智能紡織材料與智能紡織系統概述

羅勝利，張宇群，龔 龑，何 寧，黃倩瑜，陶肖明，劉 蘇廣州纖維產品檢測研究院，廣東 廣州 57；.北京服裝學院，北京 0009；3.煙臺南山學院，山東 煙臺 6573；.香港理工大學，香港特別行政區 999077）

智能紡織材料與智能紡織系統概述

羅勝利1，3，張宇群1，龔 龑2，何 寧2，黃倩瑜1，陶肖明4，劉 蘇4
廣州纖維產品檢測研究院，廣東 廣州 511447；2.北京服裝學院，北京 100029；3.煙臺南山學院，山東 煙臺 265713；4.香港理工大學，香港特別行政區 999077）

智能紡織品是紡織品發展的新趨勢，是21世紀研究的熱點。主要介紹了光致變色材料、相變材料、形狀記憶材料、超吸收聚合物和凝膠、負泊松比結構材料、壓電材料、電致發光材料、光電材料、電容性材料共9種智能紡織材料及其在紡織中的應用，同時根據能量和通信功能將智能紡織系統分成4類，并分別舉例介紹了各類紡織系統。

智能材料；紡織材料；紡織系統

智能紡織材料是指除了具備普通紡織材料固有風格和服用性能外[1]，還能感知環境變化并能實時改變自身的一種或多種性能參數，做出與環境相適應的自我調整的一種新型材料[2，3]。智能紡織系統是指能夠對外界環境刺激或外部信號等刺激物的刺激做出預期響應的一種紡織系統，該系統同時具有感知功能、反饋功能和響應功能[4]。

目前關于智能紡織材料、智能紡織系統的研究是紡織服裝領域的熱點，也是難點。現階段智能紡織品的開發已取得實質性進展，尤其是在智能紡織材料開發方面，通過研究和制備新型材料，獲得纖維外形的傳感器、執行器，尤其是柔性紡織開關、太陽能電池、柔性電子線路板、大面積柔性集成電路等電子器件的出現，標志著智能紡織品已從概念階段向實際應用階段邁進[5～8]。

智能紡織材料及智能紡織品的出現，使人們看到了紡織工業的遠大前景，同時也看到了電子技術、生物醫療技術、光學技術、信息技術等在紡織行業的重要應用和體現。織物的智能化是紡織品發展的必然趨勢。

1 智能紡織材料分類及應用

智能紡織材料是指能夠主動地與環境發生交互作用，即可通過自身對外界刺激進行感知、處理并將指令反饋給驅動器執行和完成相應的動作，對外界刺激做出適當的反應[9]。外界刺激一般包括光學刺激、機械刺激、化學刺激、電學刺激、熱學刺激以及磁刺激，不同種類的刺激會導致智能紡織材料做出不同的響應（詳見表1）[10]，如光學刺激可產生光學響應（光致變色），也可產生電學響應（光電效應），機械刺激可產生光學響應、力學響應、化學響應、電學響應以及熱學響應。

表1 不同智能紡織材料對刺激的響應Tab.1 Stimulation-Response of different smart textile materials

1.1 光致變色材料

變色材料是指在外界刺激源（光、熱、電等）的作用下，吸收、傳輸或反射的光隨外界刺激的變化發生明顯變化的一類材料。根據外部刺激源的不同，變色材料可分為光致變色材料、熱致變色材料、壓致變色材料、電致變色材料等[11～13]。

光致變色材料的制備方法主要有浸染法和絲網印刷法2種。采用浸染法的方式制備光致變色纖維或織物較為簡便，直接通過染色浴加熱對纖維、紗線或織物進行上染。絲網印刷工藝將光致變色化合物通過絲網轉印到織物上，絲網印刷過程中為保護光致變色化合物，需要對其進行微膠囊化，采用的微膠囊尺寸較小，大約3～5 μm，可直接通過絲網印刷轉移到織物上，此方法雖能增強對光致變色化合物的保護，但是降低了織物的手感

