電子紡織品洗滌老化研究進展:洗滌因素及失效模式

鄒穎 孟粉葉 王浣雨 楊旭東 胡吉永

摘要： 電子紡織品是將電子功能融入紡織品得到的混合產品，通常需要經受老化測試，以確保其可靠性。由于目前缺乏較為完整的電子紡織品可洗性和可靠性評估協議，因此不同電子紡織品的相關性能難以比較，也無法按照統一的可靠性特征判定電子紡織品是否失效。同時，電子紡織品洗滌測試中常見的弱點沒有得到廣泛的關注，這就很難針對性地提高電子紡織品的可靠性。本文首先對不同的洗滌標準進行了比較，重點更新公布實施的洗滌測試標準，其次列舉洗滌過程中影響電子紡織品耐洗性的洗滌因素。接著，綜述由洗滌測試引起的電子紡織品常見失效模式，涵蓋失效行為及失效原因。最后，指出電子紡織品的洗滌老化面臨的挑戰和發展方向。

關鍵詞： 電子紡織品;功能老化;老化測試;可靠性;耐洗性

中圖分類號： TS157.6

文獻標志碼： A

文章編號： 1001-7003（2023）07-0074

作者簡介：

鄒穎（1998），女，碩士研究生，研究方向為電子紡織品功能老化。通信作者：胡吉永，教授，hujy@dhu.edu.cn。

電子紡織品是將導電結構與紡織品結合得到的產品，具有廣闊的市場前景［1］。電子紡織品在能量收集與儲存、個人熱量管理、可拉伸應變傳感器、柔性心電電極及電磁干擾選擇性屏蔽材料等領域都有廣泛的應用［2］。但是，電子紡織品的應用仍存在許多挑戰，諸如在日常穿著時因疲勞而壽命較短、可洗性差且沒有統一的洗滌標準、在日常穿著和儲藏時因加速老化而性能變差。因此，需要大量的研究工作來開發可靠和高性能的電子紡織品。

電子紡織品的專用導電和非導電材料、設計方法及老化測試方法都會影響電子紡織品的可靠性。目前研究主要集中在紡織品基底［3］、保護涂層［4］、導電材料［5］及加工參數［6］等對電子紡織品功能的影響，對老化及人工加速老化的相關研究有限。電子紡織品老化測試的參考標準主要有IPC 9240《印刷電子產品的柔韌性和延展性測試指南》、IEC 63203-204-1《可穿戴電子設備和技術：休閑和運動服電子織物系統的電子織物-可洗滌耐久性測試方法》及IPC WP-024《智能織物結構的可洗性和可靠性白皮書》。由于老化測試標準較少，且不包括測試后可靠性的評價方法，目前電子紡織品的老化測試方法差異性較大，測試結果無法用于比較同類電子紡織品的可靠性。其中，由于洗滌老化包含機械老化、化學老化等，能夠對電子紡織品可靠性進行綜合評估。因此，洗滌測試是重要的加速老化測試方法［7］。洗滌測試中電子紡織品的失效行為對改善電子紡織品的結構有重要意義，同時認識失效原因可為電子紡織品投放市場后的洗滌方法進行建議。此外，標準的洗滌測試可用于比較不同電子紡織品的可靠性，進一步推進電子紡織品行業的規范化。

目前電子紡織品的老化綜述報告僅從洗滌測試方法、失效行為等單一角度概述了電子紡織品的洗滌老化現狀，缺乏對電子紡織品失效模式（測試方法、失效行為）及失效原因的綜合分析。鑒于此，本文首先介紹了電子紡織品洗滌測試標準，重點補充了新發行的洗滌標準，此外對洗滌過程中影響電子紡織品耐洗性的洗滌因素進行了深入分析，最后詳細闡述電子紡織品洗滌測試后的變化及常見的失效模式。這些工作將為制定電子紡織品的洗滌測試方案與研究各種老化測試和功能失效關系提供指導。

1 電子紡織品洗滌標準

目前公開的電子紡織品洗滌測試規范主要有IPC WP-024《智能織物結構的可洗性和可靠性白皮書》、IEC 63203-204-1《可穿戴電子設備和技術：休閑和運動服電子織物系統的電子織物-可洗滌耐久性測試方法》。IPC WP-024白皮書適用范圍為使用鍍銀聚酰胺紗線的電子紡織品，該白皮書主要對現有的洗滌測試相關研究進行了匯總，包括洗滌測試中機械損傷的模擬、電子紡織品洗滌周期的建模與仿真等，對深入研究洗滌測試過程中失效原因具有重要意義（表1）。2021年發表的IEC 63203-204-1標準則是對休閑服和運動服電子織物的洗滌耐久性測試方法進行了說明：休閑服和運動服電子織物應按照ISO 6330 A型洗衣機對應的洗滌模式4H（洗滌溫度40 ℃，洗滌1 min，漂洗4 min，脫水2 min）進行洗滌，按照EN 16812：2016對洗滌前后電子紡織品的電阻進行測量。同時該標準指出替代方法（手洗）對產品的損傷較小，一定程度保護了電子紡織品集成電路元件，因此也建議對電子紡織品進行手洗。

