什么是智能紡織品？
智能紡織品可廣泛指纖維、布料及成衣對(duì)外界刺激如溫度、濕度、光線、壓力、電子磁場(chǎng)等因素，有感知并做出反應(yīng)。 根據(jù)不同的反應(yīng)，可被分為被動(dòng)智能型紡織品、主動(dòng)智能型紡織品、非常智能型紡織品 三種。 被動(dòng)智能型紡織品 —對(duì)外界的刺激僅可做到感知。以隔熱外套為例，不論外間的溫度是炎熱還是寒冷，此類衣物只可保持它的“保暖”功能不變。 主動(dòng)智能型紡織品 —對(duì)外界的刺激不僅可做到感知，還能做到回應(yīng)。形狀記憶類紡織品就是最好的例子。 非常智能型紡織品 —對(duì)外界的刺激不僅可做到感知及回應(yīng)，還能自動(dòng)調(diào)節(jié)以適應(yīng)外界的刺激。 一、智能溫控紡織品 相變材料是一類在一定溫度范圍內(nèi)可以依靠自身可逆相變從環(huán)境中吸收或釋放潛在熱量的物質(zhì)。利用相變材料的這一特性，可以開發(fā)出具有智能控溫和保健性能的調(diào)溫紡織品。 這類智能紡織品能夠根據(jù)外界環(huán)境溫度的變化在一定的溫度范圍內(nèi)自由調(diào)節(jié)紡織品內(nèi)部溫度。即當(dāng)外界環(huán)境溫度升高時(shí)，相變材料吸熱熔融、儲(chǔ)存熱量；當(dāng)外界溫度下降時(shí)。相變材料放熱冷凝，釋放熱量，使紡織品內(nèi)部溫度保持相對(duì)穩(wěn)定。它的這一特性使其具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。 1.保溫紡織品 日被德山都和尤尼吉卡公司聯(lián)合研制的產(chǎn)熱紡織品“Solarµtype”，其主要是吸收太陽(yáng)能來實(shí)現(xiàn)保溫。 日本帝人公司利用某些醌系有機(jī)染料所具有的吸收近紅外線功能，將該涂料涂覆于纖維表面后，就得到了具有近紅外線吸收功能的紡織品。 2.涼爽紡織品 美國(guó)杜邦公司的“Coolmax”產(chǎn)品，具有四管道的纖維及纖維之間形成最大的空間，保證皮膚表面的濕氣和熱量快速的傳導(dǎo)至纖維外層。 日本可樂麗公司開發(fā)的“Esmo”纖維，具有良好的紫外線反射功能，對(duì)可見光和近紅外線吸收率較低，在陽(yáng)光下其織物內(nèi)部溫度與常規(guī)織物低2-4℃。 3.自動(dòng)調(diào)溫紡織品 自動(dòng)調(diào)溫紡織品擁有雙向調(diào)溫功能，它可根據(jù)環(huán)境溫度的轉(zhuǎn)變而吸收或釋放熱能。當(dāng)氣溫上升時(shí)，可從四周吸收熱量；而當(dāng)氣溫下降，可釋放熱量，令穿著者可維持在舒適的溫度中。 目前利用最普遍的的智能調(diào)溫材料是相變材料PCMs (Phase Change Materials)。 相變材料主要包括無(wú)機(jī)PCMs、有機(jī)PCMs和復(fù)合PCMs三類。其中，無(wú)機(jī)類PCMs主要有結(jié)晶水合鹽類、熔融鹽類、金屬或合金類等；有機(jī)類PCMs主要包括石蠟、醋酸和其他有機(jī)物； 近幾年在歐美市場(chǎng)上出現(xiàn)的Outlast纖維就是代表性產(chǎn)品之一，其技術(shù)的關(guān)鍵就是將微膠囊包裹的PCM(聚乙二醇）置于纖維內(nèi)部，通過紡絲或者后整理的方法來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)溫。 國(guó)際國(guó)內(nèi)溫控紡織品的檢驗(yàn)檢測(cè)方法？ 保暖性：JIS L1018 A法，JIS L1096 A法， GB/T 11048方法A, BS5335-1 光吸收保溫性：JSIF A 036 涼感： Boken方法(接觸冷溫感評(píng)估值q-max) 二、形狀記憶紡織品 形狀記憶紡織品是一種將具有形狀記憶功能的材料通過織造或整理的方式引入到紡織品中。在溫度，機(jī)械力、光、pH值等外界條件下，具有形狀記憶、高形變恢復(fù)、良好的抗震和適應(yīng)性等優(yōu)異性能的紡織品。 1、形狀記憶合金類紡織品 形狀記憶合金有金鎘合金、銅鋁鎳合金、銅鋅合金、銅錫合金等。 