智能纺织品发展现状和检测

武加文 王强

摘 要：智能纺织品是把生物学、医疗学、计算机及其他技术与纤维结合在一起的尖端纤维。伴随社会飞快进步，人民生活水平迅速提升，智能纺织品备受关注。这段时间以来，中国内外的研究人员正在寻求如何更好地开发智能纺织品，随着纺织品与服装技术应用的增加，智能纺织品肯定会给纺织品与服装产业带来非常明显的经济飞跃。为此简略地介绍了智能纺织品的概念与分类，简单描述了智能纺织品的研发现状和探测原理，预测智能纺织品今后的一个发展方位。

关键词：智能纺织品;发展现状;检测

步入21世纪之后，各学科的知识就在不停的进行融合，高新技术被广泛应用于新的纤维材料里面。最近纺织品正在向智能、相互作用和功能的高融合方向发展。纺织品具有感知和感知温度、热、电磁场、位置、运动、强度、射线、湿度、生物工程学等功能。渴望在太空服，恶劣环境当中的特殊服装，休闲运动服等检测跟传送信息，新材料和新技术的出现将使智能纺织品具有广泛应用的可能性。

1 智能纺织品的概念与分类

1.1 智能纺织品的概念

智能纺织品由纺织品纤维消费衍生而成，可对外部条件反应敏感，保持织物材料及织物的款式和技术特性。关于智能纺织品的研发开始于美国。1929年，美国Marsh和其他国家开发出了具有修复被认为是早期智能型织物的湿、干、皱纹功能的纤维素纺织品。80年代以后，日本学者高武俊提出了智能型材料的概念。智能型材质是根据外部环境的变化可以自我认识和判断的功能性材质。90年代，随着电子，化学，生物学，医学和其他领域的发展，智能纺织品的含义更加多样化，复杂，定义更加广泛，附加价值不同的布料是非传统的、新式或非商业性应用软件，具有交互功能。智能纺织品来自于智能材料。伴随智能纺织品款式的迅猛发展，智能纺织品的定义就会继续得到改善，所以投入过多的资金来设定正确的定义是没有意义的。大家都知道，原始的织物往往只是用于自我防御，防尘，阳光，风吹雨打，摆脱日常生活中其他的污染。伴随时代在发展和生活水平在飞快提升，纺织品需要雨、雪、透湿性、风力保护以及恶劣气候下的保暖等特殊功能，可使佩戴者舒适。

1.2 智能型纤维分类

根据智能型材料的特性，智能型材料可以分为手动智能型材料、活动性智能型材料和高级智能型材料。手动智能型材料只能在压力材料、电流变形、磁电流变形以及光纤等外部条件下感知。能动性智能型物质能感知外部刺激，调节相应的反应和环境（光热变化物质、形状记忆物质、形状变化物质等）。尖端智能型材料能感知外部环境的刺激，并自动调整外部环境的条件，如机器、电子和纺织品的刺激。

2 智能纺织品的開发动态与检测

2.1 智能型温控纺织品

智能型调节温度纺织品是可以智能调节纺织品温度，提高纺织品的舒适感。根据外面之于温度的反映，能够区分为绝热纺织品、冷却纺织品和温度调节纺织品三种主要范畴。其中，调温纺织品是双向调温适应型智能型织物，主要用在滑雪、防火服、手套等相关的物件当中，而今温控纺织品的制造工艺一般包含涂层收尾、复合防沙及微胶囊防沙，相对成熟。近几年来，纺织品调整研发在中国内外都获得了显著的成绩，美国最初是主要针对月球登陆程序研究温度调节纤维的第一个国家，商业战争在1988年顺利地研发出来了物质，1994年以后，调温纺织品慢慢的商品化，性能持续提高。由美国涤纶用开发的尤里亚泰克“空调”面料是聚氨酯涂层调温面料，中国纤维温度调节研究较晚，2003年，美国的BaozhengXiongyaTextileGroup和ArmstrongInternationalGroup成功开发出使用“太空技术”调节常温的法国香奈儿，并在中国内部第一次生产出来了冬天可以保暖，夏天能够降温的服饰。现在虽然有很多产品实现了产业化，但是加工难易度，穿戴感不佳，耐用性不佳等问题仍然引人注目。

2.2 形状记忆纺织品

形状记忆纺织品是在形状上具有记忆，变形，抗冲击性和适应性等优秀特性的纺织品，被加工成纺织品或完美的形状后放入纺织品中。主要包含以下两种处理方式：第一个是由形状记忆纤维组成的。第二种是对纺织品的记忆进行分类。其中，用形状记忆纤维织造可纯纺成或与天然纤维或其他化学纤维混合形成形状记忆纺织品，形状记忆收尾方法有树脂收尾、形状记忆聚合物收尾、胶原收尾、折纸及填埋，目前使用的收尾方法是在织物上涂层或涂层聚氨酯薄膜。形状记忆纺织品可以分为形状记忆合金纺织品、形状记忆高级合成纺织品及形状记忆粘贴纺织品三种主要类型，英国纤维组织为了防止熨烫而开发的服装中，首先将形状记忆的合金镍钛纤维用薄荷做成螺旋状弹簧形状，然后加工成平面形状。当衣服被固定在高温下，形状上记忆纤维发生变形，在平面上抠成形状迅速变化，具有模样、记忆力和高合成功能的纺织品，主要在终止收益和支出以及涤纶聚氨酯涂层等天然纤维的死后收尾时，能保持产品的原型和性能。凝胶是一种智能型物质，它的重要特征是在特定的环境刺激下，会发生反应。