[1 4，1 5]。

光致變色織物在實際應用中需要重點考慮2方面問題，一是織物的耐光性，有些光致變色染料上染的織物長時間暴露在紫外光下會喪失光致變色效應；二是變色-消色速度，變色和消色速度可反映纖維或織物的顏色改變速度，變色速度從剛開始吸收紫外光到吸收最大值的一半所用的時間來表示，消色速度從吸收光的最大值消減至一半所用的時間

[1 6]。

變色材料是近些年來迅速發展的高技術功能纖維，具有高附加值和高效益，可用于醫療監測，如嬰兒服裝，通過衣服顏色的改變來監測嬰兒是否發燒；也可用于特殊職業的安全防護，如穿著者曝露在化學危害物或輻射環境中，衣服顏色會發生改變；還可應用于時尚領域，如光致變色遮陽傘、光致變色窗簾、光致變色T恤等。

1.2 相變材料

相變材料是指能夠感知環境溫度的變化而智能調節溫度的材料，相變物質通過發生狀態改變（固態、液態或氣態），可以存貯或釋放大量能量，以維持基體溫度恒定[17]。應用于紡織服裝中的相變材料有嚴格的溫度范圍要求，一般是在10～40 ℃，同時還需具備較高的熱存貯容量和釋放容量、較小的體積變化、無腐蝕、無毒素、高導熱性、不易分解等性能[18～21]。

目前較為常見的相變材料主要基于固-液和固-固2種相變狀態制成的材料。固-固相變材料吸收和釋放熱量時本身不發生狀態改變，僅在較窄的溫度范圍內變軟或變硬，與固-液相變材料相比，固-固相變材料沒有液體或氣體的產生，材料的相變體積變化較小，但其缺點是潛熱低，過冷度較小[22]。固-液相變材料吸收熱量時會從固態轉為液態，為防止液體材料在使用過程中流失，大多數固-液相變材料需密封在微膠囊中。固-液相變材料由于其較高的熱存貯容量和較小的體積變化，在紡織上具有廣泛的應用。

目前制備相變紡織材料最常用的方法是對纖維或織物進行涂層或浸漬，即采用相變材料微膠囊的高分子粘合劑對纖維或織物涂層或浸漬，此法制得的微膠囊位于紡織品表面，耐洗滌性能較差；也可以在紡絲過程中添加微膠囊制得相變調溫纖維；或是將微膠囊填充到中空纖維的中空部分，然后用樹脂將纖維進行包覆，防止相變微膠囊外露，從而達到持久調溫效果[23]。還有采用層壓的方式將相變材料以聚合物膜的形式壓到紡織材料上。

相變材料最早應用在紡織服裝領域，主要是航天服以及手套，目前也用于普通紡織品中，如以提高服裝熱舒適性為主的積極發熱服裝，如潛水服、防護服、降溫背心等，也可用于醫療產品，如手術服、病人床上用品材料、繃帶、藥物可控釋放，在汽車行業也有用到，如汽車內部的座椅以及車頂部位[2 4]。

1.3 形狀記憶紡織材料

形狀記憶材料是指受到外部刺激（溫度、紫外光、濕度、磁場、pH值）后，材料外形、尺寸或內部結構發生改變后，在特定條件刺激下能回復初始形狀的一類材料[10]。

形狀記憶材料有以下3種[10]：

a）形狀記憶聚合物：采用永久性物理交聯或化學交聯方法，并植入一個活動的基質而成的聚合物，該基質可存貯力學形變能量，待材料受外界刺激后可恢復形變；

b）形狀記憶合金：經熱刺激后可在2種不同的晶體結構間變換的金屬合金，如鎳鈦合金；

c）形狀記憶復合材料：形狀記憶材料與可彈性回復材料制成的復合材料，如人造肌肉。

形狀記憶聚合物可通過濕法紡絲、熔融紡絲、干法紡絲、靜電紡等方法加工成纖維形式，纖維再通過不同方法制成紗線后，經機織或針織的方式制成織物。纖維成分及合成工藝的不同，會產生不同的形狀記憶效應，如快速形狀回復、逐步形狀回復等。服裝產品設計者應充分利用形狀記憶纖維的形狀記憶功能和力學性能，根據紡織品的不同用途，對形狀記憶纖維提出不同的要求，如較高或較低的形狀記憶性能，較大或較小的伸長、模量、線性密度等[25]。