它們都具有一定的轉(zhuǎn)變溫度，在轉(zhuǎn)變溫度以上，金屬晶體結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的；在轉(zhuǎn)變溫度以下，晶體處于不穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)溫度處于轉(zhuǎn)變溫度以上時(shí)，晶體則又會(huì)回到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)狀態(tài)時(shí)的形狀。 英國(guó)紡織機(jī)構(gòu)研制的防燙傷服裝中，鎳鈦合金纖維先被加工成寶塔式螺旋彈簧狀，再進(jìn)一步加工成平面狀，然后固定在服裝內(nèi)部。接觸高溫時(shí)形狀記憶纖維的形變被激發(fā)，纖維迅速由平面變成寶塔狀。 2、形狀記憶高聚物類紡織品 棉織物形狀記憶整理主要有：樹脂整理、多元羧酸免燙整理、聚氨酯涂層整理、超柔軟桃皮整理、液氨整理等。 真絲綢形狀記憶整理主要有：樹脂整理、三甘醇縮水甘油醚整理等 毛織物形狀記憶整理主要有：“機(jī)可洗”整理、“洗可穿”整理等 3、形狀記憶水凝膠類紡織品 水凝膠是一種智能材料，它的一個(gè)重要特性是在一定的環(huán)境刺激條件下會(huì)發(fā)生體積的相變，即當(dāng)外界環(huán)境條件連續(xù)變化時(shí)，凝膠體積產(chǎn)生不連續(xù)的變化。 目前在研究的智能型抗浸服其抗浸機(jī)理是：一旦落水，抗浸服中的水凝膠吸水溶脹，將織物中透水導(dǎo)濕的通道封閉，阻止水進(jìn)入服裝；浸濕的服裝晾干后，水凝膠脫水，又恢復(fù)到原狀。 目前已有一些研究機(jī)構(gòu)根據(jù)此思路開發(fā)出產(chǎn)品，如Daedalus采用含有丙烯酸系聚合物的纖維設(shè)計(jì)開發(fā)了一種海上工作人員穿戴的制服。 國(guó)際國(guó)內(nèi)形狀記憶紡織品的檢驗(yàn)檢測(cè)方法？ 外觀平挺度：ISO 7768; GB/T 13769; AATCC 124 褶皺外觀：ISO 7769; GB/T 13770; AATCC 88C 接縫外觀：ISO 7770; GB/T 13771; AATCC 88B 三、變色紡織品 變色紡織品是指隨外界環(huán)境條件(如光、溫度、壓力等)的變化而可以顯示不同色澤的紡織品。變色紡織品憑借其具有的獨(dú)特性能，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。民用可應(yīng)用于制作時(shí)尚的變色服裝和百變裝飾織物，軍事上可用于軍事偽裝，防偽領(lǐng)域可作為防偽材料，廣泛應(yīng)用于票據(jù)、證件和商標(biāo)等。 變色紡織品可通過以下三種方法得到：在織物中添加變色纖維；利用變色染料染色；利用變色涂料進(jìn)行印花。三種方法里，變色纖維技術(shù)的研究開發(fā)稍晚一些，但其優(yōu)點(diǎn)最為突出。由它制成的織物手感好、耐洗滌性好，且變色效果較持久。 1、光敏變色紡織品 光敏變色指在不同的光波誘導(dǎo)下，物質(zhì)Ａ向其異構(gòu)體Ｂ轉(zhuǎn)化而出現(xiàn)的變色的過程。物質(zhì)Ａ和Ｂ具有不同的吸收光譜和能級(jí)結(jié)構(gòu)，撤去光源或者改換另一種光源，Ｂ再轉(zhuǎn)化成Ａ，顏色又回到初始色澤 。 光敏變色纖維的研究在日本、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家取得了較大進(jìn)展，如松井色素化學(xué)工業(yè)公司制成的光致變色纖維，在陽(yáng)光或紫外線的照射下顯深綠色。 美國(guó)Georgia理工學(xué)院等幾所大學(xué)正在探索在光纖中摻入變色染料或改變光纖的表面涂層材料，使纖維的顏色能夠自動(dòng)控制。 2、溫敏變色紡織品 溫敏變色紡織品是指能夠隨著環(huán)境溫度改變而自動(dòng)變色的紡織品。它是利用物理、化學(xué)的方法，使織物上的變色染料/顏料的分子結(jié)構(gòu)或排列方式根據(jù)溫度的不同而發(fā)生變化，從而發(fā)生顏色的改變。 