《功能与智能纺织品》PPT课件

详细描述
高科技服装与面料是结合了科技与时尚的产物，它们通常采用最新的技术或特 殊的材料，以实现各种性能和功能上的突破。这些性能和功能可能包括抗菌、 防紫外线、温度调节、智能监测等。
高科技服装与面料的分类
总结词
高科技服装与面料可以根据其使用的技术或材料进行分类， 常见的分类包括功能性面料、智能服装、运动服装等。
例如，高科技的运动鞋和运动服可以提供更好的支撑、缓震和透气功能， 提高运动表现和舒适度。
户外探险领域
户外探险领域是高科技服装与面 料的另一个重要应用领域。
在户外探险中，穿着高科技服装 与面料可以抵御恶劣的环境条件 ，如严寒、风雨、紫外线等，提
高探险者的生存率和舒适度。
例如，高科技的防风、防水、保 暖的冲锋衣和大衣，可以为户外
详细描述
功能性面料是指具有特殊性能的面料，如防水、透气、抗菌 等；智能服装是指能够监测人体健康状况、提供智能反馈的 服装；运动服装是指具有吸湿排汗、保暖等功能，适合运动 时穿着的服装。
高科技服装与面料的特点
要点一
总结词
高科技服装与面料的特点包括舒适性、功能性、时尚性、 环保性等。
要点二
详细描述
高科技服装与面料在设计和制造过程中注重舒适性和人体 工程学，以提供最佳的穿着体验；同时，它们的功能性可 以满足各种需求，如运动、户外探险、医疗保健等；此外 ，高科技服装与面料也注重时尚性和个性化，以吸引更多 消费者的关注；最后，许多高科技服装与面料采用环保材 料和技术，以降低对环境的影响。
随着科技的发展，涂层工艺也在不断 进步，新型的涂层剂和涂层技术不断 涌现，为高科技服装与面料的发展提 供了更多的可能性。
涂层工艺包括涂层剂的选取、涂层方 式的确定以及涂层厚度的控制等，这 些因素都会影响面料的性能。

轻量保暖织物
中空率35-40％
面料保暖性达1.6倍， 阻断流动空气1.4倍， 重量轻，高效保暖
轻量保暖织物
木棉中空率80％
一、木棉絮料的优势性能
1、高效保暖(絮片测试结果） 与羽绒相比，木棉絮的导热系数小、挡风性 好，综合保暖效果更好，但压缩弹性较差
2、高效保暖(服装测试结果） 木棉保暖性略优于羽绒。
吸湿排汗机理
利用纤维形态结构的变化在纤维结合体内 形成毛细管路径，并通过比较疏松的纺织 结构和亲水整理保证和增强毛细效应，从 而获得织物的快速导水功能， 并利用合纤大分子无亲水基团的特性获得 织物的‘快干’和不缠粘皮肤的功能。 最早的吸湿排汗纤维是微孔结构，通过加 入第三单体共混纺丝后用碱溶法或独特的 后拉伸等技术使纤维上产生微孔结构。
常见的抗电磁辐射织物
1、抗电磁辐射纤维（导电）与普通纤维混 纺/交织
金属丝 金属物颗粒与有机高聚物复合纺丝 聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯等导电聚合物 高聚物纺丝时在丝的表面或中心加入导电的微 小颗粒。
2、导电涂层处理后的纺织品
镀银、 镀铜、镀镍 涂覆金属盐的织物
3.2 抗紫外线织物
热阻 差异率 （%） 湿阻 差异率 （%）
温湿度
羽绒服 热阻
木棉服 热阻
羽绒服 湿阻
木棉服 湿阻
2℃,60%
7℃,60%
0.392
0.353
0.400
0.386ຫໍສະໝຸດ -2.12-9.26
108.0
109.7
106.5
111.6
紫外线遮蔽效果的影响因素
织物结构：覆盖系数大，织物紫外线的通透量小。紫外线 防护性能随着织物的厚度和质量的增加而增加。 织物所用的纤维种类：棉、粘胶、尼龙织物紫外线的透过 率均高，漂白的棉织物具有较大透过率。毛织物、丝织物 具有较高的紫外线的吸收能力。涤纶具有较高的紫外线吸 收能力。具有消光剂的材料，较容易吸收紫外线。 织物颜色及颜色的深浅：许多染料均可吸收紫外线。黑色 和深蓝色等深颜色织物具有较好的防护性能。 后整理：经抗紫外处理的织物。反复洗涤后会影响它的抗 紫外性能。

