智能材料在纺织品中的运用
概述：在日常生活中，参加体育运动是我们强身健体的最常见方式。然而在运动的过程中，护具的佩戴是必不可少的。但凡人们在设计和制造防具时，无非主要是考虑其帮助运动员在激烈的运动中剧烈碰撞时吸收外部能量能力的大小。在本篇文章中，我们就是向大家展示智能材料在纺织品中的防护功能的应用。
1、智能抗性材料
1.1什么是凝胶
那么，到底什么是凝胶呢？根据定义：“交联的体型聚合物网络中包含溶剂或者单体、低聚物时为凝胶状态，称作凝胶”，即凝胶是由三维网络结构的高分子和充塞在高分子链段间隙中的介质构成，介质可以是气体、液体，而一般情况下多为液体，因此，可将凝胶看作是高分子三维网络包含了液体的膨润体。
凝胶作为一种新型材料，其含水量高、生物相容性好、对于外界环境条件的刺激具有响应性等优点，可赋予传统纺织品更多的功能性和智能性。基于凝胶的智能纺织品在舒适性能方面具有保冷、保温，防水透湿的特点，同时在保健方面还具有抗菌除臭，防紫外线，抗外力冲击等优点，其在纺织服装及产业用纺织品领域有着广阔的应用前景。
由于凝胶的合成一般是由乙烯基单体与乙烯基化合物（交联剂）在溶液中进行自由基共聚而成，当交联剂用量较多时，凝胶形成紧密的三维网络结构。当凝胶受到外界应力时，连接成三维网络的大分子链伸展时能够均匀分散应力，防止分子链的相对位移甚至断裂。聚合度高，说明凝胶的平均分子量较大，能有效地防止分子链的相对滑移。凝胶这种较好的回弹性可以在与外界发生冲撞的过程中吸收外界部分能量，有缓和冲击的作用，因此其可用于防护功能纺织品如护腕、护肘、护膝和足垫等的开发。
1.2、D30
道康宁公司推出了一项利用硅橡胶的专利抗冲击技术, 可用于多项体育运动防护。在这项技术中, 采用一种用硅橡胶涂层处理的三维织物衬垫。这种“智能”织物衬垫在常态下保持柔软和可屈挠, 当受到冲击时立即变硬, 冲击力消失后又立即恢复到可屈挠状态。这种织物衬垫的效能得益于它能够吸收和分散冲击能。道康宁说, 这种材料可以直接加到范围广泛的产品中。道康宁在以下5 个领域应用了该项技术: 高性能服装、工业用布、医疗设备、军用和民用防护以及建筑工程。当积极防护系统在冲击下立即变硬时, 它吸收并分散了整个防护面上的能量, 显著减小了传递的冲击力, 与刚性防护体系相比, 防护作用启动快, 而作用持续时间长2 倍以上。采用这项技术制作的高性能服装有许多优点, 包括结构透气性好、柔软和质量小, 因此穿着舒适, 便于运动。
《每日电讯报》报道，这种凝胶名为“d3O”，可放置在士兵头盔内侧，能将子弹或弹片的冲力减弱一半，进而阻止它们穿透头盔。发明者帕尔默说，静止或缓慢移动状态下，这种凝胶的分子之间互相分离，而“一旦受到高速冲击，分子将互相交错并锁在一起，变得坚固。外力作用消失后，凝胶自动恢复柔软。这种胶状物眼下已经用于制造滑雪手套、芭蕾舞鞋、护腕等体育用品。
2、缓冲减振多元组合抗冲击防护材料的开发
传统的抗冲击防护材料都使用类似的硬装甲原理, 其发展只是由金属向非金属、由重质材料向轻质复合材料过渡, 但仍是以刚性互抗来减缓或抵抗冲击。这种抗冲击的方式无法减缓冲击物的强大动能, 冲击动能使得被冲击者或物体的运动状态改变; 也可能由于冲击动能的作用在被冲击体产生强力振动造成对被冲击体的损害。因此, 具有缓冲减振能力的抗冲击防护材料, 更具有应用价值和使用前景。具有缓冲减振能力的抗冲击防护材料可以为多层复合结构, 可采用多元组合的复合材料。选用高强高韧性的纤维材料的基布、塑料发泡材料的填充物、模压树脂、金属钢片、弹簧, 将这些材料进行合理的位置配合和空间结构的配置, 充分发挥各材料的优良特性, 设计出了具有缓冲减振能力的抗冲击防护材料。
2. 1纤维原料的选择
具有缓冲减振能力的抗冲击防护材料的基布选用芳纶作纤维原料, 因为芳纶强度高、韧性大、耐热性好。
2. 2发泡减振材料选择
发泡材料主要起减振作用, 因此要体现质轻、弹性好、填充性好、与其他材料配合好、在受冲击时不易破坏的特点, 所以可采用橡胶、聚酯、聚氨酯材料进行发泡。软性发泡材料在外力的作用下, 以压缩变形量来获得减振的性能。
3、在纺织品中的应用实例和数据分析
3.1在护膝中的应用
膝关节是人体最大，最重要的关节之一。它承受人体的全部重量，经常处于活动状态，很容易受到损伤。而传统护膝对人们的膝关节能起到一定的保护作用，且它就是针对膝关节的防护和病变而设计的。但对于大多数运动员来讲，在剧烈的运动过程中，膝关节难免会与地（摔倒），他人膝关节有强度较大的对碰等情况发生而受到损伤。将凝胶材料填充在护膝中可以改善和提升护膝保护膝盖的能力。当膝盖受到剧烈的外力作用时，凝胶填料为了阻止分子内部分子链的相对滑移会迅速地均匀分散应力。在此过程中，原本巨大的能量会在短时间内被其吸收大部分，从而起到保护作用。另外，使用护膝还可以防止运动中摔伤时对表皮的损伤。多为排球、篮球、羽毛球等球类运动者所采用，举重、健身等进行大负荷运动的人也常常使用。
天津市华农摩托车防护用品厂新近研制了一种带荧光的狗皮护膝, 并获国家专利。该产品主要结构分三层, 外层是荧光皮革条, 中层是钢丝, 内层是狗皮裘里。外层荧光皮革条在夜间可以反光, 引起对方车辆的注意, 避免交通事故) 中间层是按照人体膝盖形状制成的弧形钢丝层, 它可以耐一定程度的冲击, 使摩托牟驾驶员避免或减轻意外伤害) 内层的狗皮裘里具有保温、防风、生热、御寒的功能。更进一步地，我们可以将一种或多种弹性好，高抗性的智能材料嵌入其中，那对于它的防护效果又是一个更大的一个提升。
3.2在头盔中的应用
头盔多为溜冰、滑板、骑车、攀岩等运动者所用，头盔可以减轻甚至消除物体对头部的撞击伤害，以保证安全。头盔的减震作用，分为软保护和硬保护两种。软保护在冲击中，通过增加冲击距离减低冲撞的力量，撞击的动能全部转移到头部；而如果将一定硬度的新型防护材料嵌入到头盔中合适的位置则可以显著增强其抗冲击的能力。如凝胶材料保冷、保温，防水透湿的特性可大大改善其舒适程度。更进一步说，如果计算得当，完全可以将传统头盔中的软保护层用质量轻且体积小的凝胶材料来代替。这样的头盔无论是体积还是质量和性能
上都优于传统头盔。硬保护没有增加冲击距离，而是通过自身的碎裂消化动能。
1 摩托车头盔防护
1．1 摩托车头盔作用减轻和避免脑损伤。
与汽车相比较，车身没有保护装置，摩托车的稳定性较弱。在高速行驶的过程中，一旦发生碰撞，摩托车的乘坐人员和驾驶人常常会被抛出。摩托车遭碰撞后，乘员的头部受伤有两种情况，一是前额被碰受伤，间接伤害的是后脑，这是运动中的人体（主要指头部）产生惯性的缘故。二是被撞倒后，大多数人是后脑勺先着地，直接损伤脑干，间接伤害在前面的脑组织。
1．2 头盔构造，功能介绍：
头盔构造，头盔的主要构件与功能如下：
壳体：具有抵挡穿刺能力，表面光滑可分散冲击能力，以免冲击力集中在一处。
缓冲层：吸收并缓和分散冲击力。
舒适衬垫：保证头部佩戴舒适的衬垫。
