五种未来的智能纺织品发展趋势和检测

一帆

目前在智能纺织品的开发过程中，坚持的理念是针对某些特定功能要求，结合相应的一种或几种智能纤维以及其他材料，以织造或整理的形式加工成或引入到纺织品中，从而开发出满足用户相应需求的纺织品，而不是单纯地将某一类或几类智能纤维织成纺织品。

1 智能温控纺织品

智能温控纺织品是一类可以智能控制织物温度以提高其舒适性的纺织品。按照对外界温度的刺激反应方式，可将其分为保温纺织品、降温纺织品及调温纺织品三大类。其中调温纺织品由于具有双向温度调节和适应性而被作为智能纺织品，用于滑雪服、消防服、内衣、帽子、手套、袜子、毛毯、床垫、枕头等产品的开发。目前调温纺织品的制造工艺主要包括涂层整理、复合纺丝和微胶囊纺丝，并且较为成熟。

近些年来，调温纺织品的研究在国内外取得了较为突出的成就。美国是最早研究调温纺织品的国家，起初主要针对登月计划，并于1988年成功开发出Outlast相变材料，1994年后调温纺织品逐渐商用，并且性能不断提高。目前较为先进的为美国Polytech公司开发的Ureatech“空调”织物，它是一种聚氨酯涂层调温织物。我国在调温纺织品方面的研究相对较晚。2003年，保定雄亚纺织集团与美国安伯士国际集团一起利用“太空技术”成功研发出了相变调温洛科绒线，并在国内首次生产出“冬暖夏凉”的服装。尽管当前众多此类产品已实现产业化，但加工难度大、服用性不佳以及耐久性差等问题仍较为突出。

目前国际国内温控纺织品的检验方法主要有以下几种，保暖性：JIS L 1018A法、JIS L 1096A法、GB/T 11048 方法A、BS5335-1；光吸收保温性：JSIF A 036；凉感：Boken方法（接触冷温感评估值q-max）。

2 形状记忆纺织品

形状记忆纺织品通常是指将具有形状记忆功能的材料以织造或整理的形式加工成或引入到纺织品中，使其具有形状记忆、高恢复形变、良好的抗震和适应性等优异性能的一类纺织品。其加工方法主要有两种：一是用形状记忆纤维织造；二是对纺织品进行形状记忆整理。其中用形状记忆纤维织造时，可纯纺，也可与任何一种天然纤维或其他化学纤维交织或混纺织成型状记忆织物。而形状记忆整理方法有树脂整理、形状记忆高分子整理、胶原整理以及接枝与包埋等。目前常用的整理方法是通过在织物上层压聚氨酯膜或涂布聚氨酯涂层。

形状记忆纺织品主要有三类：形状记忆合金类纺织品、形状记忆高聚物类纺织品、形状记忆水凝胶类纺织品。英国纺织机构研制的防烫服装中，具有形状记忆的合金类镍钛合金纤维先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。形状记忆高聚物类纺织品主要为对天然纤维进行的后期整理，如树脂整理、聚氨酯涂层整理等，以保持织物原有的形态和性能。水凝胶作为一种智能材料，它的一个重要特性是在一定的环境刺激条件下，会发生体积的相变，即当外界环境条件连续变化时，凝胶体积产生不连续的变化。如可用于智能型抗浸服，其原理是一旦落水，抗浸服中的水凝胶吸水溶胀，将织物中透水导湿的通道封闭，阻止水进入服装，服装晾干后，水凝胶脱水恢复原状。

形状记忆纺织品可以被开发成众多品类和功能的服饰，如阻热隔热服、防水透湿服、懒人衬衫、抗浸保温服等。目前针对此类纺织品的检测方法主要集中在外观方面：如外观平挺度：ISO7768、GB/T 13769、AATCC 124；褶皱外观：ISO 7769、GB/T 13770、AATCC 88C；接缝外观：ISO 7770、GB/T 13771、AATCC 88B。

3 防水透湿纺织品

防水透湿纺织品是指水在一定压力下不能渗入织物，而人体散发的汗气却能通过织物扩散或传导到外界，不在体表和织物间积聚冷凝，使人主观感觉不到发闷的一类功能性纺织品。其主要具有防水性和透湿性两大功能。防水透湿纺织品的透湿机理主要有两点：一是微孔质扩散机理；二是亲水集团“吸附—扩散—解吸”传递水蒸气分子机理。