形狀記憶聚氨酯纖維/織物已經應用在紡織服裝領域，如鎳鈦形狀記憶纖維可作為胸罩的支架，在溫度升高時，使胸罩恢復到預設最佳的形狀[26]。形狀記憶中空纖維的內徑可在熱刺激的作用下發生改變和回復，可用于熱調節服裝或作為枕頭、床墊的填充物。納米形狀記憶纖維由于其多孔徑、比表面積大等優勢，在紡織上也有較為廣泛的應用[27]。

目前較為常用的形狀記憶纖維多半基于熱效應，還應開發出對光、電、濕度等刺激物響應的多重響應形狀記憶纖維在智能紡織品中的應用。不同的刺激通過2個開關（如濕度敏感和熱敏感）的聯合使用控制多重響應形狀記憶纖維的形狀記憶效應，可增強形狀記憶纖維的控制力。一件熱-濕敏感的形狀記憶服裝可同時實現對人體汗液和體溫變化的形狀記憶，并作出相應反應。形狀記憶材料可以紗線的形式應用于紡織系統中，較多地應用在織物結構中或者作為織物涂層（如薄膜），如一件遇熱發生長度收縮的服裝或一張薄膜改變它的孔隙率以調整水蒸汽傳輸速率。

1.4 超吸收聚合物和凝膠

超吸收聚合物和凝膠能夠最大限度地吸收和保留液體，使得自身超溶脹，并形成凝膠。高吸水性聚合物（水凝膠）通過氫鍵和水分子的結合吸收水分，吸水能力受溶液中的離子濃度影響，它能吸收自身質量500倍（自身體積的30～60倍）的蒸餾水或去離子水，而吸收濃度為0.9%的鹽溶液的量僅為其自身質量的50倍。

超吸收聚合物的總吸收能力和膨脹能力由高分子的交聯類型及交聯度決定。低密度交聯聚合物可形成較高吸收能力以及更柔軟、更緊密的凝膠。高密度交聯聚合物則形成較低吸收能力、更堅硬的凝膠，此種凝膠在較低壓力下可保持自身形態。

超吸收聚合物和凝膠在紡織上有較大的應用價值，可采用織造或接枝的方式制成防水透濕膨脹織物，織物在干態時，由于織物上大量的孔隙使其具有良好的透氣透濕性，當遇到濕

環境時，織物上凝膠吸水溶脹，將織物組織的孔隙堵塞，起到防水或抗浸作用[28，29]。可將濕

紡中的凝膠態纖維浸入抗菌防臭劑溶液，將抗菌防臭劑溶液封入內部，制成智能抗菌織物。

1.5 負泊松比結構紡織材料

常規材料在受到拉伸（或壓縮）時，在垂直受力方向上會發生收縮（或膨脹），而負泊松比結構材料及其復合材料在受拉伸（或壓縮）時，在垂直于受力方向發生膨脹（或收縮）。材料的負泊松比結構是由其宏觀結構或微觀結構形成，而不取決于其化學組成[30]。

負泊松比紗線，采用高彈性纖維為芯紗和高模量纖維為包纏紗，以一定的直徑比和初始包纏角度進行包纏紡紗而成。當紗線受到軸向拉伸時，外包纏紗彈性伸長較小，而芯紗彈性伸長較大，2者位置發生互換，初始狀態下芯紗直徑比外包纏紗直徑大得多，因而紗線直徑是增大的，紗線發生橫向膨脹[31]。

負泊松比紡織材料可應用在服裝面料、航空航天、生物醫用等領域，如窗簾、軍用帳篷、颶風防護。

1.6 壓電紡織材料

壓電效應，是電介質材料中一種機械能與電能互換的現象。當材料在外界機械力作用下發生形變時，會在其2個相對的表面產生符號相反的正負電荷，即機械能轉變為電能，此現象稱為正壓電效應；當對材料施加一個電場時，材料表面則會發生機械形變，即電能轉變為機械能，此現象稱為逆壓電效應。