佩戴装置：保证头盔牢固地佩戴于头部的部件。
护目镜：遮挡眼面部又不影响观察的眼面部防护部件。
1.3摩托车头盔安全技术近年发展
（1） 2005 年年底，奥地利KTM—公司宣布将生产新式头盔。该头盔在研制过程中，参考了优秀摩托车骑乘者和制造工程师的意见，能够适应高速运动和抵抗最高级别的冲击。
（2） 2010 年1 月，英国报道英国人造出救命头盔。在普通头盔中增加了两包东西，一包是水，另外一包是硝酸铵。当车祸发生时，撞击会导致二者混合，从而降低头盔中（大脑）的温度，并可持续45min 之久，有效提升伤者的生还率。
（3）法国研究小组于2005 年开始研制新型头盔， 2010 年2 月研制成功。此头盔能够对驾、乘摩托车的人给予更好的保护。与普通头盔采用的塑料材料不同，新头盔采用的是由环氧树脂和玻璃纤维合成的层合塑料。测试显示，在两个物体以30km/h 的速度相撞的情况下，佩戴新型头盔者的受伤几率为30％，而佩戴传统头盔者的受伤几率高达80％。
（4） 2010 年6 月，德制成新型摩托车头盔材料。德国弗劳恩霍夫协会的科研人员研制出了一种新型摩托车头盔材料，它在受压产生细微裂纹后就会散发出香味，提醒使用者更换头盔。
（5） 2010 年12 月，据美国物理学家组织网报道，美国开发出可减少爆炸危害的新型头盔。美国麻省理工学院的研究人员利用三维计算机模型对爆炸冲击波穿透人脑的情形进行了模拟。研究人员借助该模型来确定减轻脑损伤的方式。与普通头盔相比，这种头盔增加了一个由聚碳酸酯制成的透明面罩。实验显示，该头盔在一定程度上延迟了爆炸冲击波到达头部的时间，并减小了大脑受冲击的面积。该保护装置还能在民用领域发挥作用，减少因
车祸和运动造成的损伤。
3.3在护腕中的应用
多为排球、篮球、羽毛球等球类运动者所采用。护腕可以有效地减轻手腕部位的过度屈伸，特别是网球的球速非常快。凝胶材料具有一定程度的支撑作用，当手腕屈伸时，因为其良好的回弹性能和支撑作用，会将手掌部分局限在一定的屈伸范围内，避免手腕过度弯曲而受伤，减少球触拍瞬间手腕所受到的冲击力，保护手腕。护腕中有二块护板是用作固定腕关节的，在护板的内测添加厚度适当且弹性适当的凝胶，既可以维持护板的稳固性，又能使手腕所受的作用力得到一定程度的缓冲而保护手腕。此外，弹性的凝胶能使手腕被护腕紧密而舒适地包缠起来，使使用者更为应心地使用手腕。将凝胶材料应用于护腕中，可有效提高护腕的保护手腕的能力。此外，还增强了护腕的舒适性，透气透湿，不会使运动员再有闷热的不适之感。
3.4在护踝与护腿板中的应用
一般为田径项目中短跑和跳跃运动或模斯跑步机时采用较多。使用护踝可以对踝关节起固定保护作用，防止踝关节扭伤，还能对跟腱起防止过度拉长的作用。对踝关节损伤的运动者来说，它还能有效地减少关节活动的范围，减轻疼痛，加快恢复。在护踝中填充凝胶材料可以缓解硬性固定关节所带来的疼痛感，且能保持关节处的温度，吸收汗液，这样有助于损伤的回复。
护腿板为足球运动者专用。它主要是防止运动员在踢球或者铲球中伤及迎面骨，避免和减少受伤。
无论是护踝还是护腿板，甚至在于其他的防具中应用智能材料，其防护性能和舒适性能都将有所增强。
结论：
作为一种新型材料中的新星，凝胶对于外界环境条件的刺激具有响应性，可与传统纺织品结合研究出更多的功能性和智能性的纺织品。基于凝胶材料良好的弹性回复性，有效地提高纺织品的抗伤害能力，开发用于运动过程中的防护类功能纺织产品；另外，凝胶的智能纺织品在舒适性能方面具有保冷、保温，防水透湿的特点，同时在保健方面还具有抗菌除臭，防紫外线等优点，其在纺织服装及产业用纺织品领域有着广阔的应用前景。
参考文献：
轻纺工业与技术 2013年2月第1期（总160期） 1989年日本学者将科学信息融于材料的构型和功能中，首先提出了“智能材料（Intelligent Material ）”概念，智能材料的发展为智能纺织品的开发奠定了基础，促进了智能纺织品的发展［1］。 智能纺织品是指能够感知各种来自环境的变化或刺激（如机械、热、光、温度、电磁、化学物质、生物气味等），并能做出响应的一类纺织品。形状记忆纺织品、变色纺织品、电子信息纺织品、调温纺织品等智能纺织品已应用于纺织领域，赋予纺织品特殊的功能，为开发适合在特种环境下使用的功能纺织品提供了全新的思路。从目前世界上已有的和正在开发的智能型纺织品的品种来看，纺织品的智能化一般是通过以下几种途径实现的。 将所需的性能引入到聚合物中，即利用高分子化学和物理原理，合成能对环境进行响应的新型聚合物，或对原有的通用聚合物或天然高分子进行改性处理使其具有“智能化”特征。换言之，就是纤维本身的创造和开发，制造出智能型纤维。 通过将普通纤维与特种纤维交织或将特种纤维编入织物中而使织物获得智能织物。 将织物与智能型膜等材料复合而成获得智能型复合织物。 在织物设计中，根据特定的应用场合，通过一定的组织结构设计使织物能够对特定的环境或刺激物产生响应。 将织物或服装与其它外加元件相结合，从而制得智能织物或智能服装。外加元件包括普通元件和高技术传 感器、 监测器、促进器和报警器等。1形状记忆纺织品 形状记忆纺织品是一种将具有形状记忆功能的材 料通过织造或整理的方式引入到纺织品中，在一定的温度、机械力、光、pH 值等外界条件下，具有形状记忆、高形变恢复、良好的抗震和适应性等优异性能的纺织品。形状记忆纺织品的作用原理基于形状记忆纤维，该种纤维在第1次成型时，能记忆外界赋予的初始形状，且形状固定后的纤维可发生形变，并在较低温度下将此形变固定下来或者是在外力的强迫下将此变形固定下来，当再次给予变形的纤维加热或热水洗涤等外部刺激时，能可逆地恢复到原始状态。可分为生活用纺织品，特殊功能纺织品，医疗、电子、航天等用纺织品。1．1形状记忆纤维 意大利Corpo Nove 公司设计出一款“懒人衬衫”，在衬衫面料里加入镍、钛元素和尼龙纤维，使之具有“形状记忆功能”的特性。当外界气温偏高时，衬衫的袖子会在几秒内自动从手腕卷到肘部；当温度降低时，袖子能自动复原，且衬衣还不怕起皱，即使揉成乱糟糟的一团，用电吹风吹一下，马上就能复原，甚至人的体温也可以自 动把它“烫平”［2］ 。 香港理工大学纺织及制衣学系，使用常用工业聚氨酯合成设备，合成出了形状记忆聚氨酯，然后利用传统湿法纺丝工艺及设备纺出了具有形状记忆的纤维。所得纤维的断裂强度可达1．0cN /dtex ～1．5cN /dtex ，断裂伸长率100％～400％，其形变固定率和形变回复率均在90％以上［3］。1．2 形状记忆纱线 目前，开发、应用较成功的形状记忆纱线是利用形 收稿日期：2012－10－26 作者简介：卢胜权，男，工程师，主要从事纺织新技术与标准的研究。 智能纺织品的现状和发展趋势 卢胜权 （东莞现代产品整理服务有限公司，广东东莞 523400） 【摘要】介绍了智能纺织品的机理和应用范围，详述了其生产方法及研究现状，并展望了智能纺织品今后的研究热 点及主要发展方向。 【关键词】智能纺织品；研究现状；发展趋势Doi:10.3969/j.issn.2095-0101.2013.01.027中图分类号：TS06 文献标识码：A 文章编号：2095-0101（2013）01-0071-03 专题与论述
