從智能服裝看服裝發展趨勢

吳　杰　肖居霞　魏取福

智能服裝由來已久,最初主要應用于航空和軍事等尖端領域。1989年,日本的高木俊宜教授將信息科學融于材料物性和功能,首先提出智能材料的概念。科技的發展使具有高附加值的高科技智能服裝逐漸商業化并成為服裝工業的未來。盡管智能服裝真正的發展時間不長,但是在最近 20 年內已經出現了很多種類的智能服裝,其對服裝行業的智能化影響也越來越明顯。

1智能服裝

智能服裝是模擬生命系統,能夠感知外界環境或內部環境的變化,反饋收集信息,并能動或被動地做出相應反映的服裝。從智能服裝的結構和組成材料可以把智能服裝分為兩類:智能紡織品和電子智能服裝。

1.1智能紡織品

智能紡織品是將具有感知和反映功能的智能纖維與普通纖維交織或混紡,智能纖維主要有光學纖維、導電纖維、形狀記憶纖維、變色纖維、調溫纖維等。智能纖維因其獨特的用途,在世界各國已經受到廣大研究工作者的廣泛重視,一些專家認為智能紡織品和智能服裝是紡織服裝工業的未來。

1.1.1改性智能紡織品

(1)智能控溫織物。相變材料(PCM)在一定的溫度范圍內能通過其狀態的改變來吸收或放出潛在熱,從而起到智能控溫和保健的作用。相變材料有含水無機鹽、長鏈碳氫化合物、聚乙二醇、脂肪酸等,添加含碳納米纖維可增強它們的導熱性。添加相變材料的方法主要有:微膠囊法、涂層法、噴射模塑法、層壓制法和泡沫制法等。含相變材料織物已經從以前的太空宇航服擴展到日常生活中的各個方面了,如運動服裝、家居用品、醫療和防護等方面。

(2)抗浸透濕織物。此織物是將對水響應型高聚物如丙烯酸以纖維的形式織入布料中,利用丙烯酸的超高吸水性并且溶脹成一種松弛的膠體而制成的。將這種織物設計制成救生服,在平時具有良好的透氣性,在水中時織物中的丙烯酸聚合纖維能吸水膨脹從而堵塞纖維間的空隙,從而延緩海水向衣服內部滲透,減少熱量散失。此外還有很多具有防水透濕的高聚物如氯丁橡膠、聚氯乙烯、聚氨酯等都可以通過涂層等方式添加到普通織物上形成智能織物。

(3)形狀記憶織物。形狀記憶高聚物SMP是對高分子材料進行分子組合和改性,使它們在特定條件下被賦予特定的形態,平時表現的形態可以隨外界環境而變化,而再次回到特定條件又能相應地恢復其特定的記憶形態。熱能、光能、電能和化學能等都可以作為特定條件的誘因。其中意大利的毛羅?塔利亞尼設計的一款名為“懶人襯衫”就是利用“形狀記憶”功能在氣溫偏高時袖子自動卷到肘部的。同時形狀記憶織物也能運用到防燙傷、自動窗簾等方面。

(4)導電織物。在電氣化時代,導電織物在智能服裝的設計重起著至關重要的作用。導電織物主要分為兩大類:一種是把導電紗線與普通紗線進行混紡;另一種是通過涂層的方法將電路直接涂在織物上。混紡的通常可洗滌性比較好,涂層法得到的導電纖維具有良好的生物適應性,對人體的舒適性能夠較好地滿足。導電織物在探測變化和傳遞信號方面起著重要作用,是智能服裝的主要組成部分。

1.1.2合成型智能織物

(1)變色織物。變色織物通常運用微膠囊技術和涂層方式結合的方法將變色材料應用到織物上。按外界刺激因素分有光敏、熱敏、壓敏等變色材料;按材料相態分有固體、液晶、液體溶液變色材料。通過對不同的變色范圍和變色條件進行研究,能合成出在特定場合變特定顏色的服裝,在軍事偽裝服上有很大的應用潛力。

(2)智能抗震防摔織物。英國皇家藝術學院畢業的理查德?帕爾默發明了一種名叫d3o智能分子,在普通形態下它跟其他分子沒什么區別,當受到強烈沖擊時就能像一張網一樣,吸收幾乎全部的沖擊能量,從而起到保護人體的作用,對于運動員和老年人防摔倒都有很大的幫助。