傳統的壓電傳感器用于監測壓力、加速度、應力等，壓電傳感器由于可在較小的應力或應變的條件下產生可測量信號，幾乎可對任何類型的形變產生反應，且成本低、能耗低，在紡織領域有較大的應用潛能。高分子壓電材料可制成非常薄的膜，可附著在幾乎任意形狀的表面上，偏二氟乙烯是壓電紡織傳感器最常用的材料，壓電傳感器常以薄膜的形式植入紡織品中[32]。

壓電紡織傳感器多用于壓力監測，如帶有壓電傳感器的汽車座椅，將PVDF壓力計置于座椅面料與泡沫之間，實現壓力監測。壓電材料還能用作執行器，接受電信號后輸出力或位移，也可作為機、電、聲、光、熱敏感材料，在傳感器、換能器、通訊技術領域獲得了廣泛應用。如將壓電傳感器、印刷電路板、微控制器等織入紡織服裝內，收集的壓電數據通過藍牙傳送至處理器。

1.7 電致發光紡織材料

此類材料當有電流通過或對材料施加一個較強的電場時會發光，材料的發光層類似于三明治結構夾在2個電極之間，頂層是透明的便于傳輸發射光。發光層普遍用無機或有機半導體（薄膜或粉末），同時用摻雜物來決定顏色，或者無機材料如硫化鋅摻雜銅、銀或錳。

電致發光材料可與紡織相結合，如法國某公司運用紡織技術把塑膠光纖織成織物，然后加上LED光源和電池組，通電之后就成為可自發光光纖織物。該織物白天與普通面料沒什么區別，晚上通電之后，會發出絢麗的光。

電致發光材料可以在較低壓和較低電流下使用，可用于發光服裝，如舞臺服裝，能夠很好地融入和調節舞臺燈光與自身服裝的搭配效果。也可應用于警示服裝，交警穿著的警示衣、兒童警示衣等，有效解決傳統反光警示服在夜間光線不足、反光亮度低、反光不及時等缺陷，提高道路安全防護系數[33，34]。

1.8 光電紡織材料

在光的照射下，某些物質內部的電子會被光子激發出來而形成電流。光電材料中，光子的主要作用是激發半導體中電子從價帶過渡到導帶。光電材料主要由上電極、一個P型半導體/n型半導體和下電極組成。

光電材料在紡織領域的應用，主要是基于纖維或紡織材料制成光電池[35]，如太陽能電池，將無機半導體材料CdS涂層在滌綸纖維上以制備柔性的太陽能電池，該電池將照射在其表面的太陽光線直接轉換成電能，作為獨立的電源供應器。

1.9 電容性紡織材料

電容性紡織材料可以存貯電荷，電容結構一般由2個平行極板中間夾一層絕緣介質構成，外力引起的極板面積、極板間距的變化以及絕緣介質的介電常數的變化，都會引起電容材料電容量的變化。

電容材料可用于紡織品的柔性電容傳感器，一般以導電纖維、紗線、織物等柔性導電材料通過機織、刺繡或印刷等方式制成紡織基電極板，以泡沫、間隔織物、橡膠等彈性材料為電介質層，這種柔性電容傳感器與紡織品結合制成傳感器，可通過接觸式感應、非接觸式感應、壓力感應、肌肉活動感應、運動感應等方式進行傳感，如壓力傳感器能夠把壓力產生的微小位移轉化成電容的變化，從而反映外界條件的變化[36，37]。

電容傳感器在紡織領域較多地用于醫療保健相關的生理監測，可監測人體大部分生理參數。用于人體活動監測的傳感器，將電極放在人體脖子、胸膛、手腕及大腿部位監測人體肌肉運動產生的變化可獲取人體咀嚼、吞咽、說話等動作信息。