1电子信息智能纺织品导电材料的种类依据导电体不同对复合型 导电高分子材料的分类见图1。图1依据导电体不同对复合型导电高分子材料的分类用于制备电子信息智能纺织品的导电高分子 材料称为导电聚合物，其具有明显的聚合物特征，且若在两端加上一定电压，有明显的电流通过。依据材料的组成，可以将导电高分子材料分为复合型和本征型两大类［3］。前者是指将导电体加入到基体中构成的复合材料，后者是指基体本身具有导电功能的复合材料。本文主要讨论前者，按其导电体的不同，将导电材料 分为4种金属氧化物导电体，碳系导电体，结构型导电高分子，金属 系导电体。1．1金属氧化物导电体在聚合物中添加金属氧化物 可制备导电复合材料。一般采用的导电体是氧化钒、氧化钛、氧化锌、氧化锡等粉末物质，目前最广泛使用的是氧化锌晶须。 1．2碳系导电体碳系导电体包括炭黑、石墨、碳纤维和碳纳米管。 炭黑是一种天然的半导体材料，能够大幅度调整复合材料的电阻率 1～108Ω?，如采用高温气相氧化和石墨化对炭黑进行处理，可以提高炭黑的比表面积和一定量炭黑吸收邻苯二甲酸二丁酯的体积值，降低表面基团特别是含氧基团的含量，改善复合材料的导电性［3］。石墨是自然界发现的最硬的材料，具有很好的导电性和导热性能，利用石墨制备的复合材料，如尼龙石墨、聚苯胺石墨复合材料均具备良好的导电能力。碳纤维的导电性能介于炭黑和石墨之间，其体 积电阻率约为1200×10－6～300×10－6Ω?。在复合材料中，碳纤维可使其形成的导电渗滤通道的临界体积分数很低，达到很高的
导电性能所需的填充量很小［4］。碳纳米管是一种新型的导电体，在纳米纤维含量为0．5～10、碳纳米管质量分数为0．1～0．5时，复合材料具有很高的导电性能。1．3结构型导电高分子使用较多的是聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等导电物质，这些高聚物不需要 加入其他导电性物质而依靠本身结构即具有导电性。1．4金属系导电体金属系导电体包括纯金属粉末和金属纤维。现阶段应用最广的金属粉末是铁粉和铜粉。一般情况下，金属粉末的体积分数达到50，会使导电复合材料的电阻率达到要求。将金属纤维填充到聚合物基体中，可制成导电性能优异的导电复合材料，其体积电阻率1．0×10－3～106Ω?。目前应用较多的金属纤维有铜纤维、不锈钢纤维和铁纤维等［5］。2电子信息智能纺织品导电材料的制备近年来，研究人员在电子信息智能纺织品导电材料 的制备方面做了大量研究，笔者通过分析归纳将不同导电材料的制备 方法分为4类，如图2所示。2．1混入法2．1．1编织法将导电纱线整合在织物结构中．［6］等人设计出一种应用在智能纺织品上的柔性可伸缩的磷酸铁锂电池，将4作为阴极，4512作为阳极，固体聚氧化乙烯电解质作为分离层铺在阴极和阳极之间，然后将这3层放置在液体聚合物溶液中，在50℃下使溶液蒸发，最后3层合并在一起成为一个电池条。由于该种材料具有热塑性，故此条状电池可以被切断或者拉伸，并混入织物中。据报道，单个的电池条只能提供约0．3的电压，若将8个聚合物电池条与棉布材料编织在一起见图3，用铜和铝作为导电线把它们串联起来，可以支持1
导电纤维尚无明确定义，通常把电阻率小于１０７Ω?ｃｍ的纤维定义为导电纤维。导电纤维的现有品种类型有：金属纤维（不锈钢纤维、铜纤维、铝纤维等）、碳纤维和有机导电纤维。有机导电纤维又包括普通纺织纤维镀金属，普通纺织纤维镀碳，石墨、金属或金属氧化物等导电性物质与普通高聚物共混或复合纺丝制成的导电纤维，导电高分子直接纺丝制成的有机导电纤维。这些导电纤维从其结构可分为导电成分均一型、导电成分被覆型、导电成分复合型三类。 导电纤维具有优良的导电性，其纺织产品主要有抗静电功能和防辐射功能，所以导电纤维在电子业、广电、ＩＴ、电力、电信、民航、医药及精密仪器等领域应用非常广泛。 １导电纤维纺织产品的抗静电功能 在工业生产中，织物及服装的静电放电可引起电击，虽然能量较小，但可产生许多干扰，甚至间接造成严重灾害。例如：接触易燃物质时，穿着化纤工作服可因摩擦产生静电火花，易引起爆炸事故；在电子行业，静电可造成电子元器件受损，质量下降，甚至报废。因此在易燃易爆及电子行业，穿着具有防静电功能的工作服是保证人身安全和产品质量的重要手段。 物质蓄积静电荷的高低与静电散逸速度之快慢有关，通常电阻值愈低的物质，其静电散逸速度愈快，不易累积静电；反之，电阻值愈高的物质，其静电散逸速度愈慢，容易累积很高的静电。 抗静电的纺织品有很多种，其中一种是在普通纤维织物中纺入导电纤维，使织物导电性增强，从而使织物上产生的电荷能很快放掉，可有效防止静电局部蓄积；同时导电纤维还具电晕放电功能，能起到向大气中放掉静电的效果。电晕放电是一种极其微弱的放电现象，已确认它不可能成为可燃性气体的着火源，因此导电纤维织物在不接地情况下，也可用电晕放电方式消除静电；若导电纤维接触大地，则在电晕放电的同时，静电也可通过导电方式被导入大地，使织物带电量更小，从而达到防静电效果。 纺织品静电性能检测标准有ＧＢ／Ｔ１２７０３—１９９１《纺织品静电测试方法》和ＧＢ１２０１４—１９８９《防静电工作服》。按照ＧＢ１２０１４—１９８９将工作服放入滚筒摩擦机内摩擦使其带电，把带静电的工作服投入法拉第筒内，从静电计上读出电容（Ｃ）上的电压值（Ｖ），利用Ｑ＝ＣＶ计算电荷量（Ｑ）。测量纺织品的带电电荷量，可按照ＧＢ／Ｔ１２７０３—１９９１进行。 ２导电纤维纺织产品的防辐射功能 随着科技的进步，越来越多的电子产品进入人们的生活，空调机、计算机、电视机、电冰箱、微波炉、卡拉ＯＫ机、电热毯、移动电话等电子产品在正常工作时会产生各种不同波长和频率的电磁波，它虽然无色、无味、无形，却又无处不在。电磁辐射能引起人体神经、生殖、心血管、免疫功能及眼睛等方面的病变，对长期处于较强电磁辐射环境下工作的人危害很大。其症状主要表现在：头晕、记忆力减退、注意力不集中、抑郁、皮肤老化、腰背酸痛等。所以对于长期在较强电磁辐射环境工作的人员来说，穿着防辐射服是很有必要的。 防辐射织物主要功能是屏蔽辐射。屏蔽辐射的材料有很多，其中一种是使用了导电纤维的屏蔽织物，这种屏蔽织物是通过特定的工艺在普通纤维中按一定比例纺入导电纤维而制成。导电纤维具有良好的导电性，内部有许多自由电荷，因而当电磁波照射到纤维表面上时，织物中均匀分布的导电纤维作为导电介质能将电磁波转化或传递出去，从而实现屏蔽的作用。 防辐射纺织品的检验目前没有国家标准，大部分报告采用美国材料试验协会标准ＡＳＴＭＤ４９３５—１９９９《测量平面材料电磁屏蔽效率的试验方法》。随着社会的进步，人们对生活质量的要求越来越高，人们会更加关注电磁辐射的危害，防辐射服装的市场需求也会相应增大，制定防辐射纺织品检验的国家标准不仅对消费者有利，也将对规范防辐射服装企业，提升防辐射纺织产品的质量，提高我国该产业在国际上的竞争力起到积极的作用。 导电纤维—— —一种新型功能性纺织材料 兰繁 四川省纤维检验局 ［关键词］导电纤维；特性；功能 知识窗 ５５ 中国纤检２００７年第３期