为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益

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。
按抗菌剂的结构分为： 无机：TiO2、ZnO、沸石、磷灰石等多孔物质以及银、铜、 锌等金属及其离子化合物
有机：有机酸、酯、醇、酚类物质
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 生物技术：酶处理 纳米技术： 功能整理： 防水、拒水和拒油整理：在织物上施加一种整理剂，改变纤维表面层的组成，纤维 表面被整理剂包覆，表面性能不再是纤维原来的性能，变得不能被水或油湿润，这 样的整理称拒水拒油整理。 阻燃整理：阻止织物燃烧。或使纺织品燃烧速度放慢，离开火焰后不燃烧。 化学抗静电方法---抗静电整理剂 提高纤维的吸湿性---亲水性抗静电剂，吸收水分降低表面电阻，受空气湿度影响。 卫生整理目的: 使纺织品具有抑制菌类生长和繁殖的功能。阻止细菌在织物上繁殖产生臭气。
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: 指具有可用于工业和技术中的有关物理和化学功能如 光、电、磁、声、热等特性的各种材料，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。

自组装技术
自组装技术利用分子间的相互作用力，使分子自发地组装成具有特 定结构和功能的智能材料。
仿生制备技术
仿生制备技术借鉴自然界中的生物结构和功能，通过模仿生物的结构 和功能来制备智能材料。
2024/3/26
16
04
CATALOGUE
智能材料在传感器中的应用
2024/3/26
17
应变传感器
应变材料的特性
3
定义与发展历程
2024/3/26
定义
智能材料是一种能够感知、响应 并适应环境变化的功能材料，具 有自感知、自驱动、自适应等特 性。
发展历程
智能材料起源于20世纪80年代， 经历了从单一功能到多功能、从 简单响应到复杂自适应的发展历 程。
4
分类及应用领域
分类
根据功能特性，智能材料可分为传感 型、驱动型、自适应型等类型。
应用领域
微纳机器人、生物医学、光电子学等。
26
06
CATALOGUE
智能材料在能源领域的应用
2024/3/26
27
太阳能电池板材料
2024/3/26
晶体硅材料
具有高转换效率和稳定性，是当前主流太阳能电池板材料 。
薄膜太阳能材料
轻便、柔性好，可应用于可穿戴设备和移动能源领域。
多结太阳能电池材料
利用不同光谱吸收特性，提高太阳能利用率。
2024/3/26
6
02
CATALOGUE
智能材料的特性与功能
2024/3/26
7
感知功能
01
02
03
传感器功能
智能材料能够感知外部环 境的变化，如温度、压力 、湿度等，并将这些变化 转化为可测量的电信号。

相变材料主要包括无机PCMs、有机PCMs和复合 PCMs三类。其中，无机类PCMs主要有结晶水合盐类、熔 融盐类、金属或合金类等；有机类PCMs主要包括石蜡、醋 酸和其他有机物；
12
智能温控纺织品 自动调温纺织品
固态PCM 液态PCM
液态PCM 固态PCM
吸收 热量
释放 热量
13
智能温控纺织品 自动调温纺织品
保温纺织品 凉爽纺织品 自动调温纺织品
5
智能温控纺织品
保温纺织品
发热原理
保温原理
6
智能温控纺织品
保温纺织品
7
智能温控纺织品
保温纺织品： 日被德山都和尤尼吉卡公司联合研制的产热纺织品
“Solar&microtype”，其主要是吸收太阳能来实现保温 日本帝人公司利用某些醌系有机染料所具有的吸收近红
被加工成宝塔式螺旋弹簧状，再进一步加工成平面状，然后 固定在服装内部。接触高温时形状记忆纤维的形变被激发， 纤维迅速由平面变成宝塔状。
19
形状记忆纺织品
形状记忆高聚物类纺织品
棉织物形状记忆整理主要有：树脂整理、多元羧酸免 烫整理、聚氨酯涂层整理、超柔软桃皮整理、液氨整理等。
真丝绸形状记忆整理主要有：树脂整理、三甘醇缩水 甘油醚整理等
主动智能型纺织品 —对外界的刺激不仅可做到感知，还能 做到回应。形状记忆类纺织品就是最好的例子。
非常智能型纺织品 —对外界的刺激不仅可做到感知及回应 ，还能自动调节以适应外界的刺激。
3
智能温控纺织品 形状记忆纺织品 变色纺织品 防水透湿纺织品 电子信息智能纺织品
4
智能温控纺织品 智能温控纺织品
23
变色纺织品

