簡析智能紡織品的研究現狀及應用

崔喜 謝銘媛 隋明芳 馮振杰 李明慧

摘 要：由于社會的進步和人們生活水平的不斷提高，智能紡織品受到了人們更多的關注。近年來，國內外科研人員都在不斷探索對智能紡織品的研發，在醫用保健、娛樂體育、軍事防護、服裝消費品領域的應用現狀，分析了智能紡織品發展所面臨的挑戰，總結出智能紡織品應該加快在醫療保健領域以及在耐洗滌柔性化、安全性、標準化方面的研究。隨著科學技術在紡織服裝上的應用進一步擴展，智能紡織品將給紡織服裝行業帶來顯著的經濟增長。

關鍵詞：智能紡織品;發展;應用

一、簡述智能紡織品定義

智能紡織品定義智能紡織品是將生物、醫學、計算機等多學科技術融合到紡織品中，能夠感知環境條件或環境因素的刺激并能做出相應的響應，同時保留了紡織材料、紡織品風格和技術性能的一類紡織品。眾所周知，傳統紡織品主要用以遮體，保護人體免受塵土、陽光、風雨以及日常生活環境中其他污染的危害。智能紡織品分類廣義上來看，智能紡織品指的是紡織品具備對來自外界的刺激如：溫度、濕度、光線、壓力、電子磁場等因素有感知，并做出反應的功能;狹義上來看，智能紡織品指的是電子信息智能紡織品，它融合了信息、電子和計算機等多學科技術，且能夠采集信號并做出一系列相應的處理。

二、智能紡織品的發展歷程

智能紡織品的研究工作起始于美國和日本，最早開始于軍事領域以及功能性紡織品領域，后來隨著新材料、電子技術的應用普及，大量的智能紡織品應運而生，使紡織品逐漸從服裝家用領域拓展到功能性紡織品領域再到智能紡織品領域的飛躍，大大拓寬了紡織品的概念范圍。同時在智能紡織品領域，根據技術成熟度的不同，智能紡織品的發展歷程經歷了3個時期：智能紡織品1.0、智能紡織品2.0、智能紡織品3.0，每一個新階段并不是簡單意義上

的取代上一個階段，而是為上一個階段增加了新的內容、新的方式和新的方法。智能紡織品1.0時期的智能紡織品僅能對環境條件下的變化或刺激做出感應。2.0時期的智能紡織品兼具感應和驅動功能，具有形狀記憶、變色、防水透氣、蓄熱、調溫、吸濕、電加熱織物。3.0時期的智能紡織品可以感應、驅動、自動對環境或刺激采取行動，有知覺、有推理，還有執行。

三、智能紡織品的應用現狀

1.娛樂用智能紡織品

Sunwoo 等人利用 FSB 技術成功研究出了一種智能連帽外套，導電紗線連接帽子和外套，導電紗線在內部縫兩個智能芯片：光傳感器、溫度傳感器和可以播放音樂的軟件，軟件可根據我們穿衣的行為自動播放音樂和停止，音量也會隨環境光線的強弱發生改變。日本 Kanebo 公司將螺吡喃類光敏物質包敷在微膠囊中，采用印花工藝方法織出光敏變色織物。

2.體育用電子智能紡織品

隨著競技比賽的增多以及人們對自身的重視，對體育用電子智能紡織品的研究也逐漸增多。Shirley 的團隊發明出一種傳感器，在海綿上涂上導電的聚吡咯，或者利用導電紗線把經過碳處理的傳感器和處理器相連接，再用無線傳輸系統反饋到電腦上分析測試呼吸速率，反饋出運動員的訓練模式是否需要更改。澳大利亞一個大學的研究人員利用可導電的聚合物傳感器研究出了一種智能胸衣，這種智能胸衣可以根據胸部的運動調節背帶的松緊和罩杯的軟硬，另女性在運動中更舒適。

3.軍事用電子智能紡織品

隨著科學技術的進步，現代化戰爭迅速向數字化戰場發展，只靠當前的防護裝備是遠遠不夠的，在數字化戰場上，過重和龐大的裝備包括電子設備、防彈服等顯然不適宜了。此外，現代戰爭發生于大城市或城市的周邊地帶，這就需要限制非戰斗性的嚴重傷亡，避免間接損失，要求進一步提高戰士的能力。戰士需使用能發現偏僻處或遠處敵人的武器，能提供戰場信息的裝備，并能控制各種機器人、無人駕駛飛行器和傳感器等，以便隨時確定本人、戰友和敵人的位置，通過互發信息做出決策。戰士的著裝要輕而不臃腫，具有防彈、防化學和生物試劑、防輻射、防嚴寒和酷熱、防火等防護功能，還要求能監測戰士的生理狀況及受傷情況，及時傳送至附近的醫療部門。

制成了一種智能襯衫，這種智能襯衫可以檢測士兵的各項生理指標，如果在戰爭中子彈擊破 T 恤，醫務人員就立刻會得到反饋，安排救援。他們還研究了能偽裝戰士和環境的作戰服，同時將可穿戴的電子網絡并入服裝以發送和接收信息。

四、智能紡織品的發展和應用

1.醫療保健類

不斷增長的世界人口與人類壽命，可穿戴技術的進步將促使智能紡織品在醫用保健領域的應用更加廣泛，如針對身體殘疾人員研發具有定位、路線追蹤、問答和救助等功能的智能紡織品;針對老年人和兒童的特殊需求，研發具有呼救、生理狀態監測顯示及人體交互功能的智能紡織品。

2.耐洗滌性及柔性化

智能紡織品的出現就是為人類生活的方便服務，所以研發便于穿戴，使其可以像普通織物一樣耐洗滌、方便后整理，以及可以提高智能紡織品的舒適性，具備面料柔軟且富有彈性功能的研究。

3.安全性

智能紡織品的研究應當首先考慮產品安全性，注重對智能紡織品功能安全性、化學物質安全性、電池安全性、電磁輻射和生態環境安全性的技術研究，確保產品在使用過程中不會對人體健康造成傷害，廢棄后對環境無害。

4.標準化

智能紡織品有別于傳統紡織品，涉及多個學科領域，是多種技術的相互融合，與現有的紡織類標準不相適應。未來，智能紡織品生產企業、科研機構、行業協會以及標準化組織應共同協作，加強標準、認證體系的研究，提高智能紡織品的標準化水平。

五、結語

總之，智能功能纖維以及智能紡織品的研究開發工作已進入一個新的階段，更注重高性能、高附加值。智能紡織品必須朝著多功能、易穿著、低成本、環保型、美觀化的方向發展。不久將來，智能纖維和智能紡織品將成為世界紡織品市場的主流，而隨人們生活水平的提高和智能紡織品需求的增長，其發展的前景將會非常的廣闊。

參考文獻

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