电子智能纺织品用柔性器件的研究进展 张瑞1，刘晓霞2，辛斌杰3 （上海工程技术大学，服装学院，上海，201620） 摘要：简述了智能纺织品的定义，电子智能纺织品的工作原理和技术构成。将电子智能纺织品用柔性器件分为柔性传感器、柔性显示器、柔性触控装置、柔性电池和其它柔性器件五类并重点介绍了各类柔性器件的研究进展。认为柔性器件制备技术的进步，将会给电子智能纺织品带来更广阔的发展空间。 关键词：智能纺织品；电子信息；柔性器件 1、引言 智能纺织品是基于仿生学概念，能够模拟生命系统，并且具有对外界刺激感知和反应的能力，能够实现自检测、自诊断、自调节和自修复等多种特殊功能的一种高科技纺织产品[1]。电子智能纺织品不只是将电子组件及电子电路与纺织品结合，而是基于电子技术，将传感、通讯、人工智能等高科技手段应用于纺织技术上而开发出的新型纺织品[2]。电子智能纺织品的核心要素是感知、反馈、响应，其工作过程如图1所示，当纺织品所处的外界环境发生变化时，传感器及时感知到其变化，并将变化所产生的信号通过信息处理器作出判断处理，再将处理后的信息传输给驱动部分，最后驱动部分根据得到的信息对纺织品材料作出相应的调整，以适应外界环境的变化。 图1. 智能纺织品工作过程 电子智能纺织品广泛应用于军事、航空航天、医疗保健、通信娱乐和土木结构等领域。从士兵的单兵作战服到航天飞行员的舱外活动服，从图2的病人可穿戴式心电呼吸传感器到图3的可卷曲显示器，电子智能纺织品正逐渐融入到我们的生活中。 1张瑞（1993-），男，纺织工程专业硕士在读，主要研究方向为数字化纺织技术。 2刘晓霞，通讯作者，教授，主要研究方向为纺织材料及纺织新技术，邮箱：liuxiaoxialucky@https://www.doczj.com/doc/8618872828.html,。 3辛斌杰，男，副教授，主要研究方向为数字化纺织技术及功能性纺织品开发。
浅谈智能纺织材料助力纺织产品开发 发表时间：2019-04-11T09:48:35.390Z 来源：《科技新时代》2019年2期作者：李帆 [导读] 智能纺织材料的使用为纺织产业提供了新的发展思路。这种具有科技兴和创新性的产品，在家居方式、医疗健康、生物科学分方面有着广泛的运用。本文通过分析智能纺织材料的特点和优势，就其对纺织产业产品开发进行深入研究。希望够为相关技术领域提供借鉴和参考。 李帆 西南大学重庆市北碚区 400715 【摘要】：智能纺织材料的使用为纺织产业提供了新的发展思路。这种具有科技兴和创新性的产品，在家居方式、医疗健康、生物科学分方面有着广泛的运用。本文通过分析智能纺织材料的特点和优势，就其对纺织产业产品开发进行深入研究。希望够为相关技术领域提供借鉴和参考。 【关键词】：智能纺织材料；纺织产品；技术 智能纺织材料是当代医学、电子计算机、生物化学领域的一个重要成品代表。该项技术将21世纪所有先进技术融合在内，能够实现环境感知、记忆形状、温度变色等功能。这也为新时期人类创新式穿戴提供了新的使用拓展空间。下面，笔者结合当代智能纺织材料对纺织产品的开发进行分析阐述。 1.智能记忆形状产品 作为实现绿色环保生产以及高记忆批量化产业，智能记忆形状纺织产品是当代符合人体使用需求的最佳产品。该项技术起源与国外，目前，在欧美、日本等地区较为流行。而其独特的设计思路和材质，为人们生活提供了便利。例如，英国相关纺织机构在设计防烫服装时运用到了智能纺织产品技术，并将镍钛合金纤维化固定在设计服装中，当人靠近一些高温环境内，服装内部记忆纤维会被激活，实现防烫伤目标，该项技术也被运用到消防员的服装设计中。日本三菱公司针对聚氨酯材料Diaplex，实现了热量释放控制，这种材质本身具有一定抗水性，再加上温度控制，该材质所生产服装产品能够实现智能恒温以及散热通气。该项技术适用于一些极限运用爱好者和运动员，也被广为使用在登山服和运用服装中。 国内也根据该项技术原理设计了相关记忆纤维，如天津工业大学研制的“热致感应型形状记忆纤维”，其对温度、材质恢复力、记忆力有一定的控制作用，相关护肤产业也依照该产品技术生产出了记忆面膜。就国内工厂建设而言，我国针对该项技术多是处于“代工”或是“原材料供应”状态，由于人们生活传统观念和行为习惯，还是比较依赖传统的纺织产品。因此国内针对形状以及纺织材料的产品自产效率较低，且竞争力较大。因此建设规模还较传统。 2.智能变色纺织材料 近年来，随着人们对科学技术的关注，大量的创新设计产品也逐渐深入社会，而具有高产品附加值和娱乐效益的变色纺织材料也获得了群众热度。该项技术目前在纺织产品、军事、娱乐、防伪领域有着较好发展空间。凭借高安全性以及智能化特点，这种变色纤维技术的功能以及设计都满足产品多方面应用需求。 就其纺织产品开发利用方面，其主要分为两类。一是变色纤维的自我研发，生产。二是将变色燃料和其他纤维结合形成新的技术。该项技术在国内外运用较为广泛。例如美国航天航空家居将其作为技术支撑，设计出了能够根据光感来调整变色的运动服装。该项技术能够将人体体能能量消耗进行“服装化”体现，服装根据人体肌肉耗能会产生不同的颜色以及深度。这样能够方便运动员对自身能量消耗和体能锻炼进行研究。同样也适合人体结构学相关调研研究。日本研发的“微胶囊技术”也为“智能变色纤维”应用提供了新的案例依据。该技术具有光敏变色特征，利用该技术生产的服装产品得到了年轻人的追捧。最值得令人一提的是我国通过互联网技术和智能纺织的结合，深圳一家网络科技公司设计出了一款智能变色婚纱，借助APP远程操控，穿戴人就能体验到现实生活的一键变色。目前，该项技术主要运用在娱乐和装饰产业，而其其他运用价值还有待开发。 3.电子信息技术 在经济及全球化建设背景下，电子信息技术不光能够推动当代科技建设，其 还能优化纺织产业结构，可见，将电子信息技术运用到纺织建设环境，有着较为广阔的发展前景。在多元化、系统化、产业优质化建设要求下，电子智能纺织产品主要体现在三个领域。首先，对于外部环境的创新性技能研发。其次，相关信息反馈和智能化数据处理功能。最后，其他智能技术的发展。 不得不说，电子信息技术是最能体现智能纺织材料价值的依据。在互联网大数据背景下，将电子产品作为纺织服装的生产原料，这感觉很难实现。不过相关科学家通过不断实践和创新研发，设计了多项电子技术和纺织产品相融合的产品。例如加拿大就有一个服装公司大开脑洞，他们在服饰产品中嵌入了传感器，通过芯片植入的方式，能够对使用人员的心率、呼吸频率、能量消耗进行数据化跟踪。事实上，该芯片只有一颗纽扣般大小。而著名的互联网运用公司谷歌也联合了李维斯服装产业。这种创新感和科技感十足的产品一经上市就取得了大众认可。目前，我国对该项电子信息智能纺织技术涉猎有限，因此主要是将其作为电子生物研发的一个附加思路。这种具有信号传输功能的智能纤维技术，也成为给我国研究人体生理指标和各项传感系统的重要组成。更能为一些对服装有特殊要求的人员提供更为科学具体的洗涤和穿戴意见，为提升人们服装舒适感和适应性带来了极大便利。 4.智能恒温技术 智能恒温是当代智能纺织材料技术的一个重要代表，企业被称之为改变人类21世界的最重要的21项技术发明之一。不得不说，该技术在相关性能研发和智能纺织产品等方面有着突出表现。该项技术是根据德国工业4.0技术所提出，伴随着美国智能CPS系统技术，该项技术在国内外研发方面较为成熟。例如美国公司研发了一款智能调温的潜水服，能够帮助水下探险人员保持正常体温和水压。 同时，葡萄牙研发的独特智能纤维纳米技术，结合特殊的微蜡状纳米胶囊，能够让其根据人体体温变化实现放热和吸热，让人体