由于IPC WP-024適用范圍具有局限性且新發布的IEC 63203-204-1尚未普及，現有的電子紡織品洗滌測試標準主要來自傳統紡織行業，ISO 6330《紡織品紡織品試驗用家用洗滌程序》是電子紡織品洗滌測試使用最多的標準，該程序最新為2021年版本，所查閱的文獻中大多使用2012年修訂版本。但是，該標準未對洗滌周期數及洗滌測試后如何評估可靠性進行建議，同時該標準洗滌條件相對比較嚴苛。大多數文獻在洗滌試驗方法設計時參照了該標準［8］，但具體的洗滌方式截然不同［1］。此外，由于AATCC 135和ISO 15797包含洗滌及干燥程序，一定程度上能模擬實際的洗滌環境，少部分學者［9-10］也將其作為洗滌測試的參考標準。

2 影響電子紡織品耐洗性的洗滌因素

Zaman等［11］認為洗滌周期可分解為4種不同且可能相互作用的破壞作用：機械應力（彎曲、扭轉、摩擦等）、熱應力（溫度）、水應力和化學影響（洗滌劑）。Rotzler等［12］提出影響清洗過程的作用因素主要包括4個方面：化學作用、機械作用、洗滌溫度和洗滌時間，并且這些因素之間是相關的。綜合這些研究，本文將影響耐洗性的洗滌因素分為4大類：機械作用、化學成分、洗滌溫度、洗滌時間。

2.1 機械作用

提升筋是滾筒洗衣機洗滌過程中機械作用的主要來源，內筒壁的提升筋將織物提起，織物隨著滾筒轉至頂端再落下。運動過程中機械力主要體現在兩方面：一方面織物與提升筋和內筒壁之間存在摩擦，這是一種類似手洗的揉搓力;另一方面織物與水、洗滌液及滾筒之間還存在撞擊作用，這類似于手洗的棒打力和摔打力。在這兩種機械力的作用下，達到洗滌去污的目的［13］。為了模擬洗滌過程中的機械力，實現免洗即能預測電子紡織品洗滌壽命，Zaman等［14］進行了馬丁代爾和起球箱試驗，結果表明，馬丁代爾產生的磨損效果和起球箱產生的摔打效果能有效模擬洗滌中機械損傷。

滾筒洗衣機洗滌時，織物材質、織物數量、織物尺寸及滾筒轉速都會影響織物運動，隨著織物數量、織物尺寸和滾筒轉速的增加，織物有沿滾筒壁向上運動的趨勢［15］。其中，滾筒轉速對電子紡織品的可洗性有重要影響，Zaman等［14］的研究

結果表明，隨著滾筒轉速的增加，鍍銀導電紗線的損傷增加。Hardy等［16］的研究結果表明，滾筒干燥比洗滌會產生更強的損害作用，溫度傳感電子紗在洗滌及滾筒干燥7次后即出現功能失效，采用懸掛晾干則在洗滌25次后仍能正常工作。洗滌與干燥過程中滾筒的轉速有一定的區別，因此，滾筒轉速也被認為是造成機械損傷的重要原因［4］。轉速會影響織物在滾筒中的運動，如圖1所示。其中，a為起始位置，b為投射至最高位置，c為織物撞擊滾筒壁位置。轉速增加至66 r/min，織物隨滾筒一起運動，這進一步解釋了高速洗滌產生的損傷小于滾筒干燥。但是文獻［17］僅研究了滾筒干燥速度17～66 r/min時織物的運動，未涉及洗滌過程中高速旋轉對織物運動的影響，因此仍需進一步的研究。

洗滌時織物運動是離心力（mrω2）、摩擦力和重力（mg）共同作用的結果（圖2（a）），包括滑動運動、下降運動和旋轉運動（圖2（b））。隨著織物尺寸、織物數量和洗滌轉速的增加，洗衣機的離心力（mrω2）也隨之增加，織物運動也由滑動變為滑動、下降和旋轉交替的復雜運動模式，當離心力足夠大時，織物為旋轉運動［15］。

