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    4. 技術支持

      準備為筒子染色創造更富饒的明天

      智能紡織品及其在不同領域中的應用

      2017-11-07 08:45:53

      超微纖維和碳納米管的重量僅為鋼鐵的1/6,而強度卻是其100倍。最近,巳能把電紡絲纖維紡成紗,應用于頭盔及背心中。在三維納米纖維網絡中加入含Al203及B4C的陶瓷顆粒,能夠改進其缺陷及輕度沖擊帶來的損害,將電紡絲納米纖維結合到層狀結構中,將增加其抗裂解性及抗損傷性-南通塑料紗管。
       
      相變調溫紡織品是利用相變材料在環境溫度發生變化時,伴隨紡織品中所包含的相變物質發生可逆相變,產生吸熱或放熱,在紡織品周圍形成溫度基本恒定的微氣候,來阻止溫度的急劇變化,從而實現溫度調節功能。這種吸熱和放熱過程是自動、可逆和無限次的。如在中空纖維中填入相變材料(PCMs),或利用微膠囊等技術將相變材料包裹其中,來達到蓄熱調溫的目的。
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      用在蓄熱調溫微膠囊上的相變材料主要是石蠟類烷烴。石蠟具有不同的熔點和結晶點,在相變過程中改變不同烷烴的混合比例,可得到理想的相變溫度范圍。而且石蠟無毒、不腐蝕,其熱性能在長期使用中保持穩定。因此選擇石蠟類烷烴做相變材料較普遍。除石蠟類烷烴外,馬曉光等選用聚乙二醇(PEG)作為相變材料,其晶態相變溫度接近自然環境,相變潛熱較高,具有較強的蓄熱調溫能力。穿著這種織物制作的服裝,當外界溫度變化時,由于相變材料的蓄熱功能,可抑制衣服內表面溫度變化,從而人體感受不到環境溫度的變化。冬天穿著會使人體感到溫暖,而夏天又會感到涼爽。
       
      生產溫敏變色紡織品主要有纖維技術、染色、印花及涂層等幾種方法。纖維技術是將變色材料加入到紡絲液中,通過干法、濕法或熔法紡絲,使生產的纖維具有溫敏變色性能;染色方法是采用變色染料對織物進行染色;印花及涂層是采用變色涂料進行印花或涂層,以使織物獲得溫敏變色的效果。近年來,為改善溫敏變色紡織品的耐洗滌性及耐光性,有采用向聚合物中添加溫致變色顯色劑的方法,變色溫度范圍達到-40℃~80℃。
       
      壓敏智能紡織品是由傳統的纖維編織而成,織物具有較強的柔韌性??椢镏袑щ娎w維經緯向交織形成一個矩陣,可以準確感知到織物的受壓部位。因此被運用到柔性襯墊、柔性遙控器、柔性鍵盤以及柔性電話中?;谌芤?凝膠(sol-ge1)法制備壓電陶瓷纖維的技術較為成熟,制成的纖維直徑在30µm以下。近年來含有壓電晶體粉末的服用纖維也得到了深入的研究。利用這種纖維中的壓電晶體粉末受外力作用后發生放電現象,可以使纖維具有良好的消除疲勞、抗菌、防臭和負離子發生作用。
       
      在光的作用下,紡織品的某些性能,如顏色、力學性能等發生可逆變化,稱為光響應型智能紡織品。在光響應型智能紡織品中,研究的熱點是光致變色紡織品。光致變色紡織品在可見光或紫外光的照射下會發生變色,而當光線消失之后又會可逆地回復到原來的顏色。由于其顏色的可逆變化,因此不但能滿足當代消費者追求新穎的消費心理,而且具有一些常規纖維制品所無法比擬的優勢,可用在軍事、特種防護等方面。
       
      在紡織領域,具有形狀記憶功能的聚氨酯材料,既可通過紡絲以賦予紗線記憶功能,也可作為功能性涂層劑對織物進行涂層加工,還可作為整理劑對織物進行形狀記憶功能性整理。電子紡織品是基于電子枝術,將傳感、通訊、人工智能等高科技手段應用到紡織技術上,而開發出的新型紡織品,現在國際上對電子紡織品研究較多。
       
      以聚丙烯脯纖維(PAN)為非導電成分的主體,利用其分子結構中存在的氰基可與某些金屬離子相配位的特點,再經還原生成金屬而穩定地沉積在腈綸表面。這層連續的金屬膜具有優良持久的導電性,當金屬膜受到外界磁場作用時產生感應電流,這種感應電流又產生與外界磁場反方向的磁場,從而與外界磁場相抵消,達到對外界電磁場的屏蔽作用。
       
      人們由荷葉的自清潔現象得到啟發,通過研究荷葉的表面,發現荷葉的表面分布著無數"納米-微米"結構的乳狀突起,正是這些肉眼看不見的乳狀突起物,使得荷葉具有極強的疏水性能和自清潔效果。從而提出了納米-微米的表面結構具有自清沾功能的"荷葉效應""中科院化學所的仿生材料專家徐堅等研制出人工仿生荷葉薄膜,若將這種材料應用到服裝面料上,會使織物保持不沾水和自清潔的功能。近幾年,環糊精作為一種環保型的納米級助劑,越來越受到染整工作者的重視,其技術也被廣泛地應用到染整加工中,從染色到后整理、水洗以及印染廢水處理都有所應用。
       
      內置電子裝置的智能夾克配備有個人局域網,其實就是一個被織進夾克衫的電子線路。衣服中的個人局域網也有數據傳輸、功率和數字信號,可以接入多個裝置,通過一個配有小型顯示器的遙控設備對這些裝置進行集中控制。由于這種智能服裝具有通信功能,遠程治療將成為可能。
       
      抗浸服裝系飛行員必備的一種水上救生服。其作用是當飛行員墜入水中后,阻止水浸入服裝內,從而延長生存時間,等待救援人員來營救。在纖維表面引入刺激響應性高分子凝膠層,利用其可在一定條件下發生體積轉變的特點制成抗浸服面料,可以顯著增加水浸入服裝內的時間,提高落水者獲救生還的機會。
       
      自發光纖維一般是由合成纖維在生產過程中加入少量的蓄光劑而制成。這種纖維經光線照射10-20min,即可持續發光8-IOh,發出的光線有黃、綠、藍等顏色。由自發光纖維制成的紡織品有安全性或危險警示作用,尤其是一些信號性的顏色在某種特殊的情況下可以作為警示信號,可制成狩獵服、救生衣、交警服,同時在船舶領域中也得到廣泛的應用。
       
      智能紡織品是繼功能紡織品之后出現的又一類型的高科技紡織品,它在增加服裝舒適性、提高人們的生活質量、改善人們的勞動條件、滿足某些特種行業和特種場合的需要等方面正在發揮越來越重要的作用。
       
      隨著科技的進步及多學科的相互交叉、滲透和融合,紡織材料的研究開發已經進入到一個新的領域,正在向著高功能、高附加值的方向發展。智能紡織品的加工技術也在不斷地深入,相信在不遠的將來,其品種會越來越豐富,應用范圍也將越來越廣。
       
      纖維的某些性能隨溫度改變而發生可逆變化的纖維稱為溫敏纖維。溫敏纖維是通過在纖維中引入溫敏化合物而制得,其制備方法主要有五種,即:共聚、交聯、共混。復合紡絲和涂層。溫敏智能紡織品在紡織服裝業具有很大的發展空間,因為無論是對于日常生活中的舒適性,還是在極端環境下的勞動保護都已為人們所關注。
      來源:中華印染網     編輯:紗管染色管
       
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