1.腈纶是属于（）纺织材料。A A.易燃的 B.可燃的 C.难燃的 D.不燃的 2.纱线名义上的特数，叫（ ?）。A A.公称特数? B.设计特数 C.实际特数 D.标准特数 3.随着回潮率的提高，纺织材料的导热系数将（? ），保暖性将（ ?）。B A.减小，上升 B.增大，下降 C.减少，下降 D.增大，上升
4.羊毛、棉、维纶的耐摩擦性能从小到大的排列顺序应为（）。B A.棉<羊毛<维纶? B.羊毛<棉<维纶 C.羊毛<维纶<棉 D.棉<维纶<羊毛 5.下列哪种纤维抗弯性能最大（）。C A.棉 B.涤纶 C.苎麻 D.锦纶 6.一般把熔点以下（）的一段温度范围，叫软化温度。B A.10-30℃ B.20-40℃ C.30-50℃ D.40-60℃ 7.当受热温度超过（）时，纺织材料的热稳定性，叫耐高温性。C
A.300℃ B.400℃ C.500℃ D.600℃ 8.在同等条件下，成熟差的棉纤维比成熟好的棉纤维吸湿性（）。B A.好 B.差 C.相同 D.不一定 9.标准重量是指纺织材料在（）的重量。B A.标准大气时 B.公定回潮率时 C.平衡回潮率时 D.特定气温 10.粘胶纤维吸湿性比棉纤维（）。A A.好
C.相同 D.不一定 11.纺织材料的公定（标准）重量是（）。C A.实际回潮率时的重量 B.标准回潮率时的重量 C.公定回潮率时的重量 D.一般回潮率 12.纺织材料的含水率为10%时，其回潮率（）10%。A A.大于 B.小于 C.等于 D.不确定 13.同一种纤维从放湿达到平衡的回潮率（）从吸湿达到平衡回潮率。A A.大于 B.小于
智能纺织品的研究与开发(一) 摘要本文就已开发成功或正在设计、研制、开发的智能型纺织品作了介绍，其中包括光响应类纺织品、热调节类纺织品、结合电子技术类纺织品，并对智能纺织品今后的研究方向做了简要的叙述。 关键词智能纺织品研究进展 一、概述 所谓智能纺织品是指对外界刺激具有感知能力或兼具反应能力的纺织品。其中，对外界刺激具有感知能力的纺织品主要指光导纤维纺织品以及导电纤维纺织品；对外界刺激兼具反应能力的纺织品主要指形状记忆纺织品、变色纺织品、防水透湿纺织品、蓄热调温纺织品以及吸湿放热纺织品。由于这类纺织品具有较高的附加值，故有必要对其进行深入研究和开发。 本文根据现有资料及信息，对己开发成功或正在设计、研制、开发的智能型纺织品作简要介绍，期望引起同行对这一领域的进一步关注。 二、各类智能纺织品 （一）光响应类纺织品 这类纺织品主要由自发光纤维所制得。自发光纤维，是一种刚刚兴起的功能性纤维，目前仅在日本、美国有小批量的生产，一般是在合成纤维生产过程中加入少量的蓄光剂(主要成分为氧化铅和一些稀土元素，平均粒度在2μm~3μm)。产品经光线照射10min~20min，即可持续发光8h~10h，颜色多种多样，有黄、绿、蓝等。如美国Beaverindustries和Glo~Tech两大公司就分别以Glosafety和Glo~Tech商标名出售其自发光产品。 变色纺织品是一种能随环境和温度而自动改变颜色的纺织品，在阳光下鲜艳夺目，在绿荫下柔和自然，在室内朴素淡雅，其原理是纤维和纺织品采用光敏染料染色。如士兵穿上它，在树林里变成绿色，在草原上变成草黄色。在近红外夜视仪、激光夜视仪、电子形象增强仪、黑白胶片和彩色胶片等器材和侦视技术面前会产生错觉，不易被敌方发现，以达到隐蔽自己、迷惑敌人的目的。 （二）热调节类纺织品 温度调节方面主要可分为凉爽功能纺织品、保温功能纺织品和自动温度调节纺织品三大类，分别介绍如下。 1、凉爽功能纺织品 凉爽功能中最有代表性的就是美国杜邦公司用于生产cool-max织物的四沟道(Tefrachannel)聚酣纤维，它具有优良的芯吸能力，是将疏水性合成纤维制成高导湿能力的纤维。可将皮肤上的汗用芯吸导到织物表面蒸发并冷却，有实验证明在30min内，湿度的去除百分率，棉 织物为52％。而cool-max为95％。 2、保温功能纺织品 目前这种类型的纺织品主要包括积极保暖和积极产热两方面的功能。Toyobo和Mizuno两大公司正在联合推广一种“breath-thermo”产品，属于一种包含有交联聚丙烯类的涤纶纤维。所应用的这种化学物质还因为具有很强的吸水能力经常被用做医用干燥剂。 Tomy公司的“Warmsensor”机织物包含有特殊的陶瓷粒子，结构由吸收、绝缘、隔热三层组成。与普通机织物相比，其内部温度要高出2℃~3℃，Asics公司已将其用于运动内衣、内衣、滑雪服中。由Maldemnills生产的“Porlatech”是内置锂电池的服装。其中热盘可以连续维持5h，以保持服装内的温度。Goldwin公司目前已开始向市场推广这类产品。 在1998年冬季的奥林匹克运动会上，200名瑞士运动员和300名记者就穿着了Descent的“Mobilethermo”夹克，这种夹克内置了加热体系。从而保证了内部温度控制精确性。Mitsubishirayon公司生产的“Thermocatch”热绝缘体系属于聚丙烯睛纤维。但是其中心为具有光热转换功能细微的陶瓷粒子。其表面为氧化锑。据报道在普通的纤维中仅仅混入10％该
