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智能安全服装中智能纤维的应用

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2017-12-18 11:40【

技术瞭望当代智能纤维具备了感知、处理各种信息和状态的一体化功能,非常类似于所谓的生物工程材料,具备了诸多智能性的功能,比如自我感知、自我修复和自我诊断等。此外,将智能纤维运用到当前的纺织服装领域,可以设计出多样化功能的服装,也可以朝着产业化生产和应用的方向稳步前进。智能纤维在智能安全服装中的运用和设计,重点应该表现在以下几方面。

智能变色服装

智能变色纤维能够随着外界温度的持续变化而自动发生可逆型的颜色变化。按照这种智能变色纤维的相关理论,能够在人体特殊的穿着环境中运用此种变色纤维,使其改变相关的外界环境,更好地保障人们的安全或者满足特定需要。

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比如,美国著名的CYNAMDE公司,早在上世纪70年代的越战中,就为美国军队研发和制造了吸收光线后服装颜色发生变化的织物,从而满足对高性能战服的需要。此后研发出多种具有变色功能的复合纤维,在纺织服装以及服饰领域获得了普遍运用。当前,研究人员主要精力放在转变变色纤维的全部光谱上面,进一步提升其智能化程度,期待着设计和生产出更好的智能安全服装,满足更高的产业化需要。

智能温控纺织品

智能温控纺织品可对织物的温度进行智能控制,以增强织物的舒适性能。智能温控纺织品可分成保温、调温以及降温等3种类型。调温纺织品拥有双向的适应性,可进行温度调节,用来开发和生产消防服、滑雪服、帽子、内衣、袜子、手套、床垫、毛毯、枕头等。调温纺织品主要采用了复合纺丝涂层整理以及微胶囊纺丝,且发展程度日益成熟。

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近年来,国内外调温纺织品领域的发展已经获得了显著成就。比如美国最先开始研发和制造调温纺织品,当初主要服务于登月计划,1988年美国研发和制造出了Outlast相变材料,1994年之后逐步实现了调温纺织品的商用价值,持续提升其产品性能。Polytech公司是美国著名的调温纺织品制造商,它研发制造的Ureatech“空调”织物非常先进,这种纺织品能够调温且具有聚氨酯涂层。我国较晚才开始研究调温纺织品。安伯士国际集团和河北省雄亚纺织集团共同借助“太空技术”,设计出了相变调温洛科绒线,而且还推出了国内首款具有“冬暖夏凉”性能的服装。当前,相当数量的调温纺织品业已步入了产业化阶段,然而存在着非常突出的问题,如加工难度比较大、服用性巫需提升、耐久性不好等。

智能抗菌纺织品

在抗菌处理后,纺织品能够发挥以下两种作用,首先是为使用者提供保护,其次是预防纤维受到损坏。主要采取下列方法获得抗菌纺织品:抗菌纤维被制作成不同的纺织物,或利用抗菌剂来处理相应织物。当前市场中的大部分抗菌纺织品均采用后一种方法制作而成。抗菌剂按照下列方式发挥抗菌机理:

(1)能够让细菌细胞中的不同代谢酶失去活性;

(2)细胞内中的蛋白酶能够和它发生一定的化学反应;

(3)对袍子生成过程进行遏制,将细菌DNA合成阻断;

(4)对磷酸的氧化还原体系进行加速,干扰了正常的细胞生长机制;

(5)将细胞中的能量释放机制破坏掉;

(6)阻断氨基酸转醋以及电子转移系统的生成。

智能抗菌纺织物能够发挥有选择地控制细菌的功能,不管是在剧烈的或者轻微的活动条件下,均可以使皮肤表面上的部分微生物的繁殖和生长保持正常水平,当前普遍运用在儿童布玩具、内衣、毛巾以及床单等。这种纺织品采取了下列加工方法:接枝改性法、共混纺丝法、离子交换法、复合纺丝法、后整理法以及湿纺法等。通常情况下,智能抗菌纺织品不具备优良的耐久性能,纺织物的抗菌性在洗涤后会出现下降乃至消失殆尽的情况,目前市场上的智能抗菌纺织品洗涤次数通常只有30次上下。

如某公司推出了“智能聚酞胺纤维”的新型运动内衣,穿用者在运动时,其身上的细菌无法悠意繁衍,将尼龙与智能聚酞胺纤维结合起来,增加了其洗涤次数,保证了其耐久性和安全性。如此一来,能够研发出适宜于特定的卫生医疗以及相关产业使用的纺织品。

智能电子传感类服装

智能电子传感类服装借助通讯、传感器以及电子系统的相关设备,充分开展信息交互设计。所以,智能服装设计将数字交互理念和技术当作基本元素,进一步拓展了智能服装的实际运用范畴。比如,将传感器和电子元件植入到服装面料内,这也是目前设计和实现电子智能服装的有效手段之一,主要设计了以下类型的产品:温感羽绒服、生理监控服装、LED智能感官儿童服装以及湿感羽绒服等。


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