液晶型熱敏變色材料是最常用的的有機(jī)熱敏變色材料，利用微膠囊技術(shù)使其深嵌在微膠囊中，可以像顏料一樣黏合在紡織品表面。 四、防水透濕紡織品 防水透濕織物也叫防水透氣織物，在國(guó)外又稱“可呼吸織物”。它是集防水、透濕，防風(fēng)和保暖性能于一體的功能織物。這種織物不僅能滿足嚴(yán)寒雨雪、大風(fēng)天氣等惡劣環(huán)境中人們活動(dòng)時(shí)的穿著需要。也適用于人們?nèi)粘Ｉ顚?duì)雨衣等的要求，具有廣闊的發(fā)展前景。 防水透濕織物可以通過以下幾種方式得到：將水響應(yīng)型高聚物以纖維的形式織入布料中；將具有防水透濕的高聚物如氯丁橡膠、聚氯乙烯、聚氨酯等通過涂層的方式整理到織物表面；用超細(xì)纖維制作的各種防水透濕超高密織物。除此以外，磁控濺射法制備防水透濕織物和采用納米技術(shù)以增加織物防水性的研究也在進(jìn)行之中。 1、防水透濕的高密織物 根據(jù)空隙自然擴(kuò)散機(jī)理，氣體分子通過紗線間空隙從高濃度向低濃度自然擴(kuò)散過程是不可逆轉(zhuǎn)的。 英國(guó)錫萊研究所開發(fā)的純棉高密織物“Ventile”，在干燥時(shí)汗液（汽）可通過紗線間空隙向外界擴(kuò)散，而在浸濕后棉纖維橫向溶脹，紗線、纖維間隙變得很小，表現(xiàn)出防水性。 2、微孔膜防水透濕織物 利用雨滴直徑和水蒸汽分子直徑存在巨大差異來實(shí)現(xiàn)。微孔直徑為水滴直徑的數(shù)千至數(shù)萬(wàn)分之一，而是水蒸汽分子直徑的700倍左右。 美國(guó)Core公司開發(fā)的Gore-Tex是聚四氟乙烯（PTFE）微孔膜，利用點(diǎn)粘法將其層壓于尼龍或滌綸織物上，從而制得防水透濕織物。 天津工業(yè)大學(xué)以聚偏氟乙烯（PVDF）為原料，研制微孔膜從而制成了防水透濕織物。 3、無(wú)孔膜防水透濕織物 在嵌段共聚物的大分子鏈上引入親水性鏈段制成薄膜，水分子可以以薄膜上的親水性鏈段中的親水基團(tuán)為依托，按照“吸附-擴(kuò)散-解吸”的方式，由高濕度側(cè)傳遞到低濕度側(cè)，獲得透濕性；而防水則緣自薄膜的連續(xù)性和膜面張力。 荷蘭Akzo Nobel公司的防水透濕織物Sympatex是20-50%環(huán)氧乙烷和對(duì)苯二甲酸丁二酯共聚酯，經(jīng)熔融擠壓制成的無(wú)孔親水膜，膜厚大約15μm，再與尼龍織物層壓而成。 英國(guó)Baxenden公司開發(fā)的Wileoflex Staycool為聚氨酯型親水無(wú)孔膜防水透濕織物。 4、智能型防水透濕織物 智能型防水透濕織物能感知外界溫度的變化，在Tg區(qū)域由于分子鏈的微布朗運(yùn)動(dòng)而使透濕性有質(zhì)的突變，起到低溫（小于Tg）低透濕的保暖作用和高溫（大于Tg）時(shí)高透濕的散熱作用。 1993年，日本三菱重工的Hayashi研究了高透濕聚氨酯材料的微觀結(jié)構(gòu)和透濕性的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度由10℃升至40℃時(shí)，材料的透濕性增加了3倍。 國(guó)際國(guó)內(nèi)防水透濕紡織品的檢驗(yàn)檢測(cè)方法？ 靜水壓：GB/T 4744, ISO 811, AATCC 127, EN20811,AS 2001.2.17, JIS L1092 沾水：GB/T 4745, ISO 4920, JIS L 1092,AATCC 22,EN 24920,AS 2001.2.16,CAN/CGSB-4.2 No.26.2 雨淋：AATCC 35 透氣性：ISO 9237,ASTM D737,GB/T 5453, JIS L1096,CAN/CGSB-4.2 No.36, AS 2001.2.34, DIN 53887 五、電子信息智能紡織品 電子信息智能紡織品是智能紡織品的重要組成部分。最初主要是將一些電子元件安裝到紡織品上，如“可穿戴的計(jì)算機(jī)”等，主要應(yīng)用在醫(yī)療、軍事和航空等重要的檢測(cè)領(lǐng)域。 隨著電子信息技術(shù)與智能紡織品領(lǐng)域交叉學(xué)科的不斷發(fā)展。電子信息智能紡織品發(fā)展迅速，由原來的軍事和航空領(lǐng)域向生活領(lǐng)域擴(kuò)展，給人們生活帶來更多的便利。 