三种智能纺织品的介绍 1 形状记忆纺织品 随着对纺织品的开发，逐渐出现新的纺织品种类，下面就来介绍三种 形状记忆纺织品是一种将具有形状记忆功能的材料通过织造或整理的方式引入到纺织品中。在温度，机械力、光、pH值等外界条件下，具有形状记忆。高形变恢复，良好的抗震和适应性等优异性能的纺织品。形状记忆材料有形状记忆合金、形状记忆陶瓷。形状记忆高聚物和形状记忆水凝胶垆。其中形状记忆合金、高聚物和水凝胶在纺织品领域已得到应用，赋予了纺织品特殊的形状记忆功能。2001年意大利Corpo Nove公司设计出一款”懒人衬衫”。在衬衫面料里加入镍、钛和尼龙纤维，使之具有”形状记忆功能”的特性。当外界气温偏高时，衬衫的袖子会在几秒内自动从手腕卷到肘部；当温度降低时，袖子能自动复原。形状记忆织物可以被开发成功能各异的防护服装和装饰品等。随着对形状记忆材料研究的深入以及纺织品加工技术的进一步提高，形状记忆功能纺织品将会得到更大的发展。 2 变色纺织品 所谓变色纺织品是指随外界环境条件(如光、温度、压力等)的变化而可以显示不同色泽的纺织品。变色纺织品服用性能好，应用广泛。作为民用可应用于制作时尚的变色服装和百变装饰织物；在军事上可用于军事伪装；在防伪领域可作为防伪材料广泛应用于票据。证件和商标等。变色纺织品可通过以下三种方法得到：在织物中添加变色纤维。利用变色染科染色，利用变色涂料进行印花。三种方法里，变色纤维技术的研究开发稍晚一些，但其优点最为突出。由它制成的织物手感好。耐洗涤性好。且变色效果较持久。变色纤维的制造技术主要包括溶液纺丝法、熔融纺丝法、后整理法以及接枝聚合法。利用变色染料和涂料对织物进行处理前，常需将变色材料制成微胶囊的形式。这是因为部分材料对纤维无亲和力，只有加工成微胶囊后靠粘合剂固着在纤维上；部分材料需防止外界因素的作用，或只有封闭在微胶囊中才能维持变色的条件产生变色效应。 3 防水透湿织物 防水透湿织物(Waterproof and Moisture PermeableFabric)也叫防水透气织物，
智能材料在纺织品中的运用 概述：在日常生活中，参加体育运动是我们强身健体的最常见方式。然而在运动的过程中，护具的佩戴是必不可少的。但凡人们在设计和制造防具时，无非主要是考虑其帮助运动员在激烈的运动中剧烈碰撞时吸收外部能量能力的大小。在本篇文章中，我们就是向大家展示智能材料在纺织品中的防护功能的应用。 1、智能抗性材料 1.1什么是凝胶 那么，到底什么是凝胶呢？根据定义：“交联的体型聚合物网络中包含溶剂或者单体、低聚物时为凝胶状态，称作凝胶”，即凝胶是由三维网络结构的高分子和充塞在高分子链段间隙中的介质构成，介质可以是气体、液体，而一般情况下多为液体，因此，可将凝胶看作是高分子三维网络包含了液体的膨润体。 凝胶作为一种新型材料，其含水量高、生物相容性好、对于外界环境条件的刺激具有响应性等优点，可赋予传统纺织品更多的功能性和智能性。基于凝胶的智能纺织品在舒适性能方面具有保冷、保温，防水透湿的特点，同时在保健方面还具有抗菌除臭，防紫外线，抗外力冲击等优点，其在纺织服装及产业用纺织品领域有着广阔的应用前景。 由于凝胶的合成一般是由乙烯基单体与乙烯基化合物（交联剂）在溶液中进行自由基共聚而成，当交联剂用量较多时，凝胶形成紧密的三维网络结构。当凝胶受到外界应力时，连接成三维网络的大分子链伸展时能够均匀分散应力，防止分子链的相对位移甚至断裂。聚合度高，说明凝胶的平均分子量较大，能有效地防止分子链的相对滑移。凝胶这种较好的回弹性可以在与外界发生冲撞的过程中吸收外界部分能量，有缓和冲击的作用，因此其可用于防护功能纺织品如护腕、护肘、护膝和足垫等的开发。 1.2、D30 道康宁公司推出了一项利用硅橡胶的专利抗冲击技术, 可用于多项体育运动防护。在这项技术中, 采用一种用硅橡胶涂层处理的三维织物衬垫。这种“智能”织物衬垫在常态下保持柔软和可屈挠, 当受到冲击时立即变硬, 冲击力消失后又立即恢复到可屈挠状态。这种织物衬垫的效能得益于它能够吸收和分散冲击能。道康宁说, 这种材料可以直接加到范围广泛的产品中。道康宁在以下5 个领域应用了该项技术: 高性能服装、工业用布、医疗设备、军用和民用防护以及建筑工程。当积极防护系统在冲击下立即变硬时, 它吸收并分散了整个防护面上的能量, 显著减小了传递的冲击力, 与刚性防护体系相比, 防护作用启动快, 而作用持续时间长2 倍以上。采用这项技术制作的高性能服装有许多优点, 包括结构透气性好、柔软和质量小, 因此穿着舒适, 便于运动。 《每日电讯报》报道，这种凝胶名为“d3O”，可放置在士兵头盔内侧，能将子弹或弹片的冲力减弱一半，进而阻止它们穿透头盔。发明者帕尔默说，静止或缓慢移动状态下，这种凝胶的分子之间互相分离，而“一旦受到高速冲击，分子将互相交错并锁在一起，变得坚固。外力作用消失后，凝胶自动恢复柔软。这种胶状物眼下已经用于制造滑雪手套、芭蕾舞鞋、护腕等体育用品。 2、缓冲减振多元组合抗冲击防护材料的开发
功能纺织品是指除有常规的装饰、保暖等基本功能外，还具有保健、防保等特殊功能的纺织品，如远红外纺织品、防紫外纺织品、甲壳素织物、防螨织物、磁疗产品、维生素织物、抗菌织物等。 分类：舒适功能纺织品卫生、保健功能纺织品防护功能纺织品其他功能纺织品 功能性纺织品可应用功能性纤维、功能性整理和复合等技术手段获得。 Functional Fibers 差别化纤维高性能高感性纤维特种纤维 差别化纤维通常是指在原来纤维组成的基础上进行物理或化学改性处理，使性能上获得改善的纤维。 Physical： 1．改进聚合与纺丝条件：如温度、时间、介质、浓度、凝固浴，可改变高聚物聚合度及分布、结晶度及分布、取向度等。 2．改变截面：如采用特殊的喷丝孔形状开发异形纤维。 3．表面物理改性：如采用高能射线（γ射线、β射线）和低温等离子体对纤维表面进行刻蚀、涂抹、电镀等。 4．复合：即将两种或两种以上的高聚物或性能不同的同种聚合物通过一个喷丝孔纺成一根纤维的技术。 5．混合：即利用聚合物的可混溶性和溶解性，将两种聚合物混合后喷纺成丝。Chemical: 通过改变纤维原来的化学结构来达到改性目的的方法，改性方法包括共聚、接枝、交联。 1．共聚：是采用两种或两种以上单体在一定条件下进行聚合的方法。例如，丙烯晴与氯乙烯或偏氯乙烯共聚可以提高聚丙烯晴的阻燃性能，而对苯二甲酸乙二酯与间苯二甲酸黄酸钠或对苯二甲酸黄酸钠共聚则可以改善聚酯纤维的染色性能。 2．接枝：是通过一种化学的或物理的方法，使纤维的大分子链上能接上所需要的基团。接枝可以在聚合体内进行也可以在成形纤维表面进行。 3．交联：交联是指使纤维大分子链间用化学链联结起来。当聚合物交联时，所有的单个聚合物链形成一个大的三维网状结构。将使玻璃化温度提高，纤维的耐热性、抗皱性、褶裥保持性、尺寸稳定性、弹性和初始模量获得改善，对纤维拉伸强度和伸长也有一定影响。复合纤维是将两种或两种以上的高聚物或性能不同的同种聚合物通过一个喷丝孔纺成一根纤维的技术。通过复合，在纤维同一截面上可以获得并联型、皮芯型、海岛型等其它复合方式的复合纤维。 一般把纤度0.3旦（直径5微米）以下的纤维称为超细纤维。 高性能纤维目前还没有共同的定义，一般是指强度大于17.6cN/dtex，模量在440cN/dtex以上的纤维。 高感性纤维: 指纤维受到外部作用时，使这些作用发生质的转变或量的变化，使纤维产生导电、传递、储存、光电及生物相溶性等方面的能力。包括电功能材料、磁功能材料、光功能材料、超导材料、智能材料、储氢材料、生物医学材料、组织工程材料、纳米药物载体、功能膜、功能陶瓷、功能纤维。 纺织品功能整理 方法： 物理技术：等离子、激光 化学技术：功能整理剂、化学镀等
