从智能服装看服装发展趋势

吴　杰　肖居霞　魏取福

智能服装由来已久,最初主要应用于航空和军事等尖端领域。1989年,日本的高木俊宜教授将信息科学融于材料物性和功能,首先提出智能材料的概念。科技的发展使具有高附加值的高科技智能服装逐渐商业化并成为服装工业的未来。尽管智能服装真正的发展时间不长,但是在最近 20 年内已经出现了很多种类的智能服装,其对服装行业的智能化影响也越来越明显。

1智能服装

智能服装是模拟生命系统,能够感知外界环境或内部环境的变化,反馈收集信息,并能动或被动地做出相应反映的服装。从智能服装的结构和组成材料可以把智能服装分为两类:智能纺织品和电子智能服装。

1.1智能纺织品

智能纺织品是将具有感知和反映功能的智能纤维与普通纤维交织或混纺,智能纤维主要有光学纤维、导电纤维、形状记忆纤维、变色纤维、调温纤维等。智能纤维因其独特的用途,在世界各国已经受到广大研究工作者的广泛重视,一些专家认为智能纺织品和智能服装是纺织服装工业的未来。

1.1.1改性智能纺织品

(1)智能控温织物。相变材料(PCM)在一定的温度范围内能通过其状态的改变来吸收或放出潜在热,从而起到智能控温和保健的作用。相变材料有含水无机盐、长链碳氢化合物、聚乙二醇、脂肪酸等,添加含碳纳米纤维可增强它们的导热性。添加相变材料的方法主要有:微胶囊法、涂层法、喷射模塑法、层压制法和泡沫制法等。含相变材料织物已经从以前的太空宇航服扩展到日常生活中的各个方面了,如运动服装、家居用品、医疗和防护等方面。

(2)抗浸透湿织物。此织物是将对水响应型高聚物如丙烯酸以纤维的形式织入布料中,利用丙烯酸的超高吸水性并且溶胀成一种松弛的胶体而制成的。将这种织物设计制成救生服,在平时具有良好的透气性,在水中时织物中的丙烯酸聚合纤维能吸水膨胀从而堵塞纤维间的空隙,从而延缓海水向衣服内部渗透,减少热量散失。此外还有很多具有防水透湿的高聚物如氯丁橡胶、聚氯乙烯、聚氨酯等都可以通过涂层等方式添加到普通织物上形成智能织物。

(3)形状记忆织物。形状记忆高聚物SMP是对高分子材料进行分子组合和改性,使它们在特定条件下被赋予特定的形态,平时表现的形态可以随外界环境而变化,而再次回到特定条件又能相应地恢复其特定的记忆形态。热能、光能、电能和化学能等都可以作为特定条件的诱因。其中意大利的毛罗・塔利亚尼设计的一款名为“懒人衬衫”就是利用“形状记忆”功能在气温偏高时袖子自动卷到肘部的。同时形状记忆织物也能运用到防烫伤、自动窗帘等方面。

(4)导电织物。在电气化时代,导电织物在智能服装的设计重起着至关重要的作用。导电织物主要分为两大类:一种是把导电纱线与普通纱线进行混纺;另一种是通过涂层的方法将电路直接涂在织物上。混纺的通常可洗涤性比较好,涂层法得到的导电纤维具有良好的生物适应性,对人体的舒适性能够较好地满足。导电织物在探测变化和传递信号方面起着重要作用,是智能服装的主要组成部分。

1.1.2合成型智能织物

(1)变色织物。变色织物通常运用微胶囊技术和涂层方式结合的方法将变色材料应用到织物上。按外界刺激因素分有光敏、热敏、压敏等变色材料;按材料相态分有固体、液晶、液体溶液变色材料。通过对不同的变色范围和变色条件进行研究,能合成出在特定场合变特定颜色的服装,在军事伪装服上有很大的应用潜力。

(2)智能抗震防摔织物。英国皇家艺术学院毕业的理查德・帕尔默发明了一种名叫d3o智能分子,在普通形态下它跟其他分子没什么区别,当受到强烈冲击时就能像一张网一样,吸收几乎全部的冲击能量,从而起到保护人体的作用,对于运动员和老年人防摔倒都有很大的帮助。

