智能紡織品的研究現(xiàn)狀及開發(fā)應(yīng)用

張玉嬌，徐露黎，劉采夢，吳惠英，周 燕

（蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 蘇州 215009）

1 智能紡織品的研究現(xiàn)狀

當(dāng)前提出的“智能制造”明確強調(diào)了中國制造2025的研究方向[1]，各行各業(yè)都在尋找智能制造的方向和途徑。紡織行業(yè)屬于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，但是傳統(tǒng)的紡織產(chǎn)業(yè)已經(jīng)不再局限于人們印象中的紡織品，而是不斷向智能化的方向轉(zhuǎn)變，“智能紡織品”的概念應(yīng)運而生。智能紡織品的智能化體現(xiàn)在人們概念中的衣服，因為加入了特殊材料而能夠感知溫度、形狀記憶或進行信息存儲，使服裝變得更加智能化，在智能時代的今天發(fā)揮重要作用，智能紡織已成為人們談?wù)摰闹匾掝}[2]，傳統(tǒng)紡織品也從原有的服用性逐漸向智能化轉(zhuǎn)變。

智能紡織品主要由傳感器、制動器以及控制器所組成，通過檢測到相應(yīng)信號來實現(xiàn)信息反饋并作出相應(yīng)處理，它綜合運用了紡織、電子、生物及醫(yī)學(xué)等學(xué)科進行綜合開發(fā)設(shè)計的具有智能化的產(chǎn)品。智能紡織品對織物的加工方式并沒有過多的要求，可以在機織物、針織物上實現(xiàn)智能化[3]，同時對織物原有的服用性能不會造成影響，這類服裝開發(fā)研究過程一直都受到國內(nèi)外研究者的高度關(guān)注，并開發(fā)出多種智能紡織品。

2 智能紡織品的種類

2.1 智能調(diào)溫型

可智能調(diào)溫型的紡織品是在紡織品種加入了相變材料，這種物質(zhì)能夠在一定的溫度范圍內(nèi)，根據(jù)自身可逆相變的特質(zhì)，與外界環(huán)境進行吸收或放出熱量從而實現(xiàn)智能調(diào)溫的目的。這類產(chǎn)品在外界溫度升高時，可以自動將熱量儲存起來，當(dāng)外界溫度降低時，材料自動放熱，使織物維持在一個相對恒定的溫度范圍。我國在智能調(diào)溫產(chǎn)品上也開發(fā)出許多品種，如利用微膠囊技術(shù)設(shè)計研發(fā)的具有蓄熱和放熱功能的相變調(diào)溫纖維等，這類產(chǎn)品目前正在向高性能、高水平的方向發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域逐漸在拓寬。

2.2 形狀記憶型

可形狀記憶型的紡織品是通過在織物成形或后整理過程中引入能夠?qū)崿F(xiàn)形狀記憶的材料，當(dāng)受到外界溫度、力或光照等條件影響后，能夠產(chǎn)生形狀的記憶功能。日本、美國、意大利等國家在記憶纖維的研發(fā)上取得進展，我國也在該方面不斷探索，天津工業(yè)大學(xué)設(shè)計研發(fā)出熱致感應(yīng)型的可形狀記憶型纖維，已探索該纖維在織物上的應(yīng)用。

2.3 變色型

可變色型的紡織品是指因外界的光照、溫度或壓力變化引起的紡織品色澤的改變，如光敏、熱敏變色紡織品，這一特性賦予了紡織品特殊的功能，使其可以在軍事、民用等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，如在軍事偽裝、民用防偽、變色裝飾產(chǎn)品等等。在制備可變色型的紡織品過程中，可以采用織造過程中加入變色纖維，在織物染色過程中加入可變色的染料，或在織物印花過程中運用變色涂料進行加工，這三種加工方法對織物的手感及產(chǎn)品的耐用性都不產(chǎn)生大的影響，且效果持久。

2.4 電子信息型

電子信息型的紡織品主要是把電子元件置入紡織品中，或者是把導(dǎo)電材料運用到紡織品的設(shè)計開發(fā)中，使其變成與外界可以進行電子信息互通的產(chǎn)品，與傳感、通訊等信息技術(shù)有機結(jié)合設(shè)計研發(fā)智能產(chǎn)品[4]。郝文飛[5]課題組有效降低智能紡織品穿戴設(shè)備的功耗，研發(fā)出心電信號的采集和傳輸系統(tǒng)，提高監(jiān)測的時效性和有效性。李世慧[6]課題組研究了導(dǎo)電高分子材料聚噻吩運用到滌綸導(dǎo)電織物的開發(fā)研究上，并成功制備了導(dǎo)電織物，電子信息型的智能紡織品給人們的生活帶來了便利。

3 結(jié)束語

智能紡織的發(fā)展趨勢已經(jīng)在消費者心中逐漸形成，也必將成為今后紡織產(chǎn)品研發(fā)的趨勢，開發(fā)具有智能化、便攜化這類具有突破性的智能紡織品，將會給傳統(tǒng)紡織行業(yè)注入新鮮血液，這對于紡織產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和紡織企業(yè)的快速穩(wěn)健發(fā)展都具有很大的研究意義。