智能纺织品的现状和发展趋势 1531015348 摘要：智能纺织品是近几年才兴起的一种纺织产品，由于其涉及到化学、生物、医学、计算机等学科，是一类多学科交叉的高科技产品。文章介绍了智能纺织品的作用原理、研究现状，并展望了其发展前景。 关键词：智能纺织品；研究现状；发展趋势 Abstract：Smart textiles is a textile product, which emerged in recent years due to its involving chemical, biological, medical, computer and other disciplines, is a kind of multidisciplinary cross of high-tech products.This paper introduces the principle of intelligent textile, the research status quo, and prospected its development prospects. Key words：Smart textiles;The research status;The development trend 随着纺织科技的发展，纺织品已突破了原有的保温和美化的范畴，正在逐步 走向功能化和智能化。智能纺织品是一类贯穿纺织、电子、化学、生物、医学等多学科综合开发的具有高智能化的纺织品，它基于仿生学概念，能够模拟生命系统，同时有感知和反应双重功能。智能纺织品不仅能够感知外部环境和内部状态的变化，而且能够实现自检测、自诊断、自调节和自修复等多种特殊功能。 智能纺织品的开发研究起步较晚，属于近些年来才出现的高科技产品，它始于上世纪六、七十年代, 最初主要是将一些电子元件与纺织品相结合，纺织品仅作为电缆和连接器的载体，应用在医疗、军事、航空等特殊领域，由于当时技术水平有限, 其发展十分缓慢，产品功能单一，体积庞大。目前，发达国家对智能纺织品的开发与应用已达到了相当高的水平，美国、日本和欧洲一些国家在这方面已处于领先地位，而我国对智能纺织品的研发还处在起步阶段，它将对我国纺织行业的发展产生深远的影响。 1. 智能纺织品概念及其作用原理 《材料大辞典》中对于智能材料（smart materials）的解释是：模仿生命系 统同时具有感知和驱动双重功能的材料。也就是说某种材料不仅能够感知外界所发生的变化，而且自身应具备某种反馈机制，从而根据外界变化做出响应。显而易见，智能纺织品是智能材料的一种。我们可以认为，智能纺织品本身是一个体系，它需要有感知单元、反馈单元和响应（执行）单元，因此相对于智能纤维而言，智能服装比较容易通过整合感知元件、反馈元件和响应元件，从而达到“智慧化”的目的。 智能纺织品的作用原理是其通过传感部分感知外界环境的变化，将变化所产生的信号通过信息处理部分做出判断并发出指令，然后通过驱动部分调整材料的各种状态，以适应外界环境的变化，从而实现自诊断、自调节、自修复等多种功能。其作用原理如图所示。
提起日常生活，人们常用“衣、食、住、行”四个字加以概括，其中“衣”字当头，足见衣着对于人类生活的重要意义。而在反映生活穷困时也往往用“衣不蔽体，食不果腹”加以描述，说明人们历来把自己的“衣着”视同如“食物”一样重要的最基本生活条件。实际上，人们生活须臾不可离开的“衣着”就是由各种纺织材料制成的。 衣着用纺织材料，在现代社会中，以各种优异的性能、千姿百态的设计、五光十色的斑斓色彩制成人们的服装，不仅具有遮体、护体、御寒、防暑等功能，而且还起着装饰、美化、标志等作用。即通过材料质地、色彩、裁制、造型的变化，在满足基本功能要求的基础上，充分显示人的体态和仪容的美感，或表现人的社会地位、职业和个性。传统纺织材料很难满足这些要求，这就要求纺织材料要有质的变化，要把科技运用到其中。高新技术的运用大大拓展了纤维制造业的发展空间，进一步从服装、装饰领域向产业用领域拓展。在产业领域已经遍及到医疗卫生、安全防护、航空航天、土木工程等。 纺织新材料是近年来采用高技术工艺及设备制造生产出来的高技术纤维、高技术面料和高技术产业用纺织品。高技术纤维中包含新型合成纤维、特殊功能性纤维、保护环境类纤维和生物型新纤维。高技术纺织面料既要满足人类穿着的舒适性。又要具有高品质的外观和风格，悬垂性、颜色、可加工性等高档次的纺织品。高技术产业用纺织品是具有高强度、高模量等高性能纺织材料、复合材料或特殊功能性纺织品。 一、神通广大的功能性纤维 l、天然彩色棉纤维及竹纤维 天然彩色棉及竹纤维纺织品的开发是绿色纺织品的发展方向之一，符合人们对衣着发展趋势的需求和回归大自然的潮流。目前世界上对天然彩色棉的开发十分重视，据有关资料报道世界上已有23个国家对天然彩色棉进行了研究和生产。天然彩色棉是利用现代高科技生物基因工程培育出来的一种新型棉花，它在种植过程中不施用农药、化肥、除草剂等化学物质，棉纤维在生长、成熟过程中就具有了天然色彩。用天然彩色棉加工成的纺织品无需印染、漂白等传统工艺的处理，不产生任何污染，也没有任何化学物质残留，实现了从成衣的
纺织工业发展规划（2016—2020年） 纺织工业是我国传统支柱产业、重要民生产业和创造国际化新优势的产业，是科技和时尚融合、生活消费与产业用并举的产业，在美化人民生活、增强文化自信、建设生态文明、带动相关产业发展、拉动内需增长、促进社会和谐等方面发挥着重要作用。“十二五”时期，纺织工业规模效益稳定增长，结构调整不断深化，科技创新和技术进步明显提升，在全球纺织产业中地位进一步巩固。“十三五”时期，是我国全面建成小康社会的决胜阶段，也是建成纺织强国的冲刺阶段。为促进纺织工业转型升级，创造竞争新优势，根据《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》和《中国制造2025》，编制本规划。 一、现状和形势 （一）“十二五”发展成效 1.规模效益稳定增长。“十二五”期间，规模以上纺织企业工业增加值、主营业务收入和利润总额年均分别增长8.5%、9.2%和11.5%，2015年主营业务收入70714亿元，利润总额3860亿元；全行业纺织纤维加工量年均增长5.1%，