柔軟舒適的接觸式紡織電容性傳感器已實現商業化應用，相對較容易植入紡織品中，但是其包含的介電材料較容易受到環境濕度的影響，且需要一個最小的感應閾值。

2 智能紡織材料系統及其分類

一個完整的智能紡織材料系統至少包括感知單元、反饋單元和響應單元，感知單元能夠對外界環境變化進行感知，如電、光、熱等，處理器主要負責信息的分析處理，驅動器主要執行指令，控制材料結構狀態發生變化適應環境[38]。此外，智能紡織材料系統還需要電源系統以及人機交互通信設備，人機交互設備主要分為輸入設備和輸出設備，電源系統包括傳統的高效能電池以及收集人體能量、太陽能的供電系統[39]。

從智能紡織材料系統自身的功能來看，主要有“能量功能”和“外部通信功能”2種功能。能量功能是指智能紡織系統電源供應的方式，有能量功能的智能紡織系統包含高效能電池，系統自身可提供能量供應，當系統內部電池電量耗盡時需要更換電池。無能量功能的智能紡織系統不包含電池，系統自身不能提供能量，需要借助外部提供的能量才能正常工作，如人體運動產生的熱能、太陽能等。外部通信功能是指智能紡織系統與外界是否發生信息交流，有通信功能的智能紡織系統包括與外界環境發生單向或雙向通信交流。交流的方式可由用戶直接感知，如人體通過視覺、聽覺、嗅覺等感覺器官直接感知系統發出的信號；也可由電子元件感知后再傳遞給用戶，如電子元件感知信號后，通過發出聲響或發射電磁波、光波等形式將信號傳遞給用戶。無通信功能的智能紡織系統不與外界環境發生交流，但是也不排除系統內部會發生交流，如一個自動調節系統，系統內部會發生信息交流。

基于智能紡織系統是否有“能量功能”和“外部通信功能”這2個功能，可以將智能紡織系統劃分為4大類，即“無能量無通信功能（NoE-NoCom）”、“無能量有通信功能（NoE-Com）”“有能量無通信功能（ENoCom）”、“有能量有通信功能（E-Co m）”4類。

2.1 無能量無通信功能的智能紡織系統

無能量無通信功能的智能紡織系統不包含電池，同時系統也不與外界環境發生通信交流，系統借助外界光、電、熱等刺激為系統提供能量，如形狀記憶材料或相變材料制成的服裝自身不含電池，由外部環境溫度對系統提供熱能，溫度的升降作為刺激源，刺激材料發生行為改變。

2.2 有能量無通信功能的智能紡織系統

有能量無通信功能的智能紡織系統自身可提供能量，一般通過系統自帶的電池提供電能，同時系統不與外界環境發生通信交流，此類系統一般包含能量轉換電子元器件，可貯存能量以備電池用完后提供持續功能。如光伏紡織品，可以將光能轉換成電能貯存起來，當紡織品自帶的電池電量用完后可延緩一段時間更換電池，為用戶提供方便[40]。再如，帶有機電換能器的鞋子，機電換能裝置可將人體運動產生的機械能轉換成電能存貯起來，當系統自帶電池電量用完后，可延緩一段時間，不必立即更換。

2.3 無能量有通信功能的智能紡織系統

無能量有通信功能的智能紡織系統自身不能提供能量，但是系統能與外界環境發生單向或雙向的通信交流，如患者用呼吸監測器，該智能系統將作用于傳感器的力學刺激轉換成電信號傳輸給系統，系統接收信號進行分析處理后即對外界環境發射無線電波，醫生通過探測器接收此無線電波，此種交流方式為系統感知信號再傳遞給用戶[41]。由熱致變色顏料染成的嬰兒睡衣褲，當溫度升高超過規定閾值，染料顏色發生改變，給父母或其他人員視覺的警告信號，此種交流方式為用戶直接感知系統發出的信號。或者用光致變色纖維制成的床單、病號服，可通過床單顏色的變化實時觀測病人體溫變化，判斷病人有無發燒情況[42，43]。