2.2 化學成分

化學成分是洗滌過程中影響電子紡織品耐洗性的第二大因素，洗滌過程中的化學成分主要包括洗滌劑（主要成分為表面活性劑）、漂白劑（氧漂劑）及水中的雜質，其中對可洗性影響最大的是洗滌劑和漂白劑。Zaman等［18］將不同金屬化的皮膚電極浸入40 ℃水和洗滌劑溶液中72 h，結果顯示，鍍銀皮膚電極電阻無變化，鍍銅皮膚電極的電阻增加。這主要是電極鍍銅層在水和洗滌劑溶液的化學作用下被降解，從而降低了聚酯纖維和銅層之間的附著力，如圖3所示，在機械作用下銅層逐漸脫落，電極被嚴重破壞。Ismar等［19］發現水對銀涂層紗線的損害高于洗滌劑溶液對銀涂層紗線的損害，這是因為表面活性劑降低了損害的強度。相比于粉末洗滌劑，Gaubert等［20］發現不含漂白劑的液體洗滌劑更加適用于洗滌集成鍍銀電極的智能服裝，因為粉末洗滌劑中的漂白劑易氧化銀層，使其更容易受到機械作用的影響。對涂層織物來說，由于導電涂層直接與洗滌劑接觸，洗滌劑的浸潤、乳化、分解和增溶作用不僅可以分離污垢與織物，同時也可以去除基材表面的導電涂層。值得注意的是，對于涂層類電子組件，化學成分與機械力的協同作用往往大于單獨作用時產生的損傷。

2.3 洗滌溫度

在洗滌過程中，隨著洗滌溫度的增加，織物上的污垢更容易溶解在水中，同時溫度升高還會影響洗滌劑的活性，有助于提高織物的潔凈性能。但是溫度增加會對電子紡織品造成影響，Virkki等［21］探究了工業洗滌、家庭洗滌、洗滌劑浸泡對RFID標簽讀取距離的影響，發現在工業洗滌條件下的高溫處理對RFID標簽的影響最大。這一點也在文獻［22］中得到驗證，即洗滌中高溫和高濕條件造成紙基絲網印刷RFID標簽讀取距離下降。這是由于在高溫清洗過程中纖維膨脹使織物表面印刷天線產生裂縫，天線導電性能下降，芯片與天線間阻抗匹配程度惡化，最終導致標簽讀取距離下降。RFID標簽由天線、基底及芯片組成，讀取距離主要取決于天線的增益和阻抗。洗滌溫度對電子紡織品的影響往往與各部分熱膨脹系數差異密切相關，對于各部分熱膨脹系數差異較小的電子紡織品來說，洗滌溫度的損傷作用似乎不明顯。Uzun等［23］的研究表明，Mxene涂層棉紗在30～80 ℃溫度下洗滌45次后，線性電阻僅增加3%，同時水洗前后Mxene涂層棉紗SEM圖也顯示出，即使高溫水洗45 h后導電材料幾乎無損失，如圖4所示。

2.4 洗滌時間

洗滌過程可分為洗滌、漂洗及脫水三個階段，每個階段中滾筒有三種運動狀態——靜止、低速旋轉、高速旋轉。圖5為不同洗滌程序洗滌時間配置及洗滌過程配置。傳統認知里，洗滌時間越長織物潔凈度越高，但是，在洗滌過程中，洗滌效率往往與滾筒運動狀態持續時間和洗滌轉速組合密切相關［24］。Zaman等［18］的研究表明，銅涂層電極電阻隨著洗滌周期增加而增加，其中絲綢洗滌模式下洗滌50次銅基電阻增加了15倍，得益于銅的優異導電性能，銅基電極仍有良好的ECG（心電圖）信號，但快速洗滌10次后銅基電極損壞，無法獲取ECG信號。與快速洗滌程序相比，絲綢洗滌程序低速旋轉持續時間更短，由此產生的機械損傷更小。

根據ISO 6330標準，洗滌階段主要包括洗滌、漂洗及脫水三個階段，在每個階段各個洗滌因素的破壞作用不同，本文總結了這些因素的破壞程度，如表2所示。

電子紡織品的耐洗性很大程度上取決于洗滌程序，洗滌程序不同則洗滌過程中機械作用、化學成分、洗滌溫度及洗滌時間產生的損傷程度不同。根據現有的研究，機械作用似乎是洗滌因素（化學試劑、機械損傷、洗滌時間、洗滌溫度）中最具破壞力的，但是這很大程度上與電子紡織品材料與結構有關。對于由聚合物嵌入導電織物制成的電路路徑，高清洗溫度會比高機械作用產生更強的洗滌破壞，這歸因于紡織長絲、金屬化織物和聚合物層之間熱膨脹系數的不匹配［12］。值得注意的是，洗滌因素之間的協同作用對電子紡織品耐洗性有重要影響。單獨來看，無論是機械作用還是化學成分，短期內（＜30次洗滌）都不會對鍍銀尼龍紗線產生重大影響，但是化學成分與洗衣機內部機械力的協同作用會使得鍍銀尼龍紗線失效［20］。由于洗滌因素對不同電子紡織品的影響不同，為了解不同洗滌因素對電子紡織品的影響，還應按照電子紡織品類型單獨研究。

