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《智能材料在紡織品中的運用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、智能材料在紡織品中的運用概述：在日常?；铄?，參加體育運動是我們強身健體的最常見方式。然而在運動的過程屮，護具的佩戴是必不可少的。但凡人們在設計和制造防具時，無非主要是考慮其幫助運動員在激烈的運動中劇烈碰撞時吸收外部能量能力的大小。在本篇文章屮，我們就是向人家展示智能材料在紡織品中的防護功能的應用。1、智能抗性材料1?1什么是凝膠那么，到底什么是凝膠呢？根據(jù)定義：“交聯(lián)的體型聚合物網(wǎng)絡屮包含溶劑或者單體、低聚物時為凝膠狀態(tài)，稱作凝膠”，即凝膠是由三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的高分了和充塞在高分了鏈段間隙中的介質(zhì)構(gòu)成，介質(zhì)可以是氣體、液體
2、，而一般情況下多為液體，因此，可將凝膠看作是高分了三維網(wǎng)絡包含了液體的膨潤體。凝膠作為一種新型材料，其含水屋高、生物相容性好、對于外界環(huán)境條件的刺激具有響應性等優(yōu)點，可賦了傳統(tǒng)紡織品更多的功能性和解能性?；谀z的智能紡織品在舒適性能方面具有保冷、保溫，防水透濕的特點，同時在保健方面還具有抗菌除臭，防紫外線，抗外力沖擊等優(yōu)點，其在紡織服裝及產(chǎn)業(yè)用紡織品領域有著廣闊的應用前景。rti于凝膠的合成一般是由乙烯基單體與乙烯基化合物（交聯(lián)劑）在溶液屮進行自由基共聚而成，當交聯(lián)劑用量較多時，凝膠形成緊密的三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。當凝膠受到
3、外界應力時，連接成三維網(wǎng)絡的人分了鏈仲展時能夠均勻分散應力，防止分了鏈的相對位移甚至斷裂。聚介度高，說明凝膠的平均分子雖:較大，能有效地防止分子鏈的相對滑移。凝膠這種較好的冋彈性可以在與外界發(fā)牛?沖撞的過程中吸收外界部分能量，有緩和沖擊的作用，因此其可用于防護功能紡織品如護腕、護肘、護膝和足墊等的開發(fā)。1.2、D30道廉寧公司推出了一項利用硅橡膠的專利抗沖擊技術(shù)，可用于多項體育運動防護。在這項技術(shù)中，采用一種用硅橡膠涂層處理的三維織物襯熱。這種“智能”織物襯熱在常態(tài)下保持柔軟和可屈撓，當受到?jīng)_擊時立即變硬，沖擊力消失后
4、乂立即恢復到可屈撓狀態(tài)。這種織物襯墊的效能得益于它能夠吸收和分散沖擊能。道康寧說，這種材料可以直接加到范圍廣泛的產(chǎn)品中。道康寧在以下5個領域應用了該項技術(shù)：高性能服裝、工業(yè)用布、醫(yī)療設備、軍用和民用防護以及建筑工程。當積極防護系統(tǒng)在沖擊下立即變硬時，它吸收并分散了整個防護血上的能量，顯著減小了傳遞的沖擊力，與剛性防護體系相比，防護作用啟動快，而作丿IJ持續(xù)時間長2倍以上。采用這項技術(shù)制作的高性能服裝有許多優(yōu)點，包括-結(jié)構(gòu)透氣性好、柔軟和質(zhì)量小，因此穿著舒適，便于運動。《每FI電訊報》報道，這種凝膠名為“d3O”，可放迸
5、在士兵頭盔內(nèi)側(cè)，能將子彈或彈片的沖力減弱一半，進而阻止它們穿透頭盔。發(fā)明者帕爾默說，靜止或緩慢移動狀態(tài)下，這種凝膠的分子Z間互相分離，而“一旦受到高速沖擊，分了將互相交錯并鎖在一起，變得堅固。外力作用消失后，凝膠自動恢復柔軟。這種膠狀物眼下已經(jīng)用于制造滑雪手套、芭蕾舞鞋、護腕等體育用品。2、緩沖減振多元組合抗沖擊防護材料的開發(fā)傳統(tǒng)的抗沖擊防護材料都使用類似的硬裝甲原理，其發(fā)展只是由金屬向非金屬、由重質(zhì)材料向輕質(zhì)復合材料過渡，但仍是以剛性互抗來減緩或抵抗沖擊。這種抗沖擊的方式無法減緩沖擊物的強人動能，沖擊動能使得被沖擊者
6、?或物體的運動狀態(tài)改變；也可能由于沖擊動能的作川在被沖擊休產(chǎn)牛強力振動造成對被沖擊體的損害。因此，具有緩沖減振能力的抗沖擊防護材料，更具有應用價值和使用前景。具有緩沖減振能力的抗沖擊防護材料可以為多層復合結(jié)構(gòu)，可采用多元組合的復合材料。選用高強高韌性的纖維材料的基布、塑料發(fā)泡材料的填充物、模壓樹脂、金加鋼片、彈簧，將這些材料進行合理的位置配合和空間結(jié)構(gòu)的配置,充分發(fā)揮各材料的優(yōu)良特性，設計出了具有緩沖減振能力的抗沖擊防護材料。2.1纖維原料的選擇具冇緩沖減振能力的抗沖擊防護材料的棊布選用芳綸作纖維原料，因為芳綸強度高、
7、韌性人、耐熱性好。2.2發(fā)泡減振材料選擇發(fā)泡材料主要起減振作用，因此要體現(xiàn)質(zhì)輕、彈性好、填充性好、與其他材料配合好、在受沖擊時不易破壞的特點，所以可采用橡膠、聚酯、聚氨酯材料進行發(fā)泡。軟性發(fā)泡材料在外力的作用下，以壓縮變形量來獲得減振的性能。3、在紡織品中的應用實例和數(shù)據(jù)分析3.1在護膝中的應用膝關(guān)節(jié)是人休最大，最重要的關(guān)節(jié)之一。它承受人休的全部重量，經(jīng)簾處于活動狀態(tài),很容易受到損傷。而傳統(tǒng)護膝對人們的膝關(guān)節(jié)能起到一定的保護作用，且它就是針對膝關(guān)節(jié)的防護和病變而設計的。但對于大多數(shù)運動員來講，在劇烈的運動過程中，膝關(guān)節(jié)
8、難免會與地（摔倒），他人膝關(guān)節(jié)有強度較人的對碰等情況發(fā)生而受到損傷。將凝膠材料填充在護膝中可以改善和提升護膝保護膝蓋的能力。當膝蓋受到劇烈的外力作用時，凝膠填料為了阻止分子內(nèi)部分子鏈的相對滑移會迅速地均勻分散應力。在此過程中，原本巨大的能量會在短時間內(nèi)被其吸收人部分，從而起到保護作用。另外，使用護膝還可以防止運動屮摔傷時對表皮的損