2.4 有能量有通信功能的智能紡織系統

有能量有通信功能的智能紡織系統自身可提供能量，且系統還能與外界環境發生單向或雙向通信交流，如化工廠工人使用的監測和報警系統，該系統自帶電池供電，將作用于傳感器的化學刺激信息傳遞給內部系統，系統經過分析處理，隨后將通過顏色的改變或發出聲音的方式將信息傳遞給外界環境，由人眼或人耳接收。裝有熱探測器的消防防護服，自帶電池提供能量，防護服的胸、背等部位裝有熱傳感器，該系統可將作用于熱傳感器的熱刺激物（溫度）轉換成電信號傳送給系統內部，隨后系統向外界環境發射光信號，消防員通過光信號判斷消防服所經受的溫度[44]。

3 結語

隨著人們對材料技術、無線通信技術以及微電子技術研究的深入，給智能紡織品的研究開發提供了更廣闊的空間。智能服裝的出現不僅符合紡織服裝行業“低碳經濟”的發展理念，同時利用這種多學科交叉開發的高附加值的織物也促進了整個紡織行業的發展。

[1]曹立輝.智能服裝材料開發與應用研究[J].浙江紡織服裝職業技術學院學報,2010,9(3):25-28.

[2]張金升,龔紅宇,劉英才,等.智能材料的應用綜述[J].山東大學學報,2002,32(3):295-300.

[3]賀昌城,顧振亞.關于智能材料概念的探討[J].天津工業大學學報,2001,20(5):42-45.

[4]奚利飛,鄭俊平,等.智能材料的研究現狀與展望[J].材料導報,2003,17(9):235-237.

[5]張雄.石墨烯基柔性纖維超級電容的電極材料研究[D].蘇州:蘇州大學,2015.

[6]張新民.智能材料研究進展[J].玻璃鋼/復合材料,2013,(6):57-62.

[7]張希瑩,方東根.智能纖維及智能紡織品的研究與開發[J].紡織導報,2015,36(6):103-106.

[8]方東根,沈雷.智能服裝材料及其在安全性服裝中的應用[J].紡織學報,2015,36(12):158-163.

[9]姜懷.智能紡織品開發與應用[M].北京:化學工業出版社,2013,6-11.

[10]ISO/PDTR 00248435 Textiles and Textile products-Smart.textiles-Definitions, categorisations, applications and standardization needs[S].

[11]葛婧媛,楊文芳.變色材料在紡織品上的應用[J].染整技術,2007,29(10):5-9.

[12]徐棟,陳宏書,王結良.變色材料的研究進展[J].兵器材料科學與工程.2011,34(3):87-89.

[13]方東根,沈雷.智能服裝材料研究概述[J].針織工業,2016,44(1):34-38.

[14]Tao X.Handbook of Smart Textiles[J]. Springer, 2015.

[15]沈月慶,陸春華,許仲梓.光致變色材料的研究與應用[J].材料導報,2005,19(10)：31-35.

[16]陶肖明,張興祥.智能纖維的現狀與未來[J].棉紡織技術,2002,30(3):139-144.

[17]Lendlein A,Kelch S.Shape-memory polymers [J].Angewandte Chemie International Edition, 2002,41(12):2034-2057.

[18]何天白,胡漢杰.功能高分子與新技術[M].北京:化工工業出版社,2001,178-181.

[19]郭茶秀,陳俊.相變儲能材料的研究與應用新進展[J].安陽工學院學報，2006,20(2):1-3.

[20]徐偉亮.常低溫固-液相變材料的研制和應用[J].現代化工,1998,19(4):14-16.

[21]杜文豪,張慧萍,晏雄.相變材料及其在紡織品中的應用與展望[J].產業用紡織品,2008,26(12):36-39.

[22]Wright J R,Sloan M R,Evan K E.Tensile properties of helical auxetic structures:a numerical study[J]. Journal of Applied Physics,2010,108(044905):1-8.

[23]楊麗.相變材料微膠囊的制備及在涂層和熔融紡絲中的應用[D].北京:北京服裝學院,2007.

[24]葉鋒,曲江蘭,仲俊喻,等.相變儲熱材料研究進展[J].過程工程學報,2010,10(6):1231-1238.