1.2電子智能服裝

電子智能服裝是指具有各種信息的收集和傳遞、儲存和處理功能的一類新型服裝。隨著人們需求的提高,電子智能服裝也由原來的軍事和航空領域向生活領域擴展,給人們生活帶來越來越多的便利。

(1)智能監控服。在特殊場合和特殊情況下,智能監控服可以給醫生和護理人員帶來方便。1996年美國海軍資助George Tech Research公司和Sensa Tex公司研究的“智能醫護襯衫”、美國加州生命襯衫公司研制的帶 6 只傳感器的高科技監控襯衫、美國Georgia理工學院研究的光纖傳感器襯衣等都是通過各種電子器件組合成的智能監控服裝。而針對嬰幼兒的監控服能 24 h監控嬰幼兒的身體狀況如ECG、呼吸頻率等,以防出現意外情況。此外還有用于定位的智能監控服和極地救生服等。

(2)可穿電腦服。現在的可穿計算機理念是通過數字化纖維編織法,把電腦中的高度集成的微電子器件直接集成在纖維上,再與無線技術結合就可以使遙感界面加入到可穿電腦中;采用柔性面料做可穿戴鍵盤;采用“人眼調焦”和講稿提示板兩項技術將指甲大小的透明液晶膜片制成顯示屏放置在眼鏡片上。此外研究人員還把電話、手機、MP3等數碼裝備結合各種傳感器與服裝合為一體,使人們無論何時都能暢通交流,休閑娛樂。

(3)電子感應襯衫。澳大利亞科學工業研究組織研究了一件智能感應襯衫能感應穿著者的動作并把動作轉化為音樂輸出。穿上這種襯衫,只要做出彈吉他的動作就能彈出動聽的音樂,甚至不會彈的人也能通過這種襯衫學著規范自己的動作從而彈出悅耳的音樂。同理,由CuteCircuit公司制造的擁抱襯衫可以把動作通過襯衫到手機,再從手機到手機,最后傳到其他襯衫上,從而實現情侶的遠程“擁抱”。

(4)個性電子時裝。電子時裝也能變色、能傳遞各種信息等,通過微型電路可以實現各種信息的傳遞。Leah Buechley是DIY電子服裝方面專家,其設計的各種模塊能輕松地實現很多電路轉換。

2服裝發展趨勢

盡管高附加值和多領域應用的智能服裝在向更高市場進軍的過程中障礙重重,但隨著總體趨勢的發展,智能服裝影響著服裝在選材、設計和工藝方面向智能化、舒適化和最優化發展。

2.1材料發展趨勢

服裝與各學科的交叉,產生了新的研究方法,也產生了許多新的纖維、新的織物。在科技高度發展的未來,材料研究占研究總體的比例會越來越高,通過研究先進材料來拓寬智能服裝的研究領域也將成為研究的主要手段,促進材料研究向智能化、舒適化、最優化方向發展。

2.2設計趨勢

計算機和網絡的普及為服裝工業的發展提供了新的機遇。智能服裝的出現和發展使服裝的設計也會趨向功能的多樣化,更多地方便人們在數碼時代的生活,最優化各種數字資源;而在技術日益成熟的同時,服裝的舒適健康、降低成本以及洗滌性研究也越發顯得重要,成為影響服裝設計的重要因素。總之,在科技高度發展的未來,智能的概念深入人心,體現在服裝上就是讓服裝更智能地和人結合成一體,提高科技世界的生活品質。

2.3工藝趨勢

智能服裝帶給人們生活諸多的方便,智能的概念延伸到服裝工藝上就體現了各個工藝流程的智能化設計和資源的最優化統籌。各種智能吊掛系統、智能CAD設計系統都體現了智能化管理。隨著研究的深入,更多的智能工藝設計會出現并應用到生產實踐中,更大地節約和有效利用資源。

國內對服裝工業智能化的研究越來越火熱,特別是對智能化與設計的研究,與工藝和材料相比位居首位。智能化促進了服裝工業的發展,也擴展了智能化的領域。

3結語

智能服裝是服裝領域的一次重大革新,帶動了整個領域的智能化理念的深入,使材料越來越智能化,設計越來越人性化,工藝越來越效率化,帶給服裝更多附加值的同時更是促進了服裝業的發展。在服裝與其他學科,特別是計算機信息技術和通訊技術的結合中,產生了很多以前都無法想象的數碼服裝,為服裝的定義添加了新的內容,優化了人的“第二皮膚”,極大地方便了人們的生活。隨著服裝與其他學科的交叉,結合人們新需求的出現,智能化會成為服裝工業發展的主流趨勢。