智能服装的现状及展望

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1、万方数据综合评述现代纺织技术·第12卷(2004)第1期智能服装的现状及展望巩继贤(天津工业大学，天津，300160)摘要：介绍了调温服装、变色服装、监控服装和形状记忆服装的性能、原理及产品，指出智能服装是未来服装的发展趋势。关键词：智能服装；性能；原理；产品中图分类号：TS941．731．99文献标识码：A文章编号：1009．265X(2004)01．0047．031前言随着科技的进步和生活水平的提高，人们对服装的要求也越来越高。人们希望服装除了保温功能外还应具有更多的功能。当具有防水、阻燃、抗菌和防静电等功能的服装出现后，人们又希望服装能够根据所处环境的改变而发生变化，即

2、实现服装的智能化。许多专家也认为智能服装是将来纺织服装业的发展趋势。智能服装是指模拟生命系统，同时具有感知和反应双重功能的服装。智能服装不仅能感知外部环境或内部状态的变化，而且通过反馈机制，能实时地对这种变化作出反应。感知、反馈和反应是智能服装的三大要素。智能服装的智能化功能主要是通过以下几种途径实现的：a)将具有感知和反应功能的智能纤维与普通纤维交织或将智能纤维编人普通纤维织物中，用这种含有智能纤维的面料做成智能服装。b)对普通纤维进行改性，使之具有智能纤维的性能，再以此种面料做成服装。c)将某些特殊物质用染整加工的方法结合到织物上，使普通织物具有智能特性，再做成服装。d)

3、将普通服装与外加元件相结合，制成智能服装。这些外加元件包括普通元件和高技术传感器、检测器、报警器等。所依据的分类标准不同，智能服装有不同的分类方法。按响应方式的不同，智能服装可分为光响应服装、温度(热)响应服装和电磁辐射响应服装收稿日期：2003—05—26作者简介：巩继贤(1975一)，男，河北临西人，在读硕士生，从事用生物技术处理纺织材料的研究。等多种。根据用途不同智能服装可分为防护服、军装、运动衣和时装等。2调温服装2．1温度响应型温度响应型智能服装是由蓄热调温纤维制成的。蓄热调温纤维是由于纤维中含有一定量的相变材料，当外界温度变化时，纤维中的相变材料会发生可逆相变，吸

4、收热量或放出热量。当温度高于相变材料的熔点时，它会从固态变成液态，同时吸收热量；当温度底于相变材料的熔点时，它会从液态变成固态，同时放出热量。通过这种相变物质在温度变化时的吸、放热量，可以在纤维周围形成相对稳定的微气候，在10～40℃范围内实现温度调节功能。最早的蓄热调温纤维是美国的Hans将溶人液体的二氧化碳密封在中空纤维中制成的。20世纪60年代，美国农业部南方实验室的Vigo、Frost等人将聚乙二醇封人中空纤维内制成蓄热调温纤维。美国Boulder和Colorado—based公司成功地将相变材料微胶囊化，用这种微胶囊加工到织物上制成调温纺织品。1997年初，蓄热调温

5、纺织品在美国面市，许多体育用品公司已将其用于新型运动服装。2．2湿度响应型水由气态变为液态时要放出热量，反之由液态变成气态时要吸收热量。调温调湿纤维就是利用这一原理实现其功能的。当环境湿度变大时，纤维吸收空气中的水蒸气，使之变成吸附在纤维表面的液态水，同时放出热量；当环境湿度变小时，纤维所吸附的水又会变成水蒸气散发，同时吸收热量。日本东洋纺公司将聚丙烯酸分子链进行亲水化处理，引入氨基和羧基，开发出具有调温功能的纤·47·万方数据现代纺织技术·第12卷(2004)第1期维“爱克苏”。这种纤维的亲水性基团含量超过任何一种天然纤维，所以它的亲水性很高。而且通过调整纤维的结构，使纤维

6、的吸湿放热和脱湿吸热过程得以平稳进行，从而使衣服内的温度调节缓和，并能防止出汗后的冷感。日本东丽公司也推出了名为“能量感应”的吸湿放热布料，用这种布料做成的服装比传统服装保暖2—5℃，且衣内湿度下降。2．3热响应型日本东丽公司成功地制造于热响应型调温织物，温度在零度以下时，织物就变成黑色，以大量吸收阳光使服装升温；温度较高时，织物又变成白色以减少对阳光的吸收。这种织物是用热敏变色的微胶囊与树脂一起加工到基布上制得的。微胶囊中存在着色彩成分及显色剂和溶剂。在低温下，显色剂通过溶剂与色彩成分接触使织物显色；温度升高时，溶剂释出，显色剂与色彩分离而使织物褪色。目前这种织物主要用来制

7、作滑雪衫之类的体育用品。3变色服装3．1光敏变色服装光敏变色是指某些物质在一定波长的光照射下会发生变色，而在另一波长的光的作用下又会发生可逆变化回到原来颜色的现象。具有光敏变色特性的物质通常是一些具有异构体的有机物，如螺吡喃、萘吡喃和螺亚嗪等。这些化学物质在光的作用下能发生可逆的构型变化，因而表现出可逆的显色或褪色。日本Kanebo公司将螺吡喃类光敏物质包覆在微胶囊中，用印花工艺制成光敏变色织物，这种织物在吸收波长为350～400nm的紫外线后，可由无色变成浅蓝或深蓝色。微胶囊化可以提高光敏剂的抗氧化能