最新形状记忆纤维.教学讲义PPT.ppt

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1、形状记忆纤维.基本常识进入二十一世纪，高科技材料的发展日新月异，具有记忆功能的智能纤维，将我们的生活带入了梦幻般的奇妙世界。你能想象一下吗？当你一人孤独的旅行时，身上的衣服能够发出动听的音乐，伴你愉悦前行不再寂寞；当你不慎遭遇险情时，身上的衣服会发出救援信号，帮你尽快逃离危险；当你驾驶汽车时，驾驶位上的坐垫会根据你的坐姿，自动调节成贴合身体的曲线形状，使你舒适行驶减轻疲劳。还有许多……，这些都是具有记忆功能的“聪明衣服”，为我们的生活带来乐趣和便利。其实具有形状记忆功能的纤维，它是智能材料的一个重要分支。用智能材料制成的纺织品具有对外界刺激感知和反应的能力。从广义讲，能够被“记忆”的特

2、性很多，如形状、热能、光、电、磁、化学特性等。形状记忆效应形状记忆效应，则是指通过热、化学、机械、光、磁、电等外界刺激，触发材料响应，从而改变材料的形状、位置、应变、硬度、频率、抗震、摩擦等动态或静态技术参数。对形状记忆聚合物纤维，其纺丝工艺主要包括溶液干法、溶液湿法、熔融挤出法和化学反应法等。这种纤维除了可以制造成特殊功能的服装外，此类纤维可编织成具有特殊外观的织物，或设计成美观的花式纱线，织造成具有形状记忆的布匹。简化了纤维的后整理工序，该纤维除具有第一类记忆纤维的功能以外，同时还可以设计成根据外界条件的变化产生形变的各式图案花样，在实用的基础上增添服装的趣味性。第2类是通过用聚合

3、物后期整理的方法，赋予天然的或人造的纤维以形状记忆的功能，同时也解决了普通纤维易起皱、缩水、定形不稳定等问题，这种整理技术大致经历了防皱防缩、洗可穿和耐久压烫整理等几个发展阶段，这种纤维就是人们最早提出的形状记忆纤维。其作用原理主要是形状记忆高分子在纤维上面生成连接点，当形状记忆高分子在一定条件下发生运动时就会拉动纤维运动，从而达到纤维恢复到原始状态的效果。第3类是利用各种改性方法例如接枝、包埋等，将有形状记忆的高分子材料接枝到纤维上，使纤维拥有形状记忆的效应。或者将具有形状记忆效应的纤维包埋到不同的材料中，赋予新纤维形状记忆的效应。形状记忆纤维的应用形式形状记忆纤维的应用形式主要有三

4、种：直接纺成纱线，以形状记忆纱线的形式织成布；以纤维的形式加入到布中；加工成形状记忆复合材料。形状记忆聚氨酯纤维到目前为止，关于形状记忆高分子材料的纤维，报道最多的是形状记忆聚氨酯纤维。此类纤维的用途非常广泛，如同氨纶一样，形状记忆聚氨酯纤维的主要产品类型包括：裸丝和包芯纱。用一根或两根的普通纱或者用锦纶弹力丝、氨纶丝合并加捻而成为加捻丝。也可以形状记忆纤维为芯纱，外包棉、涤棉、粘胶长丝或毛纱。有以形状记忆纤维为芯纱，外缠各种纱线制成的包缠纱，这种纱又有单包覆和双包覆、紧包覆和松包覆之分。根据服装的要求，形状记忆纤维可以制成不同的产品。如泳衣、紧身衣等。可以直接机织成针织品、袜口和其他

5、衣物的领口、袖口。同时，形状记忆纤维在医疗材料方面也有大量的使用。如制作绷带，用于病人的护带或护罩，以帮助病人在比较舒适的情况下恢复健康。形状记忆聚氨酯纤维制作香港理工大学纺织及制衣学系使用常用工业聚氨酯的合成设备合成出形状记忆聚氨酯，并且利用传统的湿法纺丝工艺及设备制备了具有形状记忆的纤维。形状记忆聚氨酯纤维在采用熔融纺丝法时，由于其分解温度较低，耐热性比较差，因此过高的熔融温度限制了它在熔体纺丝工艺上的发展。大学的研究人员利用已有的形状记忆纤维添加了部分聚酯纤维来提供纤维的强度，利用熔体纺丝方法纺出形状记忆纤维，但其纤维的强度仍然不是很高，可用来作为手织编织物的原料。当然在熔融纺丝

6、工艺上有不少科研部门和公司对其一直进行不断的研究和创新。香港理工大学形状记忆纺织品研究中心，在合成形状记忆高分子材料的时候，把部分预聚体封端，在纺丝的温度下，这种封闭的预聚体将会重新活化，再一次进行化学反应，起到化学交联的作用，进一步提高了纤维的力学性能。这种形状记忆聚氨酯纤维的断裂强度远远高于普通的聚氨酯弹性纤维。形状记忆聚合物纤维的应用形状记忆聚合物纤维既可单织，也可和其他天然或合成纤维混织制备多种具有形状记忆功能的纺织品，在医学固形材料、运动护套、织物、人造头发、医用组织缝合线等领域显示了广阔的应用前景。形状记忆纤维的复合材料在医疗材料、工程和航天方面的开发和应用比较多。形状记忆

7、合金纤维形状记忆纤维的特殊功能引导人们把此类纤维的应用重点放在功能性上。然而形状记忆纤维的功能性和装饰性也可以合二为一。Herior一watt大学利用已有的形状记忆合金材料和高分子形状记忆材料生产形状记忆纤维，并且将形状记忆纤维设计成了各种美观时尚的花式纱线，用不同的花式纱线编织成不同的服饰或装饰布。加工好的形状记忆金属丝可与不同纤维组合以及通过不同的工艺生产出各种纱线，主要为单丝纱和各种包缠纱。形状记忆合金生产包缠纱是因为其形状记忆变形特性而