洗滌因素與電子紡織品耐洗性的關系是合理制定電子紡織品標準化洗滌測試的基礎，也是建議電子紡織品洗滌護理方法的依據。目前很少有文獻詳細研究洗滌因素對電子紡織品耐洗性的影響，因此不同洗滌因素間的相互作用及洗滌因素對電子紡織品耐洗性的影響機理，是未來研究主題之一。

3 電子紡織品失效模式

電子紡織品導電材料的多樣性及結構設計的復雜性使得不同電子紡織品的失效模式迥然不同，失效模式包括失效行為、失效原因及故障模式等，與電子紡織品的可靠性密不可分。根據老化測試常見的失效點，本文從涂層織物和紗線、復合導電紗線、互連點、封裝4個方面深入分析電子紡織品的失效模式。

3.1 涂層織物和紗線

導電涂層織物是將金屬顆粒、碳基材料或高分子聚合物復合材料通過涂覆（印刷、沉積及黏合）的方式附著于織物表面形成的織物［25］，常用于制備柔性織物傳感器（柔性電極）、電加熱服裝與電磁屏蔽電子紡織品等。與涂層織物類似，也可利用噴涂印刷法和浸漬法［26］將金屬顆粒、碳基材料或導電聚合物附著在普通紗線表面，從而形成導電涂層紗線。由于導電材料與基底附著力差，涂層織物和紗線存在不耐摩擦和洗滌、伸長性能差的問題［27］。

對于涂層織物和紗線來說，老化測試后涂層的脫落及裂紋的產生，是其最直觀的失效模式。均勻分布的導電涂層決定了導電織物的導電性能，裂紋與涂層的損失都會使涂層織物電阻增加。李雅芳［28］發現鍍銀紗線加熱織物經水洗試驗后，鍍銀纖維表面出現裂紋和片狀脫落，導致在水洗后紗線電阻增加。在石墨烯油墨涂層機織物中，Afroj等［6］觀察到洗滌后石墨烯涂層有脫落，這導致電阻增加（圖6（a））。由于老化測試的復雜性及各種因素之間關系的不確定性，裂紋與涂層脫落的具體原因尚不明確。Cai等［29］測量了金屬涂層紡織品在洗滌后廢液中的銀含量，觀察到在幾個循環之后銀含量增加，表明銀涂層逐漸脫落。涂層的脫落主要來自洗滌程序（不同洗滌程序對織物的機械作用不同）及洗滌過程中織物之間的摩擦作用。Zaman等［11］推測，機械磨損是洗滌后銀涂層棉織物中涂層剝落和磨損的原因，如圖6（b）所示。當清洗鍍銅紗線時，Schwarz等［30］觀察到涂層存在裂紋和脫落（圖6（c）），且隨著洗滌次數的增加而增多，也推測機械作用是主要原因。根據這些研究結果，機械作用與涂層產生裂紋及脫落有一定關聯性，但是無法確定其他因素的影響。

不同于涂層產生裂紋和脫落的直觀性，洗滌劑對涂層物質的作用往往不容易被察覺。Schwarz等［30］認為銅與洗滌液反應會導致鍍銅導電紗線電阻增加，銅在溶液中容易形成六水合銅離子，六水合銅離子與洗滌液中的碳酸鈉沉淀形成碳酸銅。同時，當洗滌液含有鈉皂時，六水合銅離子與氫氧根離子反應，也有可能形成銅沉淀。隨著銅沉淀的形成，紗線上的銅含量將減少，因此導電紗線橫截面積減少，電阻增加。

3.2 復合導電紗線

電子紡織品的制備離不開導電紗線，由于導電紗線兼具導電性和柔韌性，在電子紡織品中起著不可替代的作用。導電紗線進行排布或結構設計，一方面可以賦予織物電阻或電容等傳感特性，另一方面也能用于傳感信號的傳輸。復合導電紗線是以不銹鋼、銅、鋁等為代表的金屬絲與普通紗線加捻混合得到的［31］，其中不銹鋼絲和銅絲也是紡織電路中常見的互連線。復合導電紗線具有優異的導電性能，但是抱合困難、捻度不勻，在拉伸過程中導電紗線滑移會引起電阻改變［32］。