[25]史永基,曹慧敏,等.智能材料和智能結構—形狀記憶材料[J].傳感器世界,2010,16(9):6-11.

[26]丁希凡.形狀記憶材料在紡織服裝中的應用[J].紡織科技進展,2004,26(1):26-28.

[27]張靜.形狀記憶聚合物及其在智能紡織品中的應用[J].上海紡織科技,2004,32(2):1-2.

[28]錢軍.智能凝膠高分子材料在紡織中的運用[J].中國纖檢,2008,(11):72-73.

[29]李倩,徐軍.智能凝膠在紡織服裝領域的應用[J].合成纖維,2007,(3):26-28.

[30]周銘,杜趙群.負泊松比結構紡織材料的研究進展[J].紡織學報,2014,35(2):99-106.

[31]田蒔,徐永利.智能材料系統和結構中的壓電材料[J].功能材料,1996,27(2):103-108.

[32]馬艷麗,劉茜,劉瑋.用于智能紡織品的柔性傳感器研究進展[J].傳感器與微系統,2015,34(4):1-3. [33]楊璇.電致發光服裝的現狀分析及未來展望[J].大眾文藝,2014,59(6):79.

[34]Deflin E,錢和生,黎明校.發光纖維織物—一種新型的柔性顯示器[J].國外紡織技術,2002,(11): 4-7.

[35]劉漢輝.光電技術在紡織中的應用[J].產業用紡織品,2012,(14):130.

[36]Hwang K J,Lin T T.Effect of morphology of polymeric membrane on the performance of cross-flow microfiltration[J].Journal of Membrane Science,2002,199(1-2):41-52.

[37]王曉峰,王大志,梁吉,等.雙電層電容器及其復合電源系統的研制[J].電子學報,2002,30(8):1100-1103.

[38]李昕.電子智能紡織品的研究進展[J].輕紡工業與技術,2013,44(12):51-53.

[39]丁永生.智能服裝理論與應用[M].北京:科學出版社,2013,5-7.

[40]黃雅婷.光伏紡織品[J].印染,2015,(5):55-57.

[41]魏守一,李勝利.健康監護用智能服裝研究新進展[J].中國醫療器械信息,2009,15(9):18-23.

[42]Van Der Werff L,Kyratzis I L,Robinson A, et al.Thermochromic composite fibres containing liquid crystals formed via melt extrusion [J].Journal of Materials Science,2013,48(14): 5005-5011.

[43]高燕.熱致變色微膠囊的制備及在紡織上的應用研究[D].上海:東華大學,2015.2-3.

[44]王黎明,沈勇,彭慧靜.智能型防護紡織品的開發與應用[J].上海紡織科技,2009,37(12):3-4.

Overview of smart textile material and smart textile system

LUO Sheng-li1, ZHANG Yu-qun1, GONG Yan2, HE Ning2, HUANG Qian-yu1
(1.Guangzhou Fiber Product Testing and Research Institute, Guangzhou, Guangdong 511447, China; 2.Beijing Institute of Fashion Technology, Beijing 100029, China; 3.Yantai Nanshan University, Yantai, Shandong 265713, China; 4.The Hong Kong polytechnic university, Hong Kong Special Administrative Region 999077, China)

Smart textiles, as a research hotspot in the 21st century, are the new developing trend of textiles. This paper mainly introduced nine kinds of smart textile materials and their application in the textile field, including photochromic textile material, phase change textile material, shape memory textile materials, super-absorbing polymers and gels, auxetic textile materials, piezoelectric textile material, electroluminescent textile materials, photovoltaic textile materials and capacitive textile materials. Then the paper classified the smart textile systems into four categories according to the energy function and communication function, and introduced each kind of textile system, respectively.

smart material; textile material; textile system

TB381

A

1001-5922（2017）03-0023-06

2016-10-31

羅勝利（1981-），女，博士，從事紡織品檢測技術研究。E-mail：luoshengli20@163.com。

國家質檢總局科研項目資助（項目編號2016QK036）。