• 智能纺织品是指具备传感、控制和驱动3个基本要素，能通过自身的感知进
行信息处理，发出指令，并执行完成动作，从而实现自身的检测、诊断、控 制、校正、修复和适应等多种功能。
• 功能纤维材料有两大类：一类是对外界或内部的刺激强度如应力、应变、光、
电、磁、热、湿、化学、生物化学感器。像导电聚合体纤维、涂层以及特殊的碳
纤维、不锈钢丝、铜丝、银丝、金丝或用不锈钢包裹的金属丝等 金属类导电纤维广泛应用于这类智能纺织品中。 不锈钢丝、铜丝、银丝、金丝或用不锈钢包裹的聚合体金属丝、 外层覆以金属的水硅锡矿纤维、导电聚合体纤维、导电聚合体面 料以及特殊的碳纤维织物，都己应用于织物传感器的生产中，而 两个导电金属层之间用尼龙网隔开。当我们在适当的部位施以压 力时，电流就会通过尼龙网眼空间，同时我们在接触部位嵌入可 操作的发光二极管。这种智能服装可以用光线的均匀变幻来影响 穿着者的情绪，而且还可任意卷、压、洗，而不影响它的电学性
• 智能纺织品是从纺织纤维和消费品中派生出来的新一代纺织新品种，是一种 具有形态记忆能力的纺织品，它具有对外界环境感知和反应的功能，并且还 保留有美学和技术特性。 • 智能纺织品不仅具有一般机织、针织面料所具有的性能，而且还至少具有一 种实用功能，因此也称为功能织物。智能纺织品通常由三部分组成：传感器、 致动器和控制单元。
知材料”，可以用来制成各种传感器；另一类是对外界环境调剂或内部状态 发生变化时做出响应或者驱动的材料，可以用来做成各种执行器。兼具感知 和驱动功能的材料称为“机敏材料”，如变色镜片、变色玻璃是一种自行调 节透光性能、自动屏蔽强光的机敏材料。机敏材料自身不具备信息处理和反 馈机制，不具备顺应环境的自适应性。通常要使一种单一的材料同时具备多 种功能是很困难的，因而要由多种材料复合构成一个智能材料系统。

• 从目前世界上已有和正在开发的智能纺织品的品种来看， 纺织品的智能化一般是通过以下途径来实现的。
• (1)智能材料的开发是智能纺织品开发的基础。利用高分子
化学和物理原理，合成能对环境刺激进行响应的智能高聚 物，或对原有的高聚物或天然高分子进行改性，使其具有 智能化特征。例如通过对“变色脂”表皮颜色变化机理的 研究，已研制出一种变色 蛋白质纤维，用以制成织物， 就可做成对某些特定刺激(如光、热等)进行响应的变色服 装。
Cont.
• Smart materials and structures can be defined as the materials and structures that sense and react to environmental conditions or stimuli, such as those from mechanical, thermal, chemical, electrical, magnetic or other sources. According to the manner of reaction, they can be divided into passive smart, active smart and very smart materials. Passive smart materials can only sense the environmental conditions or stimuli; active smart materials will sense and react to the conditions or stimuli; very smart materials can sense, react and adapt themselves accordingly. An even higher level of intelligence can be achieved from those intelligent materials and structures capable of responding or activated to perform a function in a manual or preprogrammed manner.

伤口上所产生的压力会止血，绷带干燥时压力消除。
以及结合电子技术类纺织品，如带传感器的导电纺织品、音乐夹克、智能衬衣等。
智能空调纤维Outlast
• Outlast纤维技术是美国太空总署为登月计划而研发的。目的是为了宇 航员制作登月服装，包括手套、袜子、内衣等，后来发展到用于普通 服装，特别是户外服装，包括滑雪衫、裤、毛衣等。
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。
（三）热适应性与可逆收缩性纤维及其纺织品 Vigo等将聚乙二醇与各种纤维，如：棉、聚酯或聚酰胺共混物结合，使其具有热适应 性与可逆收缩性。所谓热适应性，是赋予材料热记忆特征：温度升高时纤维冷却；温 度降低时纤维发热。热记忆效应源于结合在纤维上的相邻多元醇螺旋间氢键的作用， 温度升高时，氢键解离，系统趋于无序，线团松弛，过程吸热；当环境温度降低时， 氢键使系统更为有序，线团压缩，过程放热。所谓可逆收缩性，是指形状记忆功能， 湿态时收缩，收缩率可35％，干态时恢复到原始尺寸。如压力绷带，在血液中收缩，
品，它是一种具有双向温度调节作用的、以改善舒适性为主要目的的新型材料。关于
温度调节智能纺织品最重要的就是outlast纤维。它是70年代末80年代韧，由美国航空 航天局空间研究项目的成果，其技术的关键就是应用了一种微胶囊包裹的相变材料— PCM，它是一种在确定的温度范围内可加入到纺织纤维的基质中。当到达相交温度时，相交材料通过不连续 的升温来防止服装内温度波动范围过大。相变过程的能量贮存于PCM中以提高其热容 量。当环境温度下降时，又会释放出其贮存的能量。