金屬的有限拉伸性，使得復合導電紗線耐久性較低。在機械循環測試中，復合導電紗線的電阻增加直至失效。復合導電紗線的失效模式在外觀上表現為復合導電紗線的包覆度變化，包覆度是指在單位長度芯紗表面外包紗纏繞的圈數［33］。在拉伸過程中，隨著應變的增大，金屬絲會沿著芯紗軸向發生滑移，過度拉伸會導致金屬絲變細甚至損壞，電流流動受阻［34］，電阻也隨之增加，紗線出現斷絲現象。Hardy等［16］清洗了成分相似的不同電子紗線——纏繞在紡織芯上的電線，發現在紗線的整個長度上都有斷絲現象，如圖7（a）所示。Li等［9］深入探究了針織電路板（FCB）的失效模式，發現電氣故障是由金屬纖維的機械斷裂引起，如圖7（b）所示，失效原因是洗滌中拉伸、彎曲、壓縮和摩擦等機械作用導致其變形斷裂。

與涂層織物相似，復合導電紗線也存在不可視損傷，這種損傷大多來源于洗滌過程中洗滌劑的腐蝕作用。Schwarz等［30］發現不銹鋼復合導電紗線的電阻在洗滌后增加，但是外觀上無明顯損傷，如圖7（c）所示。猜測電阻的增加是由于不銹鋼表面防止氧化的氧化鉻在洗滌后被破壞，洗滌液的碳氫化合物滲透到受損的區域，將碳固定在受傷區域，并轉化為二氧化碳，因此金屬紗線被腐蝕，這也叫縫隙腐蝕。

3.3 互連點

電子紡織品互連是指通過導電紗線或由其形成的電路將傳感器、執行器、微控制器、通訊、電池等各個部分連接起來，形成回路，從而實現傳感、執行、控制和通訊等功能［35］。這些電子元件間的互連點處于力學性能過渡區域，是電子紡織品常見的弱點。Komolafe等［36］對不同的長絲電路進行了洗滌測試，洗滌五個周期后，在銅導線與焊墊間過渡區域出現了樹枝狀裂紋，在其他地方不明顯，表明在機械應力作用下銅導線與焊墊之間應力過渡區為主要的故障點，如圖8（a）所示。在Vervust等［37］的洗滌測試中，針織物的銅絲與柔性電路板的焊接互連處出現斷裂，但電路板上附加的LED仍然顯示功能，表明電路板本身及其功能組件確實能經受清洗，只是焊接連接不夠穩定，如圖8（b）所示。Gui等［38］對由液體金屬制備的柔性電路進行了洗滌測試，液體金屬導線和電子元件均用PDMS進行封裝，在機洗與自然風干后，LED及電阻互連處發生了斷裂，但液體金屬導線與其他元件互連點未發生斷裂。Hardy等［16］發現電子紗洗滌后封裝區與銅絲互連點斷裂，如圖8（c）所示。顯然，互連點通常處于電子紡織品中幾何突變區與元件連接處，前者易應力集中而疲勞斷裂，后者連接不牢易松動，這些使互連點是電子紡織品常見的失效點。

3.4 封裝層

封裝是指采用熱固性或熱塑性材料將電子元器件覆蓋固定在基底上，封裝能夠有效地避免外界環境的污染和遠離其他一些不利因素，達到保護電路或電子元器件的目的。好的封裝材料及封裝設計不僅能保護電子元器件，而且能提供散熱通路，以免電子元件因溫度過高而失效［39］。由于機械作用及其他因素的共同作用，封裝層在老化測試中可能會出現損傷，一旦封裝結構出現損傷，封裝層所保護的電子元件將受到損壞。Tao等［5］對硅膠封裝的心電監測裝置進行了洗滌測試，由于水的毛細管作用，洗滌5次后封裝的電池被氧化，電路失效，但是除電池外的其他部件仍能正常工作，如圖9（a）所示。Ojuroye等［4］發現在洗滌過程中的機械作用導致電路被折疊、彎曲及扭轉，從而電路的導線從焊點處被拉出，隨后洗滌液透過被撕裂的PDMS封裝層到達內部電子元件，破壞電路，如圖9（b）所示。顯然，機械損傷是引起封裝后的電路被破壞的主要原因，但仍需進行循環扭轉和循環彎曲測試進一步研究具體失效模式。