1.2电子智能服装

电子智能服装是指具有各种信息的收集和传递、储存和处理功能的一类新型服装。随着人们需求的提高,电子智能服装也由原来的军事和航空领域向生活领域扩展,给人们生活带来越来越多的便利。

(1)智能监控服。在特殊场合和特殊情况下,智能监控服可以给医生和护理人员带来方便。1996年美国海军资助George Tech Research公司和Sensa Tex公司研究的“智能医护衬衫”、美国加州生命衬衫公司研制的带 6 只传感器的高科技监控衬衫、美国Georgia理工学院研究的光纤传感器衬衣等都是通过各种电子器件组合成的智能监控服装。而针对婴幼儿的监控服能 24 h监控婴幼儿的身体状况如ECG、呼吸频率等,以防出现意外情况。此外还有用于定位的智能监控服和极地救生服等。

(2)可穿电脑服。现在的可穿计算机理念是通过数字化纤维编织法,把电脑中的高度集成的微电子器件直接集成在纤维上,再与无线技术结合就可以使遥感界面加入到可穿电脑中;采用柔性面料做可穿戴键盘;采用“人眼调焦”和讲稿提示板两项技术将指甲大小的透明液晶膜片制成显示屏放置在眼镜片上。此外研究人员还把电话、手机、MP3等数码装备结合各种传感器与服装合为一体,使人们无论何时都能畅通交流,休闲娱乐。

(3)电子感应衬衫。澳大利亚科学工业研究组织研究了一件智能感应衬衫能感应穿着者的动作并把动作转化为音乐输出。穿上这种衬衫,只要做出弹吉他的动作就能弹出动听的音乐,甚至不会弹的人也能通过这种衬衫学着规范自己的动作从而弹出悦耳的音乐。同理,由CuteCircuit公司制造的拥抱衬衫可以把动作通过衬衫到手机,再从手机到手机,最后传到其他衬衫上,从而实现情侣的远程“拥抱”。

(4)个性电子时装。电子时装也能变色、能传递各种信息等,通过微型电路可以实现各种信息的传递。Leah Buechley是DIY电子服装方面专家,其设计的各种模块能轻松地实现很多电路转换。

2服装发展趋势

尽管高附加值和多领域应用的智能服装在向更高市场进军的过程中障碍重重,但随着总体趋势的发展,智能服装影响着服装在选材、设计和工艺方面向智能化、舒适化和最优化发展。

2.1材料发展趋势

服装与各学科的交叉,产生了新的研究方法,也产生了许多新的纤维、新的织物。在科技高度发展的未来,材料研究占研究总体的比例会越来越高,通过研究先进材料来拓宽智能服装的研究领域也将成为研究的主要手段,促进材料研究向智能化、舒适化、最优化方向发展。

2.2设计趋势

计算机和网络的普及为服装工业的发展提供了新的机遇。智能服装的出现和发展使服装的设计也会趋向功能的多样化,更多地方便人们在数码时代的生活,最优化各种数字资源;而在技术日益成熟的同时,服装的舒适健康、降低成本以及洗涤性研究也越发显得重要,成为影响服装设计的重要因素。总之,在科技高度发展的未来,智能的概念深入人心,体现在服装上就是让服装更智能地和人结合成一体,提高科技世界的生活品质。

2.3工艺趋势

智能服装带给人们生活诸多的方便,智能的概念延伸到服装工艺上就体现了各个工艺流程的智能化设计和资源的最优化统筹。各种智能吊挂系统、智能CAD设计系统都体现了智能化管理。随着研究的深入,更多的智能工艺设计会出现并应用到生产实践中,更大地节约和有效利用资源。

国内对服装工业智能化的研究越来越火热,特别是对智能化与设计的研究,与工艺和材料相比位居首位。智能化促进了服装工业的发展,也扩展了智能化的领域。

3结语

智能服装是服装领域的一次重大革新,带动了整个领域的智能化理念的深入,使材料越来越智能化,设计越来越人性化,工艺越来越效率化,带给服装更多附加值的同时更是促进了服装业的发展。在服装与其他学科,特别是计算机信息技术和通讯技术的结合中,产生了很多以前都无法想象的数码服装,为服装的定义添加了新的内容,优化了人的“第二皮肤”,极大地方便了人们的生活。随着服装与其他学科的交叉,结合人们新需求的出现,智能化会成为服装工业发展的主流趋势。