1、音樂服裝 2、智能襯衣 3、發(fā)光織物 智能紡織品在不同領(lǐng)域的應(yīng)用 1、變色智能紡織品 納米“隱身”軍服由四種不同顏色的變形圖案組成，這些圖案是由計(jì)算機(jī)對(duì)大量叢林、沙漠、巖石等背景環(huán)境進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析而模擬出來的。穿上這種隱身軍服，在可見光照射下，從近距離看，是明暗反差較大的迷彩；從遠(yuǎn)距離看，其細(xì)碎的圖案與周圍環(huán)境究全吻合，即使作活動(dòng)時(shí)也難以被對(duì)方發(fā)現(xiàn)。 2、形狀記憶智能紡織品 抗浸服裝系飛行員必備的一種水上救生服。其作用是當(dāng)飛行員墜入水中后，阻止水浸入服裝內(nèi)，從而延長(zhǎng)生存時(shí)間，等待救援人員來營(yíng)救。在纖維表面引入刺激響應(yīng)性高分子凝膠層，利用其可在一定條件下發(fā)生體積轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)制成抗浸服面料，可以顯著增加水浸入服裝內(nèi)的時(shí)間，提高落水者獲救生還的機(jī)會(huì)。 3、保溫智能紡織品 a、在1998年冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)上200名瑞士運(yùn)動(dòng)員和300名記者就穿著了Descente的Mobile thermo滑雪衫，這種滑雪衫內(nèi)置了加熱體系，從而保證了內(nèi)部溫度控制精確性。 b、日本東洋紡公司對(duì)聚丙烯酸分子鏈進(jìn)行高親水化處理，開發(fā)出具有調(diào)溫調(diào)濕智能的纖維“愛克蘇”，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下它的吸濕能力約是棉的3.5倍。與天然纖維相比，“愛克蘇”的吸濕和放熱速度比較緩慢，可以均勻地釋放，從而使衣內(nèi)溫度調(diào)節(jié)緩和，能防止出汗后的冷感。用此類纖維加工的紡織品適合于制作運(yùn)動(dòng)衣 。 4、電子智能紡織品 美國(guó)Reebok公司生產(chǎn)的智能運(yùn)動(dòng)鞋，能準(zhǔn)確地向穿著者顯示跑或走的路程、節(jié)奏的快慢和消耗的熱量。今后的發(fā)展將可以測(cè)出穿著者的心率，并根據(jù)心跳有選擇地播放某種特定的音樂，必要時(shí)還會(huì)對(duì)音樂的旋律進(jìn)行調(diào)整，使穿著者聽了音樂后跑得更快或慢下來 。 5、形狀記憶智能紡織品 2001年意大利Corpo Nove公司設(shè)計(jì)開發(fā)出一款“懶人襯衫”，其在襯衫面料中加入鎳、鈦和尼龍纖維，使之具有形狀記憶的特性。當(dāng)外界氣溫偏高時(shí)，襯衫袖子會(huì)在幾秒內(nèi)自動(dòng)從手腕卷到肘部；當(dāng)溫度降低時(shí)，袖子能自動(dòng)復(fù)原。 6、自動(dòng)調(diào)溫智能紡織品 由于特殊的穿著環(huán)境，宇航服在智能化方面的要求極高。美國(guó)國(guó)家航空和宇航局已開發(fā)出保持飛行員手溫暖的手套，可以使在太空中飛行的宇航員免受極度惡劣氣候的傷害 。 7、電子智能紡織品 非利浦公司生產(chǎn)出一種具有電子跟蹤功能的兒童滑雪服裝，監(jiān)護(hù)者可在任何時(shí)候了解兒童所處的確切位置。其研制的袖內(nèi)嵌入傳感器的高爾夫茄克衫，可監(jiān)測(cè)和記錄運(yùn)動(dòng)員打球時(shí)的手臂擺動(dòng)角度與節(jié)奏，以便和冠軍運(yùn)動(dòng)員的記錄做比較 。 8、軍事方面的應(yīng)用 納米“隱身”軍服 納米信息軍服 士兵作戰(zhàn)服裝 智能型抗浸服裝 宇航員專用服裝 軍用智能帳篷 智能降落傘 9、體育運(yùn)動(dòng)方面的應(yīng)用 智能運(yùn)動(dòng)鞋 內(nèi)置加熱體系的滑雪衫 智能高爾夫夾克衫 電子追蹤功能的兒童滑雪服 10、特種防護(hù)方面的應(yīng)用 隔熱服裝 防電磁輻射織物 抗沖擊智能防護(hù)織物
來源：紡織干貨