電子紡織品常見的失效模式如圖10所示，涂層、金屬絲導電紗線、電子元器件和電路的互連點、封裝層都易受到損傷，最終導致電子紡織品功能故障。根據電子紡織品的類型和部件，這些故障可能發生在設計的特定點或全部。不同材料和部件之間的互連點是電子紡織品常見的弱點，在彈性模量梯度較高的情況下，互連點更容易在外力作用下因應力集中效應而破裂或脫落。此外，在沒有某種形式保護的導電紗線或織物中，整個結構都可能發生損壞。

洗滌和日常使用過程中的機械作用被認為是導致電子紡織品失效的主要原因，拉伸外力作用時涂層織物的裂紋［6］、機械作用時復合導電紗的金屬絲斷裂［40］、外力作用時互連點的分裂或脫落［41］、洗滌過程中封裝層的裂紋［4］都會導致電子紡織品的電阻增加直至失效。電子紡織品的失效模式往往不是單因素作用的結果，雖機械損傷最直觀，但其他因素真實存在，如洗滌劑特定成分與導電材料的反應導致電阻增加［34］。目前關于其他因素（如洗滌劑、洗滌溫度等）對電子紡織品可靠性的影響、不同因素之間相互作用對電子紡織品失效的影響研究較少。當常見的失效模式無法解釋電阻及功能變化時，大多文獻僅對可能造成失效的原因進行了假設［31］，并沒有實際驗證這些不易觀察的損傷作用是否存在。因此，電子紡織品失效模式的探究仍是未來電子紡織品研究的主題之一。

在所研究的文獻中電子元件大多被封裝或以其他方式保護，它們比電氣互連紗線或互連接觸點更少發生故障。涂層織物封裝后有效減少了裂紋的產生［42］、封裝后的互連點比未封裝的互連點更耐洗滌［38］，表明封裝是目前提高電子紡織品可洗性和可靠性的有效途徑。

4 結 論

通過對比電子紡織品老化相關標準，發現由于研究中采用了不同的洗滌測試方法，因此導致洗滌結果不具備可比性。本文進一步深入比較不同洗滌因素對耐洗性的影響，明確了它們對不同電子紡織品作用的差異性及不同洗滌因素間的相互作用，由此歸納了電子紡織品的典型失效模式（涂層結構、復合導電紗線、互連點與封裝結構的損壞）和主要失效原因（機械老化、化學老化及熱老化），這對建立電子紡織品老化測試與失效模式之間關系具有重要意義。雖然關于電子紡織品的洗滌老化已取得一定研究進展，但在以下三方面還存在挑戰。

1） 不同洗滌測試方法之間可比性差，體現了開發各類電子紡織品專用標準的必要性。目前還沒有合適的電子紡織品老化評價標準，使用的標準都來源于一般紡織品領域，缺乏對電子紡織品的導電和電子元件及可能出現潛在問題的充分考慮。電子紡織品的洗滌測試標準，應該根據電子紡織品的種類及使用條件合理制定，包括不同電子紡織品可靠性評價方式與洗滌周期建議。

2） 機械作用、化學成分、洗滌溫度、洗滌時間都會對耐洗性造成影響，但是不同的洗滌因素在不同電子紡織品上的作用存在差異性，因此仍需進行針對性研究。后續研究也將為建議某一類電子產品的洗滌測試方法提供理論基礎。

3） 電子紡織品失效行為通常發生在涂層、復合導電紗線、互連點等易損結構處，而合適的封裝結構能有效降低失效行為產生的機率。由于不是所有文獻都對失效點及電子紡織品失效模式進行了說明，現有結論仍有一定局限性。對于研究某一類電子紡織失效模式時，還要進行針對性的探究。

參考文獻：

［1］ROTZLER S， KRSHIWOBLOZKI M V， SCHNEIDER-RAMELOW M. Washability of e-textiles： Current testing practices and the need for standardization［J］. Textile Research Journal， 2021， 91（19/20）： 2401-2417.

［2］LIMAN M L R， ISLAM M T， HOSSAIN M M. Mapping the progress in flexible electrodes for wearable electronic textiles： Materials， durability， and applications［J］. Advanced Electronic Materials， 2022， 8（1）： 2100578.

［3］LEE J C B， LIU W， LO C H， et al. Laundering reliability of electrically conductive fabrics for e-textile applications［C］//2019 IEEE 69th Electronic Components and Technology Conference （ECTC）. IEEE： Las Vegas， 2019： 1826-1832.

［4］OJUROYE O， TORAH R， BEEBY S. Modified PDMS packaging of sensory e-textile circuit microsystems for improved robustness with washing［J］. Microsystem Technologies， 2019（7）： 1467-1484.

［5］TAO X Y， KONCAR V， HUANG T H， et al. How to make reliable， washable， and wearable textronic devices［J］. Sensors， 2017， 17（4）： 673-688.