2015年达5300万吨，占全球纤维加工总量50%以上；纺织品服装出口额年均增长6.6%，2015年达到2912亿美元，我国纺织品服装出口额占世界同类贸易的比重比“十一五”末提高3.1个百分点。 2.结构调整持续深入。2015年，服装、家纺、产业用纺织品纤维加工量比重由2010年的51:29:20调整为46.6:28. 1:25.3；纺织纤维加工总量中化纤比重达84%，比2010年提高14个百分点；纺织品服装出口一般贸易比重由2010年的74%提高到2015年的76.9%；出口市场进一步多元化，新兴市场份额逐步提高；中西部地区规模以上纺织企业主营业务收入占全国比重达到2 3.2%，比2010年提高6.4个百分点。“十二五”期间，我国纺织服装企业海外投资步伐持续加快，纺织工业技术、标准、产能、设计、品牌、营销渠道等国际合作全面开展。 3.创新能力稳步提升。2014年，大中型纺织企业研究与试验（R&D）经费支出257亿元，比2010年增长81%，研发投入强度为0.67%；有效发明专利数5381件，是2010年的2.3倍。“十二五”期间，人均劳动生产率年均增长10%左右；16项成果获得国家科学技术奖，其中“筒子纱数字化自动染色成套技术与装备”获国家科技进步一等奖；碳纤维、间位芳纶等高性能纤维及海洋生物基纤维等实现技术突破；信息化集成应用及智能制造形成若干试点示范。
一、单个名词解释 1 工艺纤维 2 初始模量 3 缩绒性 4 品质支数 5 临界捻系数 6 临界混纺比 7 滑脱长度 8 机织物结构相 9 紫外线防护系数 10 吸湿滞后性11 差别化纤维 12 标准大气条件 13 断裂长度 14 玻璃化温度 15 静电压半衰期 16 非织造布 17 复合纤维 18 抱合力 19 丝光棉 20 极限氧指数 二、比较成对概念 1 合成纤维与再生纤维 2 功能纤维与高性能纤维 3 结晶度与取向度 4 主体长度与品质长度 5 标准回潮率与公定回潮率 6 蠕变与松弛 7 透气性、透湿性与透水性 8 混纺织物与交织织物 9 纺织品功能的安全性与可靠性 10 耐热性与热稳定性11 调湿和预调湿 12 耐光性、光照稳定性 13 色纺纱与染色纱 14 纱线的号数偏差与支数偏差 15 纱线的随机不匀与附加不匀 16 湿法纺丝与干法纺丝 17 熔体纺丝与溶液纺丝 18 超长纤维与倍长纤维 19 热塑性与热定型 20 织物风格与手感 三、计算类
1. 纤维原料公定重量的计算 计算顺序如下： （1） 计算净重。净重=毛重-包装物重 （2）计算准重。准重=净重×（100-实际含杂率）/（100-标准含杂率） （3）计算公定重量。公定重量=准重×（100+标准回潮率）/（100+实际回潮率） 注意：代入上述公式中含杂率和回潮率的数值应是去掉百分号的数值 2. 纤维线密度转换与直径计算 各线密度指标转换公式： Ntex ×Nm = 1000 Nden ×Nm = 9000 Nden = 9 Ntex NeNtex=C ，对于英制回潮率与公定回潮率一致的纤维纱线C=590.5，对于棉纱C=583；涤棉65/35纱线，C=588 Ne 为英制支数（S ），Ntex 为公制号数（tex ） 直径计算公式：δ为纤维体积密度（g/cm3） 3. 纺织材料回潮率与公定重量的计算 计算公式： Ga 为纺织材料湿重； G0为纺织材料干重； 4. 混纺纱公定回潮率的计算 计算公式： (%)100(%)0 ?-= G G G W a
纺织材料 一、纺织新材料 1. 高性能PET纳米复合材料的研制及应用 2. PGLA医用可吸收缝合线 3. 熔纺氨纶用的一种亚氨酯添加剂制造方法 4. 高尺寸稳定性缝纫线的研制 5. 无机纳米材料改性的抗静电腈纶 6. 新型远红外异形保健聚酰胺纤维开发 7. 功能化系列共聚酯和纤维的研究开发 8. 熔喷成网制造聚氨酯弹性无纺布的方法 9. 用醇解法回收利用聚氨酯纤维废弃物的方法 10.一种用于针织人造毛皮底布涂层的聚氨酯乳液的制备方法及应用 11. 氧化锌晶须填充抗静电腈纶的研制开发 12. 热塑性高聚物基纳米复合功能纤维成形技术及制品开发 13. 一步法花色纺丝工艺与设备 14. 新型功能性纤维的开发 15. 抗紫外涤纶用高稳定性纳米粉体的化学处理 16. 稀土转光农用非织造布的开发 17. 一步法高收缩FDY涤纶长丝的开发 18. 聚对苯撑苯并二噁唑（PBO）的合成及可纺性研究 19. 九孔高弹性中空PET和PP研制 20. 医用高分子矫形绷带 21. 压差式微量水份测定仪 22. GJY-Ⅲ型新型光学解偏振仪 23. SZC-Ⅲ型化纤动态手提式电子张力仪 24. SALS-Ⅲ型小角激光散射仪 25. SCY-Ⅲ型新颖声速纤维取向测量仪 26. 半导体致冷高精度恒温仪 27. ZSK-Ⅲ型缝纫线长度测量控制仪 28. GTS-Ⅲ型新颖温度形变性能测量仪 29. 多孔三维卷曲涤纶短纤维 30. 高弹性PET、PP九孔中空纤维 31. 新型高档共纺混纤FDY 32. 汽车安全带用高强低伸涤纶 33. 超高收缩POY纤维的研制 34. 仿毛仿棉型细旦中空涤纶短纤的开发 35. 四叶中空高压缩弹性丙纶短纤维 36. 一步法粗旦聚丙烯纤维(FDY)工艺及设备 37. 汽车安全气囊用高强高伸高收缩聚酯纤维 38. 细旦、超细旦丙纶长丝及制品 39. 超棉纶(细旦聚丙烯短纤维) 40. 可染细旦聚丙烯纤维的制造方法 41. 超高分子量聚酯的制备及工业应用开发 42. 酸性染料可染丙纶
电子智能纺织品的发展研究 【摘要】作为电子技术与现代纺织技术结合的产品，电子智能纺织品已成为国内外纺织领域研究的热点。本文主要介绍电子智能纺织品的概念、发展以及应用，并探究其发展现状以及产品研究、推广等方面的局限性，最后评述其未来的发展方向，为今后电子智能纺织品的研究提供一定的基础 【关键词】智能纺织品发展应用 用智能布料缝制的裤子，只要按一下电钮，腰围就会随意加宽或缩小；或者任意变换身着衣服的颜色以搭配各式各样的衣服，这些都不在将是幻想，电子智能纺织品可以帮你实现这些愿望。所谓的智能纺织品，它是一类既有一般纺织品的特征同时通过特殊处理使其对外部变化能够感知并且做出反应的纺织品，因此它比一般的纺织品具有更多的功能。[1] 1电子智能纺织品的概念 电子智能纺织品是智能纺织品中比较特殊的一类纺织品，它不只是电子组件及电子电路与纺织品结合而是基于电子技术，将传感、通讯、人工智能等高科技手段应用与纺织技术上而开发出的新型纺织品，它是把电子组件及电子电路以纺织品形态呈现，导电性纱线可用来传输电流及讯号，而导电性职务可作为电容器、传感器、加热器等。它可以收集机密信息、监控重要的统计数据，并把这些信息通过无线远程传输手段作进一步处理。[2] 2电子智能纺织品发展阶段 电子器件和纺织品融合技术的迅速发展，特别是电子器件和新材料的发展，使得电子智能纺织品的研究有了翻天覆地的变化。电子智能纺织品研究起源于 20 世纪 80 年代开始，至今经历了两个阶段。 2．1 第一个阶段———传统面料与普通电子元件复合的纺织品 最早的电子智能纺织品采用的是传统的面料和一些普通的电子元件，如传感器、电阻、二极管、芯片等通过对面料和服装结构的设计把电子元件附加在纺织品或服装上。1997 年，飞利浦公司和 Levi′s 公司成功地创造出世界上第一套可穿戴电子智能服装［3]，此套智能服装包含了娱乐（诸如音乐）以及通信（诸如移动电话）的功能，但这套服装不可以折叠、也不可以洗涤。此外，在制作上基本只能以手工操作的方式进行，不便于大规模商业化生产，导致这类服装成本高