2.3 智能型抗菌纺织品

纺织品在进行杀菌处理以后，能够执行两种功能：一是保护用户，二是杜绝纤维损伤。抗菌纺织品一般是通过抗菌纤维制造多种织物的方式生产的，之后纤维经过抗菌剂处理，市面上有多种抗菌纺织品。抗菌剂的抗菌机制可以概括为在细菌细胞中不激活多种代谢酶，与细胞内蛋白酶的化学反应;抑制产生孢子，阻断细菌DNA合成，加速人类生产的氧化复原系统建设，妨碍细胞正常成长，损坏细胞里面的能量放电系统。干扰电子传递系统，生成氨基酸酯。智能型抗菌纺织品是有着选择性把控细菌功能的织物，在轻松、强烈的活动条件下，能保持肌肤表面一些微生物正常的生长繁殖水平，他们现在广泛使用在毛巾、内衣、床单、儿童布玩具上。智能型抗菌纺织品的加工方式主要是以智能型纺织品为基础的混合放射线法、复合放射线法、嫁接变形法、离子交换法、湿润法、收尾法等。

2.4 电子智能纺织品

电子智能纺织品以电子技术为基础的新型纤维，它将地壳、通信、人工智能等高新技术应用于纤维技术开发中，电子元件的增加给纤维给予了更多的解决方案，与其他纤维不同，会出现很多不曾出现过的危险以及制作上的困难，因此对电子智能型纺织品的研发需要单独的说法跟实际的系统。在开展电子智能纺织品的研究的时候，我们应该整合多种观念，关注技术和时尚的融合。电子智能纺织品研发虽然比其他织物晚，然而近年来已经是纺织品领域当中的翘楚。现有的电子智能纺织品研发当中，传感器是能够感知织物外部环境跟身体里面状态功能的共同要素，光纤采用光纤和导电纤维等材料，可以更多地模拟生活系统。近年来，江南大学服装安全设计中心使用感应装备，开发出了一批交通安全与医疗安全等安全服装，尤其用于安全儿童服装研究。这时候，一些欧洲国家比如美国、意大利等也在这方面取得了显著成绩，今天，将电子纤维跟织物进行整合是智能纺织品研发的核心要点。

3 智能纺织品的未来发展趋势

随着新材料、5G技术、物网技术、3D打印、人工智能技术、生命技术及其他技术的迅猛发展，目前，在开发智能型纺织品的过程中，根据特定功能要求事项，以织造或收尾形态加工或引进纤维，为满足用户的需求，建议与相关功能或智能型纤维及其他智能型材料相结合。实现智能型纤维的核心是整合多种技术。随着纺织科技的发展，智能型纺织的功能更加完善，其发展主要有：（1）现在多目的纺织技术并未有明显的改变，多目的纺织尚未实现，随着科学的不断发展，多功能智能织物将陆续登场。（2）容易穿戴：智能纺织品的外观是便于大家生活服务的时候，穿戴方便。提高智能型纺织品的舒适感，像一般面料一样洗涤和收尾。（3）成本不高：智能纺织品研究正在向低成本发展，采用低成本组合技术，适应不同水平的消费者。（4）环保：智能纺织品的一个主要难题就是會跟电子商品一般出现辐射问题，未来智能纺织品要尽量避免此类电子辐射，在进行生产的时候减少出现浪费资源的情况。（5）美丽：为了与时尚相结合，智能纺织品也应注重美感性能，如此才能很好地给需要人士提供服务。最近，智能型功能性纺织品及智能型纺织品的实验步入了一个新的时期，正在对高性能和高附加值倾注更多的关心，智能纺织既多才多艺又容易穿戴，低廉环保又漂亮。

4 结论

智能纺织品是继功能性织物之后的另一种类型的尖端织物，它对改善服装的舒适感，改善人们的生活质量，改善人们的劳动条件，满足特定产业和职业的要求，越来越具有重要的作用，同时，提高产品附加值，引起人们关注，促进消费，促进纤维产业发展。智能纺织品的开发，需要纺织品、织物、织布、染色、整合、裁缝、缝纫和缝纫工作的紧密协调与合作，还需要与各个领域的相互渗透与交叉整合，希望纺织业及其他相关产业的更多生产，学习和研究人员投资这些新的领域。

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作者简介：武加文（1994— ），男，汉族，江苏盐城人，本科，助理工程师，研究方向：纺织品检测技术;王强（1985— ），男，汉族，天津人，本科，助理工程师，研究方向：军民两用技术。