五種未來的智能紡織品發展趨勢和檢測

一帆

目前在智能紡織品的開發過程中，堅持的理念是針對某些特定功能要求，結合相應的一種或幾種智能纖維以及其他材料，以織造或整理的形式加工成或引入到紡織品中，從而開發出滿足用戶相應需求的紡織品，而不是單純地將某一類或幾類智能纖維織成紡織品。

1 智能溫控紡織品

智能溫控紡織品是一類可以智能控制織物溫度以提高其舒適性的紡織品。按照對外界溫度的刺激反應方式，可將其分為保溫紡織品、降溫紡織品及調溫紡織品三大類。其中調溫紡織品由于具有雙向溫度調節和適應性而被作為智能紡織品，用于滑雪服、消防服、內衣、帽子、手套、襪子、毛毯、床墊、枕頭等產品的開發。目前調溫紡織品的制造工藝主要包括涂層整理、復合紡絲和微膠囊紡絲，并且較為成熟。

近些年來，調溫紡織品的研究在國內外取得了較為突出的成就。美國是最早研究調溫紡織品的國家，起初主要針對登月計劃，并于1988年成功開發出Outlast相變材料，1994年后調溫紡織品逐漸商用，并且性能不斷提高。目前較為先進的為美國Polytech公司開發的Ureatech“空調”織物，它是一種聚氨酯涂層調溫織物。我國在調溫紡織品方面的研究相對較晚。2003年，保定雄亞紡織集團與美國安伯士國際集團一起利用“太空技術”成功研發出了相變調溫洛科絨線，并在國內首次生產出“冬暖夏涼”的服裝。盡管當前眾多此類產品已實現產業化，但加工難度大、服用性不佳以及耐久性差等問題仍較為突出。

目前國際國內溫控紡織品的檢驗方法主要有以下幾種，保暖性：JIS L 1018A法、JIS L 1096A法、GB/T 11048 方法A、BS5335-1；光吸收保溫性：JSIF A 036；涼感：Boken方法（接觸冷溫感評估值q-max）。

2 形狀記憶紡織品

形狀記憶紡織品通常是指將具有形狀記憶功能的材料以織造或整理的形式加工成或引入到紡織品中，使其具有形狀記憶、高恢復形變、良好的抗震和適應性等優異性能的一類紡織品。其加工方法主要有兩種：一是用形狀記憶纖維織造；二是對紡織品進行形狀記憶整理。其中用形狀記憶纖維織造時，可純紡，也可與任何一種天然纖維或其他化學纖維交織或混紡織成型狀記憶織物。而形狀記憶整理方法有樹脂整理、形狀記憶高分子整理、膠原整理以及接枝與包埋等。目前常用的整理方法是通過在織物上層壓聚氨酯膜或涂布聚氨酯涂層。

形狀記憶紡織品主要有三類：形狀記憶合金類紡織品、形狀記憶高聚物類紡織品、形狀記憶水凝膠類紡織品。英國紡織機構研制的防燙服裝中，具有形狀記憶的合金類鎳鈦合金纖維先被加工成寶塔式螺旋彈簧狀，再進一步加工成平面狀，然后固定在服裝內部，接觸高溫時，形狀記憶纖維的形變被激發，纖維迅速由平面變成寶塔狀。形狀記憶高聚物類紡織品主要為對天然纖維進行的后期整理，如樹脂整理、聚氨酯涂層整理等，以保持織物原有的形態和性能。水凝膠作為一種智能材料，它的一個重要特性是在一定的環境刺激條件下，會發生體積的相變，即當外界環境條件連續變化時，凝膠體積產生不連續的變化。如可用于智能型抗浸服，其原理是一旦落水，抗浸服中的水凝膠吸水溶脹，將織物中透水導濕的通道封閉，阻止水進入服裝，服裝晾干后，水凝膠脫水恢復原狀。

形狀記憶紡織品可以被開發成眾多品類和功能的服飾，如阻熱隔熱服、防水透濕服、懶人襯衫、抗浸保溫服等。目前針對此類紡織品的檢測方法主要集中在外觀方面：如外觀平挺度：ISO7768、GB/T 13769、AATCC 124；褶皺外觀：ISO 7769、GB/T 13770、AATCC 88C；接縫外觀：ISO 7770、GB/T 13771、AATCC 88B。

3 防水透濕紡織品

防水透濕紡織品是指水在一定壓力下不能滲入織物，而人體散發的汗氣卻能通過織物擴散或傳導到外界，不在體表和織物間積聚冷凝，使人主觀感覺不到發悶的一類功能性紡織品。其主要具有防水性和透濕性兩大功能。防水透濕紡織品的透濕機理主要有兩點：一是微孔質擴散機理；二是親水集團“吸附—擴散—解吸”傳遞水蒸氣分子機理。