［6］AFROJ S， TAN S， ABDELKADER A M， et al. Highly conductive， scalable， and machine washable graphene-based e-textiles for multifunctional wearable electronic applications［J］. Advanced Functional Materials， 2020， 30（23）： 2000293.

［7］BIERMAIER C， BECHTOLD T， PHAM T. Towards the functional ageing of electrically conductive and sensing textiles： A review［J］. Sensors， 2021， 21（17）： 5944.

［8］ANKHILI A， ZAMAN S U， TAO X， et al. Washable embroidered textile electrodes for long-term electrocardiography monitoring［J］. Textile & Leather Review， 2019， 2（3）： 126-135.

［9］LI Q， TAO X M. Three-dimensionally deformable， highly stretchable， permeable， durable and washable fabric circuit boards［J］. Proceedings of the Royal Society A： Mathematical Physical and Engineering Sciences， 2014， 470（2171）： 20140472.

［10］JIN H， MATSUHISA N， Lee S， et al. Enhancing the performance of stretchable conductors for e-textiles by controlled ink permeation［J］. Advanced Materials， 2017， 29（21）： 1605848.

［11］ZAMAN S U， TAO X， COCHRANE C， et al. Market readiness of smart textile structures-reliability and washability［C］//IOP Conference Series： Materials Science and Engineering. GREECE： IOP Publishing， 2018： 012071.

［12］ROTZLER S， KALLMAYER C， DILS C， et al. Improving the washability of smart textiles： Influence of different washing conditions on textile integrated conductor tracks［J］. The Journal of The Textile Institute， 2020， 111（12）： 1766-1777.

［13］耿園媛. 公共用紡織品耐洗影響因素的研究與評價［D］. 北京： 北京服裝學院， 2017.

GENG Yuanyuan. Research and Evaluation of Washing Influence Factors of Public Textiles［D］. Beijing： Beijing Institute of Fashion Technology， 2017.

［14］ZAMAN S U， TAO X， COCHRANE C， et al. Launderability of conductive polymer yarns used for connections of e-textile modules： Mechanical stresses［J］. Fibers and Polymers， 2019， 20（11）： 2355-2366.

［15］YUN C S， PARK C H. The effect of fabric movement on washing performance in a front-loading washer Ⅱ： Under various physical washing conditions［J］. Textile Research Journal， 2015， 85（3）： 251-261.

［16］HARDY D A， RAHEMTULLA Z， SHAHIDI A， et al. Wash testing of electronic yarn［J］. Materials， 2020， 13（5）： 1228.

［17］BAO W， SHEN J， DING X. The influence of mechanical action on felting shrinkage of wool fabric in the tumble dryer［J］. Textile Research Journal， 2020， 90（21/22）： 2367-2375.

［18］ZAMAN S U， TAO X Y， COCHRANE C， et al. Understanding the washing damage to textile ECG dry skin electrodes， embroidered and fabric-based， set up of equivalent laboratory tests［J］. Sensors （Basel）， 2020， 20（5）： 1272.

［19］ISMAR E， ZAMAN S U， TAO X Y， et al. Effect of water and chemical stresses on the silver coated polyamide yarns［J］. Fibers and Polymers， 2019， 20（12）： 2604-2610.

［20］GAUBERT V， GIDIK H， BODART N， et al. Investigating the impact of washing cycles on silver-plated textile electrodes： A complete study［J］. Sensors （Basel）， 2020， 20（6）： 1739.

［21］VIRKKI J， BJOERNINEN T， KELLOMAEKI T， et al. Reliability of washable wearable screen printed UHF RFID tags［J］. Microelectronics Reliability， 2014， 54（4）： 840-846.

［22］MERILAMPI S L， VIRKKI J， UKKONEN L， et al. Testing the effects of temperature and humidity on printed passive UHF RFID tags on paper substrate［J］. International Journal of Electronics， 2014， 101（5）： 711-730.

［23］UZUN S， SEYEDIN S， STOLTZFUS A L， et al. Knittable and washable multifunctional mxene-coated cellulose yarns［J］. Advanced Functional Materials， 2019， 29（45）： 1-13.

［24］YUN C S， PARK C H. The effect of fabric movement on washing performance in a front-loading washer Ⅲ： Focus on the optimized movement algorithm［J］. Textile Research Journal， 2016， 86（6）： 563-572.

［25］陳毓姝， 唐虹， Natalia Jones， 等. 柔性織物傳感器的制備工藝［J］. 棉紡織技術， 2022， 50（增1）： 77-80.