目前防水透湿纺织品的加工方法归纳起来主要有3种：超高密结构法、微孔技术法、致密亲水膜技术法。因此防水透湿纺织品可分为防水透湿的高密纺织品、微孔膜防水透湿纺织品、无孔膜防水透湿纺织品和智能型防水透湿纺织品等4类。但真正可以称为智能纺织品的是智能型防水透湿纺织品。代表性产品是日本三菱重工业公司生产的形状记忆聚氨酯及其防水透湿织物Diaplex产品，其防水性能可达20000mm～40000mm，抗水压达到196.133kPa～392.266kPa，透湿气达到8000g/（m·24h）～12000g/（m·24h），并且其透湿性能可随温度变化进行相应调节，实现智能化，因此能适合不同条件下穿着，从而调节人体服装内的微气候。目前其主要用于登山服、滑雪服、运动服、救生服等服装中。

针对防水透湿纺织品的检测方法主要有以下几类：静水压：GB/T 4744、ISO 811、AATCC 127、EN 20811、AS 2001.2.17、JIS L 1092；沾水：GB/T 4745、ISO 4920、JIS L 1092、AATCC 22、EN 24920、AS 2001.2.16、CAN/CGSB-4.2 No.26.2；雨淋：AATCC 35；透气性：ISO 9237、ASTM D737、GB/T 5453、JIS L 1096、CAN/CGSB-4.2 No.36、AS 2001.2.34、DIN 53887。

4 智能抗菌纺织品

纺织品经抗菌处理后可以发挥两方面的功能：一是保护使用者；二是防止纤维受损。抗菌纺织品主要由两种方法获得：用抗菌纤维制成各类织物；用抗菌剂对织物进行后处理。目前市场上的抗菌纺织品以后者居多。而抗菌剂的抗菌机理可归纳为：（1）使细菌细胞内的各种代谢酶失活；（2）与细胞内的蛋白酶发生化学反应；（3）抑制孢子生成，阻断细菌DNA的合成；（4）加快磷酸氧化还原体系，打乱细胞正常的生长体系；（5）破坏细胞内的能量释放体系；（6）阻碍电子转移系统及氨基酸转酯的生成。

智能抗菌纺织品是一种对细菌具有选择性控制功能的纺织品，不管是在轻微活动还是剧烈活动条件下，都能使皮肤表面的某些微生物的生长和繁殖维持在正常水平，目前被广泛用于毛巾、内衣、床单以及儿童的布玩具等用品中。智能抗菌纺织品的加工方法有共混纺丝法、复合纺丝法、接枝改性法、离子交换法、湿纺法以及后整理法等，主要是基于智能凝胶纤维开发的，如将湿纺中的凝胶态纤维浸入抗菌剂溶液中，使溶液封入织物内部，从而具有抗菌作用。但智能抗菌纺织品的耐久性能一般不好，经过洗涤后织物的抗菌性能会下降甚至消失，目前市场上此类产品的洗涤次数通常在30次左右。

5 电子智能纺织品

电子智能纺织品是基于电子技术，将传感、通信、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。电子元件的加入，为纺织品提供了新的解决途径，同时也带来了新的安全隐患和加工难题，因此与其他纺织品不同，针对电子智能纺织品的研究已形成一套独立的理论和实践体系。在电子智能纺织品的研发过程中，需要融合多学科知识，并注重科技与时尚的交融。

关于电子智能纺织品的研究较其他纺织品而言相对较晚，但近些年已成为纺织服装领域的研究热点，并被当作未来的研究方向之一。目前在电子智能纺织品的开发中，传感装置是常用的元素，其运用使纺织品具有感知外界环境和人体内部状态的功能，同时光导纤维以及导电纤维等材料的运用，使纺织品更趋模拟生命系统。江南大学服装安全设计中心近些年运用传感装置开发出了一系列安全性服装，如交通安全类、医疗安全类等，在安全性童装的研究中尤为突出。

同时，包括美国、芬兰、日本、德国、意大利等在内的一些国家在该领域的研究也进行得如火如荼，并且成绩显著。目前来看，电子元件与纺织品的融合仍是此类纺织品开发中的重点和难点。

（根据《纺织导报》和SGS相关资料整理）