7智能材料在紡織中的應用

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1、智能材料在紡織中的應用2智能紡織品智能紡織品就是較之普通的紡織品具有更多功能的紡織品。其智能化來自于織物纖維的智能化或織物中加入的特殊成分，這些特殊成分可以是電子裝置、特殊構造的聚合物甚至可以是著色劑。特殊成分的加入雖然使產(chǎn)品成本有所增加，但附加值增加得更大，因此針對不同要求研究開發(fā)適合不同環(huán)境條件下的智能紡織品是十分必要的。2.1智能纖維智能纖維是指能夠感知環(huán)境的變化或刺激，如機械、化學、熱、光、濕度、電和磁等，并做出反應的纖維。智能纖維包含有傳感器、執(zhí)行器和可能含有的中央處理器，具有傳感、執(zhí)行、調(diào)

2、節(jié)、適應的功能。2.1.1變色纖維變色纖維是一種具有特殊組成或結(jié)構的，在受到光、熱、水分或輻射等外界刺激后可逆、自動改變顏色的纖維。主要有光敏變色纖維和熱敏變色纖維兩種。用變色纖維做成的服裝在不同溫度、光線下呈現(xiàn)出色彩的變化。士兵穿上它在不同的地方會變成環(huán)境的顏色，不易被敵方發(fā)現(xiàn)，達到隱蔽自己的目的。變色纖維還適合于制作舞臺服裝、童裝等。2.1.2調(diào)溫纖維調(diào)溫纖維能根據(jù)外界環(huán)境溫度變化，伴隨纖維中所包含的室溫相變物質(zhì)發(fā)生液一固可逆相變，或從環(huán)境中吸收熱量存儲于纖維內(nèi)部，或放出纖維中存儲熱量，在纖維周圍

3、形成溫度相對恒定的微氣候，從而在一定時間內(nèi)實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)。目前，該纖維主要用在滑雪衫、靴、手套、襪、帽、體育運動服裝等各個方面。2.1.3智能抗菌纖維人體皮膚表面生長有各種各樣的細菌，皮膚表面細菌過多或完全沒有細菌，都會引起各種各樣的問題，如過敏、產(chǎn)生臭味或生病等。美國Nylstar公司制造出一種“智能聚酰胺纖維”，抗菌劑包藏于纖維內(nèi)部，而不是粘附于纖維表面，所以不必擔心其中的成分會引起皮膚的過敏，而且可以耐30次的洗滌，這種纖維區(qū)別于一般抗菌纖維之處在于，無論是輕微活動還是劇烈運動都可以控制皮膚表面細

4、菌的數(shù)量維持在正常水平。2.1.4光纖傳感器光纖傳感器可以探測應變、溫度、位移、化學物質(zhì)濃度、加速度、壓強、電流、磁場以及其它一些信號，是迄今為止發(fā)展最為成熟的纖維傳感器。美國佐治亞州理工學院將塑料光纖傳感器植入襯衣，利用{abry-perot}型傳感器可以探測某個部位信號，研制成了具有“知覺”的“聰明的T恤”，它可以協(xié)助醫(yī)務人員探測病人心跳、體溫、血壓、呼吸等生理指標，也可由監(jiān)測人員了解和掌握運動員、宇航員、飛行員的身體情況，防止嬰兒在睡眠時因窒息而死亡。如士兵穿上這種T恤，一旦中彈受傷，T恤被擊穿

5、，T恤中的光信號便不能傳至另一端，而會傳回后方的“個人狀態(tài)監(jiān)測器”，醫(yī)務人員便會據(jù)此知道傷員情況，按情況派人前往救援。2.2電子技術與紡織相結(jié)合的智能紡織品具有電子功能的智能服裝對聚合物電子是有一定要求的。傳感器和電子元件不能對穿著者產(chǎn)生干擾或制造麻煩，聚合物電子元件應當像紡織品一樣柔軟等。最近，比利時一些科學家開發(fā)研制出可穿戴的電子產(chǎn)品。他們設計的智能跑步服還巧妙地編織有電子音響放松器。當你穿上它跑步時，它會自動播放某種類型的音樂，并隨時調(diào)整音樂節(jié)奏，幫助跑步者隨時調(diào)整步伐。德國FAC服裝設計公司推

6、出的智能服裝集成了手機、錄音機、MP3和GPS系統(tǒng)的功能。2.3其它類型的智能紡織品2.3.1防撞服裝老年人行動遲緩，稍不慎容易跌倒。針對這一情況，瑞士一家公司研制成功了一種稱之為“SV”老人防撞服裝。如果老人血壓升高，頭暈眼花，一旦摔倒，只要他穿上這種服裝，就不會有受傷的危險。因為在防撞帽中裝有電腦防撞器，當人體頭部傾斜失常時，電腦就指揮防撞器張開，調(diào)整傾斜度，老人就會感到頭部像有人扶著一樣。即使因傾倒速度快，防撞器來不及反應也不要緊，因老人的頭部也會被防撞彈簧張力所支撐，所以老人不會受傷。2.3.

7、2有毒物質(zhì)探測織物有毒物質(zhì)探測織物是在織物中織入一些光導纖維傳感器，當光學微傳感器接觸到某種氣體、電磁能、生物化學或其他有毒的介質(zhì)時，被激發(fā)產(chǎn)生一種報警信號，提醒暴露在有毒氣體中的穿著者，以及提高士兵在戰(zhàn)場上的生存能力。這些精明的服裝作為消防人員、有毒物質(zhì)工作者或其他暴露在有毒氣體場所中工作的工人的保護性服裝有更大的意義。2.3.3可補充維生素C的T恤日本富士紡織品公司已開發(fā)出一種含有前維生素(pro-vitamin)的布料。前維生素是一種特殊物質(zhì)，當它與人體皮膚的化學物質(zhì)發(fā)生反應時就會轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素C

8、。這種T恤洗滌超過30次，還能夠具有補充維生素C的能力。那些不能從飲食中得到足夠維生素的人，都可以通過穿這種T恤加以補充。3結(jié)論正是由于智能材料與結(jié)構的重要性，因而引起了整個工業(yè)發(fā)達國家的重視,預計在2l世紀智能材料將引導材料科學的發(fā)展方向，其應用和發(fā)展將使人類文明進入更高的階段。