智能安全服裝中智能纖維的應(yīng)用
技術(shù)瞭望當(dāng)代智能纖維具備了感知、處理各種信息和狀態(tài)的一體化功能,非常類似于所謂的生物工程材料,具備了諸多智能性的功能,比如自我感知、自我修復(fù)和自我診斷等。此外,將智能纖維運(yùn)用到當(dāng)前的紡織服裝領(lǐng)域,可以設(shè)計(jì)出多樣化功能的服裝,也可以朝著產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用的方向穩(wěn)步前進(jìn)。智能纖維在智能安全服裝中的運(yùn)用和設(shè)計(jì),重點(diǎn)應(yīng)該表現(xiàn)在以下幾方面。
智能變色服裝
智能變色纖維能夠隨著外界溫度的持續(xù)變化而自動(dòng)發(fā)生可逆型的顏色變化。按照這種智能變色纖維的相關(guān)理論,能夠在人體特殊的穿著環(huán)境中運(yùn)用此種變色纖維,使其改變相關(guān)的外界環(huán)境,更好地保障人們的安全或者滿足特定需要。
比如,美國(guó)著名的CYNAMDE公司,早在上世紀(jì)70年代的越戰(zhàn)中,就為美國(guó)軍隊(duì)研發(fā)和制造了吸收光線后服裝顏色發(fā)生變化的織物,從而滿足對(duì)高性能戰(zhàn)服的需要。此后研發(fā)出多種具有變色功能的復(fù)合纖維,在紡織服裝以及服飾領(lǐng)域獲得了普遍運(yùn)用。當(dāng)前,研究人員主要精力放在轉(zhuǎn)變變色纖維的全部光譜上面,進(jìn)一步提升其智能化程度,期待著設(shè)計(jì)和生產(chǎn)出更好的智能安全服裝,滿足更高的產(chǎn)業(yè)化需要。
智能溫控紡織品
智能溫控紡織品可對(duì)織物的溫度進(jìn)行智能控制,以增強(qiáng)織物的舒適性能。智能溫控紡織品可分成保溫、調(diào)溫以及降溫等3種類型。調(diào)溫紡織品擁有雙向的適應(yīng)性,可進(jìn)行溫度調(diào)節(jié),用來(lái)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)消防服、滑雪服、帽子、內(nèi)衣、襪子、手套、床墊、毛毯、枕頭等。調(diào)溫紡織品主要采用了復(fù)合紡絲涂層整理以及微膠囊紡絲,且發(fā)展程度日益成熟。
近年來(lái),國(guó)內(nèi)外調(diào)溫紡織品領(lǐng)域的發(fā)展已經(jīng)獲得了顯著成就。比如美國(guó)最先開(kāi)始研發(fā)和制造調(diào)溫紡織品,當(dāng)初主要服務(wù)于登月計(jì)劃,1988年美國(guó)研發(fā)和制造出了Outlast相變材料,1994年之后逐步實(shí)現(xiàn)了調(diào)溫紡織品的商用價(jià)值,持續(xù)提升其產(chǎn)品性能。Polytech公司是美國(guó)著名的調(diào)溫紡織品制造商,它研發(fā)制造的Ureatech“空調(diào)”織物非常先進(jìn),這種紡織品能夠調(diào)溫且具有聚氨酯涂層。我國(guó)較晚才開(kāi)始研究調(diào)溫紡織品。安伯士國(guó)際集團(tuán)和河北省雄亞紡織集團(tuán)共同借助“太空技術(shù)”,設(shè)計(jì)出了相變調(diào)溫洛科絨線,而且還推出了國(guó)內(nèi)首款具有“冬暖夏涼”性能的服裝。當(dāng)前,相當(dāng)數(shù)量的調(diào)溫紡織品業(yè)已步入了產(chǎn)業(yè)化階段,然而存在著非常突出的問(wèn)題,如加工難度比較大、服用性巫需提升、耐久性不好等。
智能抗菌紡織品
在抗菌處理后,紡織品能夠發(fā)揮以下兩種作用,首先是為使用者提供保護(hù),其次是預(yù)防纖維受到損壞。主要采取下列方法獲得抗菌紡織品:抗菌纖維被制作成不同的紡織物,或利用抗菌劑來(lái)處理相應(yīng)織物。當(dāng)前市場(chǎng)中的大部分抗菌紡織品均采用后一種方法制作而成。抗菌劑按照下列方式發(fā)揮抗菌機(jī)理:
(1)能夠讓細(xì)菌細(xì)胞中的不同代謝酶失去活性;
(2)細(xì)胞內(nèi)中的蛋白酶能夠和它發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng);
(3)對(duì)袍子生成過(guò)程進(jìn)行遏制,將細(xì)菌DNA合成阻斷;
(4)對(duì)磷酸的氧化還原體系進(jìn)行加速,干擾了正常的細(xì)胞生長(zhǎng)機(jī)制;
(5)將細(xì)胞中的能量釋放機(jī)制破壞掉;
(6)阻斷氨基酸轉(zhuǎn)醋以及電子轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的生成。
智能抗菌紡織物能夠發(fā)揮有選擇地控制細(xì)菌的功能,不管是在劇烈的或者輕微的活動(dòng)條件下,均可以使皮膚表面上的部分微生物的繁殖和生長(zhǎng)保持正常水平,當(dāng)前普遍運(yùn)用在兒童布玩具、內(nèi)衣、毛巾以及床單等。這種紡織品采取了下列加工方法:接枝改性法、共混紡絲法、離子交換法、復(fù)合紡絲法、后整理法以及濕紡法等。通常情況下,智能抗菌紡織品不具備優(yōu)良的耐久性能,紡織物的抗菌性在洗滌后會(huì)出現(xiàn)下降乃至消失殆盡的情況,目前市場(chǎng)上的智能抗菌紡織品洗滌次數(shù)通常只有30次上下。
如某公司推出了“智能聚酞胺纖維”的新型運(yùn)動(dòng)內(nèi)衣,穿用者在運(yùn)動(dòng)時(shí),其身上的細(xì)菌無(wú)法悠意繁衍,將尼龍與智能聚酞胺纖維結(jié)合起來(lái),增加了其洗滌次數(shù),保證了其耐久性和安全性。如此一來(lái),能夠研發(fā)出適宜于特定的衛(wèi)生醫(yī)療以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)使用的紡織品。
智能電子傳感類服裝
智能電子傳感類服裝借助通訊、傳感器以及電子系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備,充分開(kāi)展信息交互設(shè)計(jì)。所以,智能服裝設(shè)計(jì)將數(shù)字交互理念和技術(shù)當(dāng)作基本元素,進(jìn)一步拓展了智能服裝的實(shí)際運(yùn)用范疇。比如,將傳感器和電子元件植入到服裝面料內(nèi),這也是目前設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)電子智能服裝的有效手段之一,主要設(shè)計(jì)了以下類型的產(chǎn)品:溫感羽絨服、生理監(jiān)控服裝、LED智能感官兒童服裝以及濕感羽絨服等。