目前防水透濕紡織品的加工方法歸納起來主要有3種：超高密結構法、微孔技術法、致密親水膜技術法。因此防水透濕紡織品可分為防水透濕的高密紡織品、微孔膜防水透濕紡織品、無孔膜防水透濕紡織品和智能型防水透濕紡織品等4類。但真正可以稱為智能紡織品的是智能型防水透濕紡織品。代表性產品是日本三菱重工業公司生產的形狀記憶聚氨酯及其防水透濕織物Diaplex產品，其防水性能可達20000mm～40000mm，抗水壓達到196.133kPa～392.266kPa，透濕氣達到8000g/（m·24h）～12000g/（m·24h），并且其透濕性能可隨溫度變化進行相應調節，實現智能化，因此能適合不同條件下穿著，從而調節人體服裝內的微氣候。目前其主要用于登山服、滑雪服、運動服、救生服等服裝中。

針對防水透濕紡織品的檢測方法主要有以下幾類：靜水壓：GB/T 4744、ISO 811、AATCC 127、EN 20811、AS 2001.2.17、JIS L 1092；沾水：GB/T 4745、ISO 4920、JIS L 1092、AATCC 22、EN 24920、AS 2001.2.16、CAN/CGSB-4.2 No.26.2；雨淋：AATCC 35；透氣性：ISO 9237、ASTM D737、GB/T 5453、JIS L 1096、CAN/CGSB-4.2 No.36、AS 2001.2.34、DIN 53887。

4 智能抗菌紡織品

紡織品經抗菌處理后可以發揮兩方面的功能：一是保護使用者；二是防止纖維受損。抗菌紡織品主要由兩種方法獲得：用抗菌纖維制成各類織物；用抗菌劑對織物進行后處理。目前市場上的抗菌紡織品以后者居多。而抗菌劑的抗菌機理可歸納為：（1）使細菌細胞內的各種代謝酶失活；（2）與細胞內的蛋白酶發生化學反應；（3）抑制孢子生成，阻斷細菌DNA的合成；（4）加快磷酸氧化還原體系，打亂細胞正常的生長體系；（5）破壞細胞內的能量釋放體系；（6）阻礙電子轉移系統及氨基酸轉酯的生成。

智能抗菌紡織品是一種對細菌具有選擇性控制功能的紡織品，不管是在輕微活動還是劇烈活動條件下，都能使皮膚表面的某些微生物的生長和繁殖維持在正常水平，目前被廣泛用于毛巾、內衣、床單以及兒童的布玩具等用品中。智能抗菌紡織品的加工方法有共混紡絲法、復合紡絲法、接枝改性法、離子交換法、濕紡法以及后整理法等，主要是基于智能凝膠纖維開發的，如將濕紡中的凝膠態纖維浸入抗菌劑溶液中，使溶液封入織物內部，從而具有抗菌作用。但智能抗菌紡織品的耐久性能一般不好，經過洗滌后織物的抗菌性能會下降甚至消失，目前市場上此類產品的洗滌次數通常在30次左右。

5 電子智能紡織品

電子智能紡織品是基于電子技術，將傳感、通信、人工智能等高科技手段應用于紡織技術上而開發出的新型紡織品。電子元件的加入，為紡織品提供了新的解決途徑，同時也帶來了新的安全隱患和加工難題，因此與其他紡織品不同，針對電子智能紡織品的研究已形成一套獨立的理論和實踐體系。在電子智能紡織品的研發過程中，需要融合多學科知識，并注重科技與時尚的交融。

關于電子智能紡織品的研究較其他紡織品而言相對較晚，但近些年已成為紡織服裝領域的研究熱點，并被當作未來的研究方向之一。目前在電子智能紡織品的開發中，傳感裝置是常用的元素，其運用使紡織品具有感知外界環境和人體內部狀態的功能，同時光導纖維以及導電纖維等材料的運用，使紡織品更趨模擬生命系統。江南大學服裝安全設計中心近些年運用傳感裝置開發出了一系列安全性服裝，如交通安全類、醫療安全類等，在安全性童裝的研究中尤為突出。

同時，包括美國、芬蘭、日本、德國、意大利等在內的一些國家在該領域的研究也進行得如火如荼，并且成績顯著。目前來看，電子元件與紡織品的融合仍是此類紡織品開發中的重點和難點。

（根據《紡織導報》和SGS相關資料整理）