chǎn)熱紡織品So1armicrotype，它是在聚酰胺紗的截面中加入ZrC而形成的，與普通的聚酰胺產(chǎn)品相比，至少可以將內(nèi)部的溫度提高2。這些紡織品可用于運動服裝。用65dtex15f和130dtex32f紗所制成的服裝，在1998年的奧運會上，已經(jīng)被西班牙、澳大利3自動調(diào)溫纖維和紡織品既不同于傳統(tǒng)纖維和紡織品，也不同于其他高保溫纖維和紡織品，它是一種具有雙向溫度調(diào)節(jié)作用的、以改善舒適性為主要目的的新型材料。關(guān)于溫度調(diào)節(jié)智能紡織品最重要的就是outlast纖維。它是70年代末80年代韌，由美國航空航天局空間研究項目的成果，其技術(shù)的關(guān)鍵就是應(yīng)用了一種微膠囊包裹的相變材料PCM，它是一種在確定的溫度范圍內(nèi)可改變自身聚集狀態(tài)的材料，在生產(chǎn)加工過程中，以微膠囊的形式加入到紡織纖維的基質(zhì)中。當?shù)竭_相交溫度時，相交材料通過不連續(xù)的升溫來防止服裝內(nèi)溫度波動范圍過大。相變過程的能量貯存于PCM中以提高其熱容量。當環(huán)境溫度下降時，又會釋放出其Vigo等將聚乙二醇與各種纖維，如：棉、聚酯或聚酰胺共混物結(jié)合，使其具有熱適應(yīng)性與可逆收縮性。所謂熱適應(yīng)性，是賦予材料熱記憶特征：溫度升高時纖維冷卻；溫度降低時纖維發(fā)熱。熱記憶效應(yīng)源于結(jié)合在纖維上的相鄰多元醇螺旋間氫鍵的作用，溫度升高時，氫鍵解離，系統(tǒng)趨于無序，線團松弛，過程吸熱；當環(huán)境溫度降低時，氫鍵使系統(tǒng)更為有序，線團壓縮，過程放熱。所謂可逆收縮性，是指形狀記憶功能，濕態(tài)時收縮，收縮率可35，干態(tài)時恢復(fù)到原始尺寸。如壓力繃帶，在血液中收縮，傷口上所產(chǎn)生的壓力會止血，繃帶干燥時壓力消除。目前，這方面的研究處于基礎(chǔ)研究階段,1意大利Pisa大學(xué)將聚吡咯涂層在萊卡纖維表面制成的織物，在受到外力拉伸后產(chǎn)生伸縮，聚毗咯的導(dǎo)電性能產(chǎn)生變化，記錄和分析電信號的變化，可探測出手指運動情況(見圖1)圖1智能手套的電信號輸出2飛利浦公司和Levis公司合作生產(chǎn)，包含個簡易的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，依靠埋入衣料內(nèi)的光纖將隨身攜帶的電子產(chǎn)品連接起來，并且通過置入織物的軟鍵盤，實現(xiàn)對手機和播放機的控制，在衣領(lǐng)內(nèi)有一個微型麥克風和一對可隨意調(diào)節(jié)左右聲道的立體聲耳機，可以與外界對話和收聽廣播?？梢姡徔椕媪习芽椩旒夹g(shù)與柔性觸模界面技術(shù)結(jié)合在一起，計算機也設(shè)計成為了服裝的一3智能襯衣（如圖2所示模型）可被作為連接身體與環(huán)境之間的媒介，與織物一體化的傳感器能夠檢測或顯示監(jiān)控環(huán)境和人體生理的一些重要指標，并通過分析這些數(shù)據(jù)，建議合理的運動量，同時，智能卡記錄了穿著者的訓(xùn)練計劃，能夠感知穿著者的疲勞程度，或建議你繼續(xù)運動，或建議你改天再訓(xùn)練。當嬰兒或老人佩帶時，如果發(fā)生危及生命的情形，可以及時提醒父母或看護人員，以避免意外發(fā)生。高級智能服裝將集成無線遙控技術(shù)、GPS全球定位系統(tǒng)、溫度傳感器和保暖材料。情感服裝具有測試人的情緒的功能。根據(jù)人的情緒，服裝將發(fā)生顏色的變化或釋放香味。該服裝甚至能夠記憶你曾經(jīng)度假的地方，營造環(huán)境的氣氛、聲音甚至氣味。躺在智能醫(yī)用床單上的病人可以聽音樂、看VCD圖2智能襯衣模型智能型紡織品是繼功能紡織品之后出現(xiàn)的又一種類型的高科技紡織品。它在增加服裝舒適性、提高人們的生活質(zhì)量、改善人們的勞動條件、滿足某些特種行業(yè)和特種場合的需要等方面正在和必將繼續(xù)發(fā)揮越來越重要的作用。同時，它能增大產(chǎn)品附加值，引起人們的興趣，促進消費，有助于推動紡織行業(yè)的發(fā)展和振興。智能型紡織品的開發(fā)不僅需要纖維、紡、織、染、整、剪、裁、縫的緊密配合與協(xié)作，更需要多學(xué)科的互相滲透、交叉相融合：愿更多的紡織行業(yè)和其他有關(guān)行1.李青山,王慶瑞.智能纖維織物系統(tǒng)的研究與開發(fā).紡織科學(xué)與研究，2002；13(4):8112.R.R.Mather，王潮霞.智能紡織品的開發(fā)與應(yīng)用.新紡織，2003；(3):32343.周小紅，練軍.智能紡織品的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用.上海紡織科技，2002；30(5):11134.魏