CHEN Yushu， TANG Hong， JONES N， et al. Preparation technology of flexible fabric sensor［J］. Cotton Textile Technology， 2022， 50（S1）： 77-80.

［26］吳雨曦， 王朝暉. 柔性導電纖維在智能可穿戴裝備中的研究進展［J］. 紡織導報， 2018（9）： 61-66.

WU Yuxi， WANG Zhaohui. Application progress of flexible conductive fiber in wearable equipment［J］. China Textile Leader， 2018（9）： 61-66.

［27］孫嘉琪， 于曉坤， 王克毅. 柔性織物傳感器研究現狀與發展［J］. 功能材料與器件學報， 2020， 26（1）： 16-23.

SUN Jiaqi， YU Xiaokun， WANG Keyi. Research status and development of flexible fabric sensor［J］. Journal of Functional Materials and Devices， 2020， 26（1）： 16-23.

［28］李雅芳. 基于鍍銀紗線的加熱織物制備及其熱力學性能研究與仿真［D］. 天津： 天津工業大學， 2017.

LI Yafang. Study and Simulation of Heating Fabric Preparation and Thermodynamic Properties Based on Silver Plated Yarn［D］. Tianjin： Tiangong University， 2017.

［29］CAI L L， SONG A Y， WU P L， et al. Warming up human body by nanoporous metallized polyethylene textile［J］. Nature Communications， 2017， 8（1）： 1-8.

［30］SCHWARZ A， KAZANI I， CUNY L， et al. Electro-conductive and elastic hybrid yarns： The effects of stretching， cyclic straining and washing on their electro-conductive properties［J］. Materials & Design， 2011， 32（8/9）： 4247-4256.

［31］繆旭紅， 劉青. 針織應力傳感器的研究與應用進展［J］. 紡織導報， 2020（5）： 26-30.

MIU Xuhong， LIU Qing. Research and application progress of knitting stress senor［J］. China Textile Leader， 2020（5）： 26-30.

［32］馬建華， 毛莉莉， 李寧， 等. 針織結構柔性傳感器的設計開發與應用研究［J］. 針織工業， 2021（5）： 72-76.

MA Jianhua， MAO Lili， LI Ning， et al. Design， development and application of flexible sensor for knitted structures［J］. Knitting Industries， 2021（5）： 72-76.

［33］董小龍. 包覆度對包纏紗應變傳感器機電性能的影響及優化［D］. 上海： 東華大學， 2020.

DONG Xiaolong. Effect of Wrapping Density on Electromechannical Performance of Wrapped Yarn Strain Sensor and Optimization［D］. Shanghai： Donghua University， 2020.

［34］BARIBINA N， BALTINA I， OKS A. Application of additional coating for conductive yarns protection against washing［J］. Key Engineering Materials， 2018， 762： 396-401.

［35］莫崧鷹， 何繼超. 嶄新電子紡織品技術的發展［J］. 紡織導報， 2019（5）： 34-41.

MO Songying， HE Jichao. Technological development of advanced electronic textiles［J］. China Textiles Leader， 2019（5）： 34-41.

［36］KOMOLAFE A， TORAH R， WEI Y， et al. Integrating flexible filament circuits for e-textile applications［J］. Advanced Materials Technologies， 2019， 4（7）： 1900176.

［37］VERVUST T， BUYLE G， BOSSUYT F， et al. Integration of stretchable and washable electronic modules for smart textile applications［J］. Journal of the Textile Institute， 2012， 103（10）： 1127-1138.

［38］GUI H， TAN S C， WANG Q， et al. Spraying printing of liquid metal electronics on various clothes to compose wearable functional device［J］. Science China Technological Sciences， 2017， 60（2）： 306-316.

［39］周穎. 基于硅通孔的三維電子封裝熱機械可靠性研究［D］. 武漢： 華中科技大學， 2016.

ZHOU Ying. Research on Reliability of Through Silicon Via （TSV） in 3D Integration［D］. Wuhan： Huazhong University of Science and Technology， 2016.

［40］LI M F， CHEN J X， ZHONG W B， et al. Large-area， wearable， self-powered pressure-temperature sensor based on 3D thermoelectric spacer fabric［J］. ACS Sensors， 2020， 5（8）： 2545-2554.

［41］CUI J S， ZHOU S X. Highly conductive and ultra-durable electronic textiles via covalent immobilization of carbon nanomaterials on cotton fabric［J］. Journal of Materials Chemistry C， 2018， 6（45）： 12273-12282.

［42］LEE W J， PARK J Y， NAM H J， et al. The development of a highly stretchable， durable， and printable textile electrode［J］. Textile Research Journal， 2019， 89（